DE3003138C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für Nähantrie­ be, mit einem Antriebsmotor, einem an dem Antriebsmotor befestigten Steuer­ kasten zur Aufnahme einer Drehzahlregel- und Positioniersteuerschaltung für den Antriebsmotor und einem von dem Steuerkasten getragenen, über ein Pe­ dalgestänge einstellbaren Sollwertgeber, der ein mit dem Pedalgestänge koppel­ bares Verstellglied aufweist.

Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung dieser Art (DE-GM 72 36 737) ist der Sollwertgeber innerhalb des Steuerkastens fest angebracht.

Nähmaschinenhersteller gehen immer mehr auf Säulengestelle über, die den Näh­ tisch tragen. Dabei macht das Anbringen des Antriebs und vor allem die Zu­ ordnung des von der Näherin betätigten Pedals zu dem in den Antrieb einge­ bauten Sollwertgeber für die Vorgabe der Solldrehzahl und der Sollanhalte­ stellung Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zu schaf­ fen, bei welcher der Sollwertgeber auf besonders einfache und zweckmäßige Weise an die in der Praxis anzutreffenden unterschiedlichen Einbaubedingungen für den Antriebsmotor und den daran befestigten Steuerkasten angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Antriebsvorrichtung der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sollwertgeber als ab­ nehmbare Einheit außen an dem Steuerkasten lösbar angebracht sowie zwecks Ausrichtung seines Verstellgliedes mit dem Pedalgestänge um eine Achse mit Bezug auf den Steuerkasten drehbar und in gewünschter Drehstellung fest­ setzbar ist.

Durch die Anbringung des Sollwertgebers als abnehmbare Einheit an der Au­ ßenseite des Steuerkastens bleibt der Sollwertgeber ständig frei zugänglich. In Verbindung mit der Drehbarkeit der Sollwertgebereinheit um eine Achse mit Be­ zug auf den Steuerkasten wird eine bequeme und genaue Lagejustierung des Sollwertgebers mit Bezug auf das zur Betätigung des Sollwertgebers vorgese­ hene Pedalgestänge möglich.

Zur lösbaren Anbringung der Sollwertgebereinheit an dem Steuerkasten und zum Festsetzen der Sollwertgebereinheit in der gewünschten Drehstellung sind zweckmäßig zwei oder mehr Schrauben vorgesehen.

Soll der Sollwertgeber an einer vom Steuerkasten der Antriebsvorrichtung ent­ fernten Stelle montiert werden, muß er an den Steuerkasten über ein Verbin­ dungskabel angeschlossen werden. Damit ein solches Verbindungskabel im Be­ darfsfall immer zur Verfügung steht, ist in einem Gehäuse der Sollwertgeber­ einheit vorzugsweise Platz für ein Verbindungskabel vorgesehen, über welches die Sollwertgebereinheit mit der in dem Steuerkasten untergebrachten Drehzahl­ regel- und Positioniersteuerschaltung verbunden ist. Dieses Verbindungskabel ist zweckmäßig mit Anschlüssen innerhalb der Sollwertgebereinheit verlötet und extern mit einem Stecker versehen. Bei der Montage des Sollwertgebers braucht dann nur noch so viel Verbindungskabel aus dem Sollwertgehäuse herausgezo­ gen zu werden, wie zur Überbrückung des Abstandes zum Steuerkasten der Antriebsvorrichtung notwendig ist. Der Stecker wird einfach mit einer entspre­ chenden Buchse am Steuerkasten in Eingriff gebracht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Verstellglied eine staubdicht gelagerte Zugstange vorgesehen. Durch die staubdichte Lagerung wird vermie­ den, daß in die externe Sollwertgebereinheit Staubpartikel eindringen, welche die Funktion des Sollwertgebers beeinträchtigen könnten.

