DE1939373C - Steuervorrichtung für einen Kupplungsmotor - Google Patents

Description

;n der Maschine und einer Stellungsabfühleinrich- ist gekennzeichnet durch durch eine zweite Relaisein-

ichtung, welche durch Beeinflussung durch den Be- beispielsweise in der oberea Greozstellung, während lienungsmann zusammen mit der ersten Relaisein- die zweite Kontaktbürste 18 fe am isolierenden Seg-Uhtung zur Änderung der Einstellung der Stellungs- ment 17 c anliegt, wenn die Nähnadel eine andere der ibfühleinrichtung und zum Anhalten der Maschine in vorbestimmten Positionen ihres Arbeitshubes ein- ;iner anderen der vorbestimmten Stellungen einspeis- 5 nimmt, beispielsweise ihre untere Grenzposition. Die bar ist ' dritte Kontaktbürste 18 c berührt denjenigen Teil des

Die Erfindung schafft ein Steuersystem für einen Ringkörpers 17, der einen durchgehenden Leiter auf-Kupplungsmotor mit der Möglichkeit zum wahlwei- weist, nicht jedoch die isolierenden Segmente 17 b sen Anhalten einer drehend angetriebenen Maschine und 17 c. Die drei Bürsten werden von einem Bürstenbei einer Mehrzahl vorbestimmter Stellungen, welches io halter 19 getragen, der seinerseits von einem Tragteil auf außerordentlich einfache Weise einen Stillstand 20 gehaltert ist, welches zugleich zum Justieren der aer Maschine zunächst bei einer vorläufig ausgewähl- Befestigungswinkel für die drei Bürsten dient. Der ten Stellung und dann im Wechsel bei einer anderen Fuß des Tragteils 20 ist am Fundament 11 angeder vorbestimmten Stellungen bewirkt schraubt

Ferner schafft die Erfindung ein Steuersystem für is Ein Tachometergenerator oder Drehzahlgeber 22 einen Kupplungsmotor, welche es ermöglicht, daß die vom Wechselstromtyp ist dazu vorgesehen, eine zur spezielle Position, in der die Maschine angehalten Drehzahl der Riemenscheibenwelle 16 oder zur Geworden ist, manuell und sicher beispielsweise mittels schwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Nähnader zugehörigen Riemenscheibe geändert werden del proportionale Wechselspannung zu liefern. Dieser kann, wann immer dies notwendig ist Außerdem er- so Drehzahlgeber weist ein starr am Bürstenhalter 19 bemöglicht es dieses Steuersystem, daß die Maschine in festigtes Ständerteil sowie einen Läufer auf, welcher ihrem völlig entlastenden Zustand erneut gestartet auf einer Drehwelle 24 montiert ist, die fest in die wird, nachdem die Hauptantriebswelle in einer belie- Welle 16 der Riemenscheibe 14 eingepaßt ist (das bigen Stellung angehalten worden ist. Ständerteil und der Läufer sind nicht dargestellt).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der »s Wie in F i g. 1 dargestellt ist, ist mittels eines Mon-Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher tagerahmens 31 an der Unterseite des Fundamentes beschrieben. Es zeigt 11 ein allgemein mit 30 bezeichneter Kupplungsmotor

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise befestigt. Der Kupplungsmotor 30 besitzt einen komveitikal geschnitten, eines Kupplungsmotors, für den binierten Antriebs- und Steuermechanismus, wie noch sied die Erfindung eignet, und 30 erläutert werden wird, und ein zylindrisches Gehäuse

Fig.2 eine schematische Schaltungsanordnung 32, das am einen Ende geschlossen und über den einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung. Montagerahmen 31 am Fundament 11 aufgehängt ist.

Die Erfindung kann zwar bei verschiedenen dre- Innerhalb des Gehäuses 32 ist ein Elektromotor 310 hend angetriebenen Maschinen eingesetzt werden, angeordnet. Er besitzt einen ringförmigen Ständereignet sich jedoch besonders gut für die Verwendung 35 kern 311, um den eine Ständerwicklung 312 induktiv bei Nähmaschinen. Die folgende Beschreibung ist da- angeordnet ist, eine Welle 313, die drehbar in zwei her im Zusammenhang mit einer Haushaltsnähma- Kugellagern 315 an beiden Enden des Gehäuses 32 schine durchgeführt. und an einem Zwischenbügel 314, der am offenen

Die in F i g. 1 dargestellte, allgemein mit 10 be- Ende des Gehäuses befestigt ist, gelagert ist, und einen zeichnete Nähmaschine enthält ein Fundament 11, 40 Läufer 316, der auf der Welle 313 montiert und so eirien auf dem Fundament befestigten Hauptkörper 12 vom Ständerkern 311 umschlossen ist, daß zwischen und eine Haltestange 13, die beweglich vom Haupt- ihnen ein kleiner ringförmiger Spalt besteht. Auf der körper 12 gehaltert ist und ihrerseits eine Nähnadel Welle 313 ist an ihrem über den Zwischenbügel 314 (nicht dargestellt) trägt. Die Haltestange 13 ist be- hinausragenden Ende starr ein Schwungrad 317 angetnebsmäßig mit einer Riemenscheibe 14 verbunden, 45 bracht, das auf dem peripheren Teil ihrer vom Bügel und zwar über eine Hauptwelle, auf welcher die Rte- 314 abgewandten Oberfläche mit einei ringförmigen ni'inscheibe 14 montiert ist, und über einen im Haupt- Reibfläche ausgerüstet ist.

körper 12 befindlichen Nockenmechanismus (die Eine allgemein mit 40 bezeichnete Kupplungs-

