DE2840208C2

DE2840208C2 - Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmaschine

Info

Publication number: DE2840208C2
Application number: DE2840208A
Authority: DE
Inventors: Patrice Jean 7513 Stutensee Kemmel
Original assignee: Pfaff Haushaltsmaschinen GmbH
Current assignee: Pfaff Haushaltsmaschinen GmbH
Priority date: 1978-09-15
Filing date: 1978-09-15
Publication date: 1985-08-01
Also published as: US4283666A; IT1123543B; IT7925194A0; DE2840208A1; JPS6314599B2; CH639155A5; JPS5541198A; SE443381B; SE7907497L

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmasdiine räch dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß sich im unteren Drehzahlbereich nur eine unvollkommene Steuerung der Nähmaschine ergibt. Gerade im unteren Drehzahlbereich muß aber ein großes Drehmoment zur Verfügung stehen, um bei niedriger Stichzahl der Nähmaschine eine große Durchstichkraft der Nadel zu gewährleisten.

Eine Haushaltnähmaschine nach der DE-OS 19 32 390 die bei der Bildung des Oberbegriffes des Anspruches 1 berücksichtigt wurde, weist einen Motor mit zwei Stromkreisen auf, von denen der erste Stromkreis zum normalen Antrieb mit veränderbarer Geschwindigkeit und der zweite Stromkreis zum Antrieb mit einer reduzierten Geschwindigkeit vorgesehen ist. Der zweite Stromkreis wird dann wirksam, wenn der in dem Fußanlasser eingebaute veränderbare Widerstand des ersten Steuerkreises durch Zurückstellung der Anlasserwippe vollständig abgeschaltet wird. Er dient dabei zum Anhalten der Nähmaschine in einer vorbestimmten Stellung der Nadei, meist in Nadelhochstellung. Dazu wird der zweite Stromkreis in der vorbestimmten Stellung abgeschaltet.

Die bekannte Anordnung weist den Nachteil auf, daß die Bedienungsperson, insbesondere am Ende des Nähvorganges bei bereits stehender Maschine, den veränderbaren Widerstand durch geringfügige Betätigung der Anlasscrwippe noch betätigt hallen kann. Da der Widcrstandsbeirag des Widerstandes in dessen oberstem Vcrsiellbcrcieh in der Regel den /um Anlauf des Motors notwendigen Widerstandsbetrag überschreitet, der durch die in der Maschine oder beim Nähvorgang auftretenden Reibungswiderstände bestimmt ist, läuft die Nähmaschine in diesem Verstellbereich meist nicht an.

Wenn die Bedienungsperson dann zufällig oder beabsichtigt den verstellbaren Widerstand durch vollständiges Zurücknehmen der Anlasserwippe abschaltet, wird der zweite Steuerkreis eingeschaltet und die Maschine wird in die vorbestimmte Anhaltestellung gebracht. Dadurch ist die Bedienungsperson stark gefährdet, insbesondere dann, wenn dies während eines Manipuliervor- ganges an der Nähmaschine erfolgL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmaschine eine einfache Schaltung zur selbsttätigen Anschaltung der beiden Steuerkreise an den Motor bei Betätigung des veränderbaren Widerstandes in dem einen Steuerkreis zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

{Mit der erfindungsgemäßen Schaltung ergibt sich nicht nur eine selbsttätige Umschaltung der Steuerkreise, sondern auch deren Abschaltung vorn Motor sobaid eih vorbestimmter Höchstwiderstandswert des veränderbaren Widerstandes überschritten wird. Damit wird gewährleistet daß der Motor einwandfrei gegenüber vorhandenen Gegenkräften anläuft die aus Motorreibungswiderständen oder nähbedingten Widerständen bestehen können, daß aber auch eine ausreichende Sicherheit gegen Fehlbedienung durch die Näherin gege- ben ist \

Bei der Anordnung nach der US-PS 39 12 994 sind in einer Motorsteuerung ebenfalls zwei Slromzweige über je eine Diode an dem Steuereingang eines Verstärkers angeschlossen. Die bekannte Schaltung dient dabei zur

Überlagerung einer Gleichspannung mit einer Impulsspannung. Dabei werden zur Oberwindung von Anlaufschwierigkeiten eines Gleichstrommotors einer niedrigen Basisspannung kurze Impulse hoher Spannung überlagert Beim Erhöhen der Motorgeschwindigkeit durch den Anstieg der Basisspennuni, '^v'^rd die Impulsspannung erniedrigt und die Impulsbreite vergrößert. Oberhalb einer bestimmten Basisspannung übersteigt diese dann die Impulsspannung und bestimmt dann unabhängig davon die Drehzahl des Motors. Eine altcrna- tive Anschaltung entweder nur des einen Stromkreises mit variabler Spannung oder — bei Unterschrcitung eines bestimmten Spannungsniveaus — nur des anderen Stromkreises mit konstanter Spannung an die Motorsteuerung oder schließlich — bei Unterschreitung eines weiteren zweiten Spannungsniveaus das Abschalten der Stromkreise von der Motorsteuerung läßt sich bei der bekannten Anordnung nicht durchführen.