Die Sollwertgebereinheit ist vorteilhaft mit mehreren, vorzugsweise mindestens vier, Lichtschranken ausgestattet, die entsprechend einem einschrittigen Code, insbesondere Grey-Code, codierbar sind. Für die Codierung ist zweckmäßig ei­ ne bewegbare Blendenplatte vorgesehen. Die Blendenplatte kann insbesondere als aus Kunststoff gespritzte Platte oder als geätzte Metallplatte, z. B. Kupfer­ platte, ausgebildet sein.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht des Steuerkastens einer Antriebsvorrich­ tung mit extern aufgesetzter Sollwertgebereinheit,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht entsprechend der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht von der in Fig. 1 linken Sei­ te aus mit aufgeschnittenem Sollwertgeber­ gehäuse,

Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Sollwertgebers ohne Gehäuse und Verbin­ dungskabel,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Blendenplatte des Sollwertgebers,

Fig. 6 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht der Schieberanordnung des Sollwertgebers,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Empfänger­ leiterplatte entsprechend der Linie VII-VII der Fig. 8,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Empfängerleiter­ platte,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Senderleiterplatte,

Fig. 10 einen Längsschnitt durch die Sender­ leiterplatte entlang der Linie X-X der Fig. 9,

Fig. 11 eine Draufsicht auf die Grundplatte des Sollwertgebers,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII der Fig. 11 und

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII der Fig. 11.

In Fig. 1 ist bei 1 ein Antriebsmotor, insbesondere Kupp­ lungsmotor, schematisch angedeutet. Mit dem Motor 1 ist ein Steuerkasten 2 verbunden, in dem die Drehzahlregel- und Positioniersteuerschaltung für den Antriebsmotor 1 sowie ein zugehöriger Netztrafo untergebracht sind. Der Steuer­ kasten 2 kann ähnlich wie in der älteren Anmeldung P 29 30 228.1 erläutert, aufgebaut sein und bedarf infol­ gedessen vorliegend keiner weiteren Diskussion.

An der einen Stirnseite 3 des Steuerkastens 2 ist ein Soll­ wertgeber 4 zur Vorgabe der Sollwertdrehzahl und der Sollanhal­ testellung der vom Antriebsmotor 1 angetriebenen Arbeits­ welle (nicht veranschaulicht) als abnehmbare Einheit an­ gebracht. Für diesen Zweck sind zwei Schrauben 5, 6 vor­ gesehen, die durch bogenförmige Langlöcher 7 bzw. 8 in zwei nach unten abgesetzten Kreissegmenten 9, 10 einer Grundplat­ te 11 des Sollwertgebers hindurchgreifen und in Gewindeboh­ rungen an der Stirnseite 3 des Steuerkastens 2 eingeschraubt sind. Die Grundplatte 11 trägt an der dem Kreismittelpunkt der Langlöcher 7, 8 entsprechenden Stelle einen Justagestift 12, der in eine entsprechende Bohrung 13 der Steuerkasten­ stirnseite 3 eingreift. Nach Lockern der Schrauben 5, 6 kann daher der Sollwertgeber 4 um die Mittelachse des Justage­ stifts 12 gedreht werden, um eine mit 14 bezeichnete Zug­ stange der Sollwertgebereinheit mit einem nicht veranschau­ lichten Pedalgestänge in Flucht zu bringen.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist im Inneren des Sollwert­ gebergehäuses 15 Platz zur Aufnahme eines genügend langen Verbindungskabels 16, das intern mit den weiter unten er­ läuterten Leiterplatten des Sollwertgebers verlötet und ex­ tern mit einem Stecker 17 versehen ist, über den eine Ver­ bindung mit der im Steuerkasten 2 untergebrachten Elektro­ nik der Antriebssteuerung erfolgt.