Hauptwelle und der Nockenmechanismus sind nicht Steuereinheit ist innerhalb eines koaxial am anderen dargestellt). Die Haltestange 13 führt während einer 50 Ende des Gehäuses 32 befestigten zylindrischen Büvollständigen Umdrehung der angetriebenen Riemen- gels 401 angeordnet und wird von diesem gehaltert scheibe 14 gerade eine vertikale Hin- und Herbewe- Innerhalb des Bügels 401 ist ferner koaxial zu diesem j;ung aus, so daß die vertikale Stellung der Nähnadel ein hülsenartiges Lager 402 angerodnet, in das bewegeine Funktion des Drehwinkels der Riemenscheiben- Hch ein hohlzylindrisches Lagerglied 403 eingesetzt welle ist. 55 ist. Im Lagerglied 403 ist in zwei Kugellagern 405 an

Eine allgemein mit 15 bezeichnete Stellungsab- seinen beiden Enden eine Ausgangswelle 404 gelaiühleinrichtung ist dadurch mit der Riemenscheibe 14 gert.

verbunden, daß ihre Welle 16 starr in das freie Ende Die AusgangsweHe 404 ist achsgleich mit der Mo-

dei Hauptwelle (nicht dargestellt) eingepaßt ist. Auf torweüe 313 im Abstand von dieser gelagert und trägt «let Welle 16 sitzt elektrisch isoliert ein Ringkörper 60 eine auf ihr vom Motor 310 abgewandtes Ende auf-17, der aus einem kreisförmigen leitenden Segment geteilte Antriebsriemenscheibe 406. Diese Riemen-

17 α und zwei teilkreisförmigen isolierenden Segmen- scheibe 406 ist betriebsmäßig über einen endlosen :en 17b und 17c aufgebaut ist. Ferner sind drei Kon- Riemen, der in Fig. 1 schematisch durch die untertal.tbürsten 18 a, 18 b und 18 c vorgesehen, die auch brochene Linie 33 dargestellt ist, mit der Riemenin F i g. 2 dargestellt sind. Die erste Kontaktbürste 65 scheibe 14 der Nähmaschine 10 verbunden.

18 α befindet sich in Anlage mit dem isolierenden Seg- An ihrem anderen Ende in der Nähe des Schwungment 17 b, wenn sich die Nähnadel in einer ihrer vor- rads 317 ist auf der AusgangsweHe 404 fest ein bestimmten Stellungen ihres Arbeitshubes befindet, Kupplungsrad 407 montiert, das auf den peripheren

Teilen ihrer beiden Oberflächen mit einander gegen- stromeingangsklemmen eines Einphasenvollwegüberliegenden Reibringen versehen ist. Normaler- gleichrichters 512 angeschlossen. Zwischen die beiden weise besitzt das Kupplungsrad 407 einen geringen Gleichstromausgangsklemmen des Gleichrichters 512 Abstand vom Schwungrad 317, und sein vom ist über einen verstellbaren Widerstand 514 die ErSchwungrad abgewandter Reibring liegt normaler- 5 regerwicklung 411 des stationären Kernes 410 geweise an einer Bremseinrichtung 408 an. Zur Steue- schaltet.

rung des Kupplungsrades 407 dienen zwei Elektro- Der Thyristor 513 besitzt einen Steuerkreis, der ein magnete, von denen in Fi g. 1 zur Vereinfachung nur Triggerelement wie z. B. eine bidirektionale (doppeleiner dargestellt ist, der allgemein mit 409 bezeichnet richtende) Dreischichtdiode 515 und einen Auftastist. Die beiden Magnete sind so um die Ausgangswelle io kondensator 516 enthält. Die Diode 515 reagiert so 404 angeordnet, daß sie einander diametral gegen- auf das Anlegen einer bestimmten Spannung V₆ oder überliegen und auf geeignete Weise am Bügel 401 be- einer höheren Spannung, daß sie plötzlich durchbricht festigt. Der Elektromagnet 409 besitzt einen becher- und ihre Impedanz verkleinert. Wenn der Kondensaförmigen stationären Eisenkern 410, auf dessen In- tor 516 auf einen bestimmten Spannungswert V₀ mit nenwand eine Erregerwicklung 411 angeordnet ist, 15 der in F i g. 2 dargestellten Polarität aufgeladen wor- und einen beweglichen Eisenkern 412, der beweglich den ist, zündet er den entsprechenden Teil des Thriim Inneren des stationären Kerns 410 sitzt. Am einen stors 513, während er den anderen Teil des Thyristors Ende des beweglichen Kerns 412 ist eine unmagneti- zündet, wenn er auf den gleichen Spannungswert V₀, sehe Betätigungsstange 413 befestigt, die frei durch jedoch mit der entgegengesetzten Polarität aufgeladen den Boden des Bechers bzw. Kerns 410 ragt. ao worden ist. Mit seinem einen Ende ist der Kondensa-

Ein erster L-förmiger Betätigungshebel 414 ist tor 516 über eine Induktivität 517 und den normalerschwenkbar an seinem einen Arm mittels eines Lager- weise offenen Relaiskontakt R 1 α mit der schon erzapfens 415 am Bügel 401 montiert und weist einen wähnten Kontaktbürste 18 c der Stellungsabfühleinauf den einen Arm aufgesetzten Ansatz oder Zapfen richtung 15 gekoppelt.

414 a auf, der in eine auf dem beweglichen Lagerglied »5 Das in Fig. 1 dargestellte Kabel 509 enthält außer 403 ausgebildete Umfangsausnehmung eingreift. Die- den an die Kontaktbürste 18 a angeschlossenen Leiser erste Hebel 414 dient dazu, das bewegliche Lager- tern weitere Leiter, welche den Drehzahlgeber 22 an glied 403 und infolgedessen die Ausgangswelle 404 einen Einphasenvollweggleichrichter 520 anschliczur Motorwelle 313 hin und von dieser fort zu bewe- ßen, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Der Ausgang des gen, so daß das Kupplungsrad 407 am Schwungrad 30 Gleichrichters 520 ist an ein Filternetzwerk 521 ange-317 angreifen und sich von ihm lösen kann. Mittels schlossen, das einen Ableitkondensator 522 enthält, eines Zapfens 417 ist auf dem ersten Hebel 414 zu dem ein Potentiometer 523 parallel geschaltet ist. schwenkbar ein zweiter L-förmiger Betätigungshebel Das Netzwerk 521 hat den Zweck, den Ausgangs-416 gelagert, dessen einer Arm durch die Wirkung gleichstrom des Gleichrichters 520 zu glätten. Der einer Druckfeder 418 normalerweise praktisch ein- 35 Abgriff des Potentiometers 523 ist mit der Basis eines stückig mit dem einen Arm des ersten Hebels 414 zu- npn-Transistors 524 zusammengeschaltet, dessen sammengehalten wird. Der andere Arm des zweiten Kollektor und Emitter an einen Einphasenvollweg-Hebels 416 ist an seinem freien Ende über eine Ver- gleichrichter 525 angeschlossen sind. Genauer gesagt, bindungsstange, die mit der unterbrochenen Linie 370 ist der Kollektor des Transistors 524 unmittelbar mit dargestellt ist, betriebsmäßig mit einem Pedal 419 ver- 40 einer der einander diametral gegenüberliegenden bunden, welches so angeordnet ist, daß es um seine Klemmen des Gleichrichters 525 verbunden, und der Drehachse 421 verschwenkt werden kann. Emitter liegt über einen Widerstand 526 an der ande-

An der Unterseite des Fundamentes 11 ist ein allge- ren Gleichrichlerklemme. Die beiden anderen einan-

mein mit 500 bezeichneter Kasten für eine elektrische der gegenüberliegenden Klemmen des Gleichrichters

Steueranordnung aufgehängt, wie in Fig. 1 darge- 45 525 sind mit den beiden Polen des Kondensators 516

stellt ist. Der Steuerkasien 500 besitzt eine Bedie- gekoppelt.

nungstafel 501, die mit zwei Druckschaltern 502 und In F i g. 2 sind ferner ein Grenz- oder Mikroschalter 503 zum öffnen und Schloßen eines noch zu er- 600 vom zweipoligen Umschalttyp sowie ein Grenzläuternden Quellenschalters bestückt ist, und zwei oder Mikroschalter 601 vom einpoligen Umschalltyp Schnappschalter 504 und 505 vom Umschalttyp, de- 50 dargestellt. Wie in F i g. 1 zu sehen ist, wird der Miren Zweck ebenfalls weiter unten erläutert werden kroschalter 600 vom äußeren Ende des einen Armes wird. Ferner erstrecken sich vom Steuerkasten 50 des zweiten Hebels 416 betätigt und befindet sich normehrer* elektrische Kabel, nämlich ein Stromzufüh- malerweise in semer offenen oder hinsichtlich Fig.2 rungskabel 506, das an eine (in Fig. 1 nicht darge- oberen Position. Wenn das Pedal 419 in Fig. ί im stellte elektrische Stromquelle angeschlossen werden 55 Uhrzeigersinn gedreht wird und den zweiten Hebel kann, eine zum Elektromotor 310 führende elektri- 416 in der gleichen Richtung dreht, wird der Mikrosche Leitung 507, eine zum Elektromagnet 409 füh- schalter 600 geschlossen oder in seine hinsichtlich rende elektrische Leitung 508 sowie eine mit der Stel- F i g. 2 untere Position verstellt
iungsabrualeinrichtung 15 sowie dein Drehzahlgeber Der Mikroschalter 601 wird andererseits vom 22 verbundene Leitung 509. 60 freien Ende des einen Armes des ersten Hebels 414

In F i g. 2 ist die Schaltungsanordnung eines elektri- betätigt, wie in F i g. 1 dargestellt ist, und befindet sich

sehen Steuersystems dargestellt, das sich im Steuerka- normalerweise in seiner in Fig.2 unteren Position,

sten 500 befindet Die schon erwähnte Wechselstrom- Wenn das Pedal 419 so betätigt wird, daß es den er-

quelle 510 ist elektrisch über dei genannten Quellen- sten Hebel 414 in Fig. 1 im Gegenzeigersinn dreht,

schalter SIl an die Klemmen des Elektromotors 310 S5 befindet sich derMilcroschalter601inseinerinFig.2

angeschlossen. Der Motor 310 ist elektrisch über oberen Position.

einen bidirektionalen steuerbaren (mit drei Klemmen Wie in F i g. 2 dargestellt ist, ist ein Pol des Mikro-

versehenen) Thyristor 513 an die beiden Wechsel- schalters 600 mit dem Mikroschaitcr 601 und dem

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Thyristor 513 zusammengeschaltet, während sein an- zahl umläuft wie die Motorwelle 313. Diese Drehbederer Pol dazu dient, die eine Klemme des Elektromo- wegung der Ausgangswelle 404 wird über die Antors 310 über den entsprechenden Pol des Umschal- triebsriemenscheibe 406, den endlosen Riemen 33 ters oder Schnappschalters 505 mit der Anode einer und die Riemenscheibe 14 auf die Welle 16 der Näh-Halbleiterdiode 602 zu koppeln. Im geschlossenen 5 maschine 10 übertragen. Die Haltestange 13 und so-Zustand ist der eine Pol des Mikroschalters 600 mit mit die (nicht dargestellte) Nähnadel wird also vertider dritten Kontaktbürste 18 c der Slellungsabfühlein- kai bewegt und führt ihre jeweilige Näharbeit aus.
richtung 15 verbunden, und zwar über den entspre- Bei dieser normalen Betriebsweise hat der erste chenden Pol des geschlossenen Schalters 505. Der Hebel 414 den Mikroschalter 601 nach unten ge-Schaller 505 besitzt einen mit S bezeichneten (einfa- io drückt, so daß sein beweglicher Kontaktarm an dem chen) Kontakt und einen mit W bezeichneten (doppel- in F i g. 2 unteren Kontakt liegt. Dies hat zur Folge, ten) Kontakt für jeden Pol und befindet sich in seiner daß das Relais R 1 erregt wird und seine Kontakte offenen Position, wenn der bewegliche Kontaktarm RXa und R I b schließt. Ferner hat sich der Kondenauf dem S-Kontakt liegt, und in seiner geschlossenen sator 606 mit der in F i g. 2 dargestellten Polarität aufPosition, wenn er am JV-Kontakl liegt. 15 geladen. Auch sei angenommen, daß der Schalter 504

Die Anode der Diode 602 ist ferner über eine Halb- in seine in F i g. 2 obere Position umgelegt worden ist, leiterdiode 603 sowie über einen Widerstand 604 und um die Nähnadel zu veranlassen, bei ihrer obersten die Wicklung eines Relais Λ 1, zu denen ein Wider- Stellung an/.uhalten, und daß jeder der beweglichen stand 605 und ein Kondensator 606 parallel geschähet Kontaktarme des Schahers 505 nicht am S-Kontakt, sind, mit dem anderen Pol des Motors 310 verbunden. 20 sonderen am W-Kontakt liegt. Bei der normalen Bein ähnlicher Weise ist die Kathode der Duxk 602 mit triebsweise bleibt der Mikroschalter (600 außer Bedem anderen Pol des Motors 310 verbunden, nämlich trieb oder in seiner offenen Position. Dies hat zur einerseits über einen Widerstand 607 und die Wick- Folge, daß das Relais R 1 enlregt und abgefallen lung eines Relais Λ 2 und andererseits über einen nor· bleibt und seine Kontakte in ihren in Fig. 2 dargemalerweise offenen Kontakt Rib, einen Widerstand »5 stellten Stellungen hält.

608 und einen Kondensator 609. Die Kondensatoren Ferner hält der Mikroschalter 601 den Sttromkreis

606 und 609 sind zunächst so gewählt, daß die Entla- mit der Stellungsabfühleinrichtung 15 geöffnet, so daß

dezeitkonstante T₁ des Kondensators 606 kleiner ist sich der Kondensator 516 nicht laden kann. Der Thy-

als die Entladezeitkonstante T₂ des anderen Konden- ristor 513 ist daher gesperrt, so daß durch die Erreger-

sators 609. Der ei.ie Kontakt des Mikroschalters 601 90 wicklung 411 des Elektromagneten 409 kein Strom

ist über eine Halbleiterdiode 610 an die Verbindung*- fließt.

stelle zwischen den Widerständen 604 und 605 angi;- Zum Anhalten der Nähmaschine 10 wird das Pe-

schlossen, während sein anderer Kontakt mit dem dal 419 losgelassen, so daß sich das Kupplungsrad

Umschalter 504 gekoppelt ist. Der eine Kontakt des 407 vom Schwungrad 317 fortbewegen kann, bis die

Umschalters 504 ist mit dem an die cste Kontaktbür- 35 beiden Räder voneinander gelöst sind. Zu dieser Zeit

ste 18 c. angeschlossenen normalerweise geschlosse- wird der andere Reibring des Kupplungsrades 407 ge-

nen Kontakt Ria und mit dem an die zweite Kon- gen die Bremseinrichtung 408 gedruckt, die ihrerseits

taktbürste 18 b angeschlossenen normalerweise offe- auf die Ausgangswelle 404 und auf die Welle 16 eine

nen Kontakt RIb gekoppelt während sein anderer Bremswirkung ausübt, wodurch die Drehzahl der

Kontakt mit dem an die zweite Kontatkbürste 18 b an- 40 Welle 16 plötzlich herabgesetzt wird,

geschlossenen normalerweise geschlossenen Kontakt Andererseits kann sich beim Auslassen des Pedals

RZc sowie mit dem an die erste Kontaktbürste 18a 419 der erste Hebel 414 so zurückstellen, daß die be-

der Stellungsabfühleinrichtung 15 angeschlossenen weglichen Kontaktarme des Mikroschalters 600 die in

normalerweise offenen Kontakt RId gekoppelt ist. F i g. 2 oberen Kontakte berühren. Es sei daran erin-

