DE1952694A1 - Steuereinrichtung zum Bewegen des Ankers eines mit Wechselstrom gespeisten Gleichstrom-Elektromotors in eine bestimmte Stellung - Google Patents

Description

" DR. E. WIEGAND DIPUING. W. NIEAAANN DR. M KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 395314 2000 HAMBU RG 50, 1 7, tO, 89

TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 28

W. 23 935/69 4/Jl

The Singer Company
Slizabethi Hew Jersey (V.St.A.)

Steuereinrichtung sum Bewegen des Ankers eines mit Wechselstrom gespeisten aleichstrom-ISlektronlors in eine bestimmte Stellung.

Sie ürfinaung "besieht sieh auf eine Steuereinrichtung zum 3e?.*egen des «nkers eines mit Wechselstrom gespeisten ■j-lsichstrommotors ir eine bestimmte Stellung bei seinem 3tro:nlo3v?erden. Die steuereinrichtung wird vorzugsweise, .jedoch nicht aussch-ieilieh dazu verwendet, die .armvrelle einer LT-hmas chine in einer bestimmten 7/* inke 1st ellung stillzusetzen.

3i sind Steuereinrichtungen bekannt, welche ein erwünschtes selbsttätiges Stillsetzen einer ilähmaschinenarmwelle ir. bestimmten Stellungen ermöglichen, jedoch haben alle diese 3inrichtungen den 2Iac.:teil, daß sie die Verwendung mecaanischer Kupplungsvorrichtungen erfordern, lie den Motorantrieb abkuppeln, um einj^ freies Nachstellen der Armwelle nach einem Stillstand von Hand

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mittels des Handrades zu ermöglichen und eine nachteilige Störung mit der Steuereinrichtung zu vermeiden· Bs ist erwünscht, die Notwendigkeit der Verwendung solcher Kupplungsvorrichtungen zu vermeiden, welche teuer sind und einem mechanischen Versagen unterliegen, doch ist anerkannt, daß eine wirtschatliehe und erfolgreich arbeitende, die Stillsetzstellung selbsttätig hervorrufende Einrichtung irgendwelche Mittel zum ¥irkungslosmaciaen des Antriebe am 3nde des Einstellzyklus enthalten muß, um ein Nachstellen der Armwelle durch Manipulation des Handrades zu erinög lichen»

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die obengenannten Nachteile zu vermeiden bzw. zu vermindern.

Gramäß der Erfindung ist eine Steuer einrichtung zum Bewegen des Ankers eines mit Wechselstrom gespeisten Gleichstrom—Elektromotors in eine bestimmte Stellung bei ν seinem Stromloswerden gekennzeichnet durch einen ersten ; steuerbaren Gleichrichter, der einen gesteuerten Strom aus einer Wechselstromquelle zum Erregen des üotors zuführt, einen von Hand betätigbaren Kontroller, der eine Arbeits- und eine Buhestellung hat, wobei der erste steuerbare Sie ichrichter durch Ansprechen auf den Kontroller gesteuert wird, wenn dieser seine Arbeitsstellung erreicht, erste Mittel, welche durch Ansprechen auf den Kontroller wirksam werden, "Kenn dieser 3eine Buhestellung erreicht, um einen Antriebszustand zu schaffen, in welchem der üotor mit geringer Seschwindigiieit läuft, zweite Mittel, welche durch Ansprechen auf den Kontrol_er wirksam werden, ^venn dieser seine Buheste llung erreicht, ue den aiotor nach einer vorbestimmten Zeitdauer stromlos zu machen, und Schaltaittel, welche während dieser Zeitdauer im Ansprechen darauf wirksam werden, daß der Anicer des Motors eine vorbestimmte Winkelstellung erreichr, um den Motor stromlos zu machen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise besehriefeeiu

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Pig. 1 ist ein Schalteehema einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine elektrisch angetriebene Nähmaschine.

Flg. 2 ist ein Sehaltschema, welches eine abgeänderte Ausführungsform wiedergibt.

Pig. 3 ist ein Schaltschema, welches eine weitere Ausführungsfοrm wiedergibt.

