DE2117071A1

DE2117071A1 - Drehzahlregeleinrichtung für Haushaltnähmaschinen

Info

Publication number: DE2117071A1
Application number: DE19712117071
Authority: DE
Inventors: Pietro Dr.-Ing. Pavia Sillano (Italien)
Original assignee: Necchi SpA
Current assignee: Necchi SpA
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1971-11-11
Also published as: ES196142U; AT304713B; GB1289261A; CH516681A; US3693063A; BE764740A; FR2083221A5; ES196142Y

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL-ING. GONTHER KOCH 2117071 DR. TINO HAIBACH

• MUNCHiN % " 7. Aprü 197)

UNICBZEICHfN: 13 Q76

HBCOHI SOGIEfA PEH AZIONI Pavia, Italien

Drehzahiregeleinriehtung für Haushaltnähmaschinen

Die Erfindung "bezieht sich, auf eine Drehzahlregeleinrichtung für mit Kommutatoren ausgerüstete Elektromotoren, wie sie bei Haushaltnähmaschinen verwendet werden.

Wenn man bei einer Haushaltnähmaschine die Drehzahl häufig und während langer Zeitspannen mit Hilfe eines Anlaßwiderstandes regelt, ergeben sich verschiedene Nachteile? beispielsweise erhitzt sich der verstellbare Widerstand, da elektrische Energie in Wärme verwandelt wird} ferner kann die Temperatur des Anlaßwiderstandes ao hoch werden, daß der Anlaflwiderstand beschädigt wird, wenn ein Teil des Widerstandes während einer längeren Zeit eingeschaltet bleibt; außerdem ist es schwierig, die Drehzahl der Nähmaschine auf einem gleichbleibenden Wert zu halten. Bei Haushaltnähmaschinen ist es häufig erforderlich, mit einer Drehzahl zu arbeiten, die gegenüber der Nenndrehzahl herabgesetzt ist, und ferner muß es möglich sein, kleine Änderungen der Drehzahl im Bereich der ITenndrehzahl herbeizuführen und die Nähmaschine auf eine vorbestimmte herabgesetzte Drehzahl einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehzahlregeleinrichtung für Haushaltnähmaschinen zu schaffen, die es, abgesehen von einer mit Hilfe des Anlaßwiderstandes

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bewirkten Regelung, der Benutzerin ermöglicht, eine Regelung der vorstehend beschriebenen Art auf leichte und einfache Weise zu bewirken.

Hierbei stellt sich die technische Aufgabe, ein einziges Hegelorgan vorzusehen, daa an einer bequem erreichbaren Stelle angeordnet ist, wobei es dae Regelorgan ermöglichen soll, die Drehzahl der Nähmaschine stufenlos zu regeln; ferner stellt sich die Aufgabe, die normalerweise verwendete elektrische Schaltung des die Nähmaschine antreibenden Kommutatormotors nach Bedarf so abzuändern, daß neben der Nenndrehzahl eine herabgesetzte Motordrehzahl zur Verfugung steht.

Zu dem genannten Zweck ist im Unterbau der Nähmaschine ein scheibenförmiger Drehknopf vorgesehen, der durch eine auf bekannte Weise ausgebildete Antriebsvorrichtung mit dem Bürstenhalter des Motors verbunden ist, so daß die Bürsten um die Achse der Motorwelle stufenlos verstellt werden können, wobei gleichzeitig beim Irreichen einer vorbestimmten Winkelstellung des Drehknopfes die Betätigungsstange eines Mikroschalters betätigt wird, der so geschaltet ist, daß eine Gleichrichterdiode mit dem Speisestromkreis des Elektromotors in Reihe geschaltet oder aber wirkungslos gemacht wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

3?ig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Drehzahlregeleinrichtung für eine Haushaltnähmaschine. ·

: Mg. 2 veranschaulicht in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Winkelstellung des scheibenförmigen Drehknopfes.

In Fig. 1 ist eine Nähmaschine 10 schematisch angedeutet, die ein Handrad 11, einen Unterbau 12 und ein Bett 13 umfaßt.