Die insoweit beschriebene Anordnung arbeitet auf 45 nert, daß der Umschalter 504 in die in F i g. 2 obere folgende Weise: Wenn die Nähmaschine iö angetrie- Lage umgelegt worden \>A. Unter diesen Umsiänden bcn werden soll, kann der Druckschalter 502 betätigt schließt die das leitende Segment 17 α der Stellungsabwerden, wodurch der Quellenschalter 511 geschlos- fülleinrichtung 15 berührende Kontaktbürste 18 a sen und der Elektromotor 310 von der Quelle 510 ge- einen Stromkreis, der vom Mikroschalter 601 über den speist wird und die Welle 313 antreibt. Nun kann das 50 Schalter 504, den normalerweise geschlossenen Kon- Pedal 419 so betätigt werden, daß es die Verbindungs- takt R 2 a, die erste Kontaktbürste 18 a, das leitende stange 370 nach unten zieht und die beiden Hebel 414 Segment 17a, die dritte Kontaktbürste 18c, den ge- und 416 in Fig. 1 im Gegenzeigersinn gegen die Wir- schlossenen Kontakt Ria und die Induktivität 517 kung der Feder 418 um die Achse des Zapfens 415 zum Kondensator 516 führt In diesem FaI* ist zu bedreht Diese Drehbewegung beider Hebel hat zur 55 acWen, daß die Ladung des Kondensators 606 unter-Folge, daß das bewegliche Lagerglied 403 mittels des brachen wird, während das Relais. R1 wegen der im Zapfens 414 a in Richtung zur Welle 313 bewegt wird. Kondensator 606 gespeicherten Energie weiter erregt während zur gleichen Zeit der Mikroschalter «601 aus bleibt.

seiner in Fig. 2 oberen Position in seine untere Posi- Zu Beginn des oben beschriebenen Vorgangs wird tion wechselt. Die Bewegung des Lagergliedes 403 in 60 sich die Riemenscheibenwelle 16 verhältnismäßig 'Richtung zur Welle 313 bewirkt, daß die Ausgangs- schnell drehen, so daß die Ausgangsspannung vom weile 404 zusammen mit ihren Kugellagern 405 in Drehzahlgeber 22 ihre bestimmte Hohe überschreitet Richtung zur Welle geschoben wird, bis der Reibring und vom Gleichrichter S20 ein hoher Basisstrom in auf dem Kupplungsrad407kraftiggegen das Schwung- den Transistor 524 fließt, der infolgedessen in seinem rad 317 stößt, worauf das Kupplungsrad angetrieben 65 Kollektor-Emitter-Kreis voll leitet Unter diesen Umwird Es ist zu beachten, daß kaum ein Schlupf zwi- ständen ruft eine Augenblicksspannung e_t an der sehen den sich drehenden Rädern besteht so daß die Quelle 510 mit der längs der Quelle SlO mit einem Ausgangswelle 404 mit praktisch der gleichen Dreh- ausgezogenen Pfeil dargestellten Polarität einen

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Strom hervor, der durch einen Stromkreis mit dem und während die Ausgangswelle 404 vom Schwung-Gleichrichter 525, dem Transistor 524 und dem rad 317 angetrieben wird, besteht zwischen dem Widerstand 526 fließt, wie mit den längs dem Strom- Kupplungsrad 407 und dem Schwungrad 317 ein kreis dargestellten ausgezogenen Pfeilen gezeigt ist, Schlupf, d. h., die Kupplung ist nur teilweise wirksam, wodurch der Auftastkondensator 516 überbrückt S Unter diesen Umständen erhöht sich ein über das wird. Dies ist auch bei einer Augenblicksspannung e₂ Kupplungsrad 40 auf die Welle 16 übertragenes Drehan der Quelle 510 der Fall, welche die mit dem ge- moment mit einer Abnahme der Drehzahl der Welle punkteten Pfeil längs der Quelle 510 angedeutete (ent- 16. Die Welle 16 bewirkt daher normalerweise die gegengesetzte) Polarität besitzt. Unabhängig von der Aufrechterhaltung der Drehung mit einer Drehzahl, Polarität lädt also die Spannung der Quelle 510 den io die um einen bestimmten, relativ niedrigen Wert Kondensator 516 nicht bis zu einer solchen Höhe auf, schwankt.

daß ein Durchbruch der Trägerdiode 515 bewirkt Während dieser aufrechterhaltenen Drehung der

werden könnte. Der Thyristor 513 bleibt also gesperrt Welle 16 kann die erste Kontaktbürste 18 α das isolie-

und verhindert, daß ein Erregerstrom durch die Wick- rende Segment 17 b der Einrichtung 15 berühren. Zu

lung 411 des Elektromagneten fließt, so daß die 13 dieser Zeit unterbricht das Segment 17 b für eine be-

Bremseinrichtung 408 weiterhin gegen das Kupp- stimmte Zeitpause einen Ladekreis für den Auftast-

lungsrad 407 drückt, während die Welle 16 ihre Dreh- kondensator 516, die so lang ist, daß die Wicklung

zahl verkleinert. 411 des Elektromagneten vollständig entregt werden

Nachdem die Drehzahl der Welle 16 bis zu einem kann. Dadurch stößt das Kupplungsrad 407 wieder

bestimmten Wert gesunken ist, nimmt auch die Aus- 20 gegen die Bremseinrichtung 408 und wird gebremst,

gangsspannung des Drehzahlgebers 22 so weit ab, daß bis die Welle 16 stehenbleibt. Gleichzeitig ist die Näh-

der Transistor 524 in seinen Leitf ähigkeits- oder Steu- nadel am oberen Ende ihres Hubes entsprechend der-

erbereich gelangt, wo sich die Leitfähigkeit ändert. jenigen Winkelstellung des isolierenden Segmentes

Zwischen seinem Kollektor und Emitter erhöht der 17 b, bei welcher dieses die erste Kontaktbürste 18 a

Transistor 524 also seinen Widerstand. Diese Wider- as berührt, stehengeblieben.

