SE451201B - Regleranordning for en elektrisk symaskins motor da maskinens huvudaxel er urkopplad och en spolanordning er inkopplad - Google Patents

Description

451 201 10 15 20 25 30 35 2 åskådliggör två utföringsformer av uppfinningen och där fig. 1 visar ett snitt genom en del av symaskinen med handhjulet och spolanordningen, fig. 2 visar ett kopplingsschema över regleranordningen med en mikrodator som styrorgan, fig. 3 visar ett kopplingsschema över regleranordningen vid vilken en separat kretskoppling aktiverar omkopplingen och fig. 4 visar ett kretsalternativ för den inkopplade opera- tionsförstärkaren enligt fig. 2 och 3.

I fig. 1 återges en del av en kåpa 1 till en symaskin vari ett lager 2 för en huvudaxel 3 är anordnat. Pâ huvudaxeln 3 är ett kopplingsstycke 4 infäst medelst ett stift 5. Dessutom är en via ett drivorgan 6 driven ratt 7 löst lagrad på huvud- axeln 3 med sitt nav 8. I ratten 7 är ett kopplingsstycke 9 radiellt förskjutbart anordnat. Dessutom uppvisar kopplings- stycket 9 en slits 10, som ligger vid sidan om navet 8. Kopp- lingsstycket 9 är utformat med en tapp 11, som medelst en fjä- der 12 tryckes mot en matningsbana 13 i en utlösningsskiva 14, liksom med en ansats 15 som sträcker sig genom en matningsöpp- ning 16 i ratten 7 och samverkar med ett radiellt gående spärr- spår 17 i kopplingsstycket 4. Såväl utlösningsskivan 14 som ratten 7 säkras mot axiell förskjutning medelst en i huvudaxelns 3 ände inskruvad hållskruv 18.

I kåpan 1 är en in- och urkopplingsbar spolanordning 19 inbyggd. Denna uppvisar dels en spolningsaxel 20 för upptagning av en trådspole och dels ett drivhjul 22, som genom spolanord- ningens 19 vridning för att spola upp undertråd är invridbar mot en friktionskant 23 på ratten 7. I det återgivna tillståndet är drivhjulet 22 fjärmat från ratten 7.

För att spola upp undertråd vrids spolanordningen 19 mot ratten 7. Dessutom vrids utlösningsskivan 14 relativt ratten 7 så att kopplingsstyckets 9 matningsbana 13 mot verkan av fjä- dern 12 förskjutes radiellt relativt huvudaxeln 3 och därmed bringar ansatsen 15 ut ur spärrspåret 17. Därigenom frigörs kopplingen mellan ratten 7 och huvudaxeln 3 och ratten 7 driver nu endast spolanordningen 19.

Huvudaxelns 3 återinkoppling sker genom tillbakavridning av utlösningsskivan 14 relativt ratten 7. Därigenom åstadkommer 10 15 20 25 30 35 451 201 3 matningsbanan 13 en förskjutning av ansatsen 15 under medver- kan av fjädern 12 i riktning mot huvudaxeln 3 och ansatsen 15 bringas till anliggning mot kopplingsstyckets 4 yttervägg. Vid drivning av ratten 7 medelst drivorganet 6 vrids ansatsen 15 relativt kopplingsstycket 4 så länge tills den kan falla in i spärrspåret 17 och via detta medbringa huvudaxeln 3.

I den i fig. 2 åskådliggjorda styranordningen antyds huvudaxeln 3 på vilken en pulsgivarskiva 23 är infäst. Denna uppvisar en öppning 26 som samverkar med en ljusdiod 27 och en fototransistor 28. Därtill är lysdioden 27 å ena sidan ansluten till pluspolen på en stabiliserad spänningskälla och å andra sidan jordad via en resistor 29. Fototransistorn 28 är med sin kollektor C ansluten till ingången E1 på en mikrodator 30 och dess emitter E är jordad.

Mikrodatorns 30 ingång E2 är ansluten till utgången A på en komparator 31, vars inverterande ingång E1 är ansluten till en referensspänning. Denna uttas från en spänningsdelare, vilken bildas av två mellan spänningskällans pluspol och jord anslutna resistorer 32 och 33.

En från lysdioden 27 utgående ljusstråle faller därvid vid öppningens 26 passage på den andra sidan av pulsgivarskivan 25 anordnade fototransistorn 28.

Till komparatorns 31 icke-inverterande ingång E2 är ett startmotstånd 34 anslutet, vilket uppvisar en resistanskropp 35 och ett bortkopplingