DE3004534A1

DE3004534A1 - Geschwindigkeitssteuereinrichtung fuer eine elektrische naehmaschine

Info

Publication number: DE3004534A1
Application number: DE19803004534
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Ozaki
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE3004534C2; US4287843A

Description

JANOME SEWING MACHINE CO., LTD.

Geschwindigkeitssteuereinrichtung für eine elektrische

Nähmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Nähmaschine und betrifft insbesondere eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung für diese, bei der ein einziges Betätigungsteil oder Stellglied in einer Richtung betätigt wird, um die Nähmaschine in Gang zu setzen oder anzuhalten. Das Stellglied wird in einer Richtung auf die eine Art gedrückt, um einen gewöhnlichen Geschwindigkeitswahlschaltkreis in Wirkung zu bringen, und wird in derselben Richtung auf eine andere Weise gedrückt, um eine Steuerschaltung für eine extrem niedriger liegende Gschwindigkeit wirksam zu machen. Der einzige Betätigungsteil oder das einzige Stellglied wird von der Bedienungsperson auch während eines Stickvorgangs betätigt, um von einem gewöhnlichen Drehzahlauswahlschaltkreis auf einen Schaltkreis für eine sehr niedrige Drehzahl umzuschalten.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen im Angebot, um bei Nähmaschinen derartige Geschwindigkeitssteuerungen durchzuführen. Diese bekannten Geschwindigkeitssteuervorrichtungen sind jedoch in ihrem Aufbau recht kompliziert und auch schwierig zu bedienen.

Man strebt deshalb mit der Erfindung an, die Mangel und Nachteile der bekannten Geschwindigkeitssteuereinrichtungen zu umgehen.

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Es ist deshalb oberstes Ziel, mit der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitssteuereinrichtung einen einfachen Betrieb bei einfachem Aufbau sicherzustellen.

Darüber hinaus wird angestrebt, die Betriebssicherheit der Nähmaschine zu erhöhen.

In Verbindung mit Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung wiedergegeben sind, wird die Erfindung nun im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitssteuereinrichtung ;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Steuerschaltung; und

Fig. 4

und 5 nochmals andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuerschaltung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Nähmaschine 1, die mit einem Betätigungsglied 2 ausgestattet ist, das selbst elektrisch leitfähig, jedoch von der Nähmaschine 1 elektrisch isoliert ist. Das Betätigungselement 2 ist mit einem Kontaktschalterkreis SA verbunden, der feststellt, wenn das Betätigungsglied 2 von der Hand der Bedienungsperson berührt wird, und der eine Geschwindigkeitssteuerschaltung für äußerst niedrige Geschwindigkeit in Wirkung setzt. Das Betätigungsglied 2 läßt sich außerdem durch die Bedienungsperson verschwenken, wodurch ein Schalter 4 betätigt wird, der eine normale Geschwindigkeitssteuerschaltung in Wirkung bringt und der eine Steuerung

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wirksam macht, um die Nähmaschine anzuhalten, wenn sie läuft. Die Nähmaschine 1 ist zudem mit Geschwindigkeitsumstellschaltern 3 ausgestattet, mit denen die Nähmaschinengeschwindigkeit auf einen niedrigen, mittleren bzw. hohen Wert eingestellt werden kann. Der Ausgang des Schalters 4 ist mit einem Eingangsschaltkreis SC verbunden, der eine Gleichrichterfunktion für eine elektrische Welle hat und Kontaktprelleffekte unterbindet. Der Ausgang des Eingangsschaltkreises SC ist mit dem Triggeranschluß T eines T-Flipflop FF₁ verbunden. Das Flipflop FF₁ wird dazu verwendet, die Nähmaschine in Gang zu setzen und anzuhalten, und wird durch die Spannungsanstiegsflanke gelöscht, wenn die Speisungsquelle für die Steuerung zugeschaltet wird. Das Flipflop FF₁ besitzt einen wahren Ausgang Q, der mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes AND₁ und mit einem zweiten Eingang dieses UND-Gliedes AND₁ über einen Verzögerungskreis TD verbunden ist.