Standszunahme schwächt die Wirkung der Überbrük- Die Entladezeitkonstante 7", des Kondensators kung des Kondensators 516, der sich infolgedessen 606 ist jedoch so gewählt, daß sie größer ist als eine auf eine Spannung aufladen kann, die für den Durch- Zeitpause zwischen dem Zeitpunkt, bei dem das bruch der Diode 515 ausreicht. Wenn die Quelle 510 Kupplungsrad 407 in seinen teilweise angekuppelten eine Spannung in Richtung der Spannung e, liefert, 30 Zustand gebracht wurde, und dem Zeitpunkt, bei dem wird der Kondensator 516 mit der in F i g. 2 darge- es ganz stehenbleibt. Daher und weil der Mikroschalstellten Polarität aufgeladen, bis er den entsprechen- ter 601 in seine in F i g. 2 obere Position gebracht worden Teil des Thyristors 513 bei einem Phasenwinkel den ist, bleibt das Relais R 1 noch einige Zeit in seider Spannung zündet, welcher einem bestimmten nem erregten Zustand, nachdem das Kupplungsrad Spannungswert V₉ entspricht, auf den der Kondensa- 35 407 stehengeblieben ist, um die Nähnadel in ihrer vortor aufgeladen worden ist. Wenn hingegen die Quelle bestimmten Position, in diesem Fall der obersten Po- 510 eine Spannung in Richtung der Spannung e, er- sition anzuhalten. Der Grund hierfür liegt darin, daß zeugt, lädt sich der Kondensator 516 mit der entge- eine zuvor im Kondensator 606 gespeicherte Lagengesetzten Polarität auf, bis er den anderen Teil des dungsenergie sich nun über die Widerstände 605 und Thyristors 513 bei einem solchen Phasenwinkel der 40 604 und die Wicklung des Relais R 1 auch dann noch Spannung zündet, daß der Kondensator sich auf den entlädt, nachdem dieser Kondensator nicht mehr gelagleichen Spannungswert V₉ aufgeladen hat, jedoch in den wird. Wenn der Kondensator 606 vollständig entder umgekehrten Richtung. Der Gleichrichter 512 laden ist, fällt das Relais R 1 ab, worauf sein Kontakt richtet also einen vom Thyristor 513 gemäß seinem Ria geöffnet wird und seinerseits den Stromkreis der Zündwinkel gelieferten Ausgangswechselstrom gleich 45 Einrichtung 15 öffnet.

und speist mit dem gleichgerichteten Strom die Wick- Wenn man zu dieser Zeit versucht, einen Strom-

lung 411 des Elektromagneten 409. kreis mit der zweiten Kontaktbürste 18 b zu schließen,

Während die Ausgangsspannung des Drehzahlge- indem man den Schalter 504 aus seiner in F i g. 2 obebers 22 sinkt und der Widerstand des Transistors 524 ren in seine untere Position umlegt, verhindert die dadurch steigt, wird der Kondensator mit wachsender so öffnung des Relaiskontakts Ria, daß die Welle 16 Rate aufgeladen und stellt dadurch den Zündwinkel gedreht wird und die Nähnadel an einer anderen be~ des Thyristors 513 vor, was zur Folge hat, daß die stimmten Stellung stehenbleibt Wenn also die Nähna-Dauer des vom Thyristor 513 gelieferten Ausgangs- del an ihrer ursprünglich eingestellten bestimmten Wechselstroms und somit der durch die Erregerwick- Stellung angehalten worden ist, ist die Stellungsablung 411 fließende Strom größer werden. Wenn der 55 fühleinrichtung 15 außer Betrieb gesetzt, bis der erste durch die Wicklung 411 fließende Strom so groß ge- Hebel 414 wieder so betätigt wird, daß der Mikroworden ist, daß eine Kraft entwickelt wurde, welche schalter (91 aus seiner in Fig.2 oberen Position in die Federkraft der Feder 422 Obersteigt, so daß der seine untere Position wechselt und die Nähmaschine stationäre Kern 410 den beweglichen Kern 412 anzie- 10 wieder in Betrieb gesetzt wird,
hen !(and, lost sich das Kupplungsrad 407 von der So Es sei nun angenommen, daß es aus bestimmten Bremseinrichtung 408 und kommt mittels der Betäti- Gründen notwendig geworden ist, die Nähnadel aus gungsstange 413 und der zugehörigen Teile wieder in ihrer ursprünglich eingestellten vorbestimmten Posi-Beruhrung mit dem Schwungrad 317. Es ist jedoch zu tion in eine andere vorbestimmte Position, in diesem beachten, daß die Kraft, mit welcher der Reibring auf Fall ihre unterste Position, zu verstellen. Bei den andern Kupphingsrad 497 gegen das Schwungrad 317 «5 genommenen Bedingungen ist es lediglich erfordftriedruckt wird, sich proportional zu dem durch die lieh, das Pedal 419 an dem in Fig, 1 rechten Ende Wicklung 411 del Elektromagneten fließenden Strom weiter niederzudrücken, damit der zweite Hebel 41i ändert Diese Kraft ist daher verhältnismäßig gering, in Fig. 1 im Uhrzeigersinn unabhängig vom erstell

T₁ des Kodnensators 606 genügend groß gewählt. Infolgedessen wird das Relais R 1 erst entregt, nachdem die Nähmaschine vollständig stehengeblieben ist. Das heißt, daß die Kontakte·Ria und RIb offen sind, nachdem die Nähmaschine vollständig stehengeblieben ist. Ferner sei daran erinnert, daß die Zeitkonstante T_x des Kondensators 606 kleiner ist als die Zeit konstante T₂ des Kondensators 609. Infolgedessen fällt das Relais R 2 erst ab, nachdem das Relais R 1

Λ 1 ft offen sind und anschließend die Kontakte des Relais R 2 in ihre in F i g. 2 dargestellten Positionen zurückkehren.