Gemäß Fig. 1 ist eine Nähmaschine 10 mit einer Armwelle 11 mit einem Elektromotor 12 gekuppelt, und sie hat ein Handrad 13» das auf der Armwelle 11 zur drehung mit ihr befestigt ist, und einen gewöhnlich offenen Zungenschalter 14t der an einem feststehenden Teil der Nähmaschine 10 befestigt und in einer solchen Lage angeordnet ist, daß er durch einen kleinen Permanentmagneten 15 beeinflußt werden kann, der von einem Teil 16 des Handrades 13 getragen ist. Die Arbeitsweise ist derart, daß,wenn die Armwelle 11 eine Winkelstellung einnimmt, in welcher sich der Permanentmagnet 15 in der Nähe des Zungenschalters 14 befindet, die Kontakte des Zungenschalters 14 sieh schließen. Be ist zu bemerken, daß ein ^rehbereich der Armwelle 11 vorhanden ist (etwa 80 bis 100°), über welchen der PermanentmagBt 15 wirksam ist, um den Zungenschalter 14 geschlossen zu halten, und In allen anderen Stellungen der Armwelle 11 bleibt der Sehalter 14 offen.

Der Motor 12 enthält eineAnkerwicklung 17, die mit einer Feldwicklung 18 in Biehe geschaltet ist, und innerhalb der Nähmaschine 10 ist eine Tafel 19 mit einer Schaltung angeordnet, die folgende Teile eilthälts einen ersten steuerbaren Siliciumgleichrichter 20, dessen Kathode 47 über einen Leiter 48 mit der Ankerwicklung 17 verbunden ist, einen zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichter 21, dessen Kathode 54 mit der Anode 4ό des ersten steuerbaren Gleichrichters 20 verbunden ist, ein Trimmpotentioiiieter 22, welches in Reihe mit einem -herElstor 23 und einer Diode 27 an den Leiter 48 angeschlossen ist und eine Torsteuerung

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für den ersten Gleichrichter 20 schafft, einen Hochpaßfilter-Kondensator 24, der mit dem ersten Gleichrichter 20 zwischen der Kathode 47 und der Anode 46 verbunden ist, und ein aus einem Widerstand 28 und einem Kondensator 25 bestehendes Netzwerk, welches mit einer Diode 26 verbunden ist und eine Torsteuerung für den zweiten Gleichrichter 21'schafft.

Ein Fußkont.roller 29,der unterhalb der Nähmaschine angeordnet ist, enthält einen elektrischen Reihenstromkreis aus einem erstenliiderstand 3u» einem Potentiometer 32, einem zweiten Widerstand 31 und einer Diode 33, eine Zenerdiode 34, die dem Widerstand 30 und dem Potentiometer 32 parallelgeschaltet ist, und einen Schalter 35, der wie dargestellt angeschlossen ist. In der Lösestellung des Fußkontrollers 29 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, der Schalter 35 offen, und der Gleitkontakt 37 des Potentiometers 32 befindet sich am äußersten linken Ende seiner Bewegungsstrecke. Durch eine anfängliche Betätigung des Fußkontrollers 29 wird der Schalter 35 geschlossen und der Gleitkontakt 37 über eine mechanischeLenkerverbindung, die durch eine gestrichelte Linie 36 angedeutet ist, bei Betrachtung der Fig. 1 nach rechtsjbewegt. Eine fortgesetzte Betätigung des Fußkontrollers 29 hält den Schalter 35 geschlossen und bewegt den Gleitkontakt 37 weiter nach rechts.

Die elektrischen Verbindungen zwischen den Aufbauteilen des Fußkontrollers 29 und den innerhalb der Nähmaschine angeordneten elektrischen Aufbauteilen sind mittels eines vier Stifte aufweisenden Steckers 38 hergestellt, der in eine entsprechende Buchse 29 an der Nähmaschine 10 eingreift. Aufdiese Weise ist die Anode 53 dessteuerbaren Gleichrichters 21 über einen leiter 43 mit dem Schalter 35 verbunden, die Kathode 54 dieses Gleichrichters 21 über Leiter 45 und 44 mit der Anode der Diode 33 verbunden, die ^Anode der Diode 27 //über einen Leiter 51 mit dem Gleitkontakt 37 des Potentiometers 32 verbunden und die

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Verbindungsstelle zwischen der Ankerwicklung 17 und der Feldwicklung 18 zusammen mit der Anode der Diode 26 über einen Leiter 52 mit der Anode der Zenerdiode 34 verbunden.

