DE2733235A1 - Motorsteuersystem fuer naehmaschinen - Google Patents

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHrN UND WIESEADEN

Palentconsul; RacJucfcostraße 43 8010 München 60 Tf lefon (Γ89) 83 Ji 03/P8 3604 Telex 05-212313 Tclopian.üic P.il^p'cori^/H Patenlconsul! Sonnenborger Stra'je 43 (2C0 Wieibadcn Telefon (061?l) 562943/S61993 TcIc/ 0J-¹80?37 Teleg-,rvir.c Pö'nrfcuiii.i'.

Aisin Seiki Co., Ltd. 77/Ö73J6

1, 2-Chone, Asahi-Machi, ICariya-Shi Aichi--Ken, 440 Japan

Motorsteuersystem für iialuiiacchinen

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München Kiamer . Dr. Weser ■ Hnsdi — Wiesbaden: Blu'tibach ■ Dr.Bergen · Zwirner

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Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Motorsteuersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Steuersystem zum Bremsen und Anhalten von Nähmaschinen.

Es ist bekannt, bei Nähmaschinen Thyristoren und das zugehörige Steuersystem für die Motorsteuerung zu verwenden. Hierzu dient eine mechanische oder auch eine elektrische Bremse, um den Motor in einem vorgegebenen Augenblick anzuhalten, so daß die Nähnadel in einer vorgegebenen Halteposition zum Stehen gebracht wird. Die mechanische Bremseinrichtung ist sehr kompliziert und benötigt viele mechanische Elemente, so daß der Preis der Nähmaschine relativ hoch ist. Mittels der elektrischen Bremseinrichtung ist eine exakte Steuerung des Anhaltern; der Nähnadel an einer vorgegebenen Halteposition verhältnismäßig schwierig. 3Jie mechanische Bremseinrichtung benötigt außerdem ein großes Volumen und verursacht Stöße und Geräusch. Auf der anderen Seite ist es mit der elektrischen Bremseinrichtung schwierig, die Nähnadel an der vorgeschriebenen Halteporxtion schnell und exakt anzuhalten und wenn die Nähnadel in der abgesenkten Position durch einen Stoff gefangen ist, kann sie sich nicht bis zur vorgeschriebenen angehobenen Halteponition bewegen. Dies verursacht in der Motorwicklung einen Überstrom und dieser kann den Motor zerstören.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes Motorsteuersystem für eine Nähmaschine vorzusehen, das nur eine verhältnismäßig

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kleine Anzahl mechanischer Elemente enthält.

Ferner soll ein Motorsteuersystem für eine Nähmaschine verfügbar gemacht werden, das den Motor so abtrennt, daß die Nähnadel schnell und exakt an der vorgegebenen Halteposition zum Anhalten gebracht wird.

Die Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Motorsteuersystem für Nähmaschinen enthält einen Nebenschlußthyristor zum Shunten der Rotorwicklung des Motors der Nähmaschine, eine Verzögerungsfeststellungscchaltung, die den Abfall der Motorgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen Schwellenpegel erfaßt und ein Verzögerungsfeststellungssignal erzeugt, eine Bremsbefehlsschaltung, die das von der Verzögerungsfeststellungsschaltung gelieferte Verzögerungsfeststellungssignal und das vom Steuerpedal der Nähmaschine gelieferte Stopsignal aufnimmt und ein Bremsbefehlssignal erzeugt, um den im Nebenschlußzweig liegenden Nebenschlußthyristor einzuschalten und ferner eine Triggerphasenfesthalteschaltung, die das Brerasbefehlssignal empfängt und bei aufgetretenem Befehlssignal die Triggerphase der Motorantriebs thyristoren auf derselben Triggerphase festhält. Die Bremsbefehlnschaltung erzeugt das Bremsbefehlssignal, um den Motor anzuhalten, wenn

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sich das Steuerpedal in der Stopposition befindet und die Motorgeschwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen Schwellenpegels liegt. Dies bedeutet, daß das Bremsbefehlssignal nur dann auftritt, wenn die Hotorgeschwindigkeit niedrig ist und sich das Steuerpedal in der Stopposition befindet. Hierdurch wird es einfach, das Anhalten des Motors zu steuern. Die Triggerphasenfesthalteschaltung hält die Triggerphase der Motorantriebssteuerthyristorcn fest, wenn das Bremsbefehlssignal auftritt. Hierdurch werden die Motorantriebs-Steuerthyristoren eingeschaltet bzw. gezündet und diese führen der Statorwicklung des Motors elektrischen Strom zu, wodurch eine dynamische Bremskraft mit der Rotorwicklung erzielt wird. Das Shunten der Rotorwicklung durch den Nebenschlußthyristor in Abhängigkeit von dem Brcmsbefehlssignal bedingt einen großen dynamischen Bremsstrojn in der Rotorwicklung. Deshalb ist die so durch den Strom in der Stator- und in der Rotorwicklung verursachte Bremskraft aufweichend, um den Motor schnell abzubremsen und zum Halten zu bringen.

Vorzugsweise wird ferner in der Leitung für das Stopsignal vom Steuerpedal zur Bremsbefehlsschaltung eine Zeitgeberschal tung vorgesehen, außerdem eine Generatorschaltung für ein Befehlssignal einer vorgegebenen konstanten Triggerphase und ein Nadelpositionsdetektor. Die Zeitgeberschaltung wird durch das vom Steuerpedal gelieferte Stopsignal angesteuert und erzeugt in einem vorgegebenen Zeitintervall ein Signal,

das der Bremsbefehlsschaltung zugeführt wird. Die Generatorschaltung für ein Befehlssignal einer vorgegebenen konstanten Triggerphase wird durch das von der Zeitgeberschaltung gelieferte Signal angesteuert und erzeugt ein Anzeigesignal für eine vorgegebene Triggerphase, die die leitende Phase der Motorantriebsthyristoren auf einen vorgegebenen konstanten Wert einregelt. Der Nadelpositionsdetektor erfaßt die Position der Nähnadel bzw. die Antriebseinrichtung für die Bewegung der Nähnadel und erzeugt ein Positionsfeststellungssignal, wenn die Nähnadel in eine vorgegebene Position, zum Beispiel in die abgesenkte Halteposition und/oder in die angehobene Halteposition gelangt. Das vom Nadelpositionsdetektor gelieferte Positionsfeststellungssignal wird der Bremsbefehlsschaltung zugeführt. Diese erzeugt dann das Bremsbefehlssignal, wenn zusammen das Verzögerungsfeststellungssignal, das von der Zeitgeberschaltung gelieferte Signal und das Positionsfeststellungssignal auftreten. Durch diese Kombination tritt das Bremsbefehlssignal auf, wenn die Nähnadel in die vorgegebene Position gelangt. Dies bedeutet, daß der Motor abgebremst wird, wenn die Nähnadel in die vorgegebene Position gelangt und das der Motor in einer Position zum Anhalten gebracht wird, die der vorgegebenen Halteposition der Nähnadel entspricht. Die Steuerung der Motorantriebsthyristoren auf konstante Triggerphase durch die Schaltung für einen vorgegebenen konstanten Triggerphasenbefehl in einem kurzen Zeitintervall, von dem Zeitpunkt an gerechnet, wenn das Stopsignal

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erscheint, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Bremsbefehlcsignal erscheint, regelt die Motorgeschwindigkeit so, daß das Bremsen und Anhalten der Nähadel in der vorgegebenen Halteposition leicht gesteuert werden können. Damit ist auf einfache Weise eine schnelle und exakte Brems- und Haltepositions-Steuerung möglich.

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Die Erfindung wird anhand von 12 Figuren näher erläutert. Es zeigen

Pig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit und dem Motorgeschwindigkeitssignal an der in Fig. 1 angedeuteten Verbindungsstelle (el) darstellt;

Fig. 2b ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der zwangsweisen Abwärtsbewegung der Fußsteuerung und dem V/iderstandswert des veränderbaren Widerstandes in der Besteuerung darstellt;

Fig. 2c ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der zwangsweisen Abwärtsbewegung der Fußsteuerung und dem Anzeigesignal der Motorgeschwindigkeit an der in Fig. 1 angegebenen Verbindungsstelle (a) darstellt;

Fig. 2d ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der zwangsweisen Abwärtsbewegung der Fußsteuerung und der Motorgeschwindigkeit darstellt;

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Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 die Signalwellenformen einiger Teile von Fig. 1 mit gleichen Zeitachsen;

Fig. 6 die Signalwellenformen einiger Teile von Fig. 1, wenn die Fußsteuerung niedergedrückt ist;

Fig. 7 und Fig. 8 Signalwellenformen einiger Teile von Fig. 1, wenn die Fußsteuerung eingestellt ist;

Fig. 9 die Beziehung zwischen der Trigger- bzw. Ansteuerphase der Motortreiberthyristoren und der dem Motor zugeführten Energie; und

Fig. 10, Fig. 11 und Fig. 12 Arbeitszeitdiagramme einiger Teile der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Es sind Schaltungseinrichtungen für die Motorgeschwindigkeitssteuerung, für die Steuerung einer vorgegebenen Halteposition der Nähnadel und für die Steuerung des Einzelstichnähens vorgesehen. In der Fußsteuerung, d. h. im Steuerpedal, ist ein veränderbarer Widerstand A vorhanden. Der veränderbare Widerstand A enthält einen Widerstand 1 und ein Gleitstück 2, das sich in Abhängigkeit von der durch eine Bedienungsperson erzwungenen Abwärtsbewegung des Steuerpedals bewegt. Das Qldtstück 2 berührt den Kontakt 3a, wenn das Steuerpedal

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durch die Bedienungsperson nicht nach unten gedrückt wird (Halteposition). Unter der Annahme, daß das Steuerpedal durch die Bedienungsperson nach unten gedrückt wird, berührt das Gleitstück 2 zunächst den Kontakt 3b, dann kommt es mit dem Widerstand 1 in Berührung und schließlich mit dem Kontakt 4 (Motorantriebsposition). Die Motoreinneit B enthält einen Rotor bzw. Anker 5, einen Stator bzw. eine Feldwicklung 6 und Dioden 7 und 8. Die Feldwi.cklung 6 ist zur Wicklung des Ankers 5 in Reihe geschaltet. Die Diode 7 ist der Ankerwicklung 5 parallel geschaltet, so daß die gegenelektromotorische Spannung im Anker 5» wenn die die Motoreinheit B speisende Spannungsquelle unterbrochen wird, abgeleitet wird. Die Diode 8 ist parallel zur Feldwicklung 6 geschaltet, um die gegenelektromotorische Kraft in der Feldwicklung 6 abzuleiten und den Feldstrom in dem Augenblick, in dem die die Motoreinheit B speisende Spannungsouelle abgeschaltet wird, aufrecht zu erhalten. Die Dioden 9> 10, H und 12 sind über Leitungen 13 und l4a mit einer Wechselspannungsquelle in Form eines Vollweg-Gleiehrichters verbunden. Die negative Ausgangsleitung dieses Diodenvollweggleichrichters 9, 10, 11 und 12 möge den Bezugsspannungspegel Null haben. Die positive Ausgangcleitung des Diodenvollweggleichrichters 9, 10, 11 und 12 ist mit der Anode der Diode 14b verbunden, die zusammen mit dem Widerstand 15* der Zenerdiode 16 und dem Kondensator 17 eine Konstantspannungsschaltung einfachen Aufbaus bildet. Der positive Spannungsanschluß des Kondensators 17 liefert an die positive Spannungsleitung 19 eine

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konstante Spannung V.

