DE4241446C1 - Betätigungsvorrichtung mit eingebautem Drehzahl-Sollwertgeber für den Antriebsmotor einer Nähmaschine - Google Patents
Betätigungsvorrichtung mit eingebautem Drehzahl-Sollwertgeber für den Antriebsmotor einer NähmaschineInfo
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Description
Das Patent betrifft eine Betätigungsvorrichtung für den Antriebsmotor
einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Für die geschwindigkeitsmäßige Steuerung von Nähmaschinen und die
Durchführung zusätzlicher Schaltvorgänge, wie z. B. Nähfußsenken,
Nähfußanheben und Fadenschneiden, werden bei sitzender Position der
Bedienungsperson im allgemeinen Betätigungsvorrichtungen verwendet,
die entweder eine einzige, aus einer Ausgangsstellung in zwei
verschiedene Richtungen aktiv verschwenkbare Betätigungsplatte oder
mehrere nebeneinander angeordnete, in nur einer Richtung aktiv
verschwenkbare Betätigungsplatten aufweisen. Diese Betätigungsplatten
sind üblicherweise auf einem Holm des Nähmaschinengestells gelagert
und über ein Gestänge mit der Motorsteuerung verbunden, wobei der
Drehzahl-Sollwertgeber und die Schalter für die Zusatzfunktionen in
einem mit dem Motor verbundenen Gehäuse untergebracht sind. Eine
solche Anordnung ist der EP 0 068 667 A1 entnehmbar.
Bei stehender Bedienungsposition ist es wegen des größeren Abstandes
zwischen der Betätigungsvorrichtung und dem Motor und wegen des je
nach Art und Ausbau des Nähaggregates unterschiedlichen Standortes der
Bedienungsperson zweckmäßig, die Betätigungsvorrichtung über ein
flexibles Kabel mit der Motorsteuerung zu verbinden. Hierbei ist es
aber erforderlich, den Drehzahl-Sollwertgeber und die Schalter für die
Zusatzfunktionen innerhalb der Betätigungsvorrichtung unterzubringen.
Ein Beispiel für eine solche Betätigungsvorrichtung zeigt in
Verbindung mit einer einzigen Betätigungsplatte die DE 89 01 552 U1,
während die DE 42 01 911 A1 die Verwendung mehrerer nebeneinander
angeordneter Betätigungsplatten offenbart. Bei beiden Vorrichtungen
sind die Betätigungsplatten zwar in bedienungsgünstiger Weise mit
einem verhältnismäßig geringen Abstand und unter einem sehr flachen
Winkel zum Fußboden angeordnet, jedoch sind in beiden Fällen der
Drehzahl-Sollwertgeber und die Schalter für die Zusatzfunktionen in
einem am vorderen Ende einer jeden Vorrichtung befindlichen Gehäuse
angeordnet, das vergleichsweise hoch baut und deshalb störend wirken
kann. Dies gilt insbesondere für die Betätigungsvorrichtung nach der
DE 89 01 552 U1, bei der die Federmittel, welche die Betätigungsplatte
im unbelasteten Zustand in einer mittleren Ausgangsstellung halten,
ebenfalls in dem besagten Gehäuse untergebracht sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die insgesamt flach baut und sich von einer
Bedienungsperson in vielfältiger Art betätigen läßt. Die Aufgabe wird durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die Maßnahme, die Betätigungsplatte wahlweise um eine von zwei
einen gegenseitigen Abstand aufweisenden und im wesentlichen parallel
zueinander ausgerichteten Achsen zu verschwenken, sind nicht mehr wie
bisher wenigstens zwei gegensinnig wirkende Federn für das Halten bzw.
Zurückbewegen der Betätigungsplatte in der bzw. in die
Ausgangsstellung erforderlich, sondern genügt es, im einfachsten Fall
zwischen den beiden Achsen nur ein einziges federndes Haltemittel
anzuordnen, das zudem nur in einer Richtung federnd wirksam zu sein
braucht. Da dieses federnde Haltemittel neben der Federfunktion
zugleich auch eine Haltefunktion äusübt, wird durch diese Maßnahmen
nicht nur die angestrebte flache Bauweise, sondern darüber hinaus auch
eine Vereinfachung des Aufbaues der Betätigungsvorrichtung erzielt.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung läßt auch eine vorzugsweise und äußerst vorteilhafte Benutzung für Näharbeitsplätze
zu, bei denen die Bedienungsperson steht, in dem die Bedienungsperson die Betätigungsplatte nur
mit der Schuhsohle betätigt und sich mit dem Schubabsatz auf dem Fußboden abstützt,
was durch die flache Bauweise besonders begünstigt wird.