Die Zugstange 14 ist in einem zweckmäßig aus Kunststoff ge­ spritzten Zugstangengehäuse 20 über Lagerkörper 21, 22 gela­ gert. Die Lagerkörper 21, 22 sind an ihrem jeweils nach außen gerichteten Ende mit einer konischen Anlagefläche 23, 24 versehen, die mittels zweier Rückholfedern 25, 26 gegen komplementäre konische Anlageflächen 27 bzw. 28 des Zugstangengehäuses 20 angedrückt sind. Die Rückholfedern 25, 26 stützen sich auf der einen Seite jeweils an einer Schulter der Lagerkörper 21 bzw. 22 und auf der anderen Seite an einem Widerlagerring 29 bzw. 30 ab, der, ebenso wie die Rückholfedern, die Zugstange 14 umgreift und auf einer Schulter des Zugstangengehäuses 20 aufsitzt. An dem in Fig. 6 oberen Ende des Zugstangengehäuses 20 befindet sich eine Verschlußplatte 31. Auf diese Weise wird für ei­ ne staubdichte Lagerung der Zugstange 14 gesorgt. Schrau­ ben 32, von denen in Fig. 6 nur eine zu erkennen ist, hal­ ten die beiden Hälften des Zugstangengehäuses 20 zusammen. Die Zugstange 14 trägt einen Mitnehmerblock 33, der sei­ nerseits mit einem vorspringenden Mitnehmerstift 34 ver­ sehen ist.

Auf die in Fig. 4 rechte Stirnseite des Zugstangengehäuses 20 sind mittels Schrauben 36 eine Empfängerleiterplatte 37 und eine Senderleiterplatte 38 aufgeschraubt. Die beiden Leiterplatten 37, 38 bilden gemeinsam einen Kanal 39, in dem eine Blendenplatte 40 (Fig. 5) verschiebbar angeordnet ist. Der Mitnehmerstift 34 greift dabei durch ein Langloch 41 der Empfängerleiterplatte 37 hindurch und in ein ent­ sprechend bemessenes Langloch 42 der Senderleiterplatte 38 hinein, wobei er eine Mitnehmeröffnung 43 der Blendenplat­ te 40 durchsetzt. Die Empfängerleiterplatte 37 trägt bei der veranschaulichten Ausführungsform vier in Querrich­ tung fluchtend angeordnete Lichtempfänger in Form von Phototransistoren 44. Jedem Phototransistor 44 steht ei­ ne als Lichtsender wirkende Photodiode 45 der Senderlei­ terplatte 38 gegenüber. Jeder der Phototransistoren bil­ det dabei gemeinsam mit der zugehörigen Photodiode eine Lichtschranke. Die Blendenplatte 40 ist im Bereich der Lichtschranken 44, 45 mit auf vier Spuren verteilten Steueröffnungen 46 versehen. Wird daher die Zugstange 14 entgegen der Kraft der Rückholfedern 25, 26 über ein Pe­ dalgestänge nach unten oder oben aus der in Fig. 6 darge­ stellten Ruhelage herausbewegt, werden die Strahlengänge der Lichtschranken 45, 46 in Abhängigkeit von der Vertei­ lung der Steueröffnungen 46 der in dem Kanal 39 verstell­ baren Blendenplatte 40 in wechselnder Kombination freige­ geben oder unterbrochen. Die Steueröffnungen 46 sind nach einem einschrittigen Kode, z. B. Gray-Kode, angeordnet. Die Dekodierung der aufgrund der Blendenverstellung er­ haltenen Hell-Dunkel-Signale der vier Lichtschranken 44, 45 erfolgt mit Hilfe von elektronischen Schaltungskompo­ nenten, die auf der Empfängerleiterplatte 37 montiert und bei 48, 49 angedeutet sind. Durch Abtreten des Pedals nach vorne und entsprechende Verschiebung der Zugstange 14 und der Blendenplatte 40 können auf diese Weise mehrere, z. B. zwölf Solldrehzahlwerte vorgegeben werden, während durch Abtreten des Pedals nach hinten die Sollanhalte­ stellung der Arbeitswelle z. B. von "Nadel oben" auf "Na­ del unten" und umgekehrt umgestellt werden kann.

