DE2054149A1

DE2054149A1 - Elektrische Schaltungsanordnung für Nähmaschinen

Info

Publication number: DE2054149A1
Application number: DE19702054149
Authority: DE
Inventors: Peter 7025 Plattenhardt Mailänder
Original assignee: Union Special GmbH
Current assignee: Union Special GmbH
Priority date: 1970-11-04
Filing date: 1970-11-04
Publication date: 1972-05-10
Also published as: US3793566A

Description

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Anmelderin; Stuttgart, 30. Oktober 1970

UNION SPECIAL MASCHINENFABRIK GMBH B 313 Ni/fa

Stuttgart

Schwabstr. 33

Elektrische Schaltungsanordnung für Nähmaschinen

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung für ä Nähmaschinen.

Elektrische Schaltungsanordnungen sind bei Nähmaschinen schon in einer Vielzahl bekannt geworden. Sowohl bei willkürlich zu betätigenden Schaltungsanordnungen als auch bei solchen, die automatisch von der Maschine geschaltet werden, finden mechanische Schalter Verwendung, die entweder direkt oder über Schaltrelais die zu schaltende Einrichtung ein- oder ausschalten. Der Nachteil derartiger Schalter besteht darin, dass sie verhältnismäßig große Schaltwege erfordern und auch lange Schaltzeiten benötigen. Der Schaltzeitpunkt ist bei derartigen Schaltern allgemein ziemlich ungenau.

Aus diesem Grunde sind auch schon bei Nähmaschinenantrieben, die die Maschine in bestimmten Stellungen anhalten, besondere Vorkehrungen getroffen, um den SehaltZeitpunkt genauer zu bestimmen. Zu diesem Zwecke sind am Handrad der Nähmaschine Schleifringe vorgesehen, in denen Kontaktstücke angeordnet sind, die über Bürsten bei niedriger Drehzahl eine verhältnismäßig zeitgenaue Schaltung ermöglichen. Da jedoch diese Schleifringe bei £der Umdrehung der Nähmaschine Kontakt geben, ist es nötig, weitere Schalter vorzusehen, die willkürlich oder auch vom Maschinenmechanismus ge-

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steuert, den Stromkreis zu den Schleifringen schließen, woraufhin die Schleifringe mit den Bürsten den genauen Zeitpunkt der Schaltung bestimmen. Gleiche Steuerungen sind auch schon mit berührungaloser^Synchroniaatoren bekannt geworden.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltungsanordnung für Nähmaschinen zu schaffen, mit der ohne großen Aufwand eine verhältnismäßig zeit- und weggenaue Schaltung bei Nähmaschinen möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine isoliert gegenüber dem Maschinengehäuse angeordnete Kontaktfahne mit einem von einer Steuereinrichtung bewegten Schaltstück einen Schalter bildet, wobei das Schaltstück, dessen Lagerung oder das Maschinengehäuse als elektrische Leiter dienen. Der aus der Eontaktfahne und einem Schaltstück gebildete Schalter ist über einen Verstärkerstromkreis mit einem Schaltrelais verbunden. Diese Schaltungsanordung nach vorliegender Erfindung gestattet es, ohne großen Aufwand an einem bestimmten Wegpunkt im Arbeitsablauf eines Nähvorganges, z.B. im Arbeitsablauf eines Kurznahtautomaten, einen Schaltvorgang vorzunehmen. Um die wegmäßig bestimmte Einschaltung des Schaltrelais zeitabhängig zu machen, ist vorzugsweise dem Verstärkerstromkreis ein Kondensator vorgeschaltet, der bei Berührung des Schaltstückes mit der Kontaktfahne umlädt und dadurch dem Relais über den VerstärkerStromkreis einen Schaltimpuls verle iht.