Das UND-Glied AND₁ ist ein wesentlicher Bestandteil der Steuerschaltung für die extrem niedrige Geschwindigkeit und besitzt einen dritten Eingang, der mit dem Ausgang des Berührungsschaltkreises SA verbunden ist. Das UND-Glied AND₁ ist mit einem Ausgang mit der Setzklemme S eines Flipflop FF- verbunden. Das Flipflop FF₂ ist mit seinem Löscheingang R mit dem Komplementärausgang Q des Flipflop FF₁ verbunden. Sein wahrer Ausgang Q steht mit dem Eingang S für das Einstellen der extrem niedrigen Geschwindigkeit eines Geschwindigkeitseinstellschaltkreises SS in Verbindung. Der Geschwindigkeitseinstellschaltkreis SS betreibt, wenn an seinem Eingang S ein Η-Signal anliegt, den Nähmaschinenmotor M konstant über eine Motorantriebsschaltung V mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit. Der wahre Ausgang Q des Flipflop FF₁ ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes AND₂ verbunden. Das UND-Glied AND- besitzt einen weiteren Eingang, der mit dem Komplementärausgang Q des Flipflop FF₂ in Verbindung steht. Sein Ausgang ist mit einem Eingang V des Geschwindigkeitseinstellschaltkreises SS verbunden,

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wobei dieser Eingang für die Einstellung verschiedener Geschwindigkeiten maßgebend ist. Erhält der Eingang V des Geschwindigkeitseinstellkreises SS ein Η-Signal, so kann er durch ein Signal von den handbetätigten Geschwindigkeitsumschaltern 3 gestellt werden, um den Nähmaschinenmotor M über die Antriebsschaltung DB zu niedriger, mittlerer oder hoher Geschwindigkeit anzutreiben. Wenn an den Eingängen S und V ein L-Signal anliegt, dann arbeitet der Geschwindigkeitseinstellschaltkreis SS so, daß der Maschinenmotor M stillgesetzt wird.

Wenn bei dem beschriebenen Schaltungsaufbau Steuerleistung zugeführt wird, wird das Flipflop FF₁ gelöscht, und folglich wird auch das Flipflop FF„, das am Löscheingang das Signal vom Komplementärausgang Q des Flipflop FF₁ erhält, gelöscht, womit die Eingänge S und V der Geschwindigkeitseinstellschaltung SS L-Signale zugeführt erhalten. Der Nähmaschinenmotor bleibt also im Stillstand. Wenn dann die Bedienungsperson das Stellglied 2 berührt, wird der Kontaktschalter SA betätigt, so daß ein Eingang des UND-Gliedes AND. ein Η-Signal erhält. Da jedoch das Flipflop FF. gelöscht ist, haben die UND-Glieder AND₁ und AND- L-Pegel, und folglich sind auch die Eingänge S und V der Geschwindigkeitseinstellschaltung SS auf L-Pegel. Damit steht der Nähmaschinenmotor M weiterhin still. Wenn das Stellglied gedrückt wird, wird der Schalter 4 geschlossen, und der Eingangskreis SC wird so betätigt, daß das Flipflop FF. gesetzt wird. Wenn die Bedienungsperson dann die Hand vom Stellglied 2 wegnimmt, bevor die Verzögerungsschaltung TD betätigt wird, bleibt das UND-Glied AND₁ auf L-Pegel, und das Flipflop FF „ bleibt ebenfalls auf L-Pegel. Das UND-Glied AND₂ nimmt deshalb Η-Pegel an, wodurch der Nähmschinenmotor M zu einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die durch einen der Geschwindigkeitsumschalter 3 bestimmt ist. Wenn das Stellglied 2 dagegen für eine bestimmte Zeitspanne in der gedrückten Stellung gehalten wird, bis die Zeitverzögerungsschaltung TD Η-Pegel annimmt, wird das Flipflop FF₂ gesetzt,