I:: der Zeichnung ist ein Schaltschema eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Drehzahlsteu- ereinrichtung dargestellt.

Die Drehzahl des in der Zeichnung dargestellten Motors 1 wird von einer Steuerschaltung 2 in an sich bekannter Weise gesteuert. Die Steuerschaltung 2 kann beliebig geschaltet sein; beispielsweise enthält sie einen in den Stromkreis des Elektromotors I geschalteten Triac, welcher nach dem Prinzip der Anschnittsteuerung stromdurchlässig gesteuert wird.

Das Steuersignal wird durch einen Komparator .1 gebildet, an dessen einem Hingang über eine Verbinduiigv

b^r> stelle 4 der Abgriff eines zwischen dem Plus-und Minuspol einer Stromquelle liegenden Potentiometer 5 geschaltet ist. An den anderen Eingang des Komparator 3 ist über eine Anschlußstelle 6 und eine Diode 7 ein

erster Steuerkreis 8 geschaltet, der aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes 9 sowie eines veränderbaren Widerstandes 10 mit Endabschaltung besteht und an dem Pluspol der Stromquelle angeschlossen ist. Der Widersland 9 kann dabei konstant oder ais Potentiometer verstellbar sein. Der Widerstand 10 weist einen Schleifer 11 auf, der von einem Widerstandskörper 12 auf ein den Stromkreis 8 unterbrechendes Abschaltsegment 13 verschiebbar ist

An einer zwischen der Diode 7 und dem Widerstand 9 liegenden Anschlußstelle 14 ist ein Widerstand 15 angeklemmt, der mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden ist An der Anschlußstelle 14 ist außerdem der eine Eingang eines zweiten !Comparators 16 angeschlossen, dessen anderer Eingang nut einem zwischen der Verbindungsstelle 4 und dem Minuspol liegenden Spannungsteiler 17 verbunden ist der aus den Widerständen 18 und 19 besteht

Die Anschlußstelle 6 ist über einen Ableitwiderstand 20 mit dem Minuspol und über eine Diode 21, eine Verbindungsstelle 22 und einen zweiten Steuerkreis 23 mit dem Pluspol verbunden. Der Steuerkreis 23 besteht aus einem Analogschalter 24, welcher bei Unterschreiten einer Grenzspannung geschlossen wird, und einem konstanten Widerstand 25. Die Verbindungsstelle 22 ist über einen Widerstand 26 an den Minuspol geschaltet Der Komparator 16 bewirkt in an sich bekannter Weise die Umschaltung des Analogschalters 24.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Im Ausgangszustand liegt der Schleifer U des Widerstandes 10 auf dem Abschaltsegment 13 auf, so daß der Steuerkreis 8 unterbrochen ist Da auch der Steuerkreis 23 durch den geöffneten Schalter 24 unterbrochen ist, liegt an dem negativen Eingang des !Comparators 3 keine Spannung an, so daß die Regelschaltung 2 dem Motor 1 keinen Steuerbefehl vorgibt, und der Motor 1 daher steht.

Wird der Widerstand 10 betätigt fließt entsprechend dem Spannungsabfall in den Widerständen 9 und 10 Strom über den Widerstand 15 sowie über die Diode 7 und den Widerstand 20. An den negativen Eingängen der beiden Komparatoren 3 und 16 baut sich daher eine Spannung auf. Im hochohmigen Bereich des Gesamtwiderstandes aus den Widerständen 9 und 10 unterschreitet die vom Steuerkreis 8 am Komparator 3 anliegende Spannung die vom Widerstand 5 am positiven Eingang anliegende Referenzspannung, so d&3 der Komparator 3 kein Steuersignal auf die Steuerschaltung 2 abgibt.

Am Komparator 16 wird die vom Steuerkreis 8 gelieferte Spannung dagegen mit einem über den Spannungsteiler 17 abgegriffenen Teilwert der am Widerstand 5 eingestellten Referenzspannung verglichen. Die Referenztc'lspannung kan.i dabei so niedrig gewählt werden, daß der Komparator 16 gleich anspricht, nachdem der Schleifer 11 des Widerstandes 10 von dem Abschaltsegment 13 auf den hochohmigen Teil des Widerstandskörpers 12 verschoben wurde. Sobald die an dem Komparator 16 anliegende Spannung des Steuerkreises 8 die anliegende Referenzteilspannung überschreitet, schaltet der Ausgang des Komparators i6 auf Null und der Schalter 24 wird daher geschlossen, so daß über den Widerstand 25 und den Schalter 24 ein durch den Wen des Widerstandes 25 fest vorgegebener Strom über den Widerstand 26 fließt. An der Anschlußstelle 22 bildet sich ein Spannungspotential, welches über die Diode 21 der Anschlußstelle 6 und damit dem negativen Anschluß des Komparators 3 zugeführt wird. Das Spannungspotential wird vom Komparator 3 mit der an seinem positiven Eingang anliegenden, am Widerstand 5 eingestellten Referenzspannung verglichen. Der Komparator 3 steuert nunmehr über die Steuerschaltung 2 eine durch den Widerstand 25 vorbestimmte Minimalgeschwindigkeit des Motors 1.