Die Erfindung schafft also eine Steuerung zum Anhalten einer Arbeitsvorrichtung, wie z. B. einer Nähmaschine, bei einer ihrer vorbestimmten Stellungen, die sich von der Stellung, auf die sie ursprünglich zum Stehenbleiben eingestellt worden war, unterscheidet,

Hebel 414 um die Achse des Zapfens 417 gedreht werden kann. Dadurch werden die beweglichen Kontaktarme des Mikroschalters 600 gegen die in F i g. 2 unteren Kontakte gelegt. Infolgedessen zieht das abgefallene Relais R 1 wieder an und schließt seine Kontakte Ria und R 1 ft, während das Relais R 2 so erregt wird, daß es seine KontakteR2a und R2c öffnet und seine Kontakte RIb und RId schließt. Ferner laden sich die Kondensatoren 606 und 609 mit den jeweils dargestellten Polaritäten auf. Auch der Strom- io entregt worden ist, was zur Folge hat, daß nach dem kreis zum Aufladen des Kondensators 516 wird wie- Anhalten der Nähmaschine die Kontakte Ria und der über einen Leiter 611 geschlossen, bis er wieder auf eine bestimmte Spannung aufgeladen ist. Zu dieser Zeit wird der entsprechende Teil des Thyristors 513 über die Diode 515 gezündet, so daß der Elektroma- 15 gnet 409 erregt wird.

Der oben beschriebene Vorgang wird infolgedessen wiederholt, und das Kupplungsrad 407 kommt in Eingriff mit dem Schwungrad 317, so daß es sich weiterhin dreht. Danach wird das Pedal 419 losgelassen ao wann immer dies notwendig ist. Falls die Arbeitsvor- und kehrt zurück in seine in F i g. 1 dargestellte ur- richtung außerdem nach dem Anhalten in ihrer Ansprüngliche Position, worauf der Mikroschalter 600 in halteposition oder in einer beliebigen anderen als den seine geöffnete Stellung gebracht wird, bei welcher die vorbestimmten Positionen durch Feinjustierung einStromkreise mit den Relais R 1 und R 2 ebenfalls ge- gestellt werden soll, kann man die Anhalteposition auf öffnet sind. Da jedoch die Kondensatoren 606 und 25 einfache Weise manuell justieren, weil die Stellungs-609 jeweils noch eine entsprechende Ladung gespei- abfühleinrichtung außer Betrieb gesetzt ist. Wenn ferchert haben, fließen durch die Relais R 1 und R 2 wei- ner die Riemenscheibe od. dgl. versehentlich gedreht terhin Ströme. Dadurch können die Kontakte Ria worden ist, wird die Arbeitsvorrichtung auch daran und R 1 ft, R 2 ft und R 2d weiterhin geschlossen und gehindert, plötzlich in Betrieb gesetzt zu werden, wie die Kontakte R 2a und R 2c weiterhin geöffnet blei- 30 es bei den bekannten Steuerungen der Fall ist, ben. Wenn unter diesen Umständen die zweite Kon- wenn die Stellungsabfühleinrichtung zu arbeiten betaktbürste 18 ft das isolierende Segment 17 c berührt " ' - - - - --....

und der Stromkreis mit der Einrichtung 15 unterbrochen wird, ist auch der Stromkreis zum Aufladen des Kondensators 516 wegen der öffnung des Mikro- 3s schalters 600 unterbrochen. Hieraus folgt, daß die Nähnadel an ihrer untersten Position entsprechend der Winkelstellung, bei welcher die zweite Kontaktbürste 18 ft das isolierende Segment 17 c berührt,

stehenbleibt. Mit anderen Worten, die Nähnadel hält 40 vor ausgewählten Stellung angehalten wird, wenn eine an ihrer untersten, also einer von der ursprünglich Festwert-Abstellvorrichtung feststellt, daß die Maeingestellten obersten Position unterschiedlichen Po- schine sich in dieser Stellung befindet. Ein Relais fällt sition an. Somit wurde der gewünschte Zweck da- ab, nachdem die Maschine angehalten worden ist, um durch erreicht, daß lediglich das rechte Ende des den Mechanismus außer Betrieb zu setzen und ein anPedals 419 aus ihrer in Fi g. 1 dargestellten Lage zu- 45 deres Relais wird mit dem ersten Relais erregt, um der sätzlich niedergedrückt wird. Maschine zu erlauben, bei einer anderen vorbestimm-

Wie schon erwähnt wurde, wird die Zeitkonstante ten Stellung anzuhalten.

ginnt. Es besteht also keine Gefahr, daß die Hand einer Bedienungsperson in den Antriebsriemen gerät.

Kurz zusammengefaßt, schafft die Erfindung also eine Anordnung, durch welche eine Nähmaschine durch die Wirkung eines Elektromagneten in eine« teilweise eingekuppelten Zustand versetzt und dann bei einer aus mehreren vorbestimmten Stellungen zu-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 ■■, tung zum Abfühlen einer Mehrzahl von Stellungen, an Patentansprüche: welchen die Maschine selektiv angehalten werden kann.