Energie wird dem Motor 12 und einer Lampe 40 über Leitungen 42., 50 zugeführt, welche sich von einem Stecker 41 erstrecken, der in einer normalen Steckdose Aufnahme finden kann, welche an eine übliche Wechselspannungsquelle angeschlossen ist.

Es ist ersichtlich, daß der Strom von dem ersten Grleichrichter 20 dem Motor 12 veränderbar auf dem folgenden Weg zugeführt werden kanns von dem Stecker 41 über die Leitung 42, die Buchse 39 und den Stecker 38 zu dem Leiter 43, über den Schalter 35 und die Leiter und 45 zur Anode 46 und Kathode 47 des Grleichrichters und über den Leiter 48, die Ankerwicklung 17, die Feldwicklung 18, einen Leiter" 49 und die Leitung 50 zu dem Stecker 41. Der vorgenannte Stromweg erfordert es, daß der Schalter 35 geschlossen ist, und er entspricht der normalen Betätigungssteilung des Fußkontrollers 29 zum Steuern des Motors über 'den normalen Laufgeschwindigkeitsbereich der ÜTähmaschine. Dieser Stromkreis ist im wesentlichen der gleiche, wie er in der USA-Patentschrift 3 302 088 aufgezeigt ist.

Die Zenerdiode 34 wird als Nebenschlußspannungsregler verwendet, um die Bezugsspannung, diean den Leitern 51 und 52 erscheint, mit Bezug auf normale Änderungen der Speisewechselspannung zu stabilisieren. Der Thermistor ist, wärmemäßig gesehen, in der Nähe der Anode 46 des Grleichrichters 20 angeordnet, und erwird in üblicher Weise als Vorspannungsstabilisator für den Grleichrichter 20 verwendet, um eine konstante Triggerempfindlichkeit aufrechtzuerhalten»

Es ist ersichtlich, daß der zweite steuerbare Grleichrichter 21 so angeschlossen ist, daß er Strom in der

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gleichen Richtung wie dererste steuerbare Gleichrichter 20 leitet, und daß seine Anode 53 und seine Kathode 54 mit den Kontakten des Schalters 35 verbunden sind. Daher wird, falls der steuerbare Gleichrichter 21 leitend gemacht wird, wenn der Schalter 35 geöffnet ist, d.h. nenn der Kontroller 29 sich in der Ruhestellung befindet, Leistungsstrom dem Motor 12 unter der Steuerung des ersten Gleichrichters 20 zugeführt, und der Motor 12 läuft mit einer festgelegten niedrigen Geschwindigkeit, die durch die Bezugsspannung bestimmt ist, welche an den festen Widerstand 30 angelegt ist„

Wenn der Schalter 35 geschlossen wird, wird der Speicherkondensator 25 bei der angedeuteten Polarität über die Diode 26 im wesentlichen auf den Spitzenwert der Speisewechselspannung rasch aufgeladen. Wenn der Schalter 35 geöffnet wird, entlädt sich der Kondensator 25 über den Widerstand 28 in das Tor 55 des steuerbaren Gleichrichters 21 und triggert ihn daher in den leitenden Zustand. Der Gleichrichter 21 kann für aufeinanderfolgende positive Schwingungen seiner Anodenspannung während einer vorbestimmten Zeitdauer leitend bleiben, bis dia von dem Kondensator 25 gelieferte Spannung unter die Trigger— spannung fällt. Diese Zeitdauer kann durch Einstellen der R-C-Zeitkonstante der Kombination aus dem Widerstand 28 und dem Kondensator 25 sehr genau vorbestimmt werden, und sie wird vorzugsweise ebenso groß wie die angenommene maximale Zeit gemacht, welche der Motor 12, der mit der festgelegten niedrigen Geschwindigkeit arbeitet, benötigt, um die Armwelle 11 in die gewünschte Stellung anzutreiben, wie sie von dem Zungenschalter 14 abgefühlt wird.