In der weiteren Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist vorgesehen, die durch den Kondensator mögliche zeitabhängige Einschaltdauer des Schaltrelais wegabhängig zu machen, indem das Relais mit einem Selbsthaltestromkreis verbunden ist und eine zweite Kontaktfahne und ein zweites Schaltstück vorgesehen sind, die einen Schalter zum Unterbrechen des Selbsthaltestromkreises bilden, Durch diese Schaltungsanordnung wird es möglich, das Relais an einem bestimmten Wegpunkt eines Arbeitszyklus einer Maschine einzuschalten und an einem anderen Punkt wieder auszuschalten.

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Zwischen der zweiten Kontaktfahne und dem Haltestromkreis liegt ebenfalls ein Verstärkerstromkreis und die Unterbrechung des Haltestromkreises wird ebenfalls durch Umladen eines Kondensators bei Berührung der zweiten Kontaktfahne mit dem zweiten Schaltstück bewirkt.

Durch diese Schaltungsanordnung wird es möglich, während des Arbeitszyklus einer Maschine beide durch die Kontaktfahne gebildeten Schalter jeweils nur einmal einen Schaltimpuls ausüben zu lassen.

Im einzelnen ist die Schaltungsanordnung in einem Ausführungsbeispiel bei einem Kurznahtautomaten mit einem Zweigeschwindigkeitsmotor dargestellt. Es zeigen: ™

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Antriebs- und Schaltkontakteinrichtung
Fig. 2 ein Schaltbild.

Bei einem in Fig. 1 dargestellten Kurznahtautomaten 1 erfolgt der Antrieb von einem Zweigeschwindigkeitsmotor 2 über einen Antriebsriemen 31 der eine Riemenscheibe h an der Motorwelle mit einer Riemenscheibe 6 auf der Maschinenantriebswelle 7 verbindet. Die Riemenscheibe 6 der Antriebswelle 7 des Kurznahtautomaten ist mit der Antriebswelle 7 lösbar verbunden und über eine Kupplungseinrichtung mit derselben kuppelbar. A

Zum Einkuppeln der Maschine dient ein Pedal 8, das über eine Zugstange 9 und einen Winkelhebel 11 gegen die Kraft einer Feder 12 eine Stange 13 verschiebt, worauf unter der Einwirkung einer Feder 14 ein Hebel 10 die Kupplung einrückt. Mit Einrücken der Kupplung wird die Maschine angetrieben und führt einen durch eine bekannte, im einzelnen nicht dargestellte Steuereinrichtung gesteuerten Arbeitszyklus aus. Nach Ablauf des Arbeitszyklus schaltet die Maschine selbsttätig ab.

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Der Motor läuft während des gesamten Arbeitszyklus mit seiner hohen Geschwindigkeit und wird kurz vor Ende des Arbeitszyklus auf seine niedrige Geschwindigkeit heruntergeschaltet, um den AuBSchältschlag, der in einer bestimmten Stellung, d.h., mit der Nadel in oberster Stellung abstoppenden Maschine, zu mildern.

Dem Umschalten des Motors dient die Schaltungsanordnung im dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem zwei Kontaktfahnen 15» 16" vorgesehen sind. Die Kontaktfahne 15 bildet mit einem Schaltstück 17 einen Schalter S1 und die Kontaktfahne 16 mit einem Schaltstück 18 einen Schalter S2. Die Kontaktfahnen 15 und 16 sind durch Leitungen 19» 21 mit dem Schaltkasten 22 des Motors verbunden. Das Schaltstück 17 befindet sich an einer Schaltstange 23» die in der Maschine verschiebbar gelagert ist. Das Schaltstück 17 hat über die Schaltstange 23 elektrisch leitende Verbindung mit dem Maschinengehäuse. Das Schaltstück 18 sitzt auf der Schaltstange 13 neben einem Isolierstück 2k. Die Schaltstange ist über ihre Lager ebenfalls elektrisch leitend mit dem Maschinengehäuse verbunden. Das Maschinengehäuse selbst ist durch eine Leitung 25 mit dem Schaltkasten 22 des Motors 2 verbunden.