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Der als Kommutatormotor ausgebildete Elektromotor 14 ist gewöhnlich in dem Bett 13 untergebracht, er umfaßt einen Kommutator 15 und Kontaktbürsten 16, wobei er einen Bestandteil einer Reihenschaltung bildet. Die Kontaktbürsten 16 sind durch einen nicht dargestellten Bürstenhalter unterstützt, der durch ebenfalls nicht dargestellte Antriebsglieder bekannter Art mit einem scheibenförmigen Drehknopf 17 verbunden ist, welcher in dem Bett 13 irei drehbar gelagert ist, wie es in dem Patent (Patentanmeldung P 19 63 791.3) beschrieben ist.

An dem Bett 13 sind zwei Anschlage 19 und 20 befestigt, welche die DrehDewegung des scheibenförmigen Betätigungsknopfes 17 begrenzen.

Ferner ist ein Uocken 21 vorgesehen, der gleichachsig mit der Betätigungsseheibe 17 angeordnet und mit ihr drehfest verbunden ist; die Umfangsfläche des Nockens 21 arbeitet mit dem oberen Ende einer Betätigungsstange 22 zusammen, die sich mit ihrem unteren Ende an einer !schraubenfeder 23 abstützt, deren eines Ende an einem in das Bett 13 eingebauten Leitungshalteteil befestigt ist, während ihr anderes Ende mit einem Kontaktarm 25 zusammenarbeitet, der auf dem Leitungshalteteil 24 so gelagert ist, daß er in der bei Mikroschaltern bekannten Weise Schv/enkbewegungen ausführen kann. Der Kontaktarm 25 bildet den beweglichen Kontakt eines Schalters mit zwei festen Kontakten 26 und 27.

Bei dem festen Kontakt 27 handelt es sich um einen Ruhekontakt; der andere feste Kontakt 26 liegt im Speisestromkreis des Elektromotors, aer eine Wecnselstromquelle 26 umfaßt, ferner einen Anlaßwiderstand 29, die Indu^tionswicklung 30 des Motors 14 sowie eine Gleichrichteräiode 31.

Die Betätigungsstange 22, die durch den Nocken 21 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 23 betätigt werden kann, ist so angeordnet, daß sie stets einer Vorspannkraft ausgesetzt ist, und da.? sie sich in senkrechter Richtung zwischen

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zwei Grenzstellungen bevregen kann, die den beiden äußersten Winkelstellungen der Betätigungsscheibe 17 entsprechen.

Wenn die senkrechte Stellung der Betätigungsstange 22 geändert wird, verändert sich auch die Wirkungsrichtung der durch die Schraubenfeder 23 auf den Kontaktarm 2b ausgeübten Kraft.

Der Kontaktarm 25 kann jeweils eine von zwei Stellungen einnehmen, d.h. er kann an dem festen Kontakt 27 oder an dem festen Kontakt 26 anliegen.

"Wenn der Kontaktarm 25 an dem festen Kontakt 26 anliegt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, bewirkt er, daß der Elektromotor 14 in der üblichen Weise mit elektrischem Strom gespeist wird.

Hierbei fliebt der Strom durch den Anlaßwiderstand 29, wobei die Stärke des Stroms während der Anlaufphase des Motors begrenzt ist, d.h. wenn die gegenelektromotorische Kraft im Vergleich zur Netzspannung niedrig ist; hierbei bewirkt der Anlaßwiderstand die erforderliche Senkung der Spannung, so daß die AnlaufStromstärke begrenzt wird. Der Anlaßwiderstand 29 wird dann allmählich kurzgeschlossen, um die Motordrehzahl ansteigen zu lassen. Der durch die üotorwicklungen fließende Strom gelangt über den Kontaktarm 25 und den festen Kontakt 26 zur Stromquelle zurück, ohne durch die Diode 31 zu fließen, die bei dieser Stellung des Kontaktarms 25 kurzgeschlossen ist.

Nimmt man jetzt an, daß das Betätigungspedal des verstellbaren Widerstandes 29 niedergedrückt gehalten wird, um den Startwiderstand kurzgeschlossen zu halten, und daß die Betätigungsscheibe 17 gemäß Fig. 1 langsam im Uhrzeigersinne gedreht wird, bewirkt die Nockenfläche des Nockens 21, daß üich die Betätigungsstange 22 allmählich nach oben bewegt, so daß sich der durch die Betätigungsstange auf die Schraubenfeder 23 ausgeübte Druck verringert.

Gleichzeitig werden die Konta*:tbür;jten 16 gemeinsam gedreht, so daß sich ihr Winkelabstand von der Kcmmutationaachse

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allmählich vergrößert. Hierbei verringert sich infolge bekannter, bei Kommutatormotoren auftretender Erscheinungen das Motordrehmoment, und die Drehzahl des Motors geht zurück, wie es in Fig. 2 graphisch dargestellt ist, wo die Drehzahl η des Motors auf der Ordinatenachse und der Drehwinkel γ der Betätigungen ehe ibe auf der Abszissenachse aufgetragen ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich die Drehzahl des Motors längs eines Kurvenabschnitts a stufenlos verringert, während die Betätigungsscheibe um etwa 180 gedreht wird. Wenn die Betätigungsscheibe eine entsprechende Winkelstellung erreicht hat, ist die Betätigungsstange 22 nach oben verlagert worden, wobei die .Richtung der Zugkraft der Schraubenfeder 23, die auf den Kontaktarm 25 wirkt, so geändert worden ist, daß sich der Kontaktarm 25 jetzt bewegen kann, bis er zur Anlage an dem festen Kontakt 27 kommt. Hierbei wird die Gleichrichterdiode 31 in den Speisestromkreis des Motors 28 eingeschaltet.

Da jetzt dem Motor 28 nur noch eine pulsierende HaIbwellenspannung zugeführt wird, verringert sich der Mittelwert der Motordrerizahl gegenüber der Nenndrehzahl annähernd auf die Hälfte.

Dieser Drehzahlabfall ist in Fig. 2 durch den senkrechten Abschnitt b der Drehzahlkurve dargestellt. Wenn die Betätigungsscheibe 17 weiter gedreht wird, bis der Finger 32 zur Anlage an dem Anschlag 19 kommt, wird die Drehzahl entsprechend dem Abschnitt c der kurve nach Fig. 2 erneut innerhalb eines bestimmten Bereichs stufenlos verringert.

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Claims

AFSPRÜCHE

1. Drehzahlregeleinrichtung für Kommutatorelektromotoren, wie sie z.B. "bei Haushaltnähmaschinen verwendet werden, dadurcrx gekennzeichnet , daß im Bett (15) der Maschine eine Betätigungsscheibe (17) drehbar gelagert ist, daß diese Betätigungsscheibe auf bekannte Weise mit dem Bürstenhalter des Motors (28) gekuppelt ist, so daß die Kontaktbürsten ~(16) mit Hilfe der Betätigungsscheibe stufenlos um die Achse der Motorwelle gedreht werden können, und daß eine Betätigungsstange (22) vorgesehen ist, die bei einer vorbestimmten Winkelstellung der Betätigungsscheibe die Betätigungsstange betätigt, um einen Mikroschalter (25, 26, 27) zu betätigen, der dazu dient, in den Speisestromkreis des Motors eine Gleichriciiterdiode (31) einzuschalten bzw. diese Diode nach Bedarf icurzzuschließen.

2ο Drehzahlregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch, g e kennzeichnet , daß die Stange (22) zum Betätigen des Mikroschalters (25» 26, 27) in senkrechterRichtuhg durch einen Hocken (21) verlagert werden kann, der konzentrisch. lait der Betätigungsscheibe (17) angeordnet und mit ihr drehfest verbunden ist, wobei sich die Stange entgegen der Kraft einer Rückführfeder (23) bewegt, die mit dem unteren Ende der Stange zusammenarbeitet.

3. Drehzahlregeleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rückführfeder (23) mit einem Ende an einem Kontaktarm (25) befestigt ist, der auf einer senkrechten Wand eines Tragstücks (24) drehbar gelagert ist, daß die Rückführfeder mit ihrem anderen Ende an einer zweiten senkrechten Wand des gleichen Tragstäcks befestigt ist, daß die RückfUhrfeder eine Zugkraft auf den Kontaktana ausübt, und daß dieser Kontaktara jeweils eine /on zwei G-leicrige..iahts~ Stellungen einnehmen Kann, wobei eier kontaktarm bei der einen

BAD ORlQiNAL

Stellung an einem festen Kontakt (26) anliegt, der dazu dient, die Gleichrichterdiode (31) kur25zuschließen, und wobei der Kontaktarm in seiner anderen Stellung an einem zweiten festen Kontakt (27) anliegt, se daß die Grleichrichterdiode in den Speisestromkreis des Elektromotors (28) eingeschaltet ist.

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