Es ist ersichtlich, daß der Zungenschalter 14 mit dem Tor 55 und der Kathode 54 des steuerbaren Siliziumgleichrichters 21 verbunden ist, so daß, wenn die Kontakte des Schalters 14 sich im Ansprechen auf den .Einfluß des Permanentmagneten 15 schließen, sobald die Armwelle 11 die ge-

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wünschte Winkelstellung erreicht, die dem Gleichrichter von dem Kondensator 25 zugeführte Zündspannung weggenommen. und der Sieichrichter 21 "bei dem nächsten Auftreten der Null-Anodenspannung abgeschaltet wird. Der Schalter 14 bleibt, wie oben erwähnt, über etwa 80 bis 100° der Drehung der Armwelle geschlossen, so daß er eine gewisse Weiterdrehung ermöglicht, um die geringe kinetische Energie bei der niedrigen Geschwindigkeit zu vernichten und die Nähmaschine bei abgeschaltetem Gleichrichter 21 zum vollen Stillstand zu bringen. Kurze Zeitnach dem Erreichen dieser Stillstandstellung ist der Kondensator 25, der sich über den Widerstand 28 und den geschlossenen Schalter 14 entladen hat, nicht im Stande, eine genügende Spannung zuzuführen, um den Gleichrichter 21 in den leitenden Zustand zu triggem, selbst wenn der Schalter 14 geöffnet worden wäre. Unter dieser Bedingung ist die Steuereinrichtung vollständig stromlos, und die Armwelle 11 kann nach Wunsch durch Drehen des Handrades 13 von Hand in eine neue Stellung gebracht bzw. nachgestellt werden, ohne daß die Gefahr einer erneuten Stromzufuhr zu der Steuereinrichtung durch nachfolgendes öffnen des Schalters 14 besteht.

Durch eine nachfolgende Betätigung des Fußkontrollers wird der Schalter 35 wieder geschlossen und der Kondensator 25 erneut aufgeladen, so daß er bereit ist, dem Gleichrichter 21 eine Zündspannung bei dem nächsten Einleiten eines gesteuerten Stillsetzens der Armwelle in einer bestimmten Stellung durch Freigabe des Fußkontrollers zuzuführen.

Für einen einwandfreien Nähvorgang, insbesondere wenn Nähmaschinen sowohl mit selbsttätig arbeitenden Fadenschneidvorrichtungen als auch mit selbsttätig arbeitenden Nadelanordnern ausgerüstet sind, ist es wichtig, die Maschine nicht nur stillsetzen zu können, wenn die Nadel sich in der ⁿObenⁿ-Stellung befindet, sondern auch, wenn sich der

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Fadengeber in der "Oben"-Stellung befindet, so daß beim nachfolgenden Anlaufen der Faden nicht aus der Nadel herausgezogen wird. Dies erfordert ein wiederholtes genaues Stillsetzen in der richtigen Stellung, und es ist ein wesentliches Merkmal der -Erfindung, diese Funktion durchzuführen.

Die Bedeutung der genauen Festlegung der ■Arbeitsbedingung bei niedriger Geschwindigkeit, damit die maximale Zeit für das selbsttätige Stillsetzen in der richtigen Stellung genau bestimmt und wiederholt werden kann, ist daher erkennbar. Dadurch kann der R-O-Wert des Widerstandes 28 und des Kondensators 25 so gewählt werden, daß der Gleichrichter 21 unmittelbar nach dem -Ende der maximalen Einstellzeit vollständig abgeschaltet ist. Die Spannungsstabilisierung, die durch die Zenerdiode 34 bewirkt wird, und die Temperaturstabilisierung, die durch den Thermistor 23 bewirkt wird, sind zur Verwirklichung dieses Zweckes von großem Nutzen.

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Steuereinrichtung gemäß der -Erfindung, bei welcher an Stelle des zweiten Gleichrichters 21 zum Herbeiführen der Zeitverzögerungsfunktion ein Transistor 78 verwendet wird, um die Steuerung nach einer vorbestimmten Zeit unwirksam zu machen, die durch Freigäbe des Fußkontrollers eingeleitet wird.