Im Schaltkasten' 22 des Motors 2 wird von der Speiseleitung über einen Transformator Tr und einen Gleichrichter G1 die Schalteinrichtung zum Umschalten des Motors 2 gespeist. Der Motor 2 erhält seinen Strom natürlich direkt aus der Zuleitung, wobei in üblicher Weise ein nicht dargestellter Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten vorgesehen ist. Mit Einschalten des Hauptschalters erhält der Motor über die Triacs Ty1 und Ty2 und die Klemmen U1, V1, ¥1 Strom und läuft mit hoher Geschwindigkeit an. Das Relais D1 bleibt stromlos und der Steuerstromkreis befindet sich in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand.

Ein Anziehen des Relais D1 wird durch die Zener-Diode G3 verhindert. Der Transistor T2 erhält zwar einen Steuerspannungsstoß vor dem Transistor T1, weil der Kondensator 03 erst auflädt, bevor die Steuerspannung nach T1 verläuft, aber die Zeit reicht

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nicht aus, um die Spannung an der Zener-Diode G3 so weit anzuheben, daß Strom über die Zener-Diode G3 zum Transistor T2 fließt. Das Relais D1 ist also in der dargestellten Ausgangsstellung, in der die Schalter S1 und S2 geschlossen sind, stromlos.

Durch Niedertreten des Pedals 8 und Einrücken der Kupplung wird auch die Schaltstange 13 verschoben, wodurch die Kontaktfahne vom Kontaktstück 18 auf das Isolierstück 2k läuft. Dadurch öffnet zwar der Schalter S2, aber weil der Strom weiterhin über den Widerstand Ro, den Kondensator 05» die Diode Qk und den Transistor T3 nach minus fließt, erfolgt am Transistor T3 keine ä Schaltreaktion. Nach einer vorbestimmten Wegstrecke öffnet der durch die Kontaktfahne 15 und den Schaltkontakt 17 gebildete Schalter S1. Auch dabei erfolgt keine Reaktion am Transistor T1, weil der Strom weiterhin wie bei geschlossenem Schalter S1 über den Widerstand R1, den Kondensator C3, die Diode G2 und den Traneistor TI nach minus fließt.

Dieses Öffnen des Schalters S1 erfolgt im vorliegenden Falle, weil der im Ausführungebeispiel beschriebene Kurznahtautomat als Knopflochmaschine angenommen ist, bei der die Bewegung der Schaltetange 23 durch die Bewegung der Stoffklammer gesteuert ist und somit in jedem Arbeitszyklus eine Hin- und Herbewegung ausführt. Mit anderen Worten, die mit hoher Geschwindigkeit ange- " laufen« Maschine läuft weiter mit dieser Geschwindigkeit, obwohl sich inzwischen beide Schalter S1 und S2 geöffnet haben.

Nachdem eine Seite eines Knopfloches bei der angenommenen Knopflochnähmaschine fertiggestellt iarfc, die Maschine einen Riegel hergestellt hat und auf der zweiten Knopflochseite zurückgelaufen ist, läuft das Schaltstück 17 wieder auf die Kontaktfahne 15 auf. Dadurch wird der Schalter S1 wieder geschlossen. Nunmehr lädt der Kondensator C3 über die Widerstände R3, R4, R2 und den Schalter S1 nach minus um. Dadurch wird über die durch die Widerstände R3 und Uh in Verbindung mit dem Kondensator C3 vorbestimmte Zeit der

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Transistor T1 gesperrt. Der Transistor T2 öffnet und Strom fließt über das Relais D1 , die Zener-Diode G3, den Transistor T2 nach minus, wodurch das Relais D1 anzieht. Dadurch schließen die Kontakte S3, S^ und S5, während die Kontakte S6 und S7 öffnen. Dies bewirkt ein Umschalten des Motors 2 auf seine niedrige Drehzahl, indem die Triacs Ty3 und Tyk eingeschaltet werden und der Motor nunmehr seinen Strom über die Klemmen U2, V2, ¥2 erhält.