Mit der negativen Spannun^sleitung l8 steht ein FET-(Feldeffekttransistor) 20 in Verbindung. Durch den Drainanschluß D und den Source-Ansuhluß S dec FETs 20 fließt konstanter Strom, da der Gate-Anschluß G mit dem Source-Anschluß S in Verbindung steht und zwischen Drain D und Source S eine oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegende Spannung anliegt. Somit arbeit FET 20 als Konstant .Stromquelle.

Der Drainanschluß D des FETs 20 ist Über den ersten Betriebsartenwählschalter M, den Kontakt 4, den Widerstand 1 und das Gleitstück 20 mit der positiven Konstantspannungsleitung 19 verbunden. Durch diese Verbindung ist der Spannungsfall zwischen dem Kontakt 4 und dem Gleitstück 2, d. h. die Spannung des ersten Betriebsartenwählschalters M proportional der Stellung des Gleitstückes 2 als Folge der Konstantstrombegrenzung des FETs 20. Wenn das Steuerpedal durch die Bedienungsperson allmählich niedergedrückt wird, nähert sich die Lage des Gleitstückes 2 allmählich dem Kontakt 4 und der Widerstand zwischen dem Gleitstück und dem Kontakt 4 nimmt allmählich ab. Diese Beziehung ist in Fig. 2b dargestellt. Die Spannung des Drainanschlusses D des FETs 20, d. h. die Spannung der· Verbindungsstelle (a) ist proportional zum Widerstand zwischen dem Gleitstück 2 und dem Kontakt 4. So ändert sich die Spannung an der Verbindungs-

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stelle (a) in Übereinstimmung mit der erzwungenen Abwärtsbewegung, d. h. der Wegstrecke, um die das Fußpedal nach unten gedrückt wird, wie das in Fig. 2c dargestellt ist. Die Spannung an der Verbindungsstelle (a) zeigt das Motorgeschwindigkeits-Befehlssignal an und wird in dieser Anmeldung als "Motorgeschwindigkeits-Anzeigesigna]" bezeichnet. Falls die Widerstandsverteilung des Widerstandes 1 nicht^linear und/oder die Bewegung des Gleitstücke» 2 abhängig von der Abwärtsbewegung des Steuerpedals nlcht^JLinear ist, sind der Widerstandswert zwischen dem Gleitstück 2 und dem Kontakt 4 ebenso wie die Spannung an der Verbindungsstelle (a) nicht proportional zur erzwungenen Abwärtsbewegung des Steuerpedals, wie dies durch gestrichelte und strichpunktierte Linien angedeutet ist. So können die Deschleunigungs- und Verzögerungs-Kennlinieri der Motorsteuerung durch Ändern der Widerstandsverteilung des Widerstandes I₁ durch die Bewegung des Gleitstückes 2 und/oder durch Einsetzen eines weiteren Widerstandes zwischen den Kontakt h und die Verbindungsstelle (a) eingestellt werden.

Steuertransistoren 21 und 22 für den Motorantrieb sind über eine Diode 23 in Reihe zur Motoreinheit B geschaltet. Die Thyristoren 21 und 22 steuern abhängig von Zünd- bzw. Aufsteuersignalen die stromleitende Phase der Wechselspannung die der Motoreinheit B zugeführt wird, wobei sie wechselweise die stromleitende Phase einer halben Welle der Wechselspannung steuern. Die Spannungswellenforni an der Kathode der

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Thyristoren 21 und 22 (d. h. an der Anode der Diode 22) ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei entsprechen die Spannungcwellenformen (a) bzw. (b) denjenigen der Thyristoren 21 bzw. 22. Die Spannungswellenform an der Kathode der Diode 2) ist in Fig. 4 dargestellt. Die Wellenform an der Kathode der Diode 23 unterscheidet sich von der Wellenform an der Anode dieser Diode 2j5. Die verschiedenen Abschnitte t der Kathodenwellenform der Diode 23 sind durch die Entladung der in der Feldwicklung 6 bei Stromleitung dor Thyristoren 21 und 22 gespeicherten elektromagnet:! sehen Energie bedingt. Die Entladung über die Diode 8 bedingt innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes,in dem die Motoreinheit B als Generator arbeitet, einen Feldstrom bei der Feldwicklung 6. Die erzeugte Ausgangsspannung ist proportional der Umlaufgeschwindigkeit. So zeigt der Spannungspegel der Abschnitte i der Kathodenspannung der Diode 23 die Motorgeschvjindigkeit an.

Die Spannung an der Anode der Diode 23 wird einer Schaltung zum Erfassen des EIN-Zustandes der Thyristoren zugeführt, die Widerstände 24 und 25, einen Kondensator 26 und einen NPN-Transistor 27 enthält. Der NPN-Transistor 27 wird durch die Kathodenspannung der Thyristoren 21 und 22 gesteuert. Deshalb schaltet der NPN-Transistor 27 EIN, wenn die Thyristoren 21 und 22 auf EIN schalten, und der NPN-Transistor 27 schaltet auf AUS, wenn die Thyristoren auf AUS schalten. Die Spannung an der Kathode der Diode 23 (Fig. 4) wird einer

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Meßschaltung zum Erfassen der Motorgeschwindlgkeit zugeführt, die eine Diode 28, Widerstände 29 und 31, einen Kondensator 32 und eine Diode 33b enthält. Der Kondensator 32glättet die Eingangsspannung Über den Widerstand 29. Ein Widerstand 37 bzw. 177 ist mit dem Widerstand 29 über den zweiten Betriebsarten-Wahl schalter N verbunden. So zeigt die Spannung des Kondensators 32 einen zur Kathodenspannung der Diode 2) proportionalen Mittelvjcrt an. Der positive Anschluß des Kondensators 32 ist über die Diode 33b mit dem Kollektor des NPN-Transistors 27 verbunden. Der NPN-Transistor 27 wird durch die Ausgangsspannung der Thyristoren 21 und 22 gesteuert, wie dies bereits beschrieben wurde, so daß die Spannungswellenform am positiven Anschluß (Verbindungsstelle el) des Kondensators 32 proportional zu den Abschnitten C der Kathodenspannung der Diode 23 ist, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. Der Spannungspegel der Verbindungsstelle el (Fig. 5) ist so proportional zur Motorgeschwindigkeit, deren Beziehung in Fig. 2a dargestellt ist. Die Wahl des zweiten Betriebsarten-Wählschalters N und/oder die Einstellung des Widerstandes 31 bzw. 177 ändert das Proportionalitätsverhältnis der Spannung in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit, wie dies in Fig. 2a durch (a) und (b) angedeutet ist. Die Kurve (a) entspricht einem Schließen des Schalters 30 und der Auswahl des Kontaktes N-I des Betriebsarten-Wählschalters N. Die Kurve (b) entspricht dem geöffneten Zustand des Schalters 30 und der Auswahl des

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Kontaktes N-I des Betriebsarten-Wählschaltcrs N.

Die von der Verbindungsstelle el einem Differenz- bzw. Operationsverstärker (im folgenden Analog-IC genannt) 35^a zugefUhrte Eingangsspannung wird durch einen Potentialteiler eingestellt, der V/iderstünde 35, 57 und 3O enthält. Die Spannung an der Verbindungsstelle (a) wird dem Analog-IC-55a ebenfalls über einen Widerstand 5^ zugeführt. So v/ird einem der Eingänge des Analog-IC 33a das Motorgeschwindigkeitssignal (Fig. 5) von der Verbindungsstelle el und dem anderen der Eingänge das Motorgcschvjindigkeits-Anzeigesignal (Fig.2c) von der Verbindungsstelle (a) zugeführt. Der veränderbare Widerstand 38 wird so eingestellt, daß die Summe der Spannungen an der Verbindungsstelle (b) und an der Verbindungsstelle el (der Motor ist gestoppt und das Gleitstück 2 mit dem Kontakt 5a verbunden) größer als die Spannung an der Verbindungsstelle (a) ist und daß die erstere kleiner als die letztere ist, wenn sich das Gleitstück 2 am Kontakt 5b befindet.

Das Analog-IC 55a ist als Komparator ausgebildet. Das von der Verbindungsstelle el gelieferte Motorgeschwindigkeitssignal wird dem Plus-Anschluß des Analog-IC 55a und das von der Verbindungsstelle (a) gelieferte Motorgeschwindigkeits-Anzelgesignal dem Minus-Anschluß des Analog-IC 33a zugeführt. Das Ausgangssignal des Analog-IC 35a nimmt den Null-Pegel

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ein, vfcnri der Pegel des Motorgeschwindigkeits-Anzeleeslgnals größer al;; der Pe^eI des Motorgesohvundiglceitr.signals lot und eine positive .Spannung V, wenn die erstore kleiner als die letztere ist.

Eine Triggerphasen-AnzeigGschaltunp;, die Widerstände 39 und 40, Dioden 41 und 42, einen Kondensator 43> V71d er stände 44 und 4'3> einen Transistor 4γ und eine Diode 46 enthält, steuert da;.·. Aufladen und das Entladen des Kondensators 43 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Analog-IC 3^>ά. Die Spannung des Kondensators 4Jj steuert die Triggerphase, d. h. die Zündphase der· Thyristoren 21 und. 22, wie dies im nachfolgenden beschrieben wird.