Gemäß Fig. 2 wird der Feldwicklung 60 und der Ankerwicklung 61 eines Elektromotors, die in Reihe geschaltet sind, Strom von einem steuerbaren Siliziumgleichrichter aus einer Wechselspannungsquelle S zugeführt. Die Laufgeschwindigkeit des Motors wird mittels eines Potentiometers 63 gesteuert, das in einen Spannungsteilerstromkreis angeordnet ist, der Reihenwiderstände 64 und 65 enthält, die an die Wechselspannungsquelle S angeschlossen sind. Sin Gleitkontakt 66 an dem Potentiometer 63 liefert über eine Diode 67 veränderbare Zündspannungen an dem Tor 68 des Gleichrichters 62. Dieser Stromkreis ist der gleiche, wie

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er in der USA-Reissue-Patentschrift ETr. 25 203 aufgezeigt , ist.

Das Potentiometer 63 ist in dem Fußkontroller angeordnet, so daß die Betätigung des Gleitkontaktes 66 unter dem Einfluß der Bedienungsperson steht. Ein einpoliger Umschalter 69, der einen beweglichen Kontakt 70 und stationäre Kontakte 71 und 72 aufweist, ist mit dem Gleitkontakt 66 mechanisch gekuppelt, wie dies durch die gestrichelte Linie 73 angedeutet ist.

Ein Kondensator 74 kann mit der dargestellten Polarität von in Reihe geschalteten Widerständen 75.und 76 und einer' Diode 77 aus der Wechselspannungsquelle S im wesentlichen auf den Spitzenwert dieser Spannung aufgeladen werden. Der Widerstand 75 ist einstellbar, um die Zeitdauer zu steuern, in welcher der Kondensator 74 aufgeladen wird.

Einem Transistor 78» der eine Basis 79, einen Emitter und einen Kollektor 81 hat, wird an seiner Basis eine Vorspannung von dem Kondensator 74 über einen Strombegrenzungswiderstand 82 zugeführt, und seine Kollektorspannung wird von dem Gleitkontakt 66 des Potentiometers 63 über eine Diode 83 zugeführt. Es ist ersichtlich, daß der Kollektor-Emitterkreis des Transistors 78 einschließlich der Diode 83 zu dem Gleitkontakt 66 und dem Ende des Widerstandes 65 im Nebenschluß geschaltet ist. Ein Schalter 84, der ein gewöhnlich offener Zungenschalter ist, wird durch die Annähe rungs wirkung eines Permanentmagneten geschlossen, der an dem Handrad angeordnet istj in sonstiger Beziehung entspricht der Schalter 84 dem Schalter 14 gemäß Fig. 1. Ein Widerstand 85 liefert die übliche Vorspannungsstabilisierung für den Gleichrichter 62.

Die in Fig. 2 wiedergegebene Stellung des Gleitkontaktes 66 am Potentiometer 63 und des Schalters 69 entspricht der "Freigabe^fI-Stellung des Fußkontrollers. Wenn der Fußkontroller anfänglich betätigt wird, wird der Schalter 69

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in seine andere Stellung umgelegt, in welcher die Kontakte 70 und 72 im Eingriff stehen, und der Gleitkontakt 66 wird längs des Potentiometerwiderstandes 63 nach oben bewegt, um eine gewünschte laufgeschwindigkeit für den Motor in üblicher Weise auszuwählen.

In dieser Arbeitsstellungdes IPußkontrollers bilden die Schalterkontakte 70 und 72 einen Kurzschlußkreis an dem Kondensator 74, so daß dessen Spannung Null ist. Dadurch wird weiterhin irgendwelche Basisvorspannung von dem Transi»tor 78 wirksam weggenommen, so daß er nichtleitend ist und daher sein Kollektor-Emitterkreis keinen Strom von dem Spannungsteilerstromkreis 63, 64 und 65 im Nebenschluß wegführt.