Die im Anspruch 2 angegebene Weiterbildung der Betätigungsvorrichtung
stellt eine besonders einfache Version einer flach bauenden
Schwenklagerung dar. Die angestrebte flache Bauweise läßt sich aber
auch durch andere offene Lagerausbildungen erzielen, wobei die besagte
Kante beispielsweise auch als eine im querschnitt halbrunde Rippe
ausgebildet sein könnte, die mit einer entsprechenden halbrunden
Ausnehmung am Gegenstück zusammenwirkt.
Obwohl als federnde Haltemittel verschiedenartige Bauelemente in Frage
kommen können, wie z. B. flache Federbügel, besteht eine bevorzugte
Ausführungsform gemäß Anspruch 3 darin, daß zwei auf einer parallel zu
den Begrenzungskanten des Distanzstückes verlaufenden Linie
angeordnete Schrauben und diesen zugeordnete Tellerfedern verwendet
werden.
Es ist für den Fall, daß mit Hilfe einer einzigen Betätigungsplatte
nicht nur Drehzahl-Sollwerte erzeugt, sondern zusätzliche
Schaltvorgänge wie z. B. Nähfußsenken, Nähfußanheben und
Fadenschneiden durchgeführt werden sollen, sehr zweckmäßig, zwischen
den einzelnen Schaltstellungen der Betätigungsplatte sog. Druckpunkte
vorzusehen, zu deren Überwindung die Bedienungsperson eine spürbar
größere Kraft aufzuwenden hat, wodurch die verschiedenen
Schaltstellungen der Betätigungsplatte deutlich voneinander abgegrenzt
sind. Die DE-PS 29 13 861 schlägt hierzu eine Lösung vor (diese kann
mit der Betätigungsvorrichtung nach der DE 89 01 552 U1 in Verbindung
stehen), die zwei zweischenklige Drehfedern, einen vielgestaltigen
Betätigungsarm und eine mehrere Langlöcher aufweisende Führungsplatte
für die Federschenkel aufweist und daher ziemlich aufwendig und
platzraubend ist. Das gleiche Ergebnis wird bei der erfindungsgemäßen
Betätigungsvorrichtung durch die im Anspruch 4 angegebene Maßnahme
erzielt, daß zwischen dem wenigstens einen Haltemittel und der rechten
und linken Achse wenigstens eine zusätzliche gegenüber diese
höhenversetzte Achse vorgesehen ist. Diese wenigstens eine zusätzliche
Achse bildet beim Schwenken der Betätigungsplatte die erste wirksame
Schwenkachse, wobei aufgrund des kleineren Abstandes zum federnden
Haltemittel das Schwenken der Betätigungsplatte mit deutlich kleinerer
Kraft erfolgt, als zu dem Zeitpunkt, zu dem eine der beiden weiter
entfernten Achsen wirksam wird. Da die wenigstens eine zusätzliche
Achse gemäß Anspruch 5 ebenfalls von einem aus einer Kante und einer
dieser zugeordneten Stützfläche bestehenden offenen Schwenklager
gebildet ist, wird somit ohne weitere Hilfsmittel und damit auf
besonders einfache Weise im Schwenkweg der Betätigungsplatte
wenigstens ein Druckpunkt geschaffen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 6 bis 9
angegeben.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Betätigungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung nach Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 2a die Schwenklage der Betätigungsplatte bei Beaufschlagung mit
geringer Betätigungskraft;
Fig. 2b die Schwenklage der Betätigungsplatte bei Beaufschlagung mit
größerer Betätigungskraft und
Fig. 3 ein Diagramm mit dem Verlauf der Betätigungskraft in
Abhängigkeit vom Schwenkweg der Betätigungsplatte, der
Zuordnung der wegabhängig erzeugten Signalspannung und der
wegabhängigen Festlegung von Drehzahl-Sollwerten und
Schaltpunkten.
Die Betätigungsvorrichtung enthält eine Bodenplatte 1, auf der mit
gegenseitigem Abstand zwei flache rechteckförmige Auflageplatten 2
befestigt sind. Die Betätigungsvorrichtung weist ferner eine an den
Kanten umgebogene Betätigungsplatte 3 auf, an deren Unterseite eine
rechteckförmige Distanzplatte 4 befestigt ist. Die Dicke der
Distanzplatte 4 ist um ein mehrfaches größer als die Dicke der
einzelnen Platten 1 bis 3 und die Länge um ein geringes Maß kürzer als
die Länge der beiden Auflageplatten 2.
Auf einer durch die Mitte der Distanzplatte 4 hindurchgehenden, quer
verlaufenden Linie 5 sind in der Distanzplatte 4 zwei Sackbohrungen 6
ausgebildet, die einen schmalen Wandsteg 7 belassen. In den
Sackbohrungen 6 ist je eine in der Bodenplatte 1 und der jeweiligen
Auflageplatte 2 eingeschraubte Bundschraube 8 aufgenommen. Jede
Bundschraube 8 trägt zwischen ihrem Kopf 9 und dem Wandsteg 7 mehrere
Tellerfedern 10. Die Tellerfedern 10 sind in der in Fig. 2
dargestellten Ausgangsstellung der Betätigungsplatte 3 geringfügig
zusammengedrückt, wodurch die Betätigungsplatte 3 unter Vorspannung
auf der Bodenplatte 1 bzw. den Auflageplatten 2 gehalten wird.
An der Unterseite der Distanzplatte 4 sind zwei flache Absätze 11
vorgesehen, wodurch eine mittig liegende Auflagefläche 12 verblieben
ist, die durch eine rechte und eine linke, jeweils parallel zur Linie
5 verlaufende Stufenkante 13 bzw. 14 begrenzt ist. Die Stufenkanten 13
und 14 haben zur Linie 5 einen horizontalen Abstand a. Die Absätze 11
bilden mit den entsprechen den senkrechten Wänden der Distanzplatte 4
eine rechte und eine linke Begrenzungskante 15 bzw. 16. Die ebenfalls
parallel zur Linie 5 verlaufenden Begrenzungskanten 15, 16 haben bei
in Ausgangsstellung befindlicher Betätigungsplatte 3 einen geringen
vertikalen Abstand zu den beiden Auflageplatten 2 und weisen zur Linie
5 einen horizontalen Abstand b auf.
Auf der Bodenplatte 1 ist zwischen den Auflageplatten 2 eine als Steuerplatine dienende flache
Trägerplatte 17 befestigt, die im Bereich ihrer beiden Enden je einen
als Wegsensor dienenden Hallgenerator 18 bzw. 19 aufweist. Den
Hallgeneratoren 18 bzw. 19 gegenüberliegend ist an der
Betätigungsplatte 3 je ein als Weggeberelement dienender
Permanentmagnet 20 bzw. 21 befestigt. In der Trägerplatte 17 ist eine
nicht dargestellte Signalauswerteschaltung integriert, wodurch die
Trägerplatte 17 eine Steuerplatine darstellt, deren größte Dicke im
Bereich der Distanzplatte 4 kleiner ist als die Dicke der beiden
Auflageplatten 2. Hierbei sind die Hallgeneratoren 18, 19 durch eine
bekannte und daher nicht dargestellte Brückenschaltung signalmäßig
miteinander verknüpft, wodurch z. B. temperaturbedingte Störeinflüsse
kompensiert werden.
Von der Signalauswerteschaltung der Trägerplatte 17 führt ein Kabel 22
zu der ebenfalls nicht dargestellten Motorsteuerung bzw. dem
Antriebsmotor. Die einander zugeordneten Hallgeneratoren 18, 19 und
Permanentmagnete 20, 21 sind in je einem Schaumstoffkissen 23, 24
eingebettet und auf diese Weise gegen Verschmutzung geschützt. Auf der
Oberseite der Betätigungsplatte 3 ist ein rutschfester Belag 25
aufgebracht.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm ist zum einen die zum
Schwenken der Betätigungsplatte 3 erforderliche Kraft F und zum
anderen die Hallspannung U über dem Schwenkweg S der Betätigungsplatte
3 dargestellt.
Die Stufenlinie F/S zeigt den Kraftverlauf beim Schwenken der
Betätigungsplatte 3, wobei der rechts von F0 liegende Teil den
Kraftverlauf beim Rechtsschwenken und der linke Teil den Kraftverlauf
beim Linksschwenken darstellt. Die Kurve U/S zeigt den Verlauf der
Hallspannung U über dem Schwenkweg S der Betätigungsplatte 3, wobei
beim Rechtsschwenken die Hallspannung ansteigt und beim Linksschwenken
abnimmt. Es sind hierbei bestimmten Hallspannungen bestimmte
Schaltfunktionen und Drehzahl-Sollwerte zugeordnet. In der
unbelasteten Ausgangsstellung der Betätigungsplatte 3 herrscht die
Hallspannung U0, bei der keine Schaltfunktion ausgeübt wird.
Die Betätigungsvorrichtung wird vorzugsweise derart benutzt, daß die
Bedienungsperson die Betätigungsplatte 3 nur mit der Schuhsohle
betätigt, sich mit dem Schuhabsatz dagegen auf dem Fußboden abstützt.
Zum Verschwenken der Betätigungsplatte 3 muß die Bedienungsperson
zunächst die Vorspannkraft FV der Tellerfedern 10 überwinden und zwar
sowohl beim Rechts- wie beim Linksschwenken. Beim Rechtsschwenken
bildet die mit den Auflageplatten 2 gemeinsam eine offene
Schwenklagerung bildende Stufenkante 13 für die Betätigungsplatte 3
die zu diesem Zeitpunkt wirksame Schwenkachse. Da der Abstand a
zwischen der Stufenkante 13 und den Bundschrauben 8 mit den
Tellerfedern 10 verhältnismäßig klein ist, braucht zum weiteren
Verschwenken nur eine geringfügig ansteigende Kraft F aufgewendet zu
werden, was in einem flachen Anstieg des Kraftverlaufs F/S im Diagramm
der Fig. 3 zum Ausdruck kommt. Wie aus Fig. 2a ersichtlich ist, muß
hierbei das Moment aus der aufgebrachten Betätigungskraft F1 und dem
Abstand c zwischen deren Angriffspunkt und der Stufenkante 13 größer
sein als das Moment aus der Federkraft FT der Tellerfedern 10 und dem
Abstand a.
Beim Schwenkweg SP1 und der zugeordneten Hallspannung UP1 wird die
Steuerung veranlaßt, den Nähfuß der Nähmaschine abzusenken.
Bevor die Nähmaschine eingeschaltet werden kann, muß zunächst der im
Schwenkweg der Betätigungsplatte 3 vorgesehene rechte Druckpunkt SDR
überwunden werden. Dieser kommt dadurch zustande, daß beim Aufsetzen
der äußeren Begrenzungskante 15 der Distanzplatte 4 auf die
Auflageplatten 2 diese im größeren Abstand b zur Linie 5 verlaufende
mit den Auflageplatten 2 gemeinsam ebenfalls eine offene
Schwenklagerung bildende Begrenzungskante 15 ab diesem Zeitpunkt die
Schwenkachse für die Betätigungsplatte 3 bildet. Aufgrund des größer
gewordenen Abstandes b und des kleiner gewordenen Abstandes d zwischen
dem Angriffspunkt der Betätigungskraft F und der Schwenkachse muß nun
für das weitere Verschwenken der Betätigungsplatte 3 eine deutlich
größere Kraft FD aufgewendet werden, was im Kraftverlauf F/S einen
Stufensprung zur Folge hat. Wegen des größeren Abstandes b der
Schwenkachse muß nun auch für das weitere Verschwenken eine stärker
ansteigende Kraft F aufgewendet werden, was sich in einem steileren
Anstieg des Kraftverlaufes F/S im Diagramm der Fig. 3 ausdrückt. Wie
aus Fig. 2b ersichtlich ist, muß hierbei das Moment aus der
aufgebrachten Betätigungskraft F2 und dem Abstand d größer sein als
das Moment aus der Federkraft FT und dem Abstand b.
Ab dem Schwenkweg S1 und der zugeordneten Hallspannung U1 beginnt die
Nähmaschine mit der Drehzahl U1 zu arbeiten. Mit weiterem
Rechtsschwenken werden die Drehzahlen n2 bis nn geschaltet.
Beim Linksschwenken der Betätigungsplatte 3 wird beim Schwenkweg SP2
die Hallspannung UP2 erzeugt. Diese bewirkt, daß der Nähfuß der
Nähmaschine angehoben wird. Beim weiteren Linksschwenken wird nach
Uberwindung des linken Druckpunktes SDL bei Erreichen des Schwenkweges
SF über die zugeordnete Hallspannung UF ein Fadenschneidvorgang
ausgelöst. Da die beim Linksschwenken wirksamen Kanten 14 und 16 den
gleichen Abstand a bzw. b zur Linie 5 wie die entsprechenden Kanten 13
und 15 haben, ist der Kraftverlauf F/S der zum Verschwenken
aufzuwendenden Kraft der gleiche wie beim Rechtsschwenken.
Claims (9)
1. Betätigungsvorrichtung mit eingebautem Drehzahl-Sollwertgeber
für den Antriebsmotor einer Nähmaschine und mit Mitteln zum
Schalten von Zusatzfunktionen, wobei die Vorrichtung eine
Bodenplatte und eine relativ zu dieser bewegbare
Betätigungsplatte 3 aufweist, die durch Federmittel in einer
Ausgangsstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Betätigungsplatte (3) über ein zwischen ihr und der
Bodenplatte (1) angeordnetes, eine ebene Auflagefläche (12)
aufweisendes Distanzstück (4) auf der Bodenplatte (1) abstützt
und durch wenigstens ein federndes Haltemittel (8, 10) in der
Ausgangsstellung gehalten ist, aus der heraus sie um eine rechte
oder eine linke, einen gegenseitigen Abstand aufweisende und im
wesentlichen parallel zueinander ausgerichtete Achse (Begrenzungskante 15, 16)
entgegen der Federkraft des Haltemittels (8, 10) schwenkbar ist
und daß an der Betätigungsplatte (3) oder der Bodenplatte (1)
wenigstens ein Sensor (18; 19) angeordnet ist, dessen
Signalwerten bestimmte
Schaltfunktionen und/oder Drehzahl-Sollwerte zugeordnet sind.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Achse von einem aus einer Kante (15; 16) des
Distanzstückes (4) und der dieser zugeordneten Stützfläche
(1; 2) bestehenden offenen Schwenklager gebildet ist.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Betätigungsplatte (3) und
der Distanzplatte (4) mit der Bodenplatte (1) zwei auf einer
parallel zu den beiden Achsen (15, 16) der Distanzplatte (4)
verlaufenden Linie (5) liegende Schrauben (8) dienen, denen
Tellerfedern (10) zugeordnet sind.
4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines Druckpunktes im
Schwenkweg der Betätigungsplatte (3) zwischen dem federnden
Haltemittel (8, 10) und den beiden ersten Achsen (15, 16)
wenigstens eine zusätzliche parallel verlaufende Achse (13; 14)
vorgesehen ist, die derart gegenüber diesen höhenversetzt ist,
daß sie beim Schwenken der Betätigungsplatte (3) vor den beiden
ersten Achsen (15, 16) wirksam ist.
5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine zusätzliche Achse ebenfalls von einem
aus einer Kante (13; 14) und einer dieser zugeordneten
Stützfläche (1; 2) bestehenden offenen Schwenklager gebildet
ist.
6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Distanzstück als eine an der Unterseite der
Betätigungsplatte (3) befestigte Distanzplatte (4) ausgebildet
ist, bei der zwei äußere Begrenzungskanten (15, 16) die rechte
bzw. linke Achse bilden und bei der durch wenigstens einen
Absatz (11) eine innenliegende Stufenkante (13; 14) geschaffen
ist, welche die wenigstens eine zusätzliche Achse bildet.
7. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Distanzplatte (4) im Bereich der federnden
Haltemittel (8, 10) auf zwei einen gegenseitigen Abstand
aufweisenden auf der Bodenplatte (1) befestigten Auflageplatten
(2) abstützt und daß auf der Bodenplatte (1) zwischen den beiden
Auflageplatten (2) eine den wenigstens einen Sensor (18; 19)
aufnehmende Steuerplatine (17) befestigt ist.
8. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des
Distanzstückes (4) je ein Sensor (18; 19) vorgesehen ist und
beide Sensoren (18, 19) in an sich bekannter Weise in einer
Brückenschaltung miteinander verbunden sind.
9. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Sensoren (18,
19) und ggf. diesem bzw. diesen zugeordnete Weggeberelemente
(20; 21) in einem Schaumstoffkissen (23; 24) eingebettet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924241446 DE4241446C1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Betätigungsvorrichtung mit eingebautem Drehzahl-Sollwertgeber für den Antriebsmotor einer Nähmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924241446 DE4241446C1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Betätigungsvorrichtung mit eingebautem Drehzahl-Sollwertgeber für den Antriebsmotor einer Nähmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4241446C1 true DE4241446C1 (de) | 1993-10-07 |
Family
ID=6474773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19924241446 Expired - Fee Related DE4241446C1 (de) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Betätigungsvorrichtung mit eingebautem Drehzahl-Sollwertgeber für den Antriebsmotor einer Nähmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4241446C1 (de) |
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1992
- 1992-12-09 DE DE19924241446 patent/DE4241446C1/de not_active Expired - Fee Related
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