DE3234171C2

DE3234171C2 - Nähmaschine mit einem Universalmotor

Info

Publication number: DE3234171C2
Application number: DE3234171A
Authority: DE
Inventors: Jürgen 7505 Ettlingen Hartwig; Patrice Jean 7513 Stutensee Kemmel
Original assignee: Pfaff Haushaltsmaschinen GmbH
Current assignee: VSM Group AB
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1982-09-15
Publication date: 1987-05-07
Also published as: SE456093B; IT1168838B; JPS62172298U; US4479077A; JPS5950793A; JP2501106Y2; CH662138A5; SE8304880D0; DE3234171A1; IT8367952A0; SE8304880L

Abstract

Bei einer Nähmaschine mit einem Universalmotor, einer Drehzahlsteuerung für den Motor, einer Nähleuchte und einer am Gehäuse der Nähmaschine angeordneten Steckerverbindung zur Verbindung der Leitungen für den Netzstrom und die Drehzahlsteuerung mit dem Motor und der Nähleuchte ist zum gleichwertigen Austausch des normalen Widerstandsanlassers gegen einen solchen mit eingebauter Phasenanschnittsteuerung als Drehzahlsteuerung eine Phasenanschnittsteuerung vorgesehen, die eine aus Dioden bestehende Gleichrichterbrücke zur Stromversorgung der Phasenanschnittsteuerung und der Nähleuchte sowie eine Gleichrichterbrücke mit durch die Phasenanschnittsteuerung gesteuerten Halbleitern zur Steuerung des Motors aufweist. Zur Beibehaltung der bekannten dreipoligen Steckerverbindung am Nähmaschinengehäuse als Anschluß sowohl für den Netzstrom als auch für die Phasenanschnittsteuerung sind die Netzzuleitungen an beide Gleichrichterbrücken angeschlossen, deren negative Anschlüsse mit dem gemeinsamen Anschluß von Motor und Nähleuchte verbunden sind, während der positive Anschluß der phasenanschnittgesteuerten Gleichrichterbrücke mit dem zweiten Anschluß des Motors und der positive Anschluß der Dioden-Gleichrichterbrücke mit dem zweiten Anschluß der Nähleuchte verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Nähmaschinen sind zur Steuerung des Motors im allgemeinen mit einem einen Widerstand enthaltenden Fußanlasser ausgestattet. Weiterhin gibt es Nähmaschinen, in deren Gehäuse eine elektronische Phasenanschnittsteuerung eingebaut ist, die über ein in dem zugehörigen Fußanlasser angeordnetes Potentiometer steuerbar ist. Es ist daher nicht ohne erheblichen Aufwand möglich, wahlweise an einer Nähmaschine einen Anlasser mit einem ohmschen Widerstand oder mit einer eingebauten Phasenanschnittsteuerung zur Steuerung der Drehzahl der Nähmaschine anzuschließen.

Insbesondere scheitert der Austausch eines normalen Widerstandsanlassers gegenüber einem Anlasser mit Phasenanschnittsteuerung daran, daß bei Verwendung einer Vollwellen-Phasenanschnittsteuerung gegenüber dem Widerstandsanlasser ein erhöhter Aufwand an Leitungsverbindungen zur Nähmaschine notwendig ist.

Ein Großteil der bekannten Haushaltnähmaschinen ist zum Anschluß des Netzkabels für die Stromversorgung des in der Nähmaschine eingebauten Motors und der Nähleuchte sowie der Verbindung der Drehzahlsteuerung mit dem Motor nur mit einer dreipoligen Steckerverbindung ausgestattet. Bei derartigen, mit einer dreipoligen Steckerverbindung ausgestatteten Nähmaschinen (DE-GM 17 13 417, Fig. 12) besteht keine Möglichkeit als Einrichtung zur Veränderung der Motordrehzahl wahlweise den normalen Widerstandsanlasser oder eine externe Phasenanschnittsteuerung zu verwenden, denn es wäre erforderlich, entweder die Steckervorrichtung zu verändern oder aber die Phasenanschnittsteuerung in das Gehäuse der Nähmaschine einzubauen. Bei einer üblichen Wechselstrom-Phasenanschnittsteuerung ist eine gemeinsame Benutzung der gleichen Leitung für den Motor und die Nähleuchte mit den bisher vorhandenen Schaltungsmaßnahmen ausgeschlossen, weil sonst der Lichtstrom mitgesteuert würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Phasenanschnittsteuerung als Einrichtung zur Veränderung der Drehzahl des Motors zu schaffen, die ohne Beeinflussung der Nähleuchtenfunktion anstelle des Widerstandsanlassers an die dreipolige Steckerverbindung der Nähmaschine anschließbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, unter Beibehaltung der dreipoligen Steckerverbindung sowohl eine Drehzahlsteuerung mit herkömmlichem Widerstandsanlasser als auch eine Drehzahlregelung mit Vollwellen-Phasenanschnittsteuerung ohne Beeinträchtigung der Nähleuchtenfunktion der Nähmaschine verwenden. Die bisherige innere Verkabelung der Steckerverbindung mit dem Motor und der Nähleuchte kann unverändert bleiben.

Durch die US-PS 34 47 055 ist zwar eine Motorschaltung mit Vollwellen-Phasenanschnittsteuerung bekannt, die einen steuerbaren Gleichrichterbrückenkreis für den Motorstrom und einen ungesteuerten Gleichrichterbrückenkreis für die Bereitstellung der Steuerstromversorgung der Phasenanschnittsteuerung aufweist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen enthalten. Insbesondere mit der Maßnahme nach Anspruch 2 werden Rückwirkungen des zur Entstörung von Motor und Widerstandsanlasser dienenden, parallel zur Nähleuchte geschalteten Entstörkondensators beim Ausfall der Nähleuchte auf die Phasenanschnittsteuerung des Motors vermieden.

In der Zeichnung ist ein Schaltplan der Schaltungsanordnung dargestellt.
In dem Schaltplan ist in einem nur schematisch dargestellten Nähmaschinengehäuse 1 ein Motor 2 sowie eine Nähleuchte 3 und ein dieser parallel geschalteter Kondensator 4 dargestellt. Motor 2, Nähleuchte 3 und Kondensator 4 sind durch eine Leitung 5 verbunden, die in einer Steckbuchse 6 eines Steckergehäuses 7 endet. Das Steckergehäuse 7 ist in das Nähmaschinengehäuse 1 eingebaut. Es weist zwei weitere Steckbuchsen 8 und 9 auf, von denen die Steckbuchse 8 mit der Nähleuchte 3 sowie mit dem Kondensator 4 und die Steckbuchse 9 mit dem Motor 2 verbunden ist. An das Steckergehäuse 7 ist eine Steckerverbindung 10 mit Steckern 11, 12 und 13 kuppelbar. Diese sind mit Leitungen 14, 15 und 16 verbunden, die in ein angedeutetes Gehäuse 17 einer Steuereinrichtung zur Veränderung der Drehzahl des Nähmotors führt.
Die Steuervorrichtung ist durch zwei Netzzuleitungen 18 und 19 an das Wechselstromnetz anschließbar. Die beiden Netzzuleitungen 18 und 19 sind mit Anschlüssen 20 und 21 eines mit Dioden 22, 23, 24 und 25 bestückten Brückengleichrichters 26 verbunden. Dieser weist einen Anschluß 27 mit positivem Potential und einen Anschluß 28 mit negativem Potential auf. Der Anschluß 28 ist mit der Leitung 14 verbunden. An dem Anschluß 20 ist ein Thyristor 29 und an dem Anschluß 21 ein Thyristor 30 angeschlossen. Beide Thyristoren 29 und 30 bilden zusammen mit den beiden Dioden 22 und 23 eine phasengesteuerte Gleichrichterbrücke 31 mit einem Anschluß 32 mit positiven und dem Anschluß 28 mit negativem Potential. Die Gleichrichterbrücke 31 ist von ihrem Anschluß 32 über eine Leitung 33, eine Diode 34, einen Widerstand 35, eine Leitung 36 und einen Schalter 37 mit der Leitung 16 verbunden, die an dem Stecker 13 angeschlossen ist.
Der Anschluß 27 ist über eine Leitung 38 mit einem Widerstand 39, einer Leitung 40, einem Widerstand 41, einer Leitung 42 und einem Widerstand 43 mit der Leitung 33 verbunden. Die Leitung 40 ist über einen Widerstand 44, eine Leitung 45 und eine Zenerdiode 46 an der Leitung 33 angeschlossen. Die Leitung 45 ist über einen Widerstand 47, eine Leitung 48 und einen Kondensator 49 mit der Leitung 33 verbunden.
Schließlich ist an der Leitung 45 ein Widerstand 50 angeschlossen, der über einen weiteren Widerstand 51, ein Potentiometer 52, einen PUT (programmable Un&ijlig; uctionstransistor) 53 und einen Widerstand 54 mit der Leitung 33 in Verbindung steht. Das Potentiometer 52 weist einen Schleifer 52 a auf, der mit dem Schalter 37 verbunden ist und diesen in der maximalen Widerstandsstellung abschaltet. Dem Widerstand 50 ist ein Schalter 55 parallel geschaltet. An die Leitung 33 ist die Basis eines Transistors 56 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 57 an der Leitung 42 liegt und dessen Emitter über einen Widerstand 58 an der Leitung 36 angeschlossen ist.
Die Thyristoren 29 und 30 sind mit ihren Zündanschlüssen über je einen Widerstand 59 und 60 an eine Leitung 61 angeschlossen, die mit dem Kathodenanschluß des PUT 53 verbunden ist. Die Leitung 48 ist über eine Leitung 62 mit dem Anodenanschluß des PUT 53 verbunden, dessen Zündanschluß an der Leitung 42 liegt.
Die Leitung 38 ist über eine Diode 63 mit der Leitung 15 verbunden.
Die Schaltung arbeitet wie folgt:
Die an beiden Leitungen 18 und 19 anliegende Netzspannung wird durch die Gleichrichterbrücke 26 gleichgerichtet, so daß an dem Punkt 27 positives Potential und am Punkt 28 negatives Potential einer pulsierenden Gleichspannung anliegt. Daher wird Strom über die Leitung 38, die Diode 63, die Leitung 15 der Nähleuchte 3 zugeführt und fließt über die Leitung 14 zum Verbindungspunkt 28. Der parallel zur Nähleuchte 3 geschaltete Kondensator 4 dient zur Funkentstörung bei Verwendung eines normalen Widerstandsanlassers.
Die beiden Widerstände 39 und 44 dienen als Spannungsteiler für eine an der Leitung 40 abzugreifende teilstabilisierte Spannung, während an der Leitung 45 durch die Zenerdiode 46 eine stabilisierte Spannung zur Verfügung steht. Durch den Spannungsteiler aus den Widerständen 41 und 43 wird die teilstabilisierte Spannung der Leitung 40 an den Zündanschluß des PUT 53 angepaßt.
Bei Betätigung des Potentiometers 52 wird erst der Schalter 37 geschlossen, bevor der Schleifer 52 a die Widerstandsbahn des Potentiometers 52 berührt. Beim Schließen des Schalters 37 lädt die an der Leitung 45 im Rythmus der Netzfrequenz sich aufbauende stabilisierte Spannung über den Widerstand 47 den Kondensator 49 auf. Der Stromfluß über den relativ hochohmigen Widerstand 47 ist dabei so gering, daß das sich in der Leitung 61 aufbauende Spannungspotential das am PUT 53 anliegende Zündpotential (Leitung 42) erst gegen Ende jeder Halbwelle übersteigt. Die Durchschaltung des PUT 53 bewirkt über die Leitung 61 eine Zündung des Thyristors 29 bzw. 30. Diese Zündung erfolgt aber so spät während des Verlaufes der jeweiligen Halbwelle, daß die über die Leitung 33 dem Motor 2 zugeführte Leistung nicht ausreicht, um diesen zum Anlaufen zu bringen. Wenn sich beim weiteren Betätigen des Potentiometers 52 dessen Schleifer 52 a auf der Widerstandsbahn bewegt, wird der Kondensator 49 zusätzlich durch die parallel zu dem Widerstand 47 liegenden Bauteile (Widerstände 50 und 51 sowie Potentiometer 52) über die Leitung 62 mit Strom versorgt, so daß das Potential in der Leitung 62 entsprechend der jeweiligen Stellung des Potentiometers 52 früher in der Ablaufphase der Halbwelle die Referenzspannung in der Leitung 42 übersteigt und damit entsprechend früher die Durchschaltung des PUT 53 bewirkt. Dieser zündet dann über die Leitung 61 den Thyristor 29 bzw. 30. Damit wird der Motor 2 über die Leitung 33 und 16 mit dem Strom der Resthalbwelle versorgt und läuft an.
Durch Verstellung des Potentiometers 52 wird der Stromfluß zum Kondensator 49 gesteuert, das Durchschalten des PUT 53 und damit auch des Thyristors 29 oder 30 früher oder später im Ablauf der Halbwelle erreicht und somit die Geschwindigkeit des Motors 2 gesteuert.
Über den Spannungsteiler aus den Widerständen 41 und 43 ändert sich die Referenzspannung in der Leitung 42 für den PUT 53 entsprechend den Schwankungen der teilstabilisierten Netzspannung, so daß der Zeitpunkt der Durchschaltung des PUT 53 entsprechend angepaßt wird und die am Motor 2 veränderte Netzspannung ausgeglichen wird.
Beim Stromfluß durch den Motor 2 entsteht im Meßwiderstand 35 ein Spannungsabfall, der proportional zu dem den Meßwiderstand 35 durchfließenden Strom ist. Der in der Diode 34 entstehende Spannungsabfall gleicht dabei die zwischen der Leitung 33 und dem Widerstand 58 auftretende Spannungsdifferenz UBE im Transistor 56 aus. Durch den Spannungsabfall an dem Meßwiderstand 35 wird die Basis des Transistors 56 positiver als das Potential der Leitung 36, der Transistor 56 wird damit leitend. Der Emitterwiderstand 58 bestimmt dabei den Verstärkungsgrad des Transistors 56. Der parallel zu dem Widerstand 43 liegende Widerstand 57 wird damit allmählich zugeschaltet, so daß das Potential der Leitung 42 sinkt und der PUT 53 früher durchschaltet. Damit tritt bei erhöhtem Drehmomentbedarf im unteren und mittleren Drehzahlbereich eine Regelung durch eine größere Stromzufuhr zum Motor 2 ein, indem die Phasenanschnittsteuerung den Stromflußwinkel gegenüber seiner durch die Stellung des Schleifers 52 a des Potentiometers 52 gesteuerten Lage entsprechend dem erhöhten Strombedarf anhebt.

Claims

1. Nähmaschine mit einem mit dem Gehäuse verbundenen Universalmotor als Antriebsmotor, einer Einrichtung zur Veränderung der Drehzahl des Motors außerhalb des Gehäuses der Nähmaschine einer Nähleuchte und einer am Gehäuse der Nähmaschine angeordneten zur Verbindung der Leitungen für den Netzstrom und der Einrichtung zur Veränderung der Motordrehzahl mit dem Motor und der Nähleuchte dienenden dreipolig ausgebildeten Steckerverbindung, die einen ersten Anschluß für eine gemeinsame Verbindung der einen Zuleitung des Motors und der einen Zuleitung der Nähleuchte mit der einen Netzzuleitung, einen zweiten Anschluß für die andere Netzzuleitung mit einer Leitung der Einrichtung zur Veränderung der Motordrehzahl und einen dritten Anschluß für die andere Zuleitung des Motors mit der zweiten Leitung der Einrichtung zur Veränderung der Motordrehzahl aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung der Einrichtung zur Veränderung der Motordrehzahl mit einer Phasenanschnittsteuerung diese als Vollwellensteuerung ausgebildet ist und eine aus Dioden (22 bis 25) bestehende erste Gleichrichterbrücke (26) zur Stromversorgung der Phasenanschnittsteuerung und der Nähleuchte (3) sowie eine zweite Gleichrichterbrücke (31) mit durch die Phasenanschnittsteuerung gesteuerten Halbleitern (29, 30) zur Steuerung des Motors (2) aufweist und die Netzzuleitungen (18, 19) an beide Gleichrichterbrücken (26, 31) angeschlossen sind, deren negative Anschlüsse (28) mit dem gemeinsamen Anschluß (6, 11) von Motor (2) und Nähleuchte (3) verbunden sind, daß der positive Anschluß (27) der ersten Gleichrichterbrücke (26) mit dem zweiten Anschluß (8, 12) der Nähleuchte verbunden ist und daß der positive Anschluß (32) der zweiten Gleichrichterbrücke (31) mit dem zweiten Anschluß (9, 13) des Motors (2) verbunden ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem positiven Anschluß (27) der ersten Gleichrichterbrücke (26) und dem zweiten Anschluß (8, 12) der Nähleuchte (3) eine Diode (63) angeordnet ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Motors (2) ein Meßwiderstand (35) vorgesehen ist, der als Steuerglied zur Drehmomentenanhebung dient.