DE2360472C3

DE2360472C3 - Nähmaschinensynchronisator

Info

Publication number: DE2360472C3
Application number: DE2360472A
Authority: DE
Inventors: James Eugene Kenilworth O'brien; John Whilldin Dover Wurst
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1979-11-15
Also published as: GB1440350A; US3815531A; US3815531B1; FR2231793B3; CH573493A5; IT998969B; FR2231793A1; JPS508654A; DE2360472B2; SE7315913L; SE403144B; DE2360472A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nähmaschinensynchronisator gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiger Nähmaschinensynchronisator ist durch die US-PS 35 82 739 bekannt. Dieser Nähmaschinensynchronisator benötigt für jede Drehstellung der Nähmaschinenhauptwelle einen einzelnen Impulsgenerator, wobei zwei Magnete notwendig sind, um zwei unterschiedliche Drehstellungen der Wellen anzuzeigen. Sollen darüber hinaus zusätzliche Drehstelluiigen angezeigt werden, so ist zusätzlich ein weilerer Hall-Effekt-Fühler und ein weiteres Magnetpaar erforderlich. Die Drehrichtung der Nähmaschinenhauptwelle kann mit diesem Synchronisator nicht angezeigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nähmaschinensynchronisator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, durch welchen nicht allein die Drehstellung der Hauptwelle, sondern auch ihre Drehrichtung erfaßt wird.

Dies wird erreicht durch einen Nähmaschinensynchronisator gemäß Patentanspruch.

Im Hinblick auf alle bekannten Nähmaschinensynchronisatoren hat der Nähmaschinensynchronisator gemäß der Erfindung den Vorteil, daß mit einer geringen Zahl von Hall-Effekt-Fühlern und Magneten nicht allein eine Vielzahl unterschiedlicher Drehstellungen der Nähmaschinenhauptwelle, sondern auch deren Drehrichtung erfaßt werden kann. Auf diese An und Weise können in der Nähmaschine Steuerfunktionen ausgeführt werden, die nicht nur hinsichtlich der Drehstellung der Nähmaschinenhauptwelle, sondern auch hinsichtlich der Drehrichtung der Nähmaschinenhauptwelle synchron ablaufen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 stellt eine Teilvorderansicht einer Nähmaschine mit einem Nähmaschinensynchronisator dar,

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte schaubildliche Darstellung eines Nähmaschinensynchronisators,

Fig.3 stellt eine schemalische Vorderansicht des Nähmaschinensynchronisators dar und zeigt den Fliißlinienverlauf.

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tiO Fig.4 stellt eine Vorderansicht eines Kreisscheibensegmentpaares auf einer Welle dar.

F i g. 5 ist eine Wahrheitstabelle, die den Ausgang der Hall-Effekt-Fühler unmittelbar vor und unmittelbar nach der Vorbeibewegung der Kreisscheibensegmenie an den Hall-Effekt-Fühlern zeigt.

In Fig. 1 ist eine Nähmaschine 10 gezeigt. Sie weist ein Gehäuse 11, einen Sockel 12, eine Arbeitsstücktragfläche 14 und eine Stichplatte 16 auf. Am Sockel 12 ist ein Ständer 18 mit einem Tragarm 20 befestigt, der in einem Kopfteil 22 endigt, in welchem eine hin- und hergehende Nadelstange 24 gelagert ist, die eine Nadel 25 trägt Außerdem ist in dem hohlen Kopfteil 22 eine Drückerstange 26 angeordnet, welche in einem Drückerfuß 28 endigt. Zusätzlich ist im Gehäuse 11 ein elektrischer Antriebsmotor 33 vorgesehen, der über einen Riementrieb 37 mit einer Nähmaschinenhauptwelle 39 gekoppelt ist. Ein Greifer 42 arbeitet mit der Nadel 25 zusammen und ist mit der Nähmaschinenhauptwelle 39 über einen zweiten Riementrieb 40 und Zahnräder 52, 54 bzw. 156, 158 verbunden. Eine Welle 46, welche mit dem nicht gezeigten Arbeitsstückvorschubmechanismus gekoppelt ist, ist so ausgestaltet, daß sie von der Nähmaschinenhauptwelle 39 in einem Gesclwindigkeitsverhältnis von 1 :1 angetrieben wird. Wenn nachfolgend auf die Stichbiideinstrumentalitäten Bezug genommen wird, so sollen hierin alls bekannten Mechanismen eingeschlossen sein, die sich auf die Bildung eines Stichmusters beziehen, also beispielsweise der Arbeitsstückvorschub, die Überstichbreitensteuerung, Fadenschleifenwerfer usw.

Der Nähmaschinensynchronisator 43 weist Kreisscheibensegmente 50 und 52 auf, die an der Welle 46 vermittels von Schrauben 48 befestigt sind. Die Kreisscheibensegmente 50 und 52 haben unterschiedlich abgestufte Umfangsflachen bzw. Umfangsteile 54 bzw. 56, die mit Hall-Effekt-Fühlern 58 bzw. 60 zusammenarbeiten.

Die Hall-Effekt-Fühler 58 und 60 sind im Handel erhältliche Standard-Teile. Zusätzlich ist ein Schwellenwertdetektor vorgesehen, der eine feste Ausgangsspannung erzeugt, wenn die Spannung an einem Hall-Effekt-Fühler einen unteren Spannungswert überschreitet. Wenn nachfolgend auf einen Hall-Effekt-Fühler Bezug genommen wird, so ist hierunter ein Hall-Effekt-Fühler mit einem Schwellenwertdetektor zu verstehen. Demgemäß erzeugen die Hall-Effekt-Fühler 58 und 60 eine Ausgangsspannung von ungefähr 4 V, wenn sich der Südpol eines Permanentmagneten in der Nähe der Oberfläche 62 bzw. 64 des Hall-Effekt-Fühlers 58 bzw. 60 befindet. Das Entfernen des Magneten bzw. das Verringern der Flußliniendichte in der Nähe der Oberflächen erzeugt eine Ausgangsspannung von ungefähr 0,3 V. Die Hall-Effekt-Fühler erzeugen diese Spannungen zwischen Leitungen 70, 70' und 72, 72', wenn sie an eine Gleichspannung von +5V auf Eingangsleitungen 66 bzw. 66' gelegt werden, wobei Leitungen 68, 68' auf Bezugserdpotential gehalten werden.

In der nachfolgenden Beschreibung wird das niedrigere Potential als 0-Zustand und das höhere Potential als !-Zustandbezeichnet.

Die Hall-Effekt-Fühler 58 und 60 werden durch Klebstoff in der Nähe eines Permanentmagneten 74 gehaltert, welcher sich über die gesamte Länge der Hall-Effekt-Fühler erstreckt. Der Permanentmagnet 74 isl so gepolt, daß sein Nordpol in der Nähe der Hall-Effekt-Fühler 58 und 60 und sein Südpol in der

Nähe eines flußleitenden oder flußführenden Befestigungsteils 76 angeordnet ist. Der Befestigungsteil 76 hat einen vorspringenden Teil 78, welcher mit zwei länglichen Löchern 80 (Fig. 1) versehen ist, welche verwendet werden, um den Befestigungsteil 76 an einem Vorsprung 82 des Sockels 12 zu befestigen. Der Befestigungsteil 76 ist außerdem mit einem nach außen vorstehenden Teil 84 versehen, welcher sich in einem rechten Winkel zum Befestigungsteil 76 erstreckt und geeignet ist, mit einer Kreisscheibe 86 zusammenzuarbeiten, die vermittels einer Schraube 88 an der Welle 46 befestigt ist Die Kreisscheibe 86 ist aus einem magnetisch leitenden Material hergestellt, welches dem Material des Befestigungsteils 76, der Welle 46 und den Kreisscheibensegmenten 50 und 52 entspricht. Die '5 Kreisscheibe 86 ist in unmittelbarer Nähe zum Teil 84 angeordnet, um auf diese Weise den zwischen diesen Teilen befindlichen Luftspalt zu verringern, um dadurch den magnetischen Fluß (Flußlinien 85) des Permanentmagneten 74 zu führen.

Die Flußlinien 85, die aus dem Permanentmagneten 74 austreten, sind in Fig. 3 gezeigt Die Flußlinien 85 folgen im wesentlichen zwei Wegen. Der erste Weg geht vom Permanentmagneten 74 durch den Befestigungsteil 76, den Teil 84, die Kreisscheibe 86, die Welle 46, das Kreisscheibensegment 50 und den Hall-Effekt-Fühler 58 hindurch, wenn der Luftspalt zwischen dem Kreisscheibensegment 50 und dem Hall-Effekt-Fühler 58 sich auf ein Minimum verringert hat. Der zweite Weg erstreckt sich von dem Permanentmagneten 74 durch den Befestigungsteil 76, den Teil 84, die Kreisscheibe 86, die Welle 46, das Kreisscheibensegment 52 und den Hall-Effekt-Fühler 60 hindurch, wenn sich der Luftspalt zwischen dem Kreisscheibensegment 52 und dem Hall-Effekt-Fühler 60 auf ein Minimum verringert hat. H

Die Kreisscheibensegmente 50 und 52 sind auf der Welle 46 in Ausrichtung angeordnet (Fig.4) und erzeugen ein digital kodiertes elektrisches Signal (F i g. 5), wenn sich die Welle 46 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.