Die Ladung des Kondensators ¹O wird über den Widerstand. 40 und die Diode 42 abgeführt, wenn das Ausgangssignal des Analog-IC ^a den Null-Pegel einnimmt (der Pegel des Motorgeschv.'ind Lgkeits-Anzeigesignalc ist höher als der des Motorgeachviindigkoitssignalß) und der Kondensator 43 wird über den Widerstand 29 ^¹^ ^^{ie D}i°do 4l aufgeladen, wenn das Ausgangssignal des Analog-IC 3>a einen positiven Spannungswert V einninmt. So ändert sich die Spannung am Kondensator 43 abhängig vorn Ausgangspegel des Analog-IC 3j5a. Der Aufladekreis (Widerstand 39 und Diode 4l) und der Entladekreis (Widerstand 40 und Diode 42) des Kondensators 43 sind voneinander verschieden, so daß der Kondensator 43

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unterschiedliche Zeitkonstanten für die Ladung und die Entladung aufweist und somit die Zündphasenstouerung der Schwankung der Motorgeschwindigkeit angepaßt ist, die durch eine Belastungsschwankung der Nähmaschine verursacht wird. Damit wird die MotorgeschwindLgkeitsstouerung stoßfrei. Eine Schaltung mit einem PNP-Transistor 47, Widerständen 44, 4 5 und einer Diode 46 kompensiert das Nullspannungsin.terva.il des Motorgeschwindigkeitssignals (Fig. 5) und unterbricht die Entladung des Kondensators K'> während des Nullspannungsintervalls des Motorgesohwindigkeitssignals. Der PNP-Transistor 47 schaltet EIN, wenn die Thyristoren 21, 22 und der Transistor 27 auf EIN schalten. In diesem Zeitpunkt steigt die Kathodenspannung der Diode 42 auf die Spannung V an, die die Entladung des Kondensators 43 unterbricht. Der Ausgangsanschluß des Änalog-IC jj^a ist mit Widerständen 39 ^{und ;}'° verbunden, die wiederum mit der Anode der Diode 41 bzw. der Kathode der Diode 42 in Verbindung stehen. Die Anode der Diode 42 ist mit der Kathode der Diode 4l und mit dem Kondensator 43 verbunden. Der Kondensator 43 ist außerdem an die Nullpegelleitung 18 angeschlossen. Die Kathode der Diode 42 steht mit dem Kollektor des NPH-Transistors 47 über eine Diode 152a in Verbindung. Der Emitter des NPN-Transistors 47 ist an der positiven Konstantspannungsleitung 19 angeschlossen, die Basis des Transistors ist mit Widerständen 44 und 45 verbunden. Die Widerstände 44 und 45 stehen außerdem mit der Leitung 19 bzw.

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mit der Anode der Diode h6 in Verbindung.

Eine Sagczahnschwingungs-Oszillatorschaltung, die eine Diode 57, Widerstände lh und 75, einen Transistor J8, Widerstände 76 und 77j einen Transistor 79.. einen Widerstand 4-9 und einen Kondensator 50 enthält, wird mittels Wechselspannung gespeist und erzeugt synchron zur Frequenz der Wechselspannung eine Sägezahnspannung, die in Pig. 7 (b) dargestellt ist, Die Sägezahnspannung weist ein Nullpegelintervall auf, das sovK)hi dem stromleitenden Zustand der Thyristoren 21 und 22 als auch dem des Transistors 27 entspricht. Die in Fig. 7 (b) dargestellte Wellenform tritt an der Verbindungsstelle (f) auf, die den Ausgangsanschluß der Sägezahn-Oszillatorschaltung darstellt. Der Transistor 78 schaltet EIN und AUS synchron zur Wechselspannung und der Transistor 79 schaltet AUS und IiIN in umgekehrter Weise zu Transistor 78. Der Kondensator 50 wird, über den Widerstand >\9 aufgeladen und entladen, wenn der Transistor 79 auf EIN schaltet. Der Kondensator 50 wird außerdem über die Diode 57 und den Transistor 27 entladen.

Zwischen den Leitungen l8 und 19 sind Widerstände 51 und 52 in Reihe geschaltet. Der mittlere Verbindungspunkt (d) zwischen den beiden Widerständen 5I und 52 ist mit einer Verbindungsstelle (e) über die Widerstände ^k und 55 verbunden. Diese Verbindungsstelle liefert für den Kondensator hj> und

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ein Analog-IC 53 eine Vorspannung. Das Analog-IC 53 ist als Komparator ausgebildet, dem die Spannungen der Kondensatoren 43 und 50 zugeführt werden. Die Widerstände 54, 55 und begrenzen den Strom zum Analog-IC 53· Der Minus-Eingang des Analog-IC 53 ist mit den Widerständen 54 und 55 verbunden, und der Plus-Eingang mit dem Widerstand 56. Der Widerstand 54 ist über den Widerstand 51 bzw. den veränderbaren Widerstand 52 an die Leitung 19 bzw. l8 angeschlossen. Die Widerstände 55 und 56 sind mit der Verbindungsstelle (e) bzv/. (f) verbunden. Das Analog-IC 53 liefert als Ausgangsspannung einen Nullpegel, wenn die Spannung des Minus-Anschlusses die des Plus-Anschlusses überschreitet und eine positive Spannung V,wenn die erstere kleiner als die letztere ist.

Widerstände 58 und 59» ein NPN-Transistör 60, ein Impulsübertrager 6l, Dioden 63 und 64, Widerstände 65, 66, 67 und 68 bilden eine Trigger- bzw. Zündschaltung für die Steuerung der Thyristoren 21 und 22. Der Transistor 60 schaltet EIN durch die positive Ausgangsspannung des Analog-IC 53* und es wird der Primärwicklung 6l-a des Impulsübertragers 61 Strom zugeführt. Hierdurch steigt die Impulsspannung in der Sekundär-Wicklung 6l-b an. Diese Impulsspannung wird durch die Dioden 63 und 64 gleichgerichtet, durch die V/iderstände 65 und 66 eingestellt und dann den Steueranschlüssen der Thyristoren 21 und 22 zugeführt, die

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durch den Impuls in den Zustand EIN geschaltet worden. Durch das Einschalten der Thyristoren 21 und 22 wird der Transistor 27 stromleitend, wodurch der Kondensator 50 entladen und die Ausgangsspannung des Analog-IC 52 vermindert wird. Damit schaltet der Transistor 60 AUS. Dieser Transistor 60 unterbricht den Strom des Impulsiibertragers 6l.

Eine Sicherheitsschaltung aus einem PNP-Transistor 69, einem Widerstand 70, einem Kondensator 71 und ei.ner Diode 72 steuert da« Eingangssignal zum Analog-IC 53. Ohne diese Schaltung schalten die Thyristoren 21 und 22 in den EIN-Zustand, und der Motoreinheit B wird Energie zugeführt, vzenri die Wechselspannung angelegt wird, da der Spannungsanstieg an der Verbindungsstelle (f) schneller ist als an der Verbindungsstelle (e) und die Ausgangsspannung des Analog-IC 5j5 schnell ansteigt. Die Sicherheitsschaltung verhindert diese Fehlopcration des Analog-IC 53. Der Transistor 69 ist während der durch den Widerstand 70 und den Kondensator bestimmten Zeit (Konstante) leitend und legt die positive Spannung der Leitung 19 an das Analog-IC 53. Die Zeitkonstante des Widerstandes 70 und des Kondensators 71 ist so vorherbestimmt, daß die oben erwähnte Pehloperation des Analog-IC 53 verhindert wird. Die Ladung des Kondensators 71 wird über die Diode 72 abgeführt, wenn die Wechselspannungsquelle abgeschaltet wird.

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Pie Schaltung aus einein Widerstand 101, einem Kondensator 102 und aus Dioden I03 und lO'l, ferner die Schaltung aus einem Widerstand 10'j, einem Kondensator 106 und aus Dioden 107 und. 103 sowie die Schaltung aus einem Widerstand I09, einem Kondensator 110 und aus Dioden 111 und 112 sind Impulsgeneratorschaltungen, die einen positiven Impuls einer vorgegebenen Impulsbreite erzeugen, wenn die Widerstände 101, 105 bzw. 109 eine positive Spannung empfangen. Ein positiver Impuls erscheint über die Diode 104, vjcnn das Gleitstück 2 mit dem Kontakt 3a in Berührung kommt, ein positiver· Impuls erscheint über die Diode 108, wenn der dritte Betriebsartenwählschalter K auf den Kontakt K-2 geschaltet ist, und ein positiver Impuls erscheint über die Diode 112, wenn der dritte Betrjobsartenwählschalter K auf den Kontakt K-I geschaltet ist.

Die einen Transistor 114, einen Widerstand 115, einen Kondensator II6 und eine Diode 117 enthaltende Meßschaltung zum Erfassen des Starts ist eine Impulsgeneratorschaltung, die einen positiven Impuls einer vorgegebenen Breite erzeugt, wenn das Basispotential des Transistors 114 auf den Nullpegel absinkt. Dies zeigt an, daß sich das Gleitstück 2 vom Kontakt 3a zum Widerstand 1 bewegt hat. Der Emitter des Transistors 11 ist mit dem Kontakt K-3 des dritten Betriebsartenwählschalters K verbunden. Die Basis ist mit dem Kontakt 3a und

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dem Widerstand 101 verbunden.

Der dritte Betriebsartenwählschalter K führt den oben beschriebenen Impulsgeneratorschaltungen elektrischen Strom zu.

Dioden 118 und 119 unterbinden einen Rückfluß und führen dem Transistor 20 den Emitterstrom zu.

Transistoren 120 und 121, Dioden 122 und 123, Widerstände 124, 125 und 126, ein Thyristor 127 und ein Kondensator bilden eine Zeitgeberschaltung, die von den Dioden 122 und 125 einen positiven Impuls erhält und dann den Transistor 120 nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit (Entladezeitkonstante des Kondensators 128) in den AUS-Zustand schaltet. Die Anode der Diode 122 ist mit der Kathode der Diode 117 verbunden und die Anode der Diode 123 mit dem Widerstand 113. Die Kathoden der Dioden 122 und 123 stehen mit der Basis des Transistors 121 in Verbindung. Der Kollektor des Transistors 121 ist an die Leitung 19 angeschlossen und der Transistor über den Widerstand 124 mit dem Steueranschluß des Thyristors 127 verbunden. Zwischen die Leitung 18 und den Steueranschluß des Thyristors 127 ist ein Widerstand 125 geschaltet. Die Anode des Thyristors 127 ist mit dem Kondensator 128 und über den Widerstand 126 mit der Basis des Transistors 120 verbunden. Die Kathode des Thy-

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ristors 127 und der Kondensator 128 stehen mit der Leitung l8 in Verbindung. Der Kollektor des Transistors 120 ist sowohl mit der Anode der Diode 129 als auch mit dem Widerstand 150 verbunden.

Die Bremsschaltung enthält einen Widerstand I30, Dioden I3I und 183, eine Zener-Diode 132, Widerstände 133 und 134 sowie einen Nebenschlußthyristor 135· ^Di^e Motoreinheit B erzeugt eine dynamische Bremskraft, wenn der Nebenschlußthyristor in den EIN-Zustand schaltet. Die Zener-Diode 132 unterbricht die Nledrigpegel-Fehlerspannung zum Steueranschluß des Nebenschlußthyristors 135· Ein Durchbruch der Zener-Diode 132 tritt nur auf, wenn die Nebenschlußkreise über die Dioden 129, 131 und 132 unterbrochen werden. Die Zener-Diode 132 zündet den Nebenschlußthyristor 135· Diese Unterbrechung der Niedrigpegel-Fehlerspannung wird durch die Bremsbefehlsschaltung wie im folgenden beschrieben gesteuert.