Wenn nun der Fußkontroller freigegeben wird, wird der Schalter 69 in die dargestellte Stellung bewegt, wodurch der Kurzschlußkreis von dem Kondensator 74 weggenommen wird, so daß er beginnt, sich aus der Spannungsquelle S über die in Reihe liegenden Komponenten 74, 75, 76 und 77 aufzuladen. Durch das Schließen der Kontakte 70 und 71 des Schalters wird über den gewöhnlich offenen Zungenschalter 84 ein Stromkreis hergestellt, der, wenn der Schalter 84 sich im Ansprechen auf eine vorbestimmte Winkelstellung der Armwelle schließt, die über den Gleitkontakt 66 gelieferte Zündspannung wegnimmt, und der steuerbare Gleichrichter wird bei dem nächsten Auftreten der Null-Spannung an der Anode abgeschaltet, um den Motor stromlos zu machen und die Nähmaschine in der vorbestimmten Stellung anzuhalten. In dieser Preigabestellung des Fußkontrollers befindet sich der Gleitkontakt 66 in der dargestellten Stellung, und der Widerstand 65 legt einen Antriebszustand für den Motor bei geringer Geschwindigkeit für die richtige Stellung fest.

Während dieser bei geringer Geschwindigkeit erfolgenden Einstellperiode lädt sich der Kondensator 74 in einem Ausmaß auf, welches durch den Widerstand 75 eingestellt ist,

unddadurch wird die positive Vorspannung an der Basis 79 dee Transistors 78 allmählich erhöht, um ihn gegen die Sättigung zu treiben und so die an den Gleitkontakt 66 von des Stromweg niedriger Impedanz über den Transistor 78 angelegte Zündspannung wegzunehmen. Dadurch wird der steuerbare Gleichrichter 62 abgeschaltet und die Steuereinrichtung vollständig stromlos gemacht.

Durch eine nachfolgende Betätigung des Fußkontrollers «erden die Kontakte 70 und 72 geschlossen» um den Kondensator 74 kurzzuschließen, wodurch der Transistor 78 in seinen abgeschalteten Zustand zurückgeführt und wieder ein Anlegen der Zündspannung von dem Gleitkontakt 66 an das Tor 68 ermöglicht wird, so daß der Gleichrichter 62 angeschaltet wird, um dem Motor Strom für normale Laufgeschwindigkeit en zuzuführen.

Der Widerstand 75 wird so eingestellt, daß der Transistor 78 in einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Freigabe des Fußkontrollera die Sättigungerreicht, wobei diese Zeitdauer wenigstens gleich der angenommenen maximalen Zeit ist, welche für den Antrieb mit niedriger Geschwindigkeit erforderlich ist, um die Armwelle in die gewünschte vorbestimmte Winkelstellung zu drehen.

Fig. 3 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform, bei welcher ein übliches Zeitverzögerungsrelais verwendet wird, um die Zeitverzögerungsfunktion zu liefern. Teile des Stromkreises ge%ß Fig. 3, welche die gleiche Funktion wie die entsprechenden Teile des Stromkreises geaäß Fig. haben, sind, zwecks erleichterter Identifizierung mit gleichen Bezugszeichen versehe¹?¹ Dioden 86 und 86', dienen lediglich dazu, eine einseitig gerichtete Spannung an die in Beihe geschalteten Spannungsteilerwiderstände 63, 64, anzulegen und zu ermöglichen, daß diese Widerstände physikalisch klein sind, jedoch die Funktion des Stromkreises die gleiche bleibt.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Zungenschalter 87

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vorgesehen, der ein einpoliger Umschalter mit einem beweglichen Kontakt 88 und zwei feststehenden Kontakten 89 und 90 ist. Der Schalter 87 ist so angeordnet, daß er von dem Permanentmagneten an dem Handrad der Nähmaschine beeinflußt wird. Seine Kontakte 88 und 89 werden geschlossen, wenn die -Armwelle eine vorbestimmte Stellung erreicht, und sie bleiben während weiterer 80 bis 100° der Drehung der Armwelle geschlossen. In allen anderen Stellungen der Armwelle sind" die Kontakte 88 und 90" geschlossen. Es ist ein übliches Zeitverzögerungsrelais 91 vorgesehen, das eine Wicklung 92 und einen Anker 93 hat, der einen gewöhnlich offenen Schalter 94 und einen gewöhnlich geschlossenen Schalter 95 betätigt, die wie dargestellt angeschlossen sind.

