DE2414484B2 - Kontaktfrei arbeitender positionsgeber fuer naehmaschinen - Google Patents
Kontaktfrei arbeitender positionsgeber fuer naehmaschinenInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B69/00—Driving-gear; Control devices
- D05B69/22—Devices for stopping drive when sewing tools have reached a predetermined position
- D05B69/24—Applications of devices for indicating or ascertaining sewing-tool position
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Description
Die Erfindung betrifft einen kontaktfrei arbeitenden Positionsgeber für Nähmaschinen mit zwei ortsfesten
und einem ersten drehbar angeordneten, eine Kreisbahn beschreibenden Geberelement wobei die ortsfesten
Geberelemente magnetisch veränderbare Widerstände einer Wheatstoneschen Brücke zur Erzeugung
von Steuerimpulsen bei nahem Vorbeilauf des aus ferromagnetischem Materia! bestehenden drehbaren Geberelementes
an einem ortsfesten Geberelement sind
Bei einem derartigen, aus der DT-OS 16 85 047 bekannten
Positionsgeber ist ein als drehbares Geberelement dienender Permanentmagnet am Handrad einer
Nähmaschine angebracht während zwei als Spulen ausgebildete, ortsfeste Geberelenente am Gehäuse der
Nähmaschine derart angebracht sind, daß der Permanentmagnet bei einem Umlauf des an der Nähmaschinenoberwelle
angebrachten Handrades an beiden Spulen vorbeiläuft. Diese Spulen sind beispielsweise derart
angeordnet daß der Magnet an ihnen am oberen bzw. unteren Totpunkt der Nadel vorbeiläuft.
Jeweils eine Spule ist wahlweise als Widerstand in eine mit Wechselspannung von Netzfrequenz beaufschlagbare
Wheatstonesche Brücke schaltbar. Auf Grund der Änderung der Induktivität einer Spule bei
Vorbeilauf des Magneten kommt die sonst abgeglichene Brücke ins Ungleichgewicht und gibt einen Steuerimpuls
ab, der über einen Brückengleichrichter gleichgerichtet wird. Ein solcher Steuerimpuls besteht aus
einer Kette von Halbwellen, deren Zahl mit zunehmender Drehzahl der Nähmaschine abnimmt, und deren
Amplitude mit zunehmender Drehzahl der Nähmaschine wächst. Die Auswertung dieser hinsichtlich Amplitude
und Zahl der Halbwellen stark von der Drehzahl der Nähmaschine abhängigen Steuerimpulse ist verhältnismäßig
aufwendig. Des weiteren ist dieser Positionsgeber verhältnismäßig störanfällig, da die Spulen als empfindliche
Teile offen an der Maschine liegen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die als ortsfeste Geberelemente
dienenden Spulen winkelverstellbar an der Nähmaschine angeordnet sind, um die Abgabe eines
Steuerimpulses unterschiedlichen Nadelstellungen zuordnen zu können.
Aus der DT-OS 19 07 975 ist ein Positionsgeber bekannt
bei dem auf einer mit der Nähmaschinenoberwelle umlaufenden Welle zwei Blendenscheiben mit
Schlitzen angeordnet sind Im Abstand von der Welle ist zwischen den beiden Scheiben eine als Sender dienende
Magnetspule und achsparallel zu dieser jeweils auf der anderen Seite jeder Blendenscheibe eine als
Empfänger dienende Magnetspule vorgesehea Die Blendenscheiben bestehen aus einem das Magnetfeld
zwischen Sender und Empfänger abschirmenden Material, so daß nur dann in der Empfängerspule ein Signal
abgegeben wird, wenn ein Schlitz zwischen Sender und Empfänger durchläuft Dieser bekannte Positionsgeber
hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Positionsgeber der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden,
daß er voneinander unterscheidbare Steuerimpulse für zwei unterschiedliche Winkelstellungen der
Nähmaschine liefert und daß er einfacher, platzsparender
und weniger störanfällig aufgebaut ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß ein zweites gleichartiges, drehbares Geberelement
winkelversetzt zum ersten Geberelement angeordnet ist daß die ortsfesten Geberelemente als
Feldplatten ausgebildet sind, die auf einem Magneten angebracht und in Reihe in zwei Zweige der mit
Gleichspannung gespeisten Wheatstoneschen Brücke geschaltet sind, und daß jeweils ein di ehbares Geberelement
einem ortsfesten Geberelement zugeordnet ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist äußerst einfach
in ihrem Aufbau und damit sehr kostensparend. Es werden lediglich der regelmäßig als Permanentmagnet ausgebildete
Magnet zwei verhältnismäßig kleine, als ortsfeste Geberelemente dienende Feldplatten und die auf
einer Kreisbahn umlaufenden Geberelemente benötigt die regelmäßig aus zwei kleinen Eisenteilen bestehen.