Ein Transistor I36, Widerstände 137 und I38 sowie eine Diode 178 bilden eine Triggerphasen-Festhalteschaltung. Der Transistor 136 schaltet in den EIN-Zustand, wenn die Zener-Diode

132 durchschlägt. Zu diesem Zeitpunkt erscheint am Widerstand

133 das Bremsbefehlssignal. Das Schalten des Transistors 136 in den EIN-Zustand führt zu einem Nebenschlußweg der Aufladeschaltung des Kondensators 43. Damit wird die Aufladung des Kondensators 43 unterbrochen,und die Spannung des Kondensators

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4 ."3 bleibt konstant. Dies bewirkt am Irnpulsüber trager 6l einen Trigger- bzw. Zündimpuls einer konstanten Phase.

Eine Diode 139, ein Widerstand l40, ein Kondensator l4l, eine Diode 142, Widerstände 143 biß 146, ein Analog-IC 147, Widerstände 148 bis I50 und ein Transistor l'jl bilden eine Meßschaltung zum Erfassen der Verzögerung. Das Analog-IC ist ein Komparator, dessen Eingängen das Motorgeschwindigkeitcsignal an der Verbindungsstelle c2 und eine vorgegebene Bezugsspannung an der Verbindungsstelle (h) zugeführt werden. Die Spannung der Verbindungsstelle c2 (Kondensator 141) ist proportional zum Motorgeschwindigkeitssignal an der Verbindungsstelle el, da die Diode 1}9> der Widerstand 140 und der Kondensator 141 der Diode 28, dem Widerstand. 29 bzw. dem Kondensator 32 entsprechen. Das Analog-IC 147 schaltet den Transistor I5I in den EIN-Zustand, wenn die Spannung an der Verbindung c2 diejenige an der Verbindungsstelle (h) überschreitet. D. h., der Transistor I5I schaltet in den EIN-Zustand, wenn die Motorgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet,und der Transistor 15I schaltet in den AUS-Zustand, wenn die Motorgeschwindigkeit unter einen vorgegebenen Wert sinkt, der durch den veränderbaren Widerstand 146 einstellbar ist. Das Ausgangssignal des Analog-IC 147 liegt auf Pegel Null, wenn die Spannung an der Verbindungsstelle el die Spannung an der Verbindungsstelle (h) überschreitet. Es fällt Jedoch wie oben beschrieben die Spannung

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an der Verbindungsstelle c2 über die Diode lh?., wenn sowohl die Motorantriebsthyristoren 21 und 22 als auch der Transistor 27 auf EIN schalten. Deshalb fällt die Ausgangsspannung des Analog-IC 147 selbst dann auf den Pegel Null, wenn die Motorgeschwindigkeit höher als der vorgegebene Wert ist. Um dieses Fehlverhalten zu verhindern, ist der Kollektor des Transistors 47 (Verbindungsstelle i) an den Ausgang des Analog-IC 147 angeschlossen. Die Kollektorspannung des Transistors 47 steigt nur an, wenn der Transistor 27 in den EIN-Zustand schaltet, wie dies in Fig. 11 dai'gestellt ist. Hierdurch wird die Fehloperation des Transistors 151 unterbrochen«

Eine Diode 152a verhindert das Riickwärtsfließen des Entladestromes des Kondensators 4/5 zu den Widerständen 148 und 149 Über die Diode 42.

Ein erster, ein zweiter und ein dritter Reedschalter

154 und 152 sind normalerweise geschlossen und öffnen, wenn sich ihnen Permanentmagneten nähern. Der dritte Reedschalter 152 wird verwendet, um das Aufspulen des Fadens zu erfassen. Wenn der Aufspulmechanismus betätigt wird, wird der Reedschalter 152 geöffnet. Der erste und der zweite Reedschalter

155 und 154 werden verwendet zum Erfassen der Position der Nadel. Der erste Reedschalter I53 öffnet ausgelöst durch einen Permanentmagneten,der mit der Nähnadel rotiert oder sich synchron mit ihr bewegt, wenn die Nähnadel in die

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abgesenkte Halteposition erlangt, Der zweite Reedschalter 15^ öffnet, v/enn dor Fadenanzugshebel oder die Nähnadel in die angehobene Haltepocition gelangt, und zwar ausgelöst durch einen Permanentmagneten, der synchron zur Bev.'egung de; Fadenanzughebeli; oder zur Kähnadel rotiert bzw. sich bewegt. Der erste und der zweite Reedsehalter 153 und VjH .sind mit der Kathode der-; Thyristors I66 über den vierten Betriebcartenwäh]schalter L verbunden. Der dritte lteedschaJter 152 ist zwischen die Leitung l6 und die Reedschalter 153 und l'j¹) geschaltet.

Eine erste Speicherschaltung enthält einen Thyristor 155> Widerstände 1^Γ;>6, \^rjj und VjQ, einen Kondensator Vj9, eine Zener-Diode I60 sowie eine Diode I6I. Die Speicherschaltung hält das Potential an der Verbindungsstelle (j) während des Zeitintervalle zwischen dem Impuls (Stoppsignal), der vom Kondensator II6 geliefert wird und dem öffnen des Reedschalters 15,3 auf dem Pegel Null fest. Die Zener-Diode leitet lediglich den Impuls vom Kondensator II6 zum Steueranschluß der. Thyristors 155 und unterbricht das Fehlersignal bzw. die Spannung zum Steueranschluß dieses Thyristors. Der Kondensator 159 absorbiert Stör- bzw. Fehlersignale und verhindert, daß der Thyristor 155 axisgelöst durch einen Fehler stromleitend wird. Die Kathode des Thyristors 155 ist mit dem Reedcchalter 155 über den vierten Betriebsartenwählschalter L verbunden. Deshalb bleibt der einmal durch den

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273:

Impuls vom Kondensator 116 gekündete Thyristor 1^5 leitend, bis der in Reihe geschaltete Herdschalter 15.5 öffnet.

Eine UmschnltLmpulsgeneratorsohaltung, (Ue einen Kondensator 162, einen Widerstand 16^ sowie Dioden 164 und I63 enthält, erzeugt einen positiven Impuls einer vorgegebenen Breite, wenn der Thyristor Vyj in den AUS-Zustand, schaltet und die Spannung an der Verbindungsstelle (J) steigt auf den positiven Pegel der Leitung 19 an. Der positive Impair, wird dem Widerstand II3 über die Diode I65 zugeführt.

Eine zweite Speicherschaltung enthält einen Thyristor I66, Widerstände I67, I68 und I69 sowie einen Kondensator Ι','Ο. Die Schaltung hält das Potential an der Verb i nduu^ristoj Ic (k) während des Zeitintervalls zwischen dem Auftreten eines von einer der Dioden lC'i, lOO, 11,M h:ni. lOj c'¹ ' ⁰^"-toii In]iUlsi:/. vu'iJ Je··»: Of Viizi- J -■;; Reöv"i.s..\.ic-.l '_··.;:.··-. ί'_·Ί, J l"j'i ';_>.·'.■■·. dem Schalten ds Transistoi's l[jl in den AUS-Zustond auf eiern Hullpegel fest. Der Kondensator 170 absoj'biert otörs.lf;n:üe in verhindert eine durch Fehler hervoi'^erufeno Stromleitung des Thyristors I66. Di« Kathode des Thyristors I66 ist mit dem gen eiruv\- ion Kontakt L-O des V/ählschalters L· für die Betriebsart unti dem Kollektor des Transistors PjI verbunden. Die oben beschriebene Bremsschaltung (1^0 bis YyA), die eiste Speicherschaltung (i i,o bis I61) und die zweite Speicherschaltung (I66 bis 17^) bilden bei der Ausführun^sforn

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BAD ORIGINAL

273:

nach Fig. 1 die Drerisbefehlsschaltung.

Ein erster Schaltkreis mit einer,) Transistor 17I und Widerständen 172 und 17.3 bildet eine Generatorsehultung fill' ein Anzeigesignal, daü die "Ein-Stich-Hühgeschwinüigkeit" anzeigt und wird durch Stromleitung dos Thyristors 155 in den EIN-Zustand geschaltet. Damit erscheint am Widerstand 175 ein Spannungsabfall, wenn der Thyristor 155 in den leitenden Zustand gelangt. Die Basis des Transistors 17I ist über den Widerstand 172 mit der Verbindungsstelle (j) verbunden.

Ein zweiter Schaltkreis mit einem Transistor 174 und Widerständen 175 und VfG dient als Befehlssignalgeneratorschaltung für eine vorgegebene konstante Trigger— bzw. Zündphase. Bei dieser Sohaltunf;, tritt am V/iderstand 176 ein Spannung "al 1 auf, wenn der Thyriotor I66 auf EIN geschaltet wird. Der Emittc-r de.'> Tr.ai.'3:Lstoi'S 174 ist mit dar Leitung l8, de)."* Kollektor des Transistors mit dem Drainanschlui3 des FIiTs 20 über den Widerstand I76 verbunden. Die Basis des Transistors 174 steht mit der Anode (ic) des Thyristors I66 in Verbindung. Die BofehlssifiuilKeneratorschaltung für eine vorgegebene konstante Trj p.f.iM'phase zeigt an bzw. befiehlt, zusammen mit dem ersten liCitriebsartenwahlsclialter M sowie dem FET 20 die Motorgcsohwindiglceit. Die Spannung an der Verbindungsstelle (a) entspricht dem Widerstandswert zwischen dem Gleitstück ? und dem Kontakt 4, wenn der Kontakt M-I bzw. M-2 im Wählschalter M für die Betriebsart ausgewählt ist,

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2733735

und die Spannung an der Verbindungsstelle (a) entspricht dem Widerstandswert des Widerstanden 173> wenn der Kontakt M-3 des Schalters M ausgewählt ist und deiü V/iderstandewert des Widerstandes 173» wenn das Gleitstück 2 mit dem Kontakt 3a verbunden ist und die Transistoren 171 und 174- sich im AUS- bzw. im EIN-Zustand befinden. Der Kontakt M-1 und M-2 des ersten Betriebsartenwählschalters M sind mit dem Kontakt 4-der. veränderbaren Widerstandes 1 verbunden und der Kontakt M-3 mit dem Widerstand 173· Der gemeinsame Kontakt M-O des Schalters M steht mit dem Drainanschlxiß des FETs 20 in Verbindung.

Der zweite Betriebsartenwählachalter N teilt in Verbindung mit dem veränderbaren Widerstand 177 die Rückkopplungsspannung der Motorgeschwindigkeit (Motorgeschwindigkeitssignal). Dieses Motorgeschwindigkeitssignal wird dem Kondensator 32 zugeführt. Der gemeinsame Kontakt IJ-O des zweiten Betriebsartenwählschalters N ist an die Kathode der Diode 28 über den Widerstand 29 angeschlossen. Die Kontakte N-1 und N-2 des Schalters N sind mit dem veränderbaren Widerstand 31 verbunden. Der Kontakt N-3 ist mit dem veränderbaren Widerstand 177 verbunden. Die Widerstände 31 und 177 sind an die Leitung 18 angeschlossen.