Die in Pig. 3 wiedergegebene Stellung der Teile ist diejenige, bei welcher der Fußkontroller sich in seiner Freigäbestellung befindet. Wenn der Fußkontroller anfänglich betätigt-wird, wird der Schalter 69 in seine andere Stellung bewegt, in welcher die Kontakte 70 und 72 geschlossen sind, um an den Spannungsteiler 63, 64, 65 eine Spannung anzulegen, und der Gleitkontakt 66 des Potentiometerwiderstandes 63 wird nach oben bewegt, um eine gewünschte Laufgeschwindigkeit für den Motor in üblicher Weise auszuwählen. Es ist ersichtlich, daß der den Motorwicklungen 60 und 61 zuzuführende Strom durch die geschlossenen Kontakte des Schalters 95 hindurchgehen kann, weil das Eelais 91 auf Grund der jetzt offenen Kontakte 70 und 71 stromlos ist. .

Wenn nun der Fußkontroller_;freigegeben wird, wird der Schalter 69 in die dargestellte Stellung bewegt. Falls die Armwelle sich nicht in der gewünschten vorbestimmten Stellung befindet, werden die Kontakte 88 und 90 des Zungenschalters 87 geschlossen, so daß an den Spannungsteiler 63, 64, 65 über die Diode 86· eine Spannung angelegt wird. Der Gleitkontakt 66, der sich in der dargestellten.Stellung

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befindet, stellt für den Motor einen Zusand mit festgesetzter geringer Geschwindigkeit dar, welcher die Armwelle in eine Stellung antreibt, in welcher die Kontakte 88 und 90 geöffnet werden, um die Zündspannung von dem steuerbaren Gleichrichter 62 wegzunehmen. Sine geringfügige Weiterdrehung vernichtet die kinetische Energie und bringt die Nähmaschine innerhalb des vorgenannten Bereichs zum Stillstand. Weiterhin wird, da jetzt die Zungensehalterkontakte 88 und 89 geschlossen sind, die Wicklung 92 des Zeitverzögerungsrelais 91 erregt, und nach einer vorbestimmten Zeit, die durch das Relais selbst festgelegt ist, öffnet sich der Schalter 95, um den Stromweg zu dem Motor zu unterbrechen und die Steuereinrichtung vollständig stromlos zu machen, so daß ein nachfolgendes Schließen der Kontakte 88 und 90 durch Betätigen des Handrades von Hand keine Wirkung hat. Der Schalter 94 sehließt sich, um das Relais 91 in der eingestellten .Lage zu verriegeln.

Durch eine nachfolgende Betätigung des 3?ußkontrollers werden die Kontakte 70 und 71 geöffnet, wodurch die Ralaiswicklung 92 stromlos gemacht und der Schalter 95 wieder in die geschlossene Stellung zurückgeführt wird, damit die Motorwicklungen 60 und 61 Strom aufnehmen können, der durch den Gleichrichter 62 gesteuert wird, der nunmehr in den leitenden Zustand von der Zündspannung getriggert worden ist, die ihm.von dem Spannungsteiler 63, 64, 65 zugeführt wird, der jetzt über die geschlossenen Kontakte und 72 des Schalters 69 gespeist wird.

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Claims (13)