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und der ÜND-Kreis AND^ nimmt L-Pegel an. Als Folge davon wird dann der Nähmaschinenmotor M zu extrem niedriger Geschwindigkeit angetrieben. Dies ist dasselbe wie für den Fall, daß die Geschwindigkeitsumstellschalter nicht betätigt sind. Wenn · dann die Bedienungsperson die Hand vom Stellglied 2 wegnimmt, wird das Flipflop FF₂ nicht gelöscht, weil das Flipflop FF₁ gesetzt worden ist, so daß die extrem niedrige Geschwindigkeit des Nähmaschinenmotors M beibehalten wird. Wenn die Bedienungsperson 'das Stellglied 2 berührt, während die Nähmaschine mit einer durch die Geschwindigkeitsumstellschalter 3 bestimmten Geschwindigkeit läuft, wird das Flipflop FF- in Löschzustand umgeschaltet, und der Nähmaschinenmotor läuft dann mit extrem niedriger Geschwindigkeit. Wenn das Stellglied 2 gedrückt wird, während die Nähmaschine läuft, dann wird der Schalter 4 geschlossen, so daß die Flipflops FF₁ und FF „ gelöscht werden und der Nähmaschinenmotor anhält.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuerkreis-Blockschaltung, bei dem das Flipflop FF ~ der Schaltung nach Fig. 2 nicht verwendet wird. Statt dessen ist der Ausgang des UND-Gliedes AND₁ mit der Eingangsklemme S für Einstellen der extrem niedrigen Geschwindigkeit an der Geschvindigkeitseinstellschaltung SS verbunden, und außerdem führt eine Verbindung vom Ausgang des UND-Gliedes AND. über einen Inverter IN zu einem Eingang des UND-Gliedes AND₂. Solange bei dieser Ausführungsform der Schaltung die Bedienungsperson das Stellglied 2 berührt, während sich das Flipflop FF₁ in gesetztem Zustand befindet, nämlich, während die Nähmaschine läuft, hat das UND-Glied AND₁ ein Η-Signal, so daß der Nähmaschinenmotor zu extrem niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird. Nimmt dann die Bedienungsperson die Hand vom Stellglied 2, dann gibt das UND-Glied AND„ ein Η-Signal ab, womit der Nähmaschinenmotor M zu der Geschwindigkeit zurückkehrt, die durch einen der Umstellschalter 3 vorgegeben ist.

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Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Es werden in der folgenden Beschreibung hauptsächlich die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 2 veränderten Teile erläutert.

Das Stellglied 2 an der Nähmaschine ist mit zwei zusätzlichen Betätigungsstücken 5 und 6 versehen, die voneinander einen Abstand haben. Das Stellglied 2 braucht nicht elektrisch leitfähig zu sein. Dagegen sind die Betätigungsstücke 5 und 6 elektrisch leitfähig, gegenüber der Nähmaschine 1 und auch gegeneinander elektrisch isoliert. Das Betätigungsstück 5 dient dazu, der Nähmaschine eine extrem niedrige Geschwindigkeit zu erteilen, während das Betätigungsstück 6 die gewünschte Drehzahl der Nähmaschine bestimmt. Wie Fig. 5 zeigt, sind die beiden Betätigungsstücke 5 und 6 jeweils an den Berührungsschalterkreis SA angeschlossen. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 in der Weise, daß nunmehr eine zusätzliche Funktion vorhanden ist, mit der eine gewünschte Anzahl von Stichen hervorgebracht werden kann, indem das Betätigungsstück 6 eben so oft berührt wird.

Wenn bei dieser Ausführungsform die Bedienungsperson das Betätigungsstück 6 berührt, dann erhält der Berührungsschaltereingang SA ein Berührungseingangssignal 6A. Der Berührungsschaltkreis SA ist mit einem Ausgang mit der Eingangsseite eines UND-Gliedes AND₃ und dem Eingang eines Zählers COUNT-verbunden. Ein Zähler COUNT- erhält ein Signal von einem Positionsdetektor PD an der oberen Welle, und zwar je Umdrehung der oberen Antriebswelle der Nähmaschine, so daß er die Drehungen der oberen Nähmaschinenwelle zählt. Die Zähler COUNT₁ und COUNT„ sind mit ihren Eingangsklemmen R mit dem Komplementärausgang Q des Flipflop FF₁ verbunden und werden jeweils durch die Anstiegsflanke eines von diesem Flipflop abgegebenen Signals auf 0 gestellt, wenn der Komplementärausgang Q des Flip-

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flop auf H wechselt. Die Zähler COUNT₁ und COUNT- sind mit ihren Ausgängen mit je einem Eingang eines Komparators CC verbunden, der in Tätigkeit tritt, wenn die Zählwerte beider Zähler gleich sind, wodurch dann der Löscheingang R des Flipflop FF- ein Η-Signal erhält und das Flipflop gelöscht wird. Ein Nullwert-Detektor ZD hält den Komparator CC außer Wirkung, wenn der Zählwert des Zählers COUNT₁ Null ist, gleichgültig, welchen Zählwert der Zähler COUNT₃ hat. Das UND-Glied AND₃ besitzt einen weiteren Eingang, der mit dem wahren Ausgang Q des Flipflop FF₁ verbunden ist, während sein Ausgang mit dem Eingang eines ODER-Gliedes OR in Verbindung steht. Der zweite Eingang des ODER-Gliedes OR erhält das Ausgangssignal des UND-Gliedes AND₁ zugeführt, während der Ausgang des ODER-Gliedes dem Setzeingang S des Flipflop FF₂ zugeleitet wird.

Wenn bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 die Steuerspeisungsquelle angelegt wird, wird das Flipflop FF₁ und folglich auch das Flipflop FF₂ gelöscht, welches ja vom Flipflop FF₁ den Komplementärausgang Q zugeführt erhält. Dadurch erhalten die Eingänge S und V des Geschwindigkeitseinstellkreises SS L-Signale. Wenn dann die Bedienungsperson das Betätigungsstück 5 berührt, wird der Berührungsschalter SA so betätigt, daß ein Eingang des UND-Gliedes AND₁ Η-Signal erhält. Da jedoch das Flipflop FF₁ gelöscht ist, haben die Ausgänge der UND-Glieder AND₁ und AND„ L-Pegel, so daß auch die Eingänge S und V der Geschwindigkeitseinstellschaltung SS L-Pegel bekommen. Der Nähmaschinenmotor M bleibt weiterhin im Stillstand. Wenn das Stellglied 2 dann gedrückt wird, dann wird der Schalter 4 geschlossen, und die Eingangsschaltung SC wird so betätigt, daß das Flipflop FF₁ gesetzt wird. Nimmt dann die Bedienungsperson die Hand vom Stellglied 2 weg, bevor die Verzögerungsschaltung TD geschaltet hat, dann bleibt das UND-Glied AND₁ auf L-Pegel und gleichermaßen das Flipflop FF-. Dadurch nimmt das UND-Glied AND- Η-Pegel an, wodurch der Nähmaschinenmotor M zu einer Geschwindigkeit angetrieben

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wird, die durch einen der Geschwindigkeitsumstellschalter 3 bestimmt ist. Wenn andererseits das Stellglied 2 für eine bestimmte Zeitspanne gedrückt bleibt, bis der Verzögerungskreis TD am Ausgang Η-Signal abgibt, dann wird das Flipflop FF- gesetzt, und das UND-Glied AND gibt ein L-Signal ab. Daraus folgt, daß der Nähmaschinenmotor M zu der extrem niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wird. Dies ist genauso, wie wenn die Geschwindigkeitsumstellschalter nicht betätigt sind. Nimmt dann die Bedienungsperson die Hand von dem Stellglied 2, dann ist das Flipflop FF „ nicht gelöscht, weil das Flipflop FF. gesetzt worden ist, und die extrem niedrige Geschwindigkeit des Nähmaschinenmotors M wird beibehalten. Berührt die Bedienungsperson das Betätigungsstück 5, während die Nähmaschine mit einer Geschwindigkeit läuft, die durch einen der Geschwindigkeitsumstellschalter 3 vorgegeben ist, dann wird das Flipflop FF₂ in Löschzustand umgeschaltet, und der Nähmaschinenmotor M läuft mit extrem niedriger Geschwindigkeit. Wird das Stellglied 2 gedrückt, während die Nähmaschine läuft, dann wird der Schalter 4 geschlossen, so daß die Flipflops FF₁ und FF₂ gelöscht werden und der Nähmaschinenmotor M stillgesetzt wird.

Es kann abhängig von der Art der Stiche häufig vorkommen, daß im Endabschnitt eines Stichzyklus, nachdem die Nähmaschine einmal angehalten worden ist, mehrere gleiche Stiche sehr sorgfältig ausgeführt werden sollen. Wenn dann die Bedienungsperson das die Stichzahl vorgebende Betätigungsstück 6 so oft berührt, wie weitere Stiche gewünscht werden, dann zählt der Zähler COUNT₁ die Anzahl der Berührungen. Hierbei erhält eine Eingangsklemme des UND-Gliedes AND- ein Eingangssignal, doch gibt das UND-Glied an seinem Ausgang kein Signal ab, da das Flipflop FF₁ gelöscht ist, so daß der Nähmaschinenmotor M stillstehen bleibt. Wenn das Betätigungsstück 6 und folglich das Stellglied 2 bei der letzten Berührung gedrückt werden, dann wird der Schalter 4 geschlossen, was dazu führt, daß das Flipflop FF₁ gesetzt wird. Gleichzeitig nimmt der Ausgang des UND-

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Gliedes AND₁. Η-Pegel an, und das Flipflop FF- wird über das ODER-Glied OR gesetzt, so daß der Nähmaschinenmotor M zu der extrem niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wird- Jede Umdrehung der oberen Welle der Nähmaschine wird im Zähler COUNT₂ vorwärtsgezählt. Wenn der Zählwert des Zählers COUNT» denjenigen des Zählers COUNT₁ annimmt, gibt der Komparator CC ein Ausgangssignal ab, das das Flipflop FF₁ löscht, so daß der Nähmaschinenmotor M in dem Augenblick angehalten wird. Gleichzeitig werden die Zähler COUNT, und COUNT- durch die Anstiegsflanke des Komplementärausgangs Q des Flipflop FF₁ gelöscht.

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Claims

' TELBPON ΟβΟ/47ΠΙΗΗ> 1O729/MÜ «««.««. TKLKUHAMM SOM]IHZ JANOME SEWING MACHINE CO., LTD Geschwindigkeitssteuereinrichtung für eine elektrische Nähmaschine PATENTANSPRÜCHE

1. Geschwindigkeitssteuereinrichtung für eine elektrische Nähmaschine mit Nähmaschinenantriebsmotor und einer Steuerschaltung für verschiedene Motordrehzahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-⁵ einrichtung ein elektrisch leitfähiges Stellglied aufweist, das die Berührung einer Bedienungsperson feststellt, daß Schaltmittel (4) durch Betätigung des elektrisch leitenden Stellgliedes (2) ein Signal erzeugen, daß Motor-Start- und Stop-Einrichtungen mit Flipflop (FF₁) den Nähmaschinenantriebs motor (M) auf eine vorbestimmte Drehzahl in Gang setzen, wenn das Flipflop (FF.) das Signal von dem Schalter (4) erhält, während der Nähmaschinenmotor (M) stillsteht', während die Motor-Start- und-Stop-Einrichtungen den Nähmaschinenmotor (M) stillsetzen, wenn das Flipflop (FF₁) ein Signal vom Schalter (4) erhält, während der Nähmaschinenmotor (M) läuft, und daß ein Steuerglied (AND₁) für extrem niedrige Nähmaschinengeschwindigkeit betätigt wird, um den Nähmaschinenmotor (M) auf eine extrem niedrige Drehzahl anzutreiben, wenn die Bedienungs person das Stellglied (2) berührt, während der Nähmaschinenmotor (M) von der Motor-Start- und -Stop-Einrichtung angetrieben ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch ein Verzögerungsglied (TD) zwischen der Motor-Start- und-Stop-Einrichtung (FF.) und der Steuereinrichtung für die extrem niedrige Geschwindigkeit (AND₁), welche durch Berührung des Stellgliedes (2) durch die Bedienungsperson betätigbar ist, um die Steuereinrichtung für die extrem niedrige Geschwindigkeit (AND₁) wirksam zu machen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch einen ersten Zähler (COUNT-), der die Anzahl einzelner Berührungen des elektrisch leitfähigen Stellgliedes (2) durch die Bedienungsperson zählt, einen Detektor (PD), der je Umdrehung der oberen Nähmaschinenwelle ein Signal abgibt, einen zweiten Zähler (COUNT₂), der die vom Detektor- (PD) ankommenden Signale zählt, und einen Komparator (CC), der die Zählwerte des ersten mit denen des zweiten Zählers (COUNT₁, COUNT₂) vergleicht und, wenn der zweite Zähler (COUNT₂) den Zählstand des ersten Zählers (COUNT₁) erreicht, ein Ausgangssignal an die Motor-Start- und-Stop-Einrichtung (FF₁) abgibt, wodurch der Nähmaschinenmotor (M) stillgesetzt wird.

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