Der erste, zweite, dritte und vierte Betriebsartenwahlschalter M, N, K und L sind so untereinander verbunden, daß

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sic synchron /^einander betätigt v/erden. V.'enn doshalb der Kontakt K-1 im dritten Betriebsartenwählsohalter K ausgewählt wird, werden gleichzeitig die Kontakt«-; M-1, K-1 und L-1 in ernten, zweiten und vierten Betriebsartenwählschalter M, N bzw. L ausgewählt. Bqi Auswahl der ersten Position werden die ersten Kontakte K-1, L-1, 11-1 und N-1 ausgewählt. Diese erste Position entspricht der Kennzeichnung bzw. dem Befehl, die Nähnadel in der abgesenkten Halteposition zu stoppen. Bei Auswahl der zweiten Position werden die zweiten Kontakte K-2, Ij-2, M-2 und N-2 ausgewählt. Diese zweite Position entspricht der Kennzeichnung bzw. dem Befehl, den Fadenanzugshebel bzw. die Nähnadel in der angehobenen Haltepositiou zu stoppen. Bei Auswahlcbr dritten Position werden die dritten Kontakte K-3, L-5» M-5 und N-J ausgewählt. Diese dritte Position entspricht dei· Kennzeichnung bzw. dem Befehl für Einzelstichnähen, bei dem sich der Fadenanzughebe1 bei einem Niederdrücken des Steuerpedals von der angehobenen Ilalteposition zur abgesenkten Ilalteposition, dann zurück zur angehobenen Ilalteposition bewegt und anschließend anhält. Diese Positionen, die die jeweilige Betriebsart kennzeichnet, werden durch die Bedienungsperson ausgewählt.

Widerstände 179 und 180, ein Kondensator 181 und ein Transistor 182 bilden einen Entladckreis für den Kondensator 71. Der Transistor 182 schaltet in den EIN-Zustand und entlädt den Kondensator 71 innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnit-

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tes, wenn der Transistor I36 in den AUS-Zustand schaltet und der Kondensator I81 aufgeladen wird. Der Widerstand I79

19
ist zwischen die Leitung/und Jen Kollektor des Transistors IjJ(S geschaltet. Der Kollektor und der Emitter des Transistors I82 stellen mit dem Kondensator 71 bzw. dor Leitung l8 in Verbindung. Die Basis des Transistors I82 ist über den Kondensator 181 mit dem Kollektor des Transistors 1^6 verbunden. Die Basis und der Emitter sind mit dem Widerstand 180 verbunden.

Es wird nun die Arbeitsweise der beschriebenen bevorzugton AusfUhrungsform nach Pig. I erläutert.

Es sei zunächst angenommen, daß an die Leitungen Ij5 und l'la eine Wechselspannung angelegt werde, daß das Steuerpedal nicht nach abwärts gedrückt ist und das Gleitstück 2 mit dem Kontakt J5a in Verbindung steht, daß bei dem ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Betriebsartenwählschalter M, N, K,bzw.L die erste Position ausgewählt ist (Kennzeichnung, daß die Nähnadel in der abgesenkten Halteposition anzuhalten ist: Kontakte M-I, N-I, K-I und L-I sind ausgewählt), daß der dritte Roedschalter 152 geschlossen ist (die.s bedeutet, daß die Nähmaschine auf Nähen vorbereitet ist ur zum Aufspulen ist der Reedschalter 152 geöffnet) und da.?> die Nähnadel sich in der abgesenkten Halteposition befindet und der Motor stillsteht. Unter dieser Annahme ist der Span-

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nungspegel ari der Verbindungsstelle (a) null, da der Widerstandswert zwischen der Leitung 19 und dem Drainanschluß D des FETs 20 unendlich ist. Der Spannun^spegel an der Verbindungsstelle el ist null, da der Motor stillsteht. Der Spannungfipegel an der Verbindungsstelle (b) weist einen vor gegebenen Wert auf, der durch den veränderbaren Widerstand 38 so eingestellt ist, daß die Motoreinheit B mit minimaler Motorgesehwindigkeit arbeitet, wenn das Gleitstück 2 den Kontakt b berührt. Deshalb überschreitet die Summe der Span nungen an der Verbindungsstelle (b) und an der Verbindungsstelle el die Spannung an der Verbindungsstelle (a). Pig. 8 (a) zeigt die Hübe der Spannungen an den Verbindungsstellen (a), (b) und el. Die Ausgangssparmung des Analog-IC 33a (Komparator) v/eist einen konstanten höheren Pegel V auf. Damit wird, dor Kondensator 43 über den V/i der st and 39 und die Diode 41 aufgeladen. Die Aufladespannung des Kondensators 43 (Verbindungsstelle e) ist in Fig. 8 (b) dargestellt. Die Aufladespannung des Kondensators 43 wird nach einer vorgegebenen Zeit,die vom Widerstandswert des Widerstandes 39 und vom Kapazitütswert des Kondensators 43 abhängt, einen konstanten höheren Spannungspegel V aufweisen. Das dem Minus-Anschluß des Analog-IC 53 zugeführte Eingangssignal hat den Wert Ve+d,der kennzeichnend ist für die Summe des Sättigungospannungspegels Ve des Kondensators 43 und des Spannungspegels an der Verbindungsstelle (d). Eine mit der Frequenz der 'Wechselspannung synchronisierte Sägezahnspan-

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nun^ wird konstant don Plus-An.v.hj \\<i dc;n Anal og-IO S;) :rup:erführt. Der U:i.derstund;/wort des Vidorutcndos ^!9 un<^:i de:- Kap«·- zitätswort des Konrlons.-.-tors ^r>0 sind im voraus ro gewählt, daß sie der liezi ehung Vei-d ^>Yf /jemigcn, wobei Vf el on 8pitzenpogel de^r Säße7-ahnr.p£;Mnunp, kcnn'/.cicliiiot. In Fig. 7(b) iüt die Beziehung zwischen Ve+d und Vf dcirge.-.steilt. Aufgrund dieaor Beziehung weist die Ausiyinßfisp.'innuns dec /\nü]og-IC ^lj~} den Pegel Null ;iuf. Damit wird der liiipu! :iübortrn;^j;cr nicht erregt. Die Transistoren PA und 22 v^crdon nicht ftotrigfiert bzw. gezUndet. Die Motoreinhe.it B ist durch die Thyristoren 21 und ?2 elektrisch von den V.'euhijelßpannunßijlt'itungcn l'j> und Via Getrennt. Damit bleibt die Motoreinhe.it B im .Stillstand.

Es werde zweitens angenommen, daß das Steu<-;tpedal leicht nach unten gedrückt wird und das Gleitstück 2 mit dc:n K:>i<talct J>h in Bei'ühi'unn lrointnt. Enttprecliencl der Minderung der \.M.derstandnwerteü K zwiischen dein Glcilt.stück d und dom Kontakt ^i (Fig. 2b) wird die Spannung an der Verbindungsstelle (a) gleich (V-R'i), wobei V den Rpannungüpegcl der Leitung 19 und i den konstanten Stroinwert den Stromes bedeuten, dor im FET 20 fließt. Der Spannungspege."l an der Verbindungsstelle (a) ist in Fig. 2c dargestellt. Dor veränderbare Widerstand ^8 wird vorab so eingestellt, daß der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (a) den Sparnwngspegel an der Verbindungsstelle (b) überschreitet, wenn das Gleitstück 2 mit ^b in Berührung kommt. Der Spannungspegel der Verbindungsstelle

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el ist Null, vjenn die Motoreinheit D stillsteht. Zu dein Zeitpunkt, zu dem das Gleitstück 2 den Kontakt 3b berührt, nimmt die Ausgangssponnung des Ana log-IC y^a den Pegel Null ein, da der Spannungspcgel an der Verbindungsstelle (a) die Summe der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (b) und el überschreitet. Der Kondensator 4j entlädt sich über die Diode 42 und den Widerstand 40 und der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (e) fällt allmählich ab. Damit fällt die Summe der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (b) und an der Verbindungsstelle el allmählich ab. Dies bedingt ein Zeitintervall, in dem der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (f) die Summe der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (b) und an der Verbindungsstelle el überschreitet, wie dies in Fig. 7(b) dargestellt ist. Innerhalb dieses Zeitintervall steigt der Ausgangsspannungspegel des Analog-IC 53 bis zum höheren Tegel V an, durch den der Impulsübertrager 61 erregt wird. Die Thyristoren 21 und 22 werden durch den Ausgangsimpuls des Übertragers 6l getriggert bzw. gezündet. Die Thyristoren 21 und 22 schalten damit in den EIN-Zustand und der EIN-Zustand wird aufrecht erhalten, bis die Wechselspannung auf ihren Nullpegel zurückkehrt. Die Motoreinheit B wird durch die Thyristoren 21 und 22 mit Energie versorgt. Die Drehung des Ankers 5 verursacht eine Spannung an der Verbindungsstelle el. Die Spannung an der Verbindungsstelle el entspricht der Motorgeschwindigkeit. Bei dem Beginn der Motordrehung ist die Summe der Spannungs-

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pegel an den Verbindungsstellen (b) und el kleiner als an der Verbindungsstelle (a) wegen der geringen Geschwindigkeit des Motors. Dies ist als Intervall T. in Fig. 6 dargestellt. In diesem Intervall T. wird der Kondensator hj> noch entladen und der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (i) fällt. Dies verursacht einen Abfall der Summe der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (e) und an der Verbindungsstelle (d). Deshalb eilt die Triggerphase der Thyristoren 21 und 22 vor. Das Zeitintervall der Energiezufuhr innerhalb einer Halbwelle der Wechselspannung wird verlängert, um den Motor zu beschleunigen. Durch die Beschleunigung des Motors steigt der Spannungspegel an der Verbindungsstelle el an, wodurch die Summe der Spannungspegel an den Verbindungsstellen (b) und el zunimmt und dann konstant bleibt, wie durch das Zeitintervall T^ in Fig. 6 gezeigt. Bei dem konstanten Spannungspegel an der Verbindungsstelle el (auch der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (e) ist konstant) dreht sich der Motor mit konstanter Geschwindigkeit. Die Summe der Spannungspegel Ve+d an den Verbindungsstellen (e) und (d) sowie der EIN- und der der AUS-Zustand der Thyristoren 21 und 22 sind in Fig. 7 dargestellt. Die Summe der Spannungspegel Ve+d an den Verbindungsstellen (e) und (d) fällt in Abhängigkeit von der Bewegung des OleitstUckes 2 vom Kontakt J>a. zum Kontakt 3b.