Wird ein drehbares Geberelement an der zugehörigen Feldplatte vorbeigeführt, so ändert sich auf Grund des
sogenannten Hall-Effektes durch Einschnürung der Stromfäden auf Grund der Magnetfeldänderung dessen
Ohmscher Widerstand mit der Folge, daß die sonst abgestimmte Brücke verstimmt wird. Die Brücke gibt also
ein Signal ab. Läuft das andere drehbare Geberelement an der anderen Feldplatte vorbei, so wird die Brücke
ebenfalls verstimmt; sie gibt in diesem Fall jedoch ein Signal anderer Polarität ab. Diese Signale können dann
als Steuerimpulse zum Ansteuern einer Bremse zum genauen Anhalten der Nähmaschine in einer bestimmten
Nadelstellung, zum Betätigen eines Fadenabschneiders od. dgl. ausgewertet werden. Die erzeugten
Steuerimpulse haben stets gleiche Amplitude, so daß sie beispielsweise in einem Schmit-Trigger ausgewertet
werden können.
Ein optimaler Effekt wird erreicht, wenn die Feldachse des Magneten etwa radial zur Kreisbahn der drehbaren
Geberelemente liegt und wenn die Feldplatten etwa senkrecht zur Feldachse des Magneten angeordnet
sind, da hierbei die Widerstandsänderung der Feldplatten beim Vorbeilauf der drehbaren Geberelemente
am größten ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung
zeigt
F i g. 1 einen Positionsgeber im vertikalen Längsschnitt
F i g. 2 den Positionsgeber in einer Darstellung gemäß der Schnittlinie U-II in F i g. 1 und
F i g. 3 eine Brückenschaltung der ortsfesten Geber-
elemente des Positionsgebers.
Ein Positionsgeber für eine Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 auf. an dem eine Muffe 2 angebracht ist in
die ein am Nähmaschinenoberteil angebrachter Zapfen eingeführt wird, um das Gehäuse 1 gegenüber dem
Nähmaschinenoberteil gegen Verdrehungen zu sichern. In dem Gehäuse 1 ist eine innere Welle 3 in einem
Doppelkugellager 4 axial und radial spielfrei aber drehbar gelagert An dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden
Ende der inneren Welle ist eine Anschlußmuffe 5 gegenüber der inneren Welle 3 drehfest angebrac'it
mittels derer die innere Welle 3 an das entsprechende KupplungsstücK einer Nähmaschinenoberwelle zum
synchronen Umlauf mit dieser ankuppelbar ist Das Kugellager berindet sich auf der der Nähmaschine zügewandten
Seite in einer Grundplatte 6 des Gehäuses 1, an der auch die Muffe befestigt wird. Auf dem frei vorkragenden
Teil der inneren Welle 3 ist zuerst das Polrad 7 eines Drehzahlgenerators drehfest angebracht dessen
Stator 8 radial unterhalb des Polrades 7 im Gehäuse ortsfest angeordnet ist Im Anschluß dara·» sind zwei
Arme 9. IO auf der inneren Weile befestigt. Diese liegen
jeweils direkt gegen eine auf der Außenseite der beiden Arme 9 bzw. 10 angeordnete Stützscheibe 11 bzw. 12
und jeweils gegen eine zwischen den beiden Armen angeordnete Reibungsringscheibe 13 bzw. 14 aus Reibungswerkstoff
an. Zwischen den beiden Reibungsringscheiben sind noch einmal zwei Stützscheiben 15
bzw. 16 angeordnet. Die vier Stützscheiben 11, 12. 15.
16 sind auf einer entsprechenden Abflachung des zügehörigen Teils der inneren Welle 3 drehfest festgelegt.
Die dem freien Ende der inneren Welle 3 zugewandte Stützscheibe 16 ist durch einen Sicherungsring 17 gegen
eine axiale Verschiebung gesichert. Die entgegenliegende Stützscheibe 11 wird von einer vorgespannten
Schraubendruckfeder 18 belastet, die sich mit ihrem anderen Ende unter Zwischenschaltung einer Ringscheibe
19 gegen einen entsprechenden Anschlagbund 20 an der inneren Welle 3 abstützt. Durch diese Ausgestaltung
werden die Arme 9 bzw. 10 dann, wenn außer den Trägheitskräften beim Beschleunigen oder Abbremsen
der inneren Welle 3 keine zusätzlichen Kräfte auftreten, in ihrer einmal eingestellten Lage relativ zur inneren
Welle 3 drehfest gehalten. Bei Ausübung ausreichend großer tangential gerichteter Verstellkräfte wird
aber die Reibung insbesondere zwischen den Armen 9 bzw. 10 und den zugeordneten Reibungsringscheiben
13 bzw. 14 überwunden, wodurch eine genau" Einstellung
dieser Arme in ihrer Lage relativ zur inneren Welle 3 möglich ist.
Die Arme 9 bzw. 10 tragen an ihren freien Enden achsparallel zur inneren Welle 3 angeordnete, als drehbare
Geberelemente 21 bzw. 22 dienende, kleine Platten aus ferromagnetischem Werkstoff, regelmäßig also
aus Eisen.
Radial zu den Armen 9. 10 ist ortsfest im Gehäuse 1 ein als Permanentmagnet ausgebildeter Magnet 23 angeordnet,
dessen Feldachse 24 ebenfalls radial zur inneren Welle 3 liegt, d. h. Nordpol N und Südpol 5 dieses
Magneten 23 liegen radial zur inneren Welle 3. Seine den Armen 9 bzw. 10 zugewandte Oberfläche 25 liegt
etwa parallel zu einer Tangentialebene an den durch die drehbaren Geberelemente 21 und 22 bei einer Drehung
der inneren Welle aufgespannten Zylinder. Auf der Oberfläche 25 des Magneten 23 sind zwei zweckmäßigerweise
aus Halbleiterwerkstoff, wie z. B. Indiumarsenit
oder Indiumantimonid, bestehende, als ortsfeste Geberelemente dienende Feldplatten 26, 27 elektrisch
isoliert, beispielsweise mittels Kunststoffkleber, angebracht die jeweils senkrecht von der Feldachse 24
des Magneten 23 durchdrungen werden. Ihre Dicke, d. h. il.re Erstreckung in Richtung radial zur inneren
Welle 3 ist sehr viel kleiner als ihre Breite in Umlaufrichtung der Arme 9 bzw. 10 gesehen.
Diese beiden Feldplatten 26, 27 sind — wie aus F i g. 3 ersichtlich ist — in Reihe geschaltet und zusammen
mit zwei ebenfalls in Reihe geschalteten Widerständen 28, 29 zu einer Wheatstoneschen Brücke zusammengeschaltet
Zum Abstimmen der Brücke kann ein Widerstand 28 als veränderbarer Widerstand, beispielsweise
als Potentiometer, ausgebildet sein. An der Brücke liegt eine Gleichspannung, beispielsweise plus
gegen minus. In abgestimmtem Zustand der Brücke, d. h. wenn sich vor keiner der Feldplatten 26 bzw. 27
ein drehbares Geberslement 21 bzw. 22 befindet ist die Brückenspannung Ub = 0. Es fließt ein Strom von
4-6 mA durch die Feldplatten. Wird nun der einen Feldplatte
26 durch Drehen der inneren Welle 3 das drehbare Geberelement 21 genähert, so wird der Ohmsche
Widerstand dieser Feldplatte 26 erhöht, was zu einer Verstimmung der Brückenschaltung führt Der Luftspalt
zwischen der Feldplatte und dem drehbaren Geberelement sollte beim Vorbeilauf des Geberelementes
an der zugehörigen Feldplatte nicht größer als 0,2 bis 0,3 mm sein.
Wird an der anderen Feldplatte 27 das andere drehbare Geberelement 22 vorbeigeführt, so erhöht sich deren
Ohmscher Widerstand mit der Folge, daß die Brükke ebenfalls verstimmt wird, nunmehr aber eine Brükkenspannung
mit umgekehrter Polarität zum zuerst geschilderten Fall auftritt.
