DE3402468C2

DE3402468C2 - Steuervorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit einer Antriebseinrichtung einer Nähmaschine

Info

Publication number: DE3402468C2
Application number: DE3402468A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Fujikawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2004-01-26
Also published as: JPH028553B2; JPS59136093A; US4530297A; DE3402468A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit einer Antriebseinrichtung einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Steuervorrichtung dieser Art mit einer der vorzugebenden Geschwindigkeit entsprechenden Frequenzbildung ist aus der Druckschrift DE 29 38 040 A1 bekannt. Nachteilig ist hierbei, daß verschiedenartige Vorgaben, z. B betreffend der Eingabeorgane, nicht berücksichtigt sind.

Ferner ist es aus den Druckschriften DE 28 28 225 A1 und DE 30 36 366 A1 generell bekannt, bei Nähmaschinen Geschwindigkeits-Einstellschaltungen und Schaltungen zur Umschaltung von einer Geschwindigkeitseinstellung auf eine andere Geschwindigkeitseinstellung vorzusehen.

Nähmaschinen, bei denen ein Bedienungspedal abschaltbar und eine ersatzweise Eingabe von Pedalfunktionen möglich sind, sind beispielsweise auch aus der deutschen Zeitschrift "Bekleidung und Wäsche", Jahrgang 1970, S. 466-470, und Jahrgang 1980, S. 480-482, bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Steuerung der Geschwindigkeit einer Antriebseinrichtung einer Nähmaschine bestimmte Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher von einer variablen Nähgeschwindigkeit, die beispielsweise über ein Pedal gesteuert werden kann, wahlweise auf eine feste Nähgeschwindigkeit umgeschaltet werden kann, wobei die aus diesen verschiedenen Betriebsarten jeweils resultierenden Geschwindigkeiten der Antriebseinrichtung unabhängig voneinander auf jeweils gewünschte maximale bzw. vorbestimmte Werte eingestellt bzw. einjustiert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine Schaltung einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 den Gesamtaufbau einer Nähmaschine mit einer Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 Wellenformen von elektrischen Signalen, die in der Schaltung gemäß Fig. 1 erzeugt werden.

In Fig. 1 ist eine Schaltung einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 34′ zur Steuerung der Geschwindigkeit einer Antriebseinrichtung einer Nähmaschine gezeigt, deren Aufbau in Fig. 2 schematisch dargestellt und dort mit der Bezugszahl 20 versehen ist. In Fig. 1 bezeichnet VC einen Eingangsanschluß, der ein Spannungssignal erhält, das in seiner Stärke vom Maß des Niederdruckens eines in Fig. 2 gezeigten Pedals 36 durch eine Bedienungsperson abhängt. Ferner ist in Fig. 1 ein weiterer Eingangsanschluß mit L bezeichnet, der ein Signal erhält, um die Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine unabhängig von dem am Eingangsanschluß VC anliegenden, der jeweiligen Betriebsstellung des Pedals 36 entsprechenden Spannungssignal beispielsweise auf einen niedrigen, mittleren oder hohen Wert einzustellen. Bei spielsweise kann die Geschwindigkeit hoch sein, wenn das an den Anschluß L angelegte Signal auf hohem Pegel H ist. Die Bezugszeichen 1 bis 6 und 4 bis 16 bezeichnen feste Widerstände, TR₁ bis TR₅ Transistoren, 7 und 8 variable Widerstände zum Einstellen der Geschwindigkeit der Nähmaschine, 9 einen Kondensator, 10, 18 und 19 Dioden und 11, 12, 13 und 17 Inverter.

In Fig. 2 wird die Verbindung der Geschwindigkeitssteuervorrichtung 34′ mit einer Nähmaschine gezeigt. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 20 den Aufbau der Nähmaschine mit einer Welle 22, die eine Nadel 21 antreibt, und die Bezugszahl 23 bezeichnet einen Detektor, der auf der Hauptwelle 22 des Nähmaschinenaufbaus 20 montiert ist zum Erzeugen eines als PG-Signal bezeichneten Impulssignals mit einer Impulsfrequenz, die der Drehzahl der Welle 22 und der Position der Nadel der Nähmaschine entspricht. Die Bezugszahl 24 bezeichnet einen Motor mit einem Stator 25 und einem Rotor 26 zum Antrieb der Nähmaschine. Eine Welle 27 des Motors 24 ist über eine elektromagnetische Kupplungseinrichtung 28 mit einer Ausgangswelle 29 verbunden. Die Bezugszahl 30 bezeichnet eine elektromagnetische Bremseinrichtung, 31 und 32 Riemenscheiben und 33 einen Riemen, durch den die Nähmaschine 20 von dem Motor 24 angetrieben wird. Die Bezugszahl 34 bezeichnet eine Hauptsteuerschaltung mit der Geschwindigkeitssteuerschaltung 34′ gemäß Fig. 1. Die Hauptsteuerschaltung 34 empfängt das PG-Signal von dem Detektor 23 und das Ausgangssignal (VC-Signal) von dem Pedal-Steuerschaltkreis (Pedal-Befehlsschaltung) 35, und erzeugt in Abhängigkeit hiervon eine dem Betrag des Nieder drückens des Pedals 36 entsprechende Spannung und einen Steuerstrom, der an eine Betätigungsspule der elektromagne tischen Kupplungseinrichtung 28 oder an eine Betätigungsspule der elektromagnetischen Bremseinrichtung 30 geliefert wird.

Im Betrieb wird die Steuerspannung von dem Pedal-Steuerschaltkreis 35 an den Anschluß VC gelegt. Die Transistoren TR₂, TR₃, TR₄ und TR₅ arbeiten in Abhängigkeit von jener Spannung. Bei Steigerung der Steuerspannung am Anschluß VC wird der Kollektorstrom I₁ des Transistors TR₂ gesteigert, und infolgedessen steigt auch der Kollektorstrom I₂ des Transistors TR₄. Das heißt, der Kollektorstrom I₂ des Transistors TR₄ wird erhöht oder verringert proportional zum Kollektorstrom I₁. Deshalb ändert sich der Strom, der den Kondensator 9 auflädt, das heißt, der Kollektorstrom I₂, in Übereinstimmung mit der Ände rung der Steuerspannung am Anschluß VC.

Falls die Spannung am Anschluß L auf niedrigem Pegel ist, wird der Transistor TR₁ abgeschaltet und der Tran sistor TR₆ eingeschaltet, in welchem Fall der Kondensator 9 vom Strom I₃ aufgeladen wird. Deshalb kann die der Maximal spannung des Anschlusses VC entsprechende Geschwindigkeit ein gestellt werden durch Einstellen des variablen Widerstands 8. Eine Diode 19 verhindert, daß der Strom I3 durch den Transi stor TR₆ fließt. Der Kondensator 9 wird dann aufgeladen durch die Summe des Kollektorstroms I₂ des Transistors TR₅ und des durch den Widerstand 6 fließenden Stroms I₃. Wenn sich die Spannung am Punkt P der Schaltung gemäß Fig. 1 der Stromversorgungsspannung V_cc nähert, die die Schwellenspannung V_TH eines Inverters 11 überschreitet, wird das Ausgangssignal des Inverters 11 auf einen L-Pegel (Niedrig-Pegel) invertiert nach einer Übertragungszeitverschiebung t zwischen den Invertern. Auf diese Weise wird die Ladung des Kondensators 9, der durch die Schwellenspannung V_TH aufgela den wird, im Inverter 13 durch die Diode 10 absorbiert, wor auf der Eingang des Inverters 11 wieder einen L-Pegel annimmt und das Entladen des Kondensators 9 gestoppt wird. Dann wird der Kondensator 9 wieder durch die Summe des Kollektorstroms I₂ und des Stroms I₃ geladen. Falls der Kollektorstrom I₂ er höht wird, wird die Zeit zum Laden des Kondensators 9 redu ziert, wodurch die Ausgangsfrequenz verändert wird. Änderungen der Spannung am Anschluß VC resultieren in entsprechenden Änderungen der Frequenz des PG-Signals.

In Fig. 3 sind Wellenformen an verschiedenen Punkten der oben diskutierten Schaltung gezeigt. In Fig. 3 ist bei (i) die Spannung am Punkt P gezeigt und bei (ii) und (iii) die Ausgangssignale der jeweiligen Inverter 11 und 13. t bezeichnet eine Zeitverschiebung zwischen den Invertern 11 und 13, V_cc die Stromversorgungsspannung, und V_TH die Schwellenspannung des Inverters 11.

Die obige Beschreibung bezieht sich auf den Fall, bei dem der Eingangsanschluß L ein Signal mit niedrigem Pegel L empfängt. Wenn andererseits am Eingangsanschluß L ein Signal H von ho hem Pegel vorhanden ist, wird der Transistor TR₁ durchgeschaltet und der Transistor TR₆ abgeschaltet. In diesem Zustand wird der Kondensator 9 nur vom Strom I₄ geladen und deshalb wird die Geschwindigkeit der Nähmaschine, die von der Frequenz des PG-Signals bestimmt ist, eingestellt durch Einstellen des va riablen Widerstandes 7, und sie ist unabhängig von der am An schluß VC anliegenden Spannung und der Einstellung des varia blen Widerstandes 8. Hierbei verhindert die Diode 18 auch, daß ein Strom I₄ durch den Transistor TR₁ fließt.

Je nach der Wahl der Werte der Widerstände 6 und 14 und den Einstellungen der variablen Widerstände 7 und 8 kann die durch den variablen Widerstand 7 bestimmte Geschwindigkeit ein Niveau über jenem der von dem variablen Widerstand 8 bestimmten Geschwindigkeit annehmen.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Geschwindigkeit mit zwei Signaleingängen vorgegeben werden, aber es ist auch möglich, die Geschwindigkeit mit drei oder mehreren Signaleingängen unabhängig voneinander einzustellen durch geeignetes Zufügen von festen Widerständen, variablen Widerständen, Dioden und Transistoren.

Claims

1. Steuervorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit einer Antriebseinrichtung einer Nähmaschine, umfassend

(a) einen ersten Signaleingang (VC) zum Eingeben eines mittels einer verstellbaren Befehlseinrichtung (35, 36) veränderbaren Geschwindigkeitsbefehlssignals zur variablen Einstellung der Nähgeschwindigkeit,
(b) eine Steuerschaltung (34′) mit einer Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) zur Erzeugung eines impulsartigen Geschwindigkeitssteuersignals (FG), dessen Frequenz einem an eine Hauptsteuerschaltung (34) angelegten Eingangssignal entspricht,
(c) eine mit dem ersten Signaleingang (VC) verbundene erste Signalübertragungseinrichtung zur Übertragung des Geschwindigkeitsbefehlssignals vom ersten Signaleingang (VC) als Eingangssignal an die Steuerschaltung (34′), so daß sich die Frequenz des durch die Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) erzeugten Geschwindigkeitssteuersignals (FG) entsprechend einer Änderung des Geschwindigkeitsbefehlssignals ändert, und
(d) eine mit einem Ausgang der Hauptsteuerschaltung (34) verbundene Antriebseinrichtung (24) zum Empfang des Geschwindigkeitssteuersignals (FG),

wobei die Drehzahl der Antriebseinrichtung (24) der Frequenz des Geschwindigkeitssteuersignals (FG) entspricht,
gekennzeichnet durch

(e) mindestens einen zweiten Signaleingang (L) zum wahlweisen Eingeben mindestens eines vorbestimmten Signals (H),
(f) eine Schalteinrichtung (TR₁, TR₆) zum Abschalten des ersten Signaleingangs (VC) von der ersten Signalübertragungseinrichtung in Abhängigkeit von der Eingabe des mindestens einen vorbestimmten Signals (H) in den mindestens einen zweiten Signaleingang (L),
(g) mindestens eine mit dem mindestens einen zweiten Signaleingang (L) verbundene zweite Signalübertragungseinrichtung zur Übertragung des mindestens einen vorbestimmten Signals (H) von dem mindestens einen zweiten Signaleingang (L) als Eingangssignal an die Steuerschaltung (34′), so daß die Frequenz des durch die Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) erzeugten Geschwindigkeitssteuersignals (FG) einen dem mindestens einen vorbestimmten Signal (H) entsprechenden Wert annimmt, und
(h) eine erste, bei Wirksamkeit des ersten Signaleingangs (VC) wirksame erste Einstelleinrichtung (8) und mindestens eine zweite Einstelleinrichtung (7), die jeweils in der ersten und mindestens einen zweiten Signalübertragungseinrichtung angeordnet und unabhängig voneinander derart einstellbar sind, daß
- mit der ersten Einstelleinrichtung (8) die Frequenz der Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) für den Betrieb bei Anschluß an die erste Signalübertragungseinrichtung unabhängig von der Einstellung der mindestens einen zweiten Einstelleinrichtung (7) einstellbar ist und
- mit der mindestens einen zweiten Einstelleinrichtung (7) die Frequenz der Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) für den Betrieb bei Anschluß an die mindestens eine zweite Signalübertragungseinrichtung unabhängig von der Einstellung der ersten Einstelleinrichtung (8) einstellbar ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung (8) und die mindestens eine zweite Einstelleinrichtung (7) parallel zueinander geschaltet sind.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung (8) und die mindestens eine zweite Einstelleinrichtung (7) im unwirksamen Zustand durch die Schalteinrichtung (TR₁, TR₆) jeweils kurzgeschlossen sind.

4. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung (8) und die mindestens eine zweite Einstelleinrichtung (7) einstellbare Widerstände aufweisen, die jeweils einen Teil von Spannungsteilern bilden, welche jeweils einen festen Widerstand (6, 14) und eine Diode (18, 19) aufweisen.

5. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung (8) und die mindestens eine zweite Einstelleinrichtung (7) wechselweise in einen Ladestromkreis zum periodischen Laden eines Kondensators (9) der Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) einschaltbar sind.

6. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (9) bei Wirksamkeit des am ersten Signaleingang (VC) anliegenden Geschwindigkeitsbefehlssignals über einen durch einen Transistor (TR₄) beeinflußten ersten Stromzweig (I₂) und einen durch den Spannungsteiler (6, 8) mit dem einstellbaren Widerstand der ersten Einstelleinrichtung (8) gebildeten zweiten Stromzweig (I₃) aufladbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeneratorschaltung (9 bis 13) einen an den Kondensator (9) angeschlossenen Inverter (11) aufweist, dessen Schwellenspannung (V_TH) die periodische Aufladung des Kondensators (9) begrenzt.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Inverter (11) ein zweiter Inverter (13) mit einer Diode (10) geschaltet ist, der die periodische Entladung des Kondensators (9) bewirkt.

9. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuerschaltung (34′) beinhaltende Hauptsteuerschaltung (34) an eine Geschwindigkeitsdetektoreinrichtung (23) der Nähmaschine angeschlossen ist zum Empfang eines dort erzeugten geschwindigkeitsabhängigen Impulssignals (PG).