Das Motorgeschwindigkeitssignal wird nicht während des Intervalls erhalten, in dem die Thyristoren 21 und 22 in den EIN-Zustand geschaltet sind. Deshalb wird die Entladung des Kon-

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densators 4-3 unterbrochen und der Sparmungspegcl an der Verbindungsstelle (c) festgehalten, solange sich die Thyristoren 21 und 22 im EIN-Soha Itzustand befinden, wie dies in Fig, 6 (b) dargestellt ist. Diese Unterbrechung der Kntlodung wird air· Folge des Einsehe] tens der> Transictors 27 erhalten, der durch die Kathodenr.p.-irmung der Thyristoren 21 und 22 gesteuert wird. Der Kondensator .32 entlädt sich, und der Transistor h'J schaltet in den EIN-Zustand ala Folge des Einschaltens des Transistor.". 27. So fällt die Auogangsypannung des Analog-IC J^a auf den Pegel Null (Unterbrechung der Aufladung des Kondensators h~j\ und es wird der Kathode der Diode 42 eine positive Spannung V zugeführt, um eine Entladung des Kondensators 'i-'ji zu verhindern. Während des Zeitintervalls nach dem Schalten in den EIM-Zu.'jtand der Thyristoren 21 land 22 ist, bevor die WechselSpannung auf Nullpegel fällt, kein Triggerinipuls vom Impul«übertrager 6l erfor-derlich. Der Kondensator 50 entladt sich, wenn der Transistor 27 in den EIN-Zustand schaltet, wodurch die Spannung an der Verbindungsstelle (f) und ein dem /msgarigsanschluß des Analog-IC 53 auf den Nullpegel abfällt, um die Stromleitung des Transistors 60 zu unterbrechen. So wird während des EIN-Schaltzustandes der Thyristoren 21 und 22 eine Erregung des Übertragers 6l verhindert. Als Folge hiervon schwankt der tatsächliche Spannungspegel an der Verbindungsstelle (f) wie in Fig. 7 (b) gestrichelt dargestellt, unter· der Voraussetzung, daß das Gleitstück 2 den Kontakt yr> berührt.

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Es sei drittens angenommen, dcß das Steuerpednl tief ν,ε,ιΛι unten gedrückt wird und do.« Gleitstück 2 mit dein WJ derstand

1 in Berührung kommt. Der ßpi'.nnunrßpcgcl an de.'· Verbindung:»- stelle (a) steigt in Abhängigkeit von der AbKKrtr.bcvjegun/j; des Steuerpedals, wie dies Ln Fig. 2c dargestellt ist, da durch dan Ilerabdrücken doa Sttuerpedf.ls sich d?<K Gleitstück

2 gegen den Kontakt 4 zu bev;ogt. Dieu bedeutet, daß das HotorßeGchwindißkoita-AnzeiEeGißnnl Can Viert övr tatsächlichen Motorßecchwlndigkeit iJberschrcltet. Die Ausgangr.-spannung des Analog-IC ^a füllt auf den Pegel Null und der Kondensator ^Z> entlädt sich. Diese Bedingung entspricht der im Intervall T. in Fig. 6 dargestellten Signalpegellic^iehung. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Summe Ve-i-d der ripannungspegel an den Verbindungsstellen (o) und (d.) uute-r den Spannungspegel Vf an der Verbindungsstelle (f), v;odurcb die Triggerphase der Thyristoren 21 und 22 voreilt. So wird der Motor beschleunigt, und der Spannungapegel an der Verbindungsstelle el steigt an. Dann verzögert sich die Triggerphase der Thyristoren 21 und22,und schließlich wird der Motor in einer phasengleichen konstanten Geschwindigkeit rotieren, die der Position des Gleitstückes 2 entspricht.

Ein Lösen des Steuerpedals, d. h. eine Bewegung des Gleitstückes gegen den Kontakt 3b hat eine Abnahme des Spannungspegels an der Verbindungsstelle (a) zur Folge. Der Spannungspegel an der Verbindungsstelle el überschreitet dann den an

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der Verbindungsstelle (a), wie dies im Zeitintervall T^, in Fig. 6 dargestellt ist. Das Ausgangsr;ignal dec Analog-IC ^a steigt zu einem positiven Pegel V an und lädt den Kondensator 4;5. Der Spannungapogel an der Verbindungsstelle (e) steigt an. Damit wii-d die .Summe der Spannungspegel VeH-d an den Verbindungsstellen (e) und (d.) größer als der Spannungspegel Vf an der Verbindungsstelle (f), wodurch die Triggerphase der Thyristoren 21 und 22 nacheilt. Dies verursacht eine Verzögerung des Motors und der Spannungspegel an der Verbindungsstelle el fällt. Schließlich rotiert der Motor in einer phasengleichen konstanten Geschwindigkeit, die der neuen Position de« Gleitstückes 2 entspricht.

ViLe beschrieben entspricht der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (a) der Position des Gleitstückes 2, d. h. der Strecke, um die das Steuerpedal nach unten gedrückt wird. Die Triggerpha.'iü dor Thyristören 21 und 22 eilt abhängig von dem Unterschied zwischen den Spannungspegeln an den Verbindungsstellen (a) und el vor oder nach. Mit anderen Worten wird die Triggerphase des Thyristors automatisch so geregelt, daß die tatsächliche Motorgeschwindigkeit der angezeigten, d. h. der Motoranzeigegeschwindigkeit gleich wird. Da wie in Fig. 2a dargestellt der Spannungspegel an der Verbindungsstelle el proportional zur tatsächlichen Motorgeschwindigkeit ist und da die Steuerung der Triggerphase fortgesetzt wird, bis die Spannungsänderung an der Verbindungsstelle (c) äquivalent der

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Spannung s and erdung an der Verbinoungsfitell e (a) ial. _i ist die tatsächliche.· Motorgesühwindigl-reit proportional dom Spannur.^jpegol an der Verbindungsstelle; (n). Ebenso ist die Spaimu.igsänderung an der Verbindungsstelle (n) proportional dem l/iü;-rstandswert zwischen (3eia Gleitstück '?. und dem Kontakt H. Demzufolge wird die in Fig. 2 d dar/'.estellto Pie Ziehung zwischen ÖQV Abwärtsbewegung und der Motorgeschv.'indi gkeit durch Einstellen der Verbindung zwisclien dem Gleitstück" 2 und dem Steuerpedal erhalten.

Es sei viertens iingenonv:. ■>, daß die Lact des Motora schvjr.vikt. Wenn der Motor mit konstanter Geschwindigkeit rotiert und die Motorlast konstant ist, uxiid auch die Spannungspegcl an den Verbind1un3.satell.cn (a), el und (c) konstant (siehe ^riV in Fig. 6). VJird die Last des Motors vergrößert, dann nJnirnt zunächst die Drehgeschwindigkeit des Motors ab und der Spannungspegel an der Verbindungsstelle el fallt. Damit vjird 6er Spannungrjpegel an der Verbindungsstelle (a) größer als an der Verbindungsstelle el, wie dies irn Intervall T. in Fig. 6 dargestellt ist, und die Triggerphase der Thyristoren 21 und 22 eilt vor. Die Motoreinheit B empfangt eine vergrößerte Energie und wird entgegen der vergrößerten Last beschleunigt. Dadui'ch erreicht die Motorgeschwindigkeit wieder die Anzeigegeschwindigkeit wie vorher. Falls die Motorlast zu groß ist, um diese angezeigte Geschwindigkeit wieder einziinehmen, fällt der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (e) schließlich auf Null, um die Trigger- bzw. ZUndphase der Thyristoren 21

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und 22 bis zum nni stärk-slen vore.i 1 enden elektrischen Phasenwinkel in Voreilung zn bringen, bei dem der [lotoreinheit B nahezu die volle V/eil« 6er l/eeh.scv! .vpannung zugeführt wird, damit die tatsächliche Geschwindigkeit wieder die angezeigte Motorger.chwindigkeit einnehmen kann. Dies bedeutet, daß das größtmögliche Drehmoment cu'halton vierden kann, celbßt wenn die durch die Position des G] eit.';tiickcr. 2 anrrezeiRte Motorßeschviindlglceit den niedrifrr.ten Wert einnimmt. V.'ird im Gegensatz hierzu die Last dot; Motor:; verringert, dann nimmt die Motor"gei-ehwindi.f-;keit i'.u, und der Spannungspegel an der Verbindun^r.Gtelle el isteigt v;ie im Intervall T₇ in Fig. 6 dargestellt an. Dsrni-t eilt die Trigp.orphase der Thyristoren 21 und ?.2 nach, v.'odurch sich die Iiotorgecchvjindigkeit bis zur aiißO/ieigten Motur^eachvilnd i.K;keit, die dem r.pannungsoc.^el an der Verbindungsstelle (a) entspricht, verringert.

Die den TranoifiV.or 69, den Widerstand 70, den Kondensator und die Diode 72 enthaltende Siehei-heitr.schaltung verhindert eine fehlerhafte Drehung, des Motors beim Schließen des Wechselatromversorgungskreiües. Unter der Voraussetzung, daß das Fußpedal völlig gelöst ist und diß das Gleitstück 2 den Kontakt 3a berührt, beginnen sich unter der Annahme, daß die Viechseispannung angelegt wird, die Kondensatoren h'-y xmd 50 aufzuladen, da das Ausgangssignal des Analog-IC ^2a bin zum Spannungspegel V ansteigt. Nach Ladungssättigung des Kondensators ^l\~5 überschreitet die Summe der Spannungspegel an den

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Verbindungsstellen (e) und (d), den Spannungopegel an dor Verbindungsstelle (f), d.h. Ve+d>Vf. Bei diesem Zustand ist der ImpulüUbertrager 6l entregt. Während den Aufladens des Kondensators Kj> kann Jedoch Vf die ÖummenRpannung Vc+d übersteigen, da die Zeitkonstante dec Ladekreises des Kondensators 62 größer als die des Kondensators 50 ist, und der übertrager kann erregt werden, υπ die Thyristoren 21 und 22 zu triggern und an die Motoreinheit D Spannung anzulegen. Um eine Energiezufuhr zur Motoreinheit B zu verhindern, wird während des Zeitintervalls, dos der Zeitkonstante des Widerstandes 70 und des Kondensators 71 entspricht, der Transistor 69 vorgespannt, um in den EIN-Zuctand zu schalten. Durch den EIN-Schaltzustand des Transistors 69 wird der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (d) auf positivem Pegel V gehalten. Damit wird Ve+d K Vf und eine Energiezufuhr zur Motoreinheit B verhindert, wenn die Wechselspannung angelegt wird. Der Kondensator 71 entlädt sich schnell über die Diode 72, wenn die Wechselspannung unterbrochen wird. Deshalb kann beim nächsten Einschalten der Wechselspannung der Transistor 69 wieder in den EIN-Zustand schalten.

