DE3017176C2 - Haushaltnähmaschine mit Steuervorrichtung zum Anhalten der Nadelstange - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haushaltnähmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Nähmaschine dieser Art ist aus der DE-OS 25 28 110 bekannt Die Fangvorrichtung weist dabei eine Torsionsfeder auf, welche beim Anhalten die Hauptwelle der Nähmaschine federnd abbremst Es ist hierbei schwierig und jedenfalls aufwendig, eine Torsionsfeder vorzusehen, welche auch sehr hohe Bewegungsenergien der Hauptwelle bei Höchstdrehzahl derselben wirksam abzubremsen oder zu puffern imstande ist.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfachere Lösung zu schaffen, die hohe kinetische Energie bei maximaler Drehzahl der Hauptwelle wirksam abzubremsen und zusätzlich zu dämpfen erlaubt. Durch die spezifische Nutzung der Schraubenfeder zugleich als Reibungskupplung zur Übertragung des Antriebsdrehmoments vom Elektromotor aut die Maschinenwelle und als Bremsfeder be'm plötzlichen Anhalten der Maschinenwelle ergibt sich eine besonders einfache Lösung und die Schraubenfeder kann reichlich bemessen sein, da genügend Platz verfügbar ist. Da die Schraubenfeder mindestens im Augenblick des Sperrens ihres einen, angetriebenen Endes durch die Fangvorrichtung, also wenn sie noch nicht aufgeweitet ist und später beim Rückprellen der Maschinenwelle auf der Antriebskupplungshülse reibt wirkt sie durch Vernichtung von Bewegungsenergie dämpfend.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch I sind in den Unteransprüchen beschrieben. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2, indem die aufgeweitete Schraubenfeder auch an der sie umgebenden Anschlaghülse reiben und damit dämpfend wirken kann.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

F i g. 1 ist eine Ansicht der Fangvorrichtung,

Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Kupplung und zeigt Teile der Fangvorrichtung und

Fig,3 ist ein elektrisches Schema der Steuerschaltung.

Von der Nähmaschine sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. Die Maschinenwelle oder Armwelle 1 ist in einem vorderen Wellenlager 2 gelagert und mit einer inneren Abtriebs-Kupplungshülse 3 lest verbunden. Auf der inneren Kupplungshülse 3 ist eine äußere Antriebs-Kupplungshülse 3 ist eine äußere Antriebs-Kupplungshülse 4 drehbar gelagert. Über den beiden Kupplungs- ι ο hülsen liegt eine Schraubenfeder 5 als Torsions-Kupplungsfeder, deren eines, radial hineingebogenes Ende in die innere Kupplungshülse greift. In an sich bekannter Weise kann die Kupplungsfeder durch Relativverdrehung des Handrades 6 auf der Welle 1 gelöst oder gespannt und damit die Kupplung unwirksam oder wirksam gemacht werden. Das gegenüberliegende, radial nach außen gebogene Ende der Kupplungsfeder 5 greift in eine auf der Kupplungsfeder drehbar aufliegende Anschlaghülse 7. Mit der äußeren Kupplungshülse 4 ist das Antriebsrad 8 verbunden, das über den Riemen 9 von einem nur in Fig.3 dargestellten Motor angetrieben werden kann.

Wie F i g. 1 zeigt, weist die Anschlaghülse 7 an einer Stelle ihres Umfangs eine radiale Anschlagfläche JO auf. Außerhalb dieser Anschlagfläche liegt eine Fangklinke 11, die um eine Achse 12 schwenkbar ist, und am oberen Ende eine Fangfläche 13 aufweist. Auf dem oberen Ende der Fangklinke 11 sitzt ein Schieber 14. Ein Stift 15 der Fangklinke 11 greift durch ein Langloch des Schiebers 14, und eine zwischen diesem Stift und einem Fortsatz 16 des Schiebers 14 wirkende Zugfeder 17 hält den Schieber 14 normalerweise in der dargestellten oberen Endlage in welcher eine obere Anschlagfläche 18 des Schiebers über der Fangfläche 13 der Fangklinke 11 liegt Der Schieber 14 weist eine Nase 19 auf, die mit einem seitlich vorragenden Stift 20 auf einen Schalthebel 21 wirkt, der um eine Achse 22 schwenkbar ist und auf einen Schalter 23 wirkt.