Die an der Anschlußstelle 6 liegende Steuerspannung weist dann ein positiveres Potential auf als die Spannung an der Anschlußstelle 14, wodurch die Diode 7 sperrt. Der Steuerkreis 8 hat daher keinen Einfluß auf

ίο die Geschwindigkeit des Motors 1.

Die konstante niedrige Geschwindigkeit des Motors 1 wird beibehalten, solange der Gesamtwiderstand aus dem Widerstand 9 und dem Widerstand 10 im Steuerlcreis 8 einen höheren Wert aufweist als der Widerstand

t5 25 im Steuerkreis 23.

Sobald der Wert des Gesamtwiderstandes der beiden Widerstände 9 und 10 den Wert des Widerstandes 25 unterschreitet bewirkt er einen größeren Spannungsabfall am Widerstand 15 als der Widerstand 25 am Widerstand 26.

Dadurch überschreitet das sich an der Anschlußstelle 14 bildende Spannungspotential, das >oer die Diode 7 auch an die Anschlußstelle 6 geleitet wi'-d, das Spannungspotential an der Anschlußstelle 22 des Stromkreis;es 23, den die Diode 21 nunmehr absperrt

Bei der weiteren Verschiebung des Schleifers 11 in den niedirohmigen Bereich des Widerstandes 10 übernimmt dieser dann die Beeinflussung des Komparators 3. Dieser bewirkt über die Steuerschaltung 2 eine der Stellung des Schleifers 11 entsprechende Geschwindigkeitssteuerung des Motors 1.

Beim Zurückschieben des Schleifers 11 am Widerstand 10 bleibt die Motorsteuerung durch Veränderung des Widerstandes 20 so lange erhalten, bis der Gesamtwiderstand von ihm und dem Widerstand 9 höher wird als der Widerstandswert des Widerstandes 25. Dann ist nur noch der Spannungsabfall des Steuerkreises 23 am Widerstand 26 für den Komparator 3 wirksam, der den Motor 1 auf der vorbestimmten minimalen Drehzahl hält, bis der Widerstandswert im Steuerkreis 8 se hoch wird, daß die Spannung am negativen Eingang des Komparators 16 unter die Referenzteilspannung fällt und der Komparator 16 den Schalter 24 öffnet. Diese Maßnahme erfolgt praktisch erst dann, wenn der Schleifer 11 des Widerstandes 10 auf dessen Abschaltsegment 13 aufläuft

Der Widerstand 9 bestimmt die maximale Geschwindigkeit des Motors 1. Er kann auch als Potentiometer ausgebildet sein, so daß die Maximalgeschwindigkeit des Motors 1 in bestimmten Grenzen veränderbar ist. Anstelle des Komparators 16 könnte auch ein Schmitt-Trigger verwendet werden, der bei seiner Schwellwertüberschreitung den Schalter 24 schließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmaschine mit einem Motor, der einen ersten Steuerkreis mit einem veränderbaren Widerstand und einen zweiten Steuerkreis mit einem im wesentlichen konstanten Widerstand aufweist und mit einer Umschaltung zum wechselweisen Anschalten der Steuerkreise an den Motor, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch eine Spannungswert-Vergleichseinrichtung (Dioden 7 und 21) erfolgt und in dem zweiten Steuerkreis (23) ein Schalter (24) angeordnet ist, dessen als Schwellwertschalter eingesetztes Betätigungsglied (Komparator 16) an dem ersten Steuerkreis (8) angeschlossen ist so daß bei Unterschreitung eines vorbestimmten Höchstwiderstandswertes des veränderbaren Widerstandes (10) die Umschaltung des Schalters (24) bewirkt wird.

2. Drehza&isteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der SchweUwerischaiter ein Komparator (16) ist, dessen invertierender Eingang mit dem den veränderbaren Widerstand (10) enthaltenden Steuerkreis (8), dessen nicht invertierender Eingang über einen Spannungsteiler (17) mit einer Referenzspannung und dessen Ausgang mit dem im zweiten Steuerkreis (23) liegenden Schalter (24) zu dessen Betätigung verbunden ist