Da, wie zuvor beschrieben, Schalter S2 geöffnet und dadurch Strom durch den Transistor T3 fließt, ist der Transistor T^ gesperrt und der Transistor T5 geöffnet, so dass der Haltestromkreis für daa Relais D1 über S3 geschlossen ist. Der Motor läuft somit in der niederen Drehzahl, bis der Schalter S2 öffnet. Der Schalter S2 öffnet, wenn die von einer mechanischenSteuereinrichtung in der Maschine gesteuerte Kupplung ausrückt und die Maschine zum Stillstand kommt. Beim Ausrücken der Kupplung wird die Schaltstange 13 in die Ausgangsstellung geschoben, wodurch die Kontaktfahne wieder auf d&.a Kontaktstück 18 aufläuft und der Schalter S2 geschlossen wird.

Durch Schließen des Schalters S2 lädt der Kondensator C5 über ' die durch den Widerstand Rö bestimmte Zeit um. Über diese vorbestimmte Zeit schließt der Transistor T3, dadurch öffnet der Transistor Tk und der Transistor T5 wird geschlossen. Dies bedeutet ein Abfallen des Relais D1 und damit öffnen des Haltestromkreises und Umschalten der Kontakte S3 bis S7» wodurch der Motor wieder auf seine hohe Geschwindigkeit umschaltet.

Die Kondensatoren C2 und C^ sowie die Widerstände R2 und R7 sind vorgesehen, um Fehlschaltungen beim Prellen der Schaltfahnen zu verhindern, während der Kondensator C1 zum Glätten dient.

Durch die im Aueführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird der Effekt erzielt, daß beide Schalter nur beim Schließen jeweils über die Umladezeit der Kondensatoren einen Schaltimpuls bewirken, nachfolgend aber weder im geschlossenen Zustand, noch geöffnet, eine Schaltreaktion hervorrufen. Ein erneuter Schaltimpuls wird erst nach öffnen und erneutem

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Schließen des Schalters abgegeben. Dadurch wird mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand eine Folgeschaltung möglich. Dabei sind Änderungen innerhalb der Schaltungsanordnung möglich, ohne diesen Effekt zu beeinträchtigen. So könnten z.B. die Kontakte des Relais D1 durch Halbleiterbauelemente ersetzt werden. Auch der Schalter S2 könnte, z.B. aus Gründen der Konstruktion der Steuerelemente,zwischen zwei Sehaltimpulsen vom Schalter S1 mehrmals öffnen und schließen, ohne eine Schaltreaktion am Relais D1 hervorzurufen.

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PATENTANSPRÜCHE'

Elektrische Schaltungsanordnung für Nähmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß eine isoliert gegenüber dem Maschinengehäuse angeordnete Kontaktfahne (15) mit einem von einer Steuer* einrichtung bewegten Schaltstück (1?) einen Schalter bildet» wobei dae Schaltstück (17), dessen Lagerung oder das Maachinengehäuse als elektrischer Leiter dienen.
2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß der aus einer Kontaktfahne (15) und einem Schaltstück (17) gebildete Schalter (S1) über einen Verstärkerstromkreie mit einem Schaltrelais (D1) verbunden ist.
3) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärkerstromkreis ein Kondensator (C3) vorgeschaltet ist, der bei Berührung des Schalt-» Stückes (17) mit der Kontaktfahne (15) umlädt und dadurch dem Relais (DI) über den Verstärkerstromkreis einen Schaltimpuls verleiht.
k) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (Di) mit einem Selbsthaltestromkreis verbunden ist.
5) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Kontaktfahne (16) und 'ein zweites Schaltstück (18) vorgesehen sind, die einen Schalter (S2) zum Unterbrechen des Selbsthaltestromkreises bilden.
6) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Kontaktfahne (16) und dem Haltestromkreis ein Verstärkerstromkreis liegt.

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7) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung des Haltestromkreises durch Umladen eines Kondensators (C5) bei Berührung der zweiten Kontaktfahne (i6) durch das zweite Schaltstück (13) erfolgt.

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