Patentansprüche

1. /Steuereinrichtung zum Bewegen des Inkers eines mit Wechselstrom gespeisten Gleichstrom-Elektromotors in eine bestimmte Stellung bei seinem Stromloswerden, gekennzeichnet durch einen ersten steuerbaren Gleichrichter (20), der einen gesteuerten Strom aus einer Wechselstromquelle zum Erregen des Motors Cl 2) zuführt, einen von Hand betätigbaren Kontroller $29) der eine Arbeits- und eine . Ruhestellung hat, wobei der steuerbare Gleichrichter (20) durch Ansprechen auf den Kontroller (29) gesteuert wird, wenn dieser seine Arbeitsstellung erreicht, erste Mittel (21, 30), welche durch Ansprechen auf den Kontroller (29) wirksam werden, wenn dieser seine Ruhestellung erreicht, um einen Antriebszustand für den Motor zu schaffen, in welchem dieser mit geringer Geschwindigkeit läuft, zweite Mittel ("21, 25, 28), welche durch Ansprechen auf den Kontroller (29) wirksam werden, wenn dieser seine Ruhe« stellung erreicht, um den Motor (12) nach einer vorbestimmten Zeitperiode stromlos zu machen, und eine Schaltvorrichtung (14), welche während dieser Zeitperiode im Ansprechen darauf wirksam wird, daß der Anker des Motors (12) eine vorbestimmte Winkelstellung erreicht, um den Motor stromlos zu machen.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (21, 25, 28) einen zweiten steuerbaren Gleichrichter (21), welcher mit dem ersten steuerbaren Gleichrichter (20) in Reihe geschaltet ist,, um Strom in der gleichen Richtung wie der erste Gleichrichter zuzuführen, und ein Widerstand-Kapazität-Hetzwerk (25, 28) umfassen, durch welches die Zeitperiode vorherbe- / stimmbar ist und welches mit dem Tor (55) des zweiten steuerbaren Gleichrichters (21) verbunden ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Schaltvorrichtung (14) in einen Stromkreis mit dem Widerstand-Kapazität-Netzwerk (25, 28) geschaltet ist, um den zweiten steuerbaren Gleichrichter (21) abzuschalten, wenn der Anker des Motors die vorhestimmte Winkelstellung erreicht.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3» gekennzeichnet durch eine Diode (26) zum Aufladen des Kondensators (25) des Netzwerkes (25, 28), wenn der Kontroller (29) sich in der Arbeitsstellung befindet.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontroller (29) einen gewöhnlich geschlossenen Schalter (35) aufweist, der mit der Anode (53) und der Kathode (54) des zweiten steuerbaren Gleichrichters (21) verbunden ist und im Ansprechen auf den Kontroller (29) geöffnet wird, wenn dieser seine lösestellung erreicht.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel einen gewöhnlich abgeschalteten Transistor (78) aufweisen, dessen Kollektor (81) mit dem Tor (68) des ersten steuerbaren Gleichrichters (62) verbunden ist und der im Betrieb allmählich auf Sättigung vorgespannt wird, um die an den ersten steuerbaren Gleichrichter (62) angelegte Torspannung zu reduzieren,

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Widerstand-Kapazität-Netzwerk (74, 75, 76), welches an die Basis (79) de₈ Transistors (78) für die Vorbestimmung der Zeitperiode angeschlossen ist.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (69) gewöhnlich offene Kontakte (70, 71) aufweist, die mit dem Kollektor (81) und dem Emitter (80) des Transistors (78) verbunden sind und geschlossen werden, wenn der Anker (6T) des Motors die vorbestimmte Winkelstellung erreicht.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel ein Zeitverzögerungsrelais

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(91) aufweisen, welches im Stromkräs zu dem Motor liegende Euhekontakte (95) aufweist.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (91) Arbeitskontakte (94) aufweist, welche der Schaltvorrichtung (87) parallel geschaltet sind, um das Beiais (91) unabhängig von der Schaltvorrichtung (87) in erregtem Zustand zu halten»

11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Torkreis des ersten steuerbaren Gleichrichters (20) einen Thermistor (23) enthält, der in thermischer Beziehung nahe der Anode (47) des ersten steuerbaren Gleichrichters (20) angeordnet ist, um dessen Triggerempfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen im wesentlichen konstant zu halten.

12. Steuereinrichtungnach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste steuerbare Gleichrichter (20) durch Ansprechen auf den Kontroller (29) gesteuert wird, wenn dieser seine Arbeitsstellung erreicht, um selektive Antriebsgeschwindigkeitbedingungen für den Motor (12) herzustellen.

13. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, da:s die vorbestimmte Zeitperiode wenigstens ebenso lang wie die angenommene maximale Zeit ist, welche für den Antriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit erforderlich ist, damit der Anker die vorbestimmte Winkelstellung erreichen kann.

1-4. Nähmaschine mit einer Armwelle und einem Gleichstrom-Elektromotor, der. mit der Armwelle antriebsmäßig verbunden ist, gekennzeichnet durch eine. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Anordnen der Armwelle in einer bestimmten Winkelstellung beim Stromloswerden des Motors.

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L e e r s e i t e