1. Steuervorrichtung für einen Kupplungsmotor Es ist eine Steuervorrichtung für einen Kupplungs-, mit einer Kupplungseinrichtung zwischen einem 5 motor mit einer Kupplungsemnchtungbekanntgewor· ; Elektromotor und einer drehend angetriebenen den, welche einen manuell zum Antreiben^und Annal-

Maschine zur Übertragung von Leistung von dem ten einer sich drehenden Maschine betaögbaren Elektromotor zu der Maschine in ihrer normalen Kupplungfinechanismus und einen betriebsmäßig mit Arbeitsstellung, einer elektrischen Energiequelle, dem Kupplungsmotor verbundenen Festwert-Aneiner Bremseinrichtung zum Abbremsen der Ma- io haltemechanismus aufweist, und bei welcher eine von schine und einer Stellungsabfühleinrichtung zum mehreren Stellungen ausgewählt wird, bei denen die Abfühlen einer Mehrzahl von Stellungen, an wel- drehend angetriebene Maschine wahlweise anhaltbar Chen die Maschine selektiv angehalten werden ist Eine automatische Trennung der Steueryornchkann, gekennzeichnet durch einen Elek- tung von einer Stellungsabfühleinrichtung ist dort tromagneten (409), welcher bei Drehzahlverringe- 15 nicht gezeigt.

rung der Maschkie (10) während des Abbremsens Es ist weiter ein Kupplungsmotor zum Antrieb von

über eine elektrische Steuereinrichtung (SOO) er- Nähmaschinen bekanntgeworden, der eine manuell regt wird und die Kupplungseinrichtung (407) gesteuerte Einrichtung für die Nähmaschine aufweist, durch eine elektromagnetische Kraft in Teilkupp- welche die Einstellung des Anhaltemechanismus derlungsbetrieb bringt, durch eine Parallelschaltung so art ändert, daß die Nähmaschine bei einer gewunscheiner Relaiseinrichtung (R 1) und eines Konden- ten anderen Stellung, die sich von der vorher ausgesators (606), die im Normalbetrieb durch die elek- wählten Stellung unterscheidet, anhält, bine Steltrische Energiequelle (510,511,601,610) gespeist lungsabfühleinrichtung wird auch hier nicht abge- und mit Beginn des Bremsens der Maschine (10) schaltet.

von der Energiequelle (510, 511, 601, 610) ge- as Schließlich ist bei einer Steuereinrichtung für den trennt wird und wobei die Relaiseinrichtung (R 1) Antrieb einer Nähmaschine ein Kondensator als Verdurch den Entladestrom des Kondensators (606) zögerungselement in der Steuerschaltung bekanntgebetrieben wird, bis bei Ende der Entladung die worden, mit dessen Hilfe die Möglichkeit des WiederKontakte (Ria) der Relaiseinrichtung (Rl) einschaltens einer Magnetkupplung verzögert wird,
durch Abschalten geöffnet werden, und weiter 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch eine von der Stellungsabfühleinrichtung Steuervorrichtung für einen Kupplungsmotor der ein-(15) dann gesteuerte elektrische Steuereinrichtung gangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher ein (500) zum Bringen des Elektromagneten (409) in Wiedereinschalten des Kupplungsmotors bei Handbeseinen abgeschalteten Zustand, wenn die Ma- trieb der drehend angetriebenen Maschine, die sich in schine (10) sich während der Einspeisung des 35 ihrem angehaltenen Betriebszustand befindet, nach Elektromagneten (409) in einer ausgewählten dem Trennen des elektrischen Steuersystems von der Stellung ihrer vorbestimmten Stellungen befindet, dazugehörigen Stellungsabfühleinrichtung durch die wodurch die Maschine (10) durch die Wirkung der Wirkung eines Kondensators verhindert wird.
Bremseinrichtung (408) anhaltbar ist, während Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

gleichzeitig die normalerweise offenen Kontakte 40 einen Elektromagneten, welcher bei Drehzahlverrin- (R 1 a) in ihrer jetzt offengehaltenen Stellung in gerung der Maschine während des Abbremsens über den Steuerkreis für die elektrische Steuereinrich- eine elektrische Steuereinrichtung erregt wird und die tung (500) zum Trennen der elektrischen Steuer- Kupplungseinrichtung durch eine elektromagnetische einrichtung (500) von der Stellungsabfühleinrich- Kraft in Teilkupplungsbetrieb bringt, durch eine Partung (15) bei und nach dem Ende der Entladung 45 endschaltung einer Relaiseinrichtung und eines Kondes Kondensators (606) einführbar sind. densators, die im Normalbetrieb durch die elektrische

2. Steuervorrichtung für einen Kupplungsmotor Energiequelle gespeist und mit Beginn des Bremsens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine der Maschine von der Energiequelle getrennt wird zweite Relaiseinrichtung (R 2), weiche durch Be- und wobei die Relaiseinrichtung durch den Entladeeinflussung durch den Bedienungsmann zusam- so strom des Kondensators betrieben wird, bis bei Ende men mit der ersten Relaiseinrichtung (R 1) zur der Entladung die Kontakte der Relaiseinrichtung Änderung der Einstellung der Stellungsabfühlein- durch Abschalten geöffnet werden, und weiter durch richtung (15) und zum Anhalten der Maschine eine von der Stellungsabfühleinrichtung dann gesteu-(10) in einer anderen der vorbestimmten Stellun- erte elektrische Steuereinrichtung zum Bringen des gen einspeisbar ist. 55 Elektromagneten in seinen abgeschalteten Zustand,

wenn die Maschine sich während der Einspeisung des Elektromagneten in einer ausgewählten Stellung ihrer

vorbestimmten Stellungen befindet, wodurch die Maschine durch die Wirkung der Bremseinrichtung an-60 haltbar ist, während gleichzeitig die normalerweise of-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrich- fenen Kontakte in ihrer jetzt offengehaltenen Stellung ing für einen Kupplungsmotor mit einer Kupplungs- in den Steuerkreis für die elektrische Steuereinrichinrichtung zwischen einem Elektromotor und einer tung zum Trennen der elektrischen Steuereinrichtung rehend angetriebenen Maschine zur Übertragung von der Stellungsabfühleinrichtung bei und nach dem on Leistung von dem Elektromotor zu der Maschine 65 Ende der Entladung des Kondensators einführbar ihrer normalen Arbeitsstellung, einer elektrischen sind.

nergiequelle, einer Bremseinrichtung zum Abbrem- Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung