DE3942719A1

DE3942719A1 - Stellungserfassungs-vorrichtung

Info

Publication number: DE3942719A1
Application number: DE19893942719
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kumatani; Takashi Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1990-06-28
Also published as: CN1043762A; JP2658326B2; JPH02168988A; GB8929199D0; CN1014735B; GB2227835A; DE3942719C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellungserfassungs-Vorrichtung, wie z.B. eine Vorrichtung zum Erfassen der Stellung einer Nadel, welche die Stellung der Nadel mit Hilfe eines Rotors erfaßt.

In den Fig. 12 bis 16 ist eine übliche Stellungserfassungs-Vorrichtung an einer Nähmaschine dargestellt, wie sie in der Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung (OPI) Nr. 45 081-1986 offenbart ist (der Ausdruck "OPI" bedeutet in diesem Zusammenhang "ungeprüfte veröffentlichte Anmeldung").

In den oben genannten Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 2 eine Welle zum Auf- und Abbewegen einer Nähnadel. Die Welle 2 ist drehbar mit Hilfe eines Lagers 1 a gelagert, welches Teil des Nähmaschinenrahmens 1 ist.

Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Riemenscheibe, die von einem nicht dargestellten, elektrischen Motor über einen endlosen Riemen 12 angetrieben wird. Die Riemenscheibe 3 ist auf der Welle 2 fest angebracht, so daß sie mit dieser umläuft.

Die Bezugsziffern 4 und 5 bezeichnen jeweils eine Platte zum Erfassen einer unteren Nadelstellung und eine Platte zum Erfassen einer oberen Nadelstellung. Die Platten 4 und 5 sind auf der inneren Stirnfläche der Riemenscheibe 3 angeordnet, die sich auf der Seite des Nähmaschinenrahmens 1 befindet, und zwar so, daß sie koaxial mit der Welle 2 sind und daß die Platte 4 außerhalb der Platte 5 angeordnet ist. Die Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung ist an der Riemenscheibe 3 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 10 befestigt, die sich durch gebogene Langlöcher 3 a hindurch erstrecken, die so ausgebildet sind, daß sie koaxial mit der Welle 2 verlaufen. Durch die so ausgebildeten Langlöcher 3 a kann die Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung in Drehrichtung von der Außenseite der Riemenscheibe 3 her eingestellt werden. Die Platte 4 zum Erfassen einer unteren Nadelstellung wird zwischen der Riemenscheibe 3 und dem äußeren Umfang der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung gehalten. Die Platte 4 hat einen Vorsprüng 4 d. Dieser Vorsprung steht im Eingriff mit einer Vertiefung 3 b, die in der Riemenscheibe ausgebildet ist, so daß auf diese Weise die Platte 4 so festgelegt ist, daß sie sich gegenüber der Riemenscheibe nicht verdrehen kann.

Die Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung hat in einem Abschnitt ihres inneren Umfanges ein Durchgangsloch 4 b zum Erfassen der unteren Nadelstellung und außerdem an ihrem äußeren Umfangsabschnitt Durchgangslöcher 4 c zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit. Die Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung hat mit Ausnahme an den Stellen der genannten Durchgangslöcher eine spiegelartig reflektierende Oberfläche. Wie dies in der Fig. 16 dargestellt ist, sind in den Abschnitten der Riemenscheibe 3, die den oben beschriebenen Durchgangslöchern 4 b und 4 c gegenüberliegen, Nuten 3 c so ausgebildet, daß die jeweiligen Böden der Nuten zur reflektierenden Oberfläche geneigt und schwarz gefärbt sind. Aus diesem Grunde wird das Licht an den Stellen der Durchgangslöcher 4 b und 4 c kaum reflektiert.

Die Platte 5 zum Erfassen einer oberen Nadelstellung hat an ihrem Außenumfang ein Durchgangsloch 5 b zum Erfassen der oberen Nadelstellung und die gesamte Platte 5 mit Ausnahme des Durchgangsloches 5 b ist mit einer spiegelähnlich reflektierenden Oberfläche 5 a ausgestattet.

In Fig. 15 bezeichnet das Bezugszeichen 6 a einen Fühler zum Erfassen einer oberen Nadelstellung, der dem Durchgangsloch 5 b zum Erfassen der oberen Nadelstellung gegenüberliegt; mit 6 b ist ein Fühler zum Erfassen einer unteren Nadelstellung bezeichnet, der dem Durchgangsloch 4 b zum Erfassen einer unteren Nadelstellung gegenüberliegt, und mit 6 c ist ein Drehgeschwindigkeitsfühler bezeichnet, der den Durchgangslöchern 4 c zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit gegenüberliegt. Jeder dieser Fühler hat Lichtsender und Lichtempfänger. Die Lichtempfänger reagieren darauf, ob das ausgesandte Licht der Lichtsender reflektiert wird oder nicht; sie reagieren also darauf, ob das ausgesandte Licht auf die reflektierenden Oberflächen 4 a und 4 b auftrifft oder auf die lichtreflektierenden Durchgangslöcher 4 b, 4 c und 5 b und gibt ein entsprechendes Lageerfassungssignal ab.

Die Fühler 6 a, 6 b und 6 c sind auf einer gedruckten Schaltkreisplatte 9 angeordnet und mit einem Fühlerdeckel 7 so abgedeckt, daß nur die lichtaussendenden und die lichtempfangenden Flächen frei bleiben. Der Fühlerdeckel 7 ist mit Hilfe von Schrauben 11 und eines Deckelringes 8 am Lager 1 a befestigt.

Die Stellungserfassungs-Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist so, wie oben beschrieben, aufgebaut. Um daher die Platte zum Erfassen der oberen Nadelstellung einzustellen, ist es notwendig, die Schrauben 10 zu lösen; das bedeutet, daß die Einstellung ziemlich mühsam ist. Darüberhinaus ist die Platte zum Erfassen der unteren Nadelstellung an der Platte zum Erfassen der oberen Nadelstellung so befestigt, daß sie nicht drehbar ist und auf diese Weise ist es unmöglich, die Platte zum Erfassen der unteren Nadelstellung unabhängig von der Platte zum Erfassen der oberen Nadelstellung einzustellen.

Die reflektierende Oberfläche der Platte zum Erfassen der oberen Nadelstellung liegt mit der entsprechenden Fläche der Platte zum Erfassen der unteren Nadelstellung nicht in einer Ebene und der Abstand vom Lichtaussendepunkt zum Lichtempfangspunkt ist daher bei beiden Platten verschieden. Es ist daher notwendig, die Lage der Fühler jeweils einzustellen. In dem Fall, daß eine solche Einstellung nicht vorgenommen wird, bestehen für die Anordnung der Riemenscheibe 3 auf der Welle 2 strenge Maßtoleranzen und dies erfordert daher eine sehr genaue Einstellung.

Es ist mithin die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen, bei einer Stellungserfassungs-Vorrichtung nach dem Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen. Im einzelnen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stellungserfassungs-Vorrichtung anzugeben, bei der in dem Fall, daß zwischen einer Lagerung zum Lagern einer drehbaren Welle und einem auf der drehbaren Welle befestigten Rotor ein ringförmiges Stellungserfassungsglied vorgesehen ist, die Stellung dieses ringförmigen Erfassungsgliedes leicht von außen eingestellt werden kann, ohne daß dabei Befestigungsschrauben gelöst werden müßten, wobei selbst dann, wenn mehrere ringförmige Stellungserfassungsglieder vorhanden sind, sie jeweils einzeln eingestellt werden können und wobei die Abstände von der Lagerung zu den ringförmigen Gliedern gleich sind, so daß es nicht notwendig ist, die Stellung der Fühler einzustellen.

1) Eine Stellungserfassungs-Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt:
eine Welle;
eine Lagerung zum drehbaren Lagern der Welle;
einen Rotor, der wenigstens eine Durchgangsbohrung vorbestimmter Ausbildung hat, die längs der Achse der Welle ausgebildet ist, wobei der Rotor fest auf der Welle angeordnet ist, und zwar so, daß er sich zusammen mit der Welle dreht;
ein kreisförmiges Mittel, das auf der Welle so angeordnet ist, daß es zwischen dem Lager und dem Rotor sitzt, wobei das kreisförmige Mittel auf einer Seite Druckmittel aufweist, um das kreisförmige Mittel auf den Rotor zuzudrücken, so daß dieses kreisförmige Mittel mit dem Rotor zusammen umläuft, Stellungserfassungsmittel, die neben dem kreisförmigen Mittel angeordnet sind, um eine vorbestimmte Stellung dieses kreisförmigen Mittels zu erfassen, sowie Einstellmittel zum Aufbringen einer Kraft durch das Durchgangsloch im Rotor hindurch auf das kreisförmige Mittel, um dieses kreisförmige Mittel zusammen mit (relativ zum) Rotor zu verdrehen; und
Fühlmittel, die am Lager angebracht sind, zum Erfühlen der Lageerfassungsmittel des kreisförmigen Mittels, während es rotiert.
2) Die oben beschriebene Stellungserfassungs-Vorrichtung hat wenigstens zwei kreisförmige Glieder, wobei das kreisförmige Glied, das näher am Rotor angeordnet ist, größer ist als das kreisförmige Glied, das näher am Lager liegt, wobei dieses kreisförmige Glied auf der Seite des kreisförmigen Gliedes Lageerfassungsmittel aufweist, die nicht durch das kreisförmige Glied überlappt werden, das näher am Rotor liegt, und auch nicht überlappt werden durch das kreisförmige Glied, das näher am Lager liegt; die Vorrichtung hat ferner ein Loch vorbestimmter Ausbildung, das in dem kreisförmigen Glied ausgebildet ist, das näher am Rotor ist, wobei sich dieses Loch in Übereinstimmung mit den Einstellmitteln des kreisförmigen Gliedes befindet, das sich näher am Lager befindet.
3) Bei der Stellungserfassungs-Vorrichtung hat das kreisförmige Glied, das sich näher am Rotor befindet, eine koaxial mit der Welle liegende Vertiefung und das kreisförmige Glied, das sich näher am Lager befindet, ist in dieser Vertiefung so angeordnet, daß das kreisförmige Glied, das näher am Rotor ist, bündig ist mit dem kreisförmigen Glied, das sich näher am Lager befindet.

Bei der im Absatz (1) beschriebenen Stellungserfassungs-Vorrichtung stößt das kreisförmige Stellungserfassungsglied gegen den Rotor so an, daß es mit dem letzteren umläuft, wodurch die Verwendung von Schrauben vermieden werden kann. Die Winkelstellung des kreisförmigen Gliedes kann leicht durch Aufbringen einer Kraft auf die Einstellmittel des kreisförmigen Gliedes verändert werden, wenn die Kraft größer ist als diejenige, mit der das kreisförmige Glied gegen den Rotor anstößt.

Bei der Stellungserfassungs-Vorrichtung nach der Erfindung, wie sie im obigen Absatz (2) beschrieben ist, sind wenigstens zwei kreisförmige Stellungserfassungsglieder vorhanden. Die kreisförmigen Glieder sind im Durchmesser unterschiedlich, so daß die Stellungserfassungsmittel sich miteinander nicht überlappen und das im Durchmesser kleinere ringförmige Glied ist näher an den Fühlmitteln (d.h. am Lager) angeordnet. Um darüberhinaus die Winkelstellung der ringförmigen Glieder durch die Löcher im Rotor einzustellen, sind die Löcher im ringförmigen Glied, das näher am Rotor ist, groß genug ausgebildet, um die Winkelstellung des kreisförmigen Gliedes zu erreichen, das näher am Lager ist. Die Winkelstellung des kreisförmigen Gliedes, das sich näher am Lager befindet, kann daher durch Aufbringen einer Kraft auf die Einstellmittel durch die Löcher in dem ringförmigen Glied hindurch eingestellt werden, das näher am Rotor ist und durch die Löcher im Rotor hindurch.

Die Stellungserfassungs-Vorrichtung nach der Erfindung, wie sie oben im Absatz (3) beschrieben ist, hat wenigstens zwei ringförmige Stellungserfassungsglieder und das ringförmige Glied, das näher am Lager ist, liegt in einer Vertiefung, die im ringförmige Glied ausgebildet ist, das näher am Rotor liegt, so daß die Lageerfassungsmittel der ringförmigen Glieder in einer Ebene liegen. Die Fühler, die am Lager angeordnet sind, haben daher einen gleichen Abstand vom Lager mit dem Ergebnis, daß es nicht nötig ist, die Stellungen dieser Fühler einzustellen und die Ausgangssignale dieser Fühler können in derselben Weise verarbeitet werden.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht mit teilweise weggeschnittenen Teilen, die eine erste Ausführungsform nach der Erfindung darstellen;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die die rechte Seite einer Fühlereinheit darstellt;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Platte zum Erfassen einer unteren Nadelstellung darstellt;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die die Platte zum Erfassen einer oberen Nadelstellung darstellt;

Fig. 5 ist eine Darstellung der rechten Seite einer Riemenscheibe;

Fig. 6 ist eine Darstellung, die ein Werkzeug zeigt;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht mit teilweise weggeschnittenen Teilen, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 8 ist eine Darstellung, die eine Platte zum Erfassen einer oberen Nadelstellung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht mit teilweise weggeschnittenen Teilen, die eine Abwandlung der Erfindung zeigt;

Fig. 10 und 11 sind jeweils eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht der Platte zum Erfassen einer oberen Nadelstellung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 12 bis 16 sind Darstellungen zur Beschreibung einer üblichen Stellungserfassungs-Vorrichtung für eine Nähmaschinennadel.

Es wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1 beschrieben.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Lagerung oder einen Nähmaschinenrahmen; mit 2 ist eine Welle zum Auf- und Abbewegen einer Nähnadel bezeichnet, wobei die Welle drehbar durch ein Lager 1 a im Nähmaschinenrahmen 1 gelagert ist; mit 3 ist ein Rotor bezeichnet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Riemenscheibe ausgebildet ist, die von einem nicht dargestellten, elektrischen Motor über einen endlosen, nicht dargestellten Riemen angetrieben wird und auf der Welle 2 so fest angeordnet ist, daß sie mit der Welle rotiert; mit den Bezugsziffern 4 und 5 sind ringförmige Stellungserfassungsglieder bezeichnet, und zwar jeweils eine scheibenförmige Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung und eine scheibenförmige Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung. Die Platten 4 und 5 sind zwischen der Riemenscheibe 3 und dem Nähmaschinenrahmen 1 so angeordnet, daß die Platte 5 näher am dem Riemenscheibenkörper liegt als die Platte 4, wobei die Platten 4 und 5 in bezug auf die Riemenscheibe 3 verdrehbar sind.

In Fig. 1 bezeichnet weiterhin das Bezugszeichen 20 eine Gleitplatte, die zwischen der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung und der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung angeordnet ist und aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten besteht; mit 21 ist eine Vorspannungsfeder bezeichnet, welche die Platten 4 und 5 und die Gleitplatte 20 in Richtung auf die Riemenscheibe 3 drückt, so daß die Stellungserfassungsplatten 4 und 5 sich in bezug auf die Riemenscheibe dann nicht verdrehen, wenn die Welle anläuft, anhält oder sich dreht; mit 22 ist eine Endplatte zum Festhalten der Stellungserfassungsplatten 4 und 5, der Gleitplatte 20 und der Vorspannungsfeder 21 bezeichnet; mit 23 ist ein C-Ring (Sprengring) bezeichnet, der die Platten 4, 5 und 20, die Feder 21 und die Endplatte 22 auf der Riemenscheibe 3 abstützt.

Weiterhin bezeichnet die Bezugsziffer 60 in Fig. 1 eine Fühlereinheit, die Lichtsender und Lichtempfänger enthält; mit 24 ist eine Diode bezeichnet, die Licht dann aussendet, wenn eine elektrische Spannung an den nicht dargestellten Motor oder an eine Steuertafel zum Steuern des Motors angelegt wird, wobei die Diode 24 an der äußeren zylindrischen Wand der Fühlereinheit 60 so angeordnet ist, daß sie von der Bedienungsperson leicht beobachtet werden kann; mit 7 ist ein Befestigungsohr der Fühlereinheit 60 bezeichnet, das am Nähmaschinenrahmen 1 über eine Schraube 11 befestigt ist.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die die Fühlereinheit 60 aus der Blickrichtung der Riemenscheibenseite darstellt. Im Befestigungsohr 7 ist ein Langloch 7 a ausgebildet, so daß die Fühlereinheit 60 in ihrer Stellung am Nähmaschinenrahmen 1 durch Verdrehen eingestellt werden kann. Die Fühlereinheit 60 hat einen Fühler 6 a zum Erfassen einer unteren Nadelstellung und einen Fühler 6 b zum Erfassen einer oberen Nadelstellung sowie einen Fühler 6 c zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit. Die Fühler 6 a, 6 b und 6 c haben jeweils Lichtsender und Lichtempfänger und sind in verschiedenen Stellungen zwischen den in Betracht gezogenen, reflektierenden Flächen (die später noch beschrieben werden) angeordnet; das bedeutet, daß sie so angeordnet sind, daß bei ihnen der Abstand zwischen dem Lichtaussendungspunkt und dem Lichtempfangspunkt jeweils gleich ist.

In Fig. 3 ist die Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung dargestellt, und zwar aus einer Sicht von der Seite des Nähmaschinenrahmens her. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 4 a eine reflektierende Oberfläche, die durch Beschichten einer Metall- oder Plastikplatte erzeugt worden ist; mit 4 b ist ein Stellungserfassungsmittel bezeichnet, und zwar ein Durchgangsloch oder Einschnitt zum Erfassen der unteren Stellung der Nadel; mit 4 d sind Einstellmittel bezeichnet, und zwar Einstellöcher zum Einstellen des Winkels der Platte zum Erfassen der unteren Nadelstellung in Richtung der Drehbewegung von der Außenseite der Riemenscheibe 3 her.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die die Platte 5 zum Erfassen einer oberen Nadelstellung aus der Sicht vom Nähmaschinenrahmen her zeigt. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 5 a eine reflektierende Oberfläche, die durch Beschichten einer Metall- oder Plastikplatte erzeugt worden ist; 5 b bezeichnet ein Stellungserfassungsmittel, und zwar ein Durchgangsloch zum Erfassen der oberen Nadelstellung, das der oberen Nadelstellung entspricht; 5 c bezeichnet ein Drehgeschwindigkeits-Erfassungsmittel, und zwar Drehgeschwindigkeits-Erfassungs-Durchgangslöcher; 5 d bezeichnet einen Druckbeaufschlagungs-Einstellabschnitt oder Einstellöcher, die dazu vorhanden sind, um den Winkel der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung in Drehrichtung von außerhalb der Riemenscheibe 3 her einstellen zu können; 5 e bezeichnet Rückstellöcher, die in Übereinstimmung mit den Einstellöchern 4 d der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung entsprechen, um die Platte 4 zur Erfassung der unteren Nadelstellung von außerhalb der Riemenscheibe 3 her einstellen zu können; 5 f bezeichnet ein Rückstell-Durchgangsloch, das mit dem Durchgangsloch 4 b der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung entspricht, um einer Lichtreflektion von der reflektierenden Oberfläche 5 a her vorzubeugen, nachdem der Winkel in Drehrichtung der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung eingestellt worden ist.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die die Riemenscheibe 3 von außen her zeigt. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 30 Schrauben, mit deren Hilfe die Riemenscheibe 3 auf der Welle 2 befestigt ist; mit 3 a sind auf der Riemenscheibe ausgebildete Durchgangslöcher bezeichnet, die den Einstellöchern 5 d auf der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung entsprechen; mit 3 b sind Durchgangslöcher an der Riemenscheibe bezeichnet, die den Einstellöchern 4 d auf der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung entsprechen. Mit 3 c sind Winkelskalen bezeichnet, die längs der Durchgangslöcher 3 a und 3 b auf der Riemenscheibe angeordnet sind, um die Einstellwinkel anzuzeigen.

Die Einstellung der Winkel in Drehrichtung der Platten zum Erfassen der Stellung kann wie folgt durchgeführt werden: Bei Belassung der Schrauben in der Stellung, wie sie sind, werden die Stellungserfassungsplatten mit Hilfe eines Werkzeuges verdreht, das in die Einstellöcher 5 d und 4 d durch die in der Riemenscheibe vorhandenen Durchgangslöcher 3 a und 3 b eingesetzt wird.

Die oben beschriebene Winkeleinstellung kann noch einfacher erreicht werden, wenn ein Werkzeug 25 benutzt wird, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Das heißt, der Winkel kann einfach eingestellt werden, indem die beiden vorstehenden Spitzen 25 a des Werkzeugs 25 in die Einstellöcher 5 d oder 4 d eingesetzt werden.

Um die Einstellung der oberen Nadelstellung klar von der der unteren Nadelstellung unterscheiden zu können, sollten die Winkelskalen, die nahe an den auf der Riemenscheibe vorgesehenen Durchgangslöcher angebracht sind, in verschiedenen Farben ausgebildet sein, entsprechend der oberen Nadelstellung und der unteren Nadelstellung.

Wenn es nicht angebracht ist, die Winkelskalen in ihrer Farbe in der oben beschriebenen Weise zu unterscheiden, können Markierungen entsprechend der oberen und unteren Nadelstellung angebracht werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, besteht die Platte 5 zum Erfassen einer oberen Nadelstellung aus einem Kunstharzmaterial, wie z.B. Plastik, und ist vertieft, so daß die reflektierende Oberfläche der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung mit der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung fluchtet. Die Platte 5 hat auf ihrem inneren Umfangsabschnitt Gleitvorsprünge 5 g; das bedeutet, daß beim zweiten Ausführungsbeispiel auf die beim ersten Ausführungsbeispiel verwendete Gleitplatte verzichtet wird. In Fig. 8 ist die Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung dargestellt, und zwar aus der Sicht vom Nähmaschinenrahmen 1 aus. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 5 a die schon erwähnte reflektierende Oberfläche, die durch Beschichten einer Kunststoffplatte entstanden ist; 5 b ist ein Durchgangsloch zum Erfassen der oberen Nadelstellung, das in seiner Lage der oberen Nadelstellung entspricht; 5 c sind Drehgeschwindigkeits-Erfassungsmittel, und zwar Durchgangsbohrungen zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit; 5 d sind Einstellöcher zum Einstellen des Winkels der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung in Richtung der Drehung von der Außenseite der Riemenscheibe 3 her; 5 e sind Durchlaßschlitze, die entsprechend den Einstellöchern 4 d der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung ausgebildet sind, und zwar so, daß die Platte 4 in ihrer Stellung von der Außenseite der Riemenscheibe 3 her eingestellt werden kann; mit 5 h ist der Boden der Vertiefung bezeichnet, die in der Platte 5 ausgebildet ist, wobei dieser Boden 5 h zur Absorption von Licht schwarz eingefärbt ist. Auf diese Weise ist es unnötig, daß die Platte 5 Durchlaßschlitze 5 f hat, wie sie auf der Platte 5 beim ersten Ausführungsbeispiel angeordnet sind. Die andere Anordnung ist dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Wie dies oben beschrieben ist, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel die reflektierende Oberfläche der Platte zum Erfassen der oberen Nadelstellung bündig mit der Oberfläche der Platte zum Erfassen der unteren Nadelstellung. Auf diese Weise sind die Fühler gleich weit entfernt vom lichtaussendenden Punkt bis zum lichtempfangenden Punkt und es ist daher unnötig, die Stellungen der Fühler beim zweiten Ausführungsbeispiel nachzustellen.

In den Fig. 9 und 10 sind Abwandlungen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt.

In Fig. 9 bezeichnet die Bezugsziffer 5 j ein Einstellmittel, und zwar Einstellvorsprünge, die an der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung so ausgebildet sind, daß sie sich durch die Durchgangslöcher 3 a in der Riemenscheibe hindurch erstrecken. Der Drehwinkel kann leicht dadurch eingestellt werden, daß die Einstellvorsprünge 5 j betätigt werden. In ähnlicher Weise können Einstellvorsprünge auf der Platte 4 zum Erfassen der unteren Nadelstellung vorhanden sein, um den Drehwinkel der letzteren einzustellen.

Fig. 10 zeigt die Möglichkeit, wie der Vorsprung an der Platte 5 zum Erfassen der oberen Nadelstellung ausgebildet werden kann, die die Form einer Scheibe aufweist. Dort und in Fig. 11 ist ein Gleitvorsprung 5 g und ein Einstellvorsprung 5 j dargestellt, wobei der letztere beim Stanzen gleichzeitig mit ausgestanzt wird, worauf der entsprechende Abschnitt der Metallplatte anschließend umgebogen wird. Dies ist in Fig. 10 perspektivisch und in Fig. 11 im Schnitt dargestellt.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden zwei ringförmige Stellungserfassungsglieder angewendet; das technische Konzept der Erfindung ist jedoch auch in dem Fall anwendbar, wo nur ein kreisförmiges Stellungserfassungsglied oder mehr als zwei kreisförmige Stellungserfassungsglieder eingesetzt werden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die kreisförmigen Glieder über die Gleitplatte 20, die Vorspannungsfeder 21, die Endplatte 22, den Sprengring 23 und die Gleitvorsprünge 5 g angedrückt; es braucht jedoch nicht im einzelnen betont zu werden, daß sie auch durch andere Mittel angedrückt werden können.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Aussenden und Empfangen eines Lichtsignals zum Erfassen der betreffenden Stellung eingesetzt; die Erfindung ist jedoch darauf oder dadurch nicht eingeschränkt.

Die Erfindung ist zwar im Zusammenhang mit einer Stellungserfassungs-Vorrichtung bei einer Nähmaschine beschrieben worden; das technische Konzept der Erfindung kann jedoch in gleicher Weise auch bei einer Stellungserfassungs-Vorrichtung angewendet werden, bei der ein Stellungserfassungsglied zwischen einem Lager und einem Rotor angeordnet ist.

Wirkungen der Erfindung

Eine so konstruierte Stellungserfassungs-Vorrichtung nach der Erfindung hat die folgenden wesentlichen Wirkungen:

Bei einer Stellungserfassungs-Vorrichtung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist, stoßen der Rotor und das ringförmige Stellungserfassungsglied gegeneinander und die Verwendung von Schrauben kann auf diese Weise vermieden werden, wobei das ringförmige Glied leicht in seiner Winkelstellung mit Hilfe eines Werkzeuges eingestellt werden kann, das durch Löcher im Rotor eingeschoben werden kann und das mit Einstellmitteln im ringförmigen Glied in Eingriff gebracht werden kann.

Bei der Stellungserfassungs-Vorrichtung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist, sind die ringförmigen Glieder in ihrem Radius unterschiedlich, so daß die Stellungserfassungsmittel einander nicht überlappen und die Durchgangslöcher sind im Rotor ausgebildet, so daß die Einstellmittel auf den ringförmigen Gliedern durch diese Durchlaßöffnungen hindurch erreicht werden können. Selbst wenn die Vorrichtung mithin mehrere ringförmige Glieder aufweist, können die Stellungen der ringförmigen Glieder einzeln erfaßt und eingestellt werden.

Bei einer Stellungserfassungs-Vorrichtung, wie sie in Anspruch 3 beansprucht ist, sind mehrere Stellungserfassungsmittel im gleichen Abstand von den Fühlern angeordnet. Eine Einstellung der Fühler und der Abgabe der Erfassungssignale kann daher leicht erreicht werden.

Claims

1. Stellungserfassungs-Vorrichtung, gekennzeichnet durch

- eine Welle;
- ein Lager zum drehbaren Lagern der Welle;
- einen Rotor mit wenigstens einem Durchgangsloch vorbestimmter Ausbildung, das sich längs der Achse der genannten Welle erstreckt, wobei der Rotor fest auf der Welle so angeordnet ist, daß er zusammen mit dieser Welle umläuft,;
- ein ringförmiges Mittel, das auf der Welle so angeordnet ist, daß es zwischen dem Lager und dem Rotor liegt, wobei das ringförmige Mittel Druckglieder aufweist, um das ringförmige Mittel auf den Rotor hin so zu drücken, daß das ringförmige Glied zusammen mit dem Rotor umläuft, wobei Stellungserfassungsmittel auf dem ringförmigen Mittel angeordnet sind, um eine vorbestimmte Stellung der ringförmigen Mittel zu erfassen und ferner Einstellmittel zum Aufbringen einer Kraft durch die Durchgangsbohrungen im Rotor hindurch auf die ringförmigen Mittel, um diese Mittel zusammen mit dem Rotor zu verdrehen, und
- Fühler, die an dem Lager befestigt sind zum Erfassen der Stellungserfassungsmittel der kreisförmigen Mittel, wenn sie gedreht werden.

2. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Mittel wenigstens zwei ringförmige Glieder umfassen, wobei ein ringförmiges Glied, das näher am Rotor angeordnet ist, größer ist als das ringförmige Glied, das näher am Lager angeordnet ist, und wobei das ringförmige Glied Stellungserfassungsmittel auf dem Teil des ringförmigen Gliedes umfaßt, das näher am Rotor ist, das nicht durch das ringförmige Glied überlappt wird, das näher am Rotor ist, und das ebenfalls nicht überlappt wird von dem ringförmigen Glied, das näher am Lager liegt; ferner gekennzeichnet durch ein Loch vorbestimmter Ausbildung, das in dem ringförmigen Glied angeordnet ist, das näher am Rotor ist und in Übereinstimmung mit den Einstellmitteln des näher am Lager liegenden ringförmigen Gliedes steht.

3. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das näher am Rotor liegende ringförmige Glied eine koaxial mit der Welle liegende Vertiefung aufweist und daß das ringförmige Glied, das näher am Lager liegt, in dieser Vertiefung so angeordnet ist, daß das näher am Rotor liegende ringförmige Glied mit dem ringförmigen Glied, das näher am Lager liegt, bündig ist.

4. Stellungserfassungs-Vorrichtung, gekennzeichnet durch

- ein ringförmiges Mittel, das mit einem Rotor in Eingriff steht, wobei dieser Rotor auf einer Welle fest angeordnet ist und wenigstens ein Durchgangsloch vorbestimmter Ausbildung hat, das sich längs der Achse der Welle erstreckt und wobei das ringförmige Glied Stellungserfassungsmittel zum periodischen Erzeugen eines Signals in Abstimmung mit der Drehung des Schaftes aufweist;
- Fühlmittel, die den ringförmigen Mitteln auf der stationären Seite in vorbestimmtem Abstand gegenüberstehen, und zwar auf der Seite, die dem Rotor gegenüberliegt, um die Stellungserfassungsmittel des ringförmigen Mittels zu erfühlen;
- Druckmittel zum Drücken der ringförmigen Mittel gegen den Rotor; und
- Einstellmittel zum Aufbringen einer Kraft durch die Durchgangsbohrung des Rotors auf die kreisförmigen Mittel, die gegen den Rotor gedrückt sind, um die Stellung der kreisförmigen Mittel relativ zum Rotor einzustellen.

5. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Mittel aus mehreren kreisförmigen Gliedern bestehen, die in Richtung auf den Rotor vom Fühler her im Durchmesser groß sind und auf der Achse der Welle angeordnet sind sowie durch ein Durchgangsloch, das in dem kreisförmigen Glied ausgebildet ist, das näher am Rotor ist, um die Einstellmittel zu betätigen, mit deren Hilfe das ringförmige Glied eingestellt werden kann, was näher an der Fühlereinheit liegt.

6. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Glieder eine Platte zum Erfassen einer oberen Nadelstellung und eine Platte zum Erfassen einer unteren Nadelstellung sind, die auf einer Welle angeordnet sind, die die Nadel einer Nähmaschine auf- und abbewegt.

7. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungserfassungsmittel des ringförmigen Gliedes, was näher am Rotor ist, sich auf die Fühlereinheit vorstrecken, so daß die Stellungserfassungsmittel mit der Vielzahl von ringförmigen Gliedern miteinander bündig in bezug auf die Achse der Welle sind.

8. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungserfassungsmittel des ringförmigen Gliedes, was näher am Rotor ist, sich auf die Fühlereinheit vorstrecken, so daß die Stellungserfassungsmittel mit der Vielzahl von ringförmigen Gliedern miteinander bündig in bezug auf die Achse der Welle sind.

9. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel aus einer vorgespannten Feder bestehen.

10. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Stellungseinstellmittel für die Fühlmittel zum verdrehbaren Befestigen der Fühlmittel auf einem Nähmaschinenrahmen, um auf diese Weise die Stellung der Fühlmittel in Richtung der Drehung der Welle einstellen zu können.

11. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den unter Druck gesetzten Teilen der Vielzahl von ringförmigen Gliedern Zwischenlagescheiben eingesetzt sind, die es den ringförmigen Gliedern ermöglichen, sich leicht zu drehen.

12. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Betätigens der Einstellmittel ein Werkzeug vorgesehen ist, das in ein Loch eingesetzt und aus ihm abgezogen werden kann, das in dem ringförmigen Glied vorhanden ist.

13. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor Stellungsskalen vorgesehen sind, welche die Stellungen der jeweiligen ringförmigen Glieder in bezug auf die Stellung des Rotors anzeigen.

14. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eine Riemenscheibe ist und daß die ringförmigen Glieder an dieser Riemenscheibe anliegen.

15. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlmittel Anzeigemittel zum Anzeigen der Betriebsbedingungen aufweisen.

16. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel ein am ringförmigen Glied ausgebildeter Vorsprung ist, der sich durch ein Durchgangsloch vorbestimmter Ausbildung erstreckt, das sich im Rotor längs der Achse der Welle erstreckt.

17. Stellungserfassungs-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unter Druck gesetzten Teil eines der ringförmigen Glieder ein Vorsprung so ausgebildet ist, daß er gegen ein anderes ringförmiges Glied anstößt, um auf diese Weise zu ermöglichen, daß sich mehrere ringförmige Glieder leicht gegeneinander verdrehen.