Es wird angenommen, daß am Anfangspunkt sich der untere Teil beider Kreisscheibensegmente in der Nähe der Hall-Effekt-Fühler befindet und daß die Leitungen 70, 70' und 72, 72' mit einer digitalen Steuereinrichtung 44 verbunden sind, welche an einem Tragarm 45 innerhalb des Sockels 12 im Gehäuse der Nähmaschine befestigt ist. Die Leitungen 70, 70' sind auf BezugserdpotentiaL In diesem Zustand ist der Luftspalt zwischen den Kreisscheibensegmenten 50 und 52 und den Hall-Effekt-Fühlern 58 und 60 jeweils auf einem maximalen Wert. Daher hat die Flußdichte auf den vorangehend beschriebenen Wegen eii.en minimalen Wert, und beide Hall-Effekt-Fühler 58 und 60 liefern eine binäre 0, d. h. 00 auf den Leitungen 72, 72'. Wenn sich die Welle 46 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, gelangt der Umfangsteil 56 des Kreisscheibensegments 52 in die Nähe des Hall-Effekt-Fühlers 60, wodurch sich der Luftspalt zwischen diesen Teilen verringert und sich die Flußliniendichte erhöht. Der Hall-Effekt-Fühler 60 liefert eine Spannung von 4 V zwischen den Leitungen 70' und 72', so daß nunmehr ein digital kodiertes Signal 10 erhalten wird, wenn sich die Welle 46 für eine bestimmte Zeitdauer dreht, welche von der Form des Kreisscheibensegments 52 abhängt. Entsprechend wird bei weiterer Drehung der Welle 46 zunächst ein Signal 11, sodann 01 und schließlich wieder 00 erzeugt.

Die Wahrheitstabelle nach F i g. 5 zeigt die digital kodierten Signale die unmittelbar vor und unmittelbar nach der Vorbeibewegung der Kreisscheibensegmente 58 und 60 an den Kreisscheibensegmenten 50 und 52 auftreten.

Die Signale werden der digitalen Steuereinrichtung 44 zugeführt, um diese in die Lage zu versetzen, neue Überstichbreite-Daten zu erzeugen, wenn sie das Signal 10 empfängt, um neue Vorschubdaten zu erzeugen, wenn sie das Signal 11 empfängt, und eine mechanische Klemmwirkung zu bewirken, wenn sie das Signal 00 empfängt. Das Signal 01 wird nicht verwendet. Die Art und Weise, wie die Steuereinrichtung 44 reagiert, ist in der Wahrheitstabelie nach F i g. 5 in Spalte »Ansprechen« angegeben.

Es wird bemerkt, daß die Reihenfolge des Auftretens der binären kodierten Signale verwendet werden kann, um die Drehrichtung der Welle 46 anzuzeigen. Mit Hilfe dieser Information können weitere Steuerungen durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Nähmaschinensynchronisator mit einem von der Nähmaschinenhauptwelle angetriebenen Impulsgenerator für unterschiedliche den unterschiedlichen Winkelstellungen der Nähmaschinenhauptwelle entsprechende Impulse, der mindestens einen am Nähmaschinengehäuse befestigten Hall-Effekr.-Fühler und einen Permanentmagneten aufweist, wobei durch die Drehung der Nähmaschinenhauptwelle der magnetische Fluß veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet fest am Nähmaschinengehäuse nahe an einer Mehrzahl von Hall-Effekt-Fühlern (58, 60) angebracht ist und daß an einer von der Nähmaschinenhauptwelle (39) angetriebenen Welle (46) Kreisscheibensegmente (50,52) aus magnetisch leitendem Material angeordnet sind, wobei jeweils eimern Hall-Effekt-Fühler (58, 60) ein Kreisscheibensegment (50, 52) zugeordnet ist und an den Ausgängen der Hall-Effekt-Fühler (58, 60) ein entsprechendes digital kodiertes elektrisches Signal erzeugt ist.