Fünftens sei angenommen, daß der erste, zweite, dritte und der vierte Betriebsartenwählschalter K, L, M und N auf die erste Position gestellt sind, um die Nähnadel an der abgesenkten Halteposition anzuhalten (es sind die Kontakte M-I, N-I, K-I und L-I ausgewählt), daß die Nähmaschine vorbereitet

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ist, um in der Betriebsart "Nahen" zu arbeiten (der Reedschalter 1^>2 ist geschlossen) und daß das Steuerpedal gelöst viird und das Gleitstück zum Kontakt Ja zurückkommt. Zu (Jem Zeitpunkt, zu dem das Gleitstück 2 den Kontakt Ja berührt, erzeugt die Triggeriinpulsgeneratoriichaltung, die den Widerstand 101, den Kondensator 102 und die Diode 1OJ umfaßt, einen Impuls einer vorgegebenen Breite und führt diesen über die Diode 104 dem Widerstand HJ zu. Dann schaltet der Transistor ]21 in den EIN-Zustand und der Thyristor 127 ebenfalls in den EIU-Zustand. Dies veranlaßt eine Entladung des Kondensators 128. Als Folge der Entladung des Kondensators 128 wird der Transistor 120 in den EIN-Zustand geschaltet und die Stromleitung aufrecht erhalten, bis der Kondensator 128 auf den Spannungspegel V aufgeladen ist. Während des stroiTileitenden Zustandes des Transistors 120 sind die Verbindungsstellen (k) und (J) über die Diode 129, den Transistor 120, die Diode II8, den Kontakt Ja und das Gleitstück 2 an die Leitung 19 geschaltet. Der Thyristor 166 wird ebenfalls durch den von der Triggerimpu.lsgeneratorschaltung gelieferten Impuls getriggert bzw. gezündet und schaltet in den EIN-Zustarid. Damit fällt über den Thyristor I66 und den Transistor 151 der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (k) auf den Pegel Null unter der Voraussetzung, daß die Motorgeschwindigkeit oberhalb eines vorgegebenen Bremsschwellpegels liegt (Intervalle V und W in Fig. 10). Dadurch fällt die Spannung an der Kathode der Zener-Diode 1J2 über die Diode IJl auf den Pegel Null ab. Der Thyristor 1J5 wird nicht

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gezündet und der Translator 174 schaltet In den ΚΪΝ-Zu-tand. Dainit wird anstelle den Widerständen 1 der Widerstand Y(G mit der Verbindungsstelle (a) verbunden. Daraufhin v.'i rd die Motorger.chwindigkeit durch die Bvv'Y:hl&signn L-Genera torschaltung für eine vorgegebene konstante Triggerphase, die den Transistoi* 174 und den Widerstand Y(G enthält, so gesteuert, daß sich ein konstanter GcBchwindigkcitöpegol einstellt.

Der vorgegebene Bremsrchweilenpegel ist durch die Einstellung des veränderbaren Widerstandes 146 in der Verzb'gerungr.tneßschaltung bestimmt. Dieser Pegel wird so gewählt, daß er oberhalb des Pegels konstanter Geschwindigkeit liegt, der dem Widerstandivwert des Widerstandes Y(G des BefehJ ssifinalgenerators für die vorgegebene konstante Triggerphase entspricht. Deshalb fällt die Ausgangsspannung des Analog-IC 147 auf Null, bevor die Motorgonchwlndigkeit bis zu dem konstanten Genchv.'indigkeitspegel abfällt,und der Transistor lfjl der \^rerzöger\mgsmeßschaltung schaltet in den AUS-Zustand. Der Thyristor 166 der Brem:ibefehlsschaltung bleibt über den vierten Betriebsar tenwähl schalter L und die Reedschalter 153 und I52 im EIN-Zustand. Die Motorgeschvjindigkeit fällt bis zu dein konstanten Gesohwiridigkeitspegel ab (Intervalle X und Ί in Fig. 10 und Fig. 12). Daraufhin wird der Reedschalter 153 geöffnet, wenn die Nähnadel an ihrer abgesenkten Halteposition angelangt ist, wodurch der Thyristor I66 in den AUS-Zustand gelangt, und der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (k) bis zur Spannung V ansteigt. Damit schaltet der Transistor 174 in den AUS-Zu-

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stand, und die Zener-Diode 132 schläft durch und triggert den Thyristor· IJ;') und den Transistor IjJo. Die Spaiinui)f;spegel an den Vcrb:i ndungsstellen (α) und el fallen durch das Schalten des Transistors 174 in den AUS-Zustand und das Schalten des Thyristors Y'j'j in den EIN-Zuotsnd auf Null ab. Damit steigt der Ausg.angsspaniiungspegel des Analog-.IC 33a auf den Pegel V an, durch den über den V/i der stand. 39 und die Diode 'H dem Kondensator 4.3 Ladestrom zugeführt v;erden kann. Die Anode der Diode 41 ist jedoch über die Diode 178 und de/i Transistor 136 an die Leitung 18 mit Nullpegel geschaltet. Dies verhindert eine Aufladung üer, Kondensators (Festhalten der Spannung an der Verbindungsstelle e). Damit fliefit in die Feldwicklung 6 der Motoreinheit D elektrischer Strom und. dex¹ Thyristo)¹ 133 viird leitend, um die Energie für die dynamische Bremskraft zu liefern. Damit hält der' Motor schnell und exakt an der Position an, die der abgesenkten Ilaitcposition der Nähnadel entspricht.

Danach schaltet der Transistor 120 in den AUS-Zustand nach einer Aufladoze.it, die durch den Widerstand 126 und die Diode 128 bestimmt ist, wodurch der Thyristor 135 und der Tro.nsi.stor 136 bei dem in Fig. 7(a) dargestellten elektrischen Phasenvjinkel N abgeschaltet werden und in den AUS-Zustand schalten. Der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (e) steigt durch das Aufladen des Kondensators 43 über die Diode 41 an. Andererseits verursacht das Schalten des Tran-

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sistors 136 in den AUS-Zustand einen Ladestrom sum Kondensator 181, der ein Schalten des Transistors l8? in den EIN-Zustand während einer Zeit verursacht, die bestimmt ist durch die Zeitkonstante aus der Kapazität des Kondensator« 181 und dem Widerstandswert des Widerstandes I80. Das Schalten in den EIN-Zustand des Transistors I82 hat ein Entladen des Kondensators 71 zur Folge, wodurch der Transistor 69 in den EIN-Zustand schaltet. Damit wird dem Minus-Anschluß des Analog-IC 5> die positive Spannung V der Leitung 19 zugeführt. Auf diese Weise wird der Steuerimpuls der Thyristoren 21 und 22 unterbrochen und der Motor bleibt nach dem Schalten des Transistors 120 in den AUS-Zustand im Stillstand.

Die obige Beschreibung des Steuervorgangs für das Anhalten gilt in ähnlicher Weise für die Steuerung des Anhaltens an der angehobenen Halteposition des FadenaTizugshebels bzw. der Nähnadel, wenn die Auswahl der Stufe des ersten, zweiten, dritten und vierten Betriebsartenwählschalters M, N, K und L in die zweite Position (Auswahl der Kontakte M-2, N-2, K-2 und L-2)abgeändert wird . In diesem Fall wird bei Erfassung der Position durch den Reedschalter 154 der Nebenschlußthyristor 1^5 getriggert, und der Motor stoppt an der vorgegebenen Position, die der angehobenen Halteposition des Fadenanzughebels bzw. der Nähnadel entspricht.

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Sechntens sei eingenommen, daß der erste, zweite, dritte und vierte Betriebrjartenwahlnebalter M, N, K und L beim Stillstand der Nähmaschine in die erste oder zweite Position umgeschaltet werden. Es wird ein Impuls einer vorgegebenen Breite erzeugt und dem Widerstand ] \'j zugeführt, entweder von der Irnpulsguneratorsehaltuns, die den Widerstand 109 den Kondensator 110 und die Dioden 111 und 112 enthält, wenn die Wählschalter in die erste Position umgeschaltet werden, oder von der Impulßgeneratorschaltung, die den Widerstand 103, den Kondensator 106, und die Dioden 107 und 108 enthält, wenn die Wählschalter in die zweite Position umgeschaltet werden. Nach der Erzeugung des Impulses läuft der Vorgang für die Nähnadel-Arihaltesteuerung wie oben unter der fünften Annahme beschrieben ab, und die Nähnadel bewegt sich zur abgesenkten Ilalteposition, um dort anzuhalten bzw. der Fadenanzughebel· bewegt sich zur angehobenen Ilalteposition, um dort anzuhalten. Diese Bewegung der Nähnadel bzw. des Fadenanzughebels wird ohne Betätigung des Steuerpedals ausgeführt.

Siebtens sei angenommen, daß die Wählschalter M, N,K und L axii die dritte Position gestellt sind, d.h. daß die Betriebsart "Ein-Stich-Wähvorgsng" ausgewählt ist. Es wird dem Emitter des Transistors 120 über den Kontakt K-J des dritten Betriebsarten Vählschalters K und die Diode 119 der den Start er-

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fassenden Meß schaltung eine Spannung des Pegel a V zurioführt. Ein Niederdrücken des Steuerpeclals steuert den Transistor 114, der den Start erfassenden Meßschaltunp; in den EIN-Zustand. Damit wird ein Impuls einer vorgegebenen Breite an der Diode 117 erzeugt. Der Impuls steuert den Transistor 121 in den EIN-Zustand, daraufhin schaltet der Transistor 120 in den EIN-Zustand. Dem Thyristor 155 der ersten Speicherschaltung wird über die Diode 129 und den Widerstand 156 eine Spannung des Pegels V zugeführt. Zu dieser Zeit ist der zweite Herdschalter 154· geschlossen worden, da der Fadenanzughebel in die angehobene Halteposition gebracht worden ist. Deshalb wird der Thyristor 155 der ersten Speicherschaltung durch den von der Diode 117 gelieferten Impuls aufgesteuert. Dann schaltet der Transistor 171 des Signalsgenerators für die Anzeige der "EIN-Stich-Nähgeschwindigkeit" in den EIN-Zustand, um die Motoreinheit B mit einer vorgegebenen Gesehv/indigkeit anzutreiben, die der Phasensteuerspannung entspracht, welche aus der Kombination des Widerstandes 173 und des \reränderbaren Widerstandes 177 erhalten wird. Der Thyristor 155 und der Transistor 171 schalten in den AUS-Zustand, wenn die Nähnadel die abgesenkte Halteposition erreicht. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Spannung an der Verbindungsstelle (j) auf den Pegel V an und es wird über die Diode 165 von der Umschaltimpulsgeneratorschaltung die den Kondensator 162, die Diode 164 und den Widerstand 163 enthält, an den Widerstand 113 ein Impuls geliefert. Der Kondensator 128 entlädt sich erneut in Abhängig-

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keit von dem von der Diode 165 relieforten Impuls. Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Keedsehalter 15'I geschlossen. Der Thyristor 166 dei· zweiten Speicherschaltung und der Transistor 174- der Befehlssignalgencratorschaltung für eine vorgegebene konstante Trigger phase "schalten dann in den EIN-Zustand. Damit wird die Motoreinheit B durch die Phasensteuer-Bpannung aus der Kombination des Vidersband.es 176 und des veränderbaren Widerstandes 177 während der Bewegung der Hähnadel von der abgesenkten Halteposition bis zur angehobenen Halteposition erregt.

Der zweite Reedschalter 15'I- wird geöffnet, wenn der Fadenanzugshebel (oder die Kähnadel) in die angehobene Halteposition gelangt. Dann schaltet zu dem Zeitpunkt, zu dem der Transistor 151 in den AUS-Zustand schaltet, der Thyristor 166 der zweiten Speicherschaltung in den AUS-Zustand. Der Transistor 174- der Befehlssignalßcneratorschaltung für die vorgegebene konstante Triggerphase schaltet in den AUS-Zustand. Damit hält der Motor an und die Thyristoren 21 und 22 v/erden wie oben unter der fünften Annahme beschrieben, in den AUS-Zustand geschaltet. Der unter dieser siebten Annahme beschriebene Arbeitsablauf basiert auf der Bedingung, daß das Steuerpedal gelöst ist und das Gleitstück 2 den Kontakt 3a berührt, bevor die Nähnadel in die abgesenkte Halteposition gelangt. Falls das Steuerpedal gelöst wird, nachdem die Nähnadel in die abgesenkte Halteposition gelangt ist, wird der Beginn der dynamischen Bremsung durch den Thyristor 135 leicht verzögert, da

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der Transistor 121 durch den von der den Widerstand 101, den Kondensator 102 und die Diode 105 enthaltenden Impulsgeneratorr.chaltung gelieferten Impuls erneut in den EIN-Zustand schaltet. Wenn das Steuerpedal gelöst wird, nachdem der Fadenanzughebel in der angehobenen Halteposition gestoppt und der Transistor 120 in den AUS-Zustand geschaltet ist, entlädt sich der Kondensator 128 abhängig von dem von der Impulsgeneratorschal turig gelief eisten Impuls. Damit schaltet der Transistor 120 innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalle in den EIN-Zustand und es wird dem Thyristor 135 ein Steuerstrom zugeführt, da der Thyristor 166 im AUS-Ziujtand bleibt. Wie oben beschrieben, überschreitet jedoch der Pegel der Summenspannung Ve + d an der Verbindungsstelle (e) und an der Verbindungsstelle (d) die Spannung Vf an der Verbindungsstelle (f). Deshalb werden die Thyristoren 21 und 22 nicht getriggert. Der Motor bleibt stehen. Als Folge hiervon wird jedesmal, wenn das Steuerpedal herabgedrückt oder losgelassen wird, vollständig ein EIN-Stich-Nähvorgang erhalten.

Achtens sei angenommen, daß die Nähnadel in den Faden verwickelt wird und die Nähmaschine hält, bevor die Nähnadel in die vorgegebenen Haltepositionen gelangt. Durch ein Lösen des Steuerpedals (Verbindung des Gleitstückes 2 mit Kontakt 3a) wird die den Widerstand 101, den Kondensator 102 und die Diode 103 enthaltende Impulsgeneratorschaltung erregt. Es er-

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scheint am Widerstand 113 ⁽-in Impuls und der Transistor 120, der Thyristor 166 und der Transistor 174- schalten in den EIN-Zustand. Damit fällt die Motorgeschwindigkeit bis zu dem konstanten Geschwindigkeitspegel ab, der dem Widerstandswert des Widerstandes 176 entspricht. Die Spannung an der Verbindungsstelle c1 fällt auf den Pegel Null, da die Nähnadel in den Faden verwickelt ist und der Motor stoppt. Damit fällt das Ausgangssignal des Analog-IC 33a auf den Pegel Null und der Kondensator 43 entlädt sich über den Widerstand 40 und die Diode 42. Der Spannungspegcl an der Verbindungsstelle (e) fällt, wodurch die Triggerphase der Thyristoren 21 und 22 voreilt, um die der Motoreinheit B zugeführte Energie zu erhöhen. Der Motor könnte überhitzt und durch den Überstrom durch die Thyristoren 21 und 22 während der Vollwelleneinspeisung zerstört werden, wenn er im angehaltenen Zustand verbleibt. Die die Transistoren 120 und 122, den Thyristor 127» den Kondensator 128 und die Widerstände 124, 125 und 126 enthaltende Zeitschaltung unterbricht Jedoch die Energiezufuhr zur Motoreinheit B, bevor diese aufgeheizt wird. Der Transistor 120 schaltet nach einem vorgegebenen Zeitintervall vom Lösen des Fußpedals an gerechnet in den AUS-Zustand, da die Spannung des Kondensators 128 während der Leitung des Transistors 120 ansteigt und schaltet dann den Transistor 120 ab, um diesen in den AUS-Zustand zu bringen. Gleichzeitig wird der Thyristor 166 und der Transistor 174 in den AUS-Zustand geschaltet. Der Spannungspegel an der Verbindungsstelle (a) fällt auf Null und die Ausgangsspannung

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des Analog-IC 33a steigt auf den Pegel V an, wodurch die Spannung an der Verbindungsstelle (e) ansteigt, um die Triggerphase der Thyristoren 21 und 22 in den nacheilenden Zustand zu bringen und schließlich verschwindet der den Thyristoren 21 und 22 zugeführte Triggerimpuls. Damit wird die Motoreinheit B abgeschaltet.

Beim Aufspulen wird der Fadenaufspulmechanismus betätigt und der Reedschalter 152 geöffnet. Damit haben die Reedschalter 153 und 154- keinerlei Einfluß auf die dynamische Bremssteuerung des Motors. Wenn das Steuerpedal gelöst wird und das Gleitstück 2 mit dem Kontakt 3a in Berührung kommt, wird der Nebenschlußthyristor 135 getriggert, wenn der Transistor 151 der Verzögerungsmeßschaltung in den AUS-Zustand schaltet.

Falls die Bedienungsperson nach dem Anhalten der Nähmaschine die Antriebsscheibe mit der Hand dreht , werden auch der Anker 5 in der Motoreinheit B und die Reedschalter 153 und 15^ betätigt. Die Steuerschaltung bleibt jedoch außer Betrieb. Damit kann nach dem Anhalten der Nähmaschine die Antriebsscheibe manuell beliebig betätigt werden. Die Bedienungsperson kann die Nähnadel in eine beliebige Höhe verschieben.

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Wie beschrieben, wird bei dem erfindungsgemäßen Motorsteuersystem der dynamische Bremsvorgang nach einer Verringerung der Motorgeschwindigkeit bis zu einem vorgegebenen Schwellenpegel eingeleitet. Damit kann der Motor schnell bis zum Haltezustand gesteuert werden und es ist eineexakte Positionssteuerung der Nähnadel möglich. Darüberhinaus werden keine mechanischen Teile für die Bremssteuerung benötigt. Es werden hierdurch also weder Stöße noch Geräusch verursacht. Das Steuersystem gemäß der Erfindung ist bei einer beliebigen Nähmaschine einsetzbar die einen Motor aufweist und deren Steuersystem Motorantriebsthyristoren enthält. Die Steuerung einer vorgegebenen Halteposition ist durch den Einsatz von Positionsdetektoren, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, möglich.

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L e e r s e ι

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Motorsteuersystem für Nähmaschinen mit Motorantriebsthyristoren und ihrem Steuersystem für die Motorsteuerung sowie mit einer elektrischen Bremsvorrichtung, um den Motor in einem vorgegebenen Augenblick anzuhalten, gekennzeichnet durch

einen Nebenschlußthyristor (135) der parallel zur Ankerwicklung (5) des Motors (B) der Nähmaschine geschaltet ist; eine Verzögerungsf.eststellungsschaltung (139 bis 151)» die den Abfall der Motorgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen Schwell*npegel erfaßt und ein Verzögerungsfeststellungcsignal erzeugt;

eine Bremsbefehlsschaltung (130 bis 132, 155 bis 161, bis 170), die das von der Verzögerungsfeststellungsschaltung (139 bis 151) gelieferte Verzögerungsfeststellungs-signal und ein von dem Steuerpedal (A) der Nähmaschine geliefertes Stopsignal empfängt und ein Bremsbef ehlssifjnal erzeugt, um den Nebenschlußthyristor (135) zu. betätigen; und

eine Triggerphasenhalteschaltung (136 bis 138), die das Bremsbefehlssignal aufnimmt und die Triggerphase der Motorantriebsthyristoren (21, 22), die in Reihe zum Motor geschaltet shd, festhält.

2. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die Bremsbefehlsschaltung (13O bis 132, 155 bis 161,

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OFWGlNAL INSPECTED

166 bis 170) eine Speicherschaltung (155 bis 161, 166 bis 170) enthält, die das Anlegen des Stopsignals speichert und ein Bremsbefehlssignal erzeugt, um den Nebenschlußthyristor (135) bei Vorhandensein des von der Verzögerungsfeststellungsschaltung (139 bis 151) gelieferten Verzögerungsfeststellungssignals zu betätigen.

3. Motorsteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbefehlsschaltung (13O bis 132, 155 bis 161, 166 bis 170) einen Thyristor (166) enthält, der durch das Stopsignal getriggert wird und über eine Zenerdiode (132) parallel zum Ansteuerkreis des Nebenschlußthyristors (135) geschaltet ist, sowie in Reihe zu einem Schalter (15Ό liegt, der durch die Verzögerungsfeststellungsschaltung (139 bis 15"0 gesteuert wird.

4. Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Zeitgeberschaltung (120 bis 128) vorgesehen ist, die durch das Stopsignal eingeschaltet wird und in einem vorgegebenen Zeitintervall der Bremsbefehlsschaltung (13O bis 132, 155 bis 161, 166 bis 170) ein Signal liefert, daß eine Generator schaltung (174- bis 176) für ein Befehlssignal einer vorgegebenen konstanten Triggerphase vorges&en ist, die durch das von der Zeitgeberschaltung (120 bis 128) gelieferte Signal eingeschaltet wird und ein vorgegebenes Triggerphasenanzeigesignal erzeugt, das die stromleitende Phase der Motorantriebsthyristoren (21, 22)

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steuert, ferner ein Nadelpositionsdetektor (153» 15^0 vorhanden ist, der die Position der Nähnadel erfaßt und den Zeitablauf der Zufuhr des Bremsbefehlssignaln steuert.

5. Ilotorsteuersystem nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (155 bis 161, 166 bis 170) in einer vorgegebenen Halteposition der Nähmaschine das Bremsbefehlssignal erzeugt, um den Nebenschlußthyristor (135) zu betätigen.

6. Mot or st euer syst em nach Anspruch 4-in Verbindung mit Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelpositionsdetektor (153» 15*0 parallel zum von der Verzögerungsfeststellungssignal gesteuerten Schalter (151) geschaltet ist und die Zeitgeberschaltung (120 bis 128) mit dem Thyristor (166) in der Bremsbefehlsschaltung (130 bis 132, 155 bis 161, 166 bis 170) und über die Zenerdiode (132) mit der Ansteuci·- schaltung des Nebenschlußthyristors (135) verbunden ist.

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