Das das Zugstangengehäuse 20 zusammen mit den Leiterplat­ ten 37, 38 und dem Verbindungskabel 16 aufnehmende Soll­ wertgebergehäuse 15 ist mit der Grundplatte 11 in zweck­ entsprechender Weise, z. B. über Schrauben 50, verbunden. Die Grundplatte 11 weist eine Vertiefung 51 auf, in wel­ cher das von der Blendenplatte 40 abliegende Ende des Mit­ nehmerstifts 34 geführt ist. Schrauben 52 verbinden das Zugstangengehäuse 20 mit der Grundplatte 11. Eine Durch­ führungstülle 53 des Verbindungskabels 16 ist an einer von der Grundplatte 11 hochstehenden Nase 54 abgestützt.

Der als abnehmbare Einheit ausgebildete Sollwertgeber 4 läßt sich nicht nur gegenüber dem Steuerkasten 2 bequem justieren, um die Zugstange 14 mit dem Pedalgestänge aus­ zurichten, sondern kann auch nach Lösen der Schrauben 5 und 6 vom Steuerkasten 2 ganz abgenommen und an beliebi­ ger Stelle getrennt vom Steuerkasten angebracht werden. Dabei braucht nur das jeweils erforderliche Anschlußkabel­ stück aus dem Gehäuse 15 herausgezogen zu werden. Zusatz­ teile, wie gesonderte Blechgehäuse, Zusatzkabel, getrennt zu montierende Befestigungsplatten und dergleichen, ent­ fallen. Der beschriebene Sollwertgeber vereinfacht infol­ gedessen auch die Lagerhaltung. Gewisse Sondermotortypen können entfallen. Der Sollwertgeber ist preiswert und funktionssicher. Er gestattet einen universellen Einsatz der Motoren an beliebigen Maschinengestellen.

Claims (8)

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für Nähantriebe, mit einem An­ triebsmotor, einem an dem Antriebsmotor befestigten Steuerkasten zur Aufnahme einer Drehzahlregel- und Positioniersteuerschaltung für den Antriebsmotor und einem von dem Steuerkasten getragenen, über ein Pedalgestänge einstellbaren Sollwertgeber, der ein mit dem Pedalge­ stänge koppelbares Verstellglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (4) als abnehmbare Einheit außen an dem Steuerkasten (2) lösbar angebracht sowie zwecks Ausrichtung seines Verstellgliedes (14) mit dem Pedalgestänge um eine Achse mit Bezug auf den Steuerkasten drehbar und in gewünschter Drehstellung fest­ setzbar ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur lösbaren Anbringung der Sollwertgebereinheit (4) an dem Steuer­ kasten (2) und zum Festsetzen der Sollwertgebereinheit in der ge­ wünschten Drehstellung zwei oder mehr Schrauben (5, 6) vorgesehen sind.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (15) der Sollwertgebereinheit (4) Platz für ein Verbindungskabel (16) vorgesehen ist, über welches die Sollwertge­ bereinheit mit der in dem Steuerkasten (2) untergebrachten Drehzahl­ regel- und Positioniersteuerschaltung verbunden ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungskabel (16) mit Anschlüssen innerhalb der Sollwertge­ bereinheit (4) verlötet und extern mit einem Stecker (17) versehen ist.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Verstellglied eine staubdicht gelagerte Zugstange (14) vorgesehen ist.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sollwertgebereinheit (4) mit mehreren Lichtschranken (44, 45) ausgestattet ist, die entsprechend einem ein­ schrittigen Code, insbesondere Gray-Code, codierbar sind.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Codierung eine bewegbare Blendenplatte (40) vorgesehen ist.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenplatte (40) als aus Kunststoff gespritzte Platte oder als geätzte Metallplatte ausgebildet ist.