Durch die geschilderte Ausbildung können also bei einem Umlauf der inneren Welle 3, d. h. bei einem Umlauf
der Nähmaschinenoberwelle ganz bestimmten Winkelstellungen der Nähmaschinenobervelle zeitlich
zugeordnete und damit diese Stellungen anzeigende, jeweils unterschiedliche Signale erzeugt werden, die damit
gleichzeitig bestimmte Nadelstellungen der Nähmaschine anzeigen. Diese Signale können dann zum
Abbremsen der Nähmaschine in einer ganz bestimmten Stellung der Nadel ausgewertet werden. Selbstverständlich
kann einer Feldplatte noch ein weiteres drehbares Geberelement zugeordnet werden, das beispielsweise
dem anderen zugehörigen drehbaren Geberelement um einen festliegenden oder einstellbaren Winkel
voreilt, so daß durch das erste Signal das Anhalten der Nähmaschine in einer oberen Nadelstellung ausgelöst
wird.
Die Widerstandsänderung der Feldplatten 26 bzw. 27 bei Durchgang der drehbaren Geberelemente 21 bzw.
22 erfolgt dadurch, daß beim Vorbeilauf eines drehbaren Geberelementes 21 bzw. 22 an einer Feldplatte 26
bzw. 27 das die Feldplatten senkrecht durchsetzende Magnetfeld erheblich geändert wird, was nach dem sogenannten
Hall-Effekt zu einer Einschnürung der Stromlinien in der Feldplatte führt, woraus sich wiederum
eine Erhöhung von deren Ohmschen Widerstand ergib'., da im Augenblick der Magnetfeldänderung nur
noch ein Teil des Querschnittes der jeweiligen Feldplatte von dem Strom durchflossen wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kontaktfrei arbeitender Positionsgeber für Nähmaschinen mit zwei ortsfesten und einem ersten S drehbar angeordneten, eine Kreisbahn beschreibenden Geberelement wobei die ortsfesten Geberelemente magnetisch veränderbare Widerstände einer Wheatstoneschen Brücke zur Erzeugung von Steuerimpulsen bei nahem Vorbeilauf des aus ferro- ίο magnetischem Material bestehenden drehbaren Geberelementes an einem ortsfesten Geberelement sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites gleichartiges, drehbares Geberelement (21 bzw. 22) winkelversetzt zum ersten Geberelement (22 bzw. 21) angeordnet ist daß die ortsfesten Geberelemente als Feldplatten (26, 27) ausgebildet sind, die auf einem Magneten (23) angebracht und in Reihe in zwei Zweige der mit Gleichspannung gespeisten Wheatstoneschen brücke geschaltet sind, uixi daß jeweils ein drehbares Geberelement einem ortsfesten Geberelement zugeordnet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742414484 DE2414484C3 (de) | 1974-03-26 | 1974-03-26 | Kontaktfrei arbeitender Positionsgeber fur Nähmaschinen |
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DE2414484A1 DE2414484A1 (de) | 1975-10-02 |
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DE2414484C3 DE2414484C3 (de) | 1979-08-30 |
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JP (1) | JPS50133042A (de) |
DE (1) | DE2414484C3 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2843105A1 (de) * | 1977-10-04 | 1979-04-05 | Janome Sewing Machine Co Ltd | Impulsgenerator fuer naehmaschinen |
DE3016996A1 (de) * | 1979-05-03 | 1980-11-13 | Necchi Spa | Einrichtung zur erzeugung von synchronisiersignalen bei naehmaschinen |
DE2937733A1 (de) * | 1979-09-18 | 1981-04-02 | J. Strobel & Söhne - GmbH Co, 8000 München | Blindstichnaehmaschine |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5538164A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-17 | Tokico Ltd | Cloth feed gear |
JPS5549491U (de) * | 1978-09-28 | 1980-03-31 |
-
1974
- 1974-03-26 DE DE19742414484 patent/DE2414484C3/de not_active Expired
-
1975
- 1975-03-26 JP JP3563075A patent/JPS50133042A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS50133042A (de) | 1975-10-21 |
DE2414484A1 (de) | 1975-10-02 |
DE2414484C3 (de) | 1979-08-30 |
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