An der Fangklinke 11 greift ein Betätigungshebel 24 an, dessen freies Ende durch eine Zugfeder 25 stets in Berührung mit dem Klappanker 26 eines Elektromagneten 27 gehalten wird. Der Hebel 24 ist mit einem geneigten Langloch 28 versehen, durch welches ein ortsfest angebrachter Stift 29 greift. Zwischen diesem Stift 29 und einem mit dem Hebel 24 verbundenen Stift 30 ist eine Lasche 31 angebracht. Bei Erregung des Magneten 27 wird der Betätigungshebel nach unten verschwenkt und durch die eine längs des Stiftes 29 gleitende Flanke des Lanjrloches nach rechts in Fig. 1 gezogen. Zugleich stellt sich die Lasche in die Längsrichtung des Hebels 24 und stellt damit eine wirksame Verriegelung gegen ungewollte Längsverschiebung dieses Hebels unter äußeren Kräften dar.

Fig.3 zeigt schematisch den Schalter 23, der im Ruhezustand offen ist, und den Elektromagneten 27. Ferner ist das Fußpedal 32 der Nähmaschine dargestellt, das in üblicher Weise zur Regelung der Motor- bzw. Maschinendrehzahl dient.

Die diesbezügliche Steuerung ist nicht dargestellt. Vom Fußpedal führt eine Steuerleitung zu einem Zeitglied 33 und über einen Inverter zu einem Eingang des UND-Tors 34, dessen Ausgang den Elektromagneten 27 steuert. Der Schalter 23 steuert über einen Inverter den einen Eingang eines weiteren UND-Tors 3Ü. Der Ausgang der Tors 35 steuert über je einen Eingang eines weiteren UND-Tors 36 und eines ODER-Tors 37 den Antriebsmotor 38 der Nähmaschine.

Dieser Motor ist mit Permanent-Feldmagneten versehen, derart, daß er auch in ausgeschaltetem Zustand eine seiner Drehzahl proportionale Spannung liefert. Den; Motorstromkreis ist eine Detektorschaltung 39 parallel geschaltet, die anspricht, wenn die Spannung am Motor unter einen vorgegebenen Wert abfällt und Eingänge der UN D-Tore 34 und 35 ansteuert. Die Steuerleitung vom Fußpedal wirkt direkt auf den einen Eingang des ODER-Tors 37. Der Ausgang des Zeitgliedes 33 wirkt über einen Inverter auf einen Eingang des Tors 36.

Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt; Normalerweise wird der Motor 38 durch das Fußpedal in bekannter Weise gesteuert, wobei am Motor jedenfalls eine Betriebsspannung anliegt Es wird angenommen, bei Betriebsstellung des Fußpedals, also normal laufender Maschine, sei die Steuerinformation I auf der Steuerleitung vom Fußpedal 32, während das logische Signal beim Schließen des Schahers 23 von 0 auf I steigt. Wird nun das Fußpedal freigegeben um die Maschine anzuhalten, fällt die Information auf der Steuerleitung vom Fußpedal auf 0. U^ nicht dargestellte elektronische Regelkreis für den Moto: bleibt jedoch noch wirksam für eine niedrige Motordrehzahl. Der Elektromagnet 27 wird damit über das Tor 34 erregt. Wie beschrieben, wird damit der Hebel 24 nach rechts in F i g. 1 verschoben und verschwenkt die Fangklinke 11 im Uhrzeigersinn, derart, daß sie in den Bereich der Anschlagfläche 10 der Anschlaghülse 7 gelangt. Auch die Anschlagfläche 18 des Schiebers 14 gelangt in den Bereich der Anschlagfläche 10. Bei der Drehung der Anschlaghülse im Gegenuhrzeigersinn in F i g. 1 wird nun die Anschlagfläche 10 vorerst auf die Anschlagfläche 18 des Schiebers 14 auftreffen und diesen Schieber entgegen der Wirkung der Feder 17 auf der Fangklinke 11 nach unten verschieben. Damit wird der Schalthebel 21 mitgenommen und schließt den Schalter 23. Praktisch zugleich trifft nun die Anschlagfläche 10 der Anschlaghülse 7 auch auf die Fangfläche 13 der Fangklinke 11 auf, womit die Anschlaghülse 7 stillgesetzt wird. LJurch Trägheit drehen aber der Motor und die Maschine noch weiter. Die Kupplungsfeder bzw. Schraubenfeder 5 wird damit gespreizt und die Maschine vom Antrieb entkuppelt. Zugleich bewirkt die Kupplungsfeder eine federnde Bremsung der Welle 1 und damit der Maschine, bringt dann aber die Maschine sehr rasch zum Stillstand in einer der Anschlagstellung der Hülse 7 entsprechenden Stellung, womit auch die Lage der Nadelstange bzw. Nadel genügend genau bestimmt ist. Es ist somit möglich, die Maschine aus vollem Lauf sehr rasch in einer bestimmten Lage anzuhalten, ohne daß dabei übermäßige Messenkräfte auftreten müssen. Auch bei sehr langsamem Lauf der Nähmaschine erfolgt eine sichere, korrekte Positionierung, indem der Motor nach dem Ljsiassen des Fußpedals mit niedriger Drehzahl weiterläuft.

Mit dem Schließen des Schalters 23 gelangt über den zugeordneten Inverter die Information 0 an den entsprechenden Eingang des Tors 35. Der Motor wird über die Tore 35, 36 und 37 endgültig ausgeschaltet. Sobald der Motor beim Auslaufen eine bestimmte Drehzahl unterschreitet, geht der Ausgang des Detektors 39 von I auf 0 womit der Elektromagnet 27 entregt wird. Damit geht die Fangklinke 11 wieder in ihre unwirksame Ruhestellung zurück und die Maschine kann, z. B. am HandraH 6, wieder gedreht werden. Dabei soll der Motor ganz zum Stillstand gekommen sein, bevor die Fangklinke ausgerückt wird.

Erfolgt nach der Freigabe des Fußpedals kein

Stillsetzen der Maschine, d.h., kein Schließen des Schalters 23, was z. B. nach dem Spulvorgang oder bei blockierter Maschine der Fall ist. wird der Motor nach einer gewissen Zeit auch ausgeschaltet, und zwar über das Zeitglied 33, das nach vorbestimmter Zeit über die , Tore 36 und 37 den Motorstromkreis ausschaltet. Durch Niedertreten des Fußpedals kann jederzeit der Magnet 27 entregt und damit der Fanghebel ausgerückt werden, und die Maschine kann normal anlaufen.

Wie erwähnt, wird normalerweise die Anschlaghülse in 7 eine Anschlagfläche aufweisen, die ein Anhalten der Maschine so bewirkt, daß die Nadelstange in ihrer oberen Endlage stehen bleibt. Es ist aber auch möglich, mehrere Anschlagflächen und/oder Fangklinken vorzusehen, die wahlweise wirksam gemacht werden können, ι ·, um die Maschine in einer bestimmten gewählten Stellung anzuhalten. So kann z. B. die Anschlaghülse 7 mehrere axial und in Umfangrichtung versetzte Anschlagflächen aufweisen, und die Fangklinke kann durch einen geeigneten Wahlmechanismus axial in den Bereich der verschiedenen Anschlagflächen gebracht werden. Es ist auch mögliche, mehrere wahlweise in Eingriff bringbare Stellungsgebereinheiten vorzusehen, deren Fangklinken in bezug auf die Anschlaghülse radial versetzt angeordnet sind, um die Maschine entsprechend einer vorgewählten Anhaltestellung stillzusetzen. In diesem Falle müßten sich die verschiedenen Anschlagflächen der Anschlaghülse radial und in Umfangrichtung versetzt auf einem Flansch befinden, oder aber die verschiedenen Fangklinken könnten längs des Umfangs versetzt sein und wahlweise aktiviert werden, um auf ein und dieselbe Anschlagfläche der Anschlaghülse 7 zu wirken.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Haushaltnähmaschine mit Steuervorrichtung zum Anhalten der Nadelstange in einer vorbestimmten Stellung, mit einem über ein Fußpedal oder ein gleichwertiges Element mittels einer Regelschaltung drehzahlregelbaren Elektromotor, einer die Maschine antriebsmäßig mit dem Motor verbindenen Kupplung und einer in Eingriff bringbaren Fangvorrichtung, welche bei einer Anhaltestellung der Nadelstange in Eingriff tritt, wenn das Fußpedal freigegeben wird, um die Maschine stillzusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Schraubenfeder (5) aufweist, die reibungsschlüssig auf einem vom Elektromotor (38) angetrie- is benen, bezüglich der Maschinenwelle (1) drehbar gelagerten Antriebs-Kupplungshülse (4) sitzt und deren eines Ende mit der Maschinenwelle (1) starr gekuppelt ist, während ihr anderes Ende durch die Fangvorrichtung (7, 11, 19) gegen Drehung im Antriebssinne sperrbar und damit die Schraubenfeder aufweitbar ist.

2. Haushaltnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Abtriebs-Kupplungshülse (3) aufweist, welche mit der Maschinenwelle (1) fest verbunden ist, wobei die Schraubenfeder (5) über den beiden Kupplungshülsen (3,4) liegt und deren eines, radial hineingebogenes Ende in die Abtriebs-Kupplungshülse (3) greift und deren anderes, radial nach außen gebogenes Jo Ende in eir*. auf der Schraubenfeder drehbar aufliegende Anschlagbülse (7> greift, welche Anschlaghülse (7) beim Anhalten der Nadelstange an einem Anschlag der Fangvörrich'Mng (7,11,19) zum Stillstand kommt, wobei die sich mit der Maschinenwelle noch drehende innere Kupplungshülse (3) auf das radial hineingebogene Ende der Schraubenfeder (5) ein Moment ausübt, welches das Aufweiten der Feder bewirkt.

3. Haushaltnähmaschine nach Anspruch 2, da- -to durch gekennzeichnet, daß die Anschlaghülse (7) eine oder mehrere versetzt angeordnete Anschlag flächen (10) aufweist und daß eine die Anhaltestellung bestimmende Fangklinke (11) der Fangvorrichtung in bezug auf die Anschlagflächen (10) axial verschiebbar ist, so daß sie wahlweise mit einer der Anschlagflächen (10) in Eingriff treten kann um die Maschine in der vorgewählten Stellung stillzusetzen.

4. Haushaltnähmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere so wahlweise in Eingriff bringbare Stellungsgebereinheiten vorgesehen sind, deren Fangklinken (U) in bezug auf die Anschlaghülse (7) radial versetzt angeordnet sind, um die Maschine entsprechend einer vorgewählten Anhaltestellung stillzusetzen.

5. Haushaltnähmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Fangklinken (U) durch Elektromagnete (27) in ihre wirksame Lage gebracht und in dieser verriegelt werden, um zu verhindern, daß die Kupplung durch Prellung wieder wirksam wird, bevor der Motor zum Stillstand gekommen ist, daß die Fangklinken (11) ein axial federndes Teilstück (14) aufweisen, welches beim Auftreffen der die Kupplung lösenden Anschlagflächen (10) der Anschlaghülse (7) um einen geringen Betrag zurückfedert und dabei einen Schalter (23) betätigt, welcher die Stromzufuhr zum Motor (38) unterbricht.

6. Haushaltnähmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausschaltautomatik (39,34,27) auf die Drehzahl des Motors anspricht und den eine Fangklinke (11) betätigenden Magneten (27) freigibt bevor der Motor (38) vollständig zum Stillstand gekommen ist, wobei die auslösende Drehzahl so gewählt ist, daß der Motor seinen Stillstand erreicht, bevor die Kupplung wieder wirksam geworden ist.

7. Haushaltnähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltautomatik ein zusätzliches Zeitglied (33) enthält, welches nach Freigabe des Fußpedals (32) den Motor auch dann abschaltet, wenn kein gesteuerter Stillsetzungsvorgang vorangegangen ist oder wenn die Maschine aus irgendeinem Grunde blockiert.

8. Haushaltnähmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltkreis der Steuervorrichtung ein Schalter (23) vorgesehen ist, welcher beim Stillsetzungsvorgang durch die Fangvorrichtung (7,11, J9) betätigbar ist und den Motor abschaltet, und daß die Ausschaltautomaik (39, 34, 27) zur Freigabe der Fangvorrichtung steuerbar ist, sobald der Motor (38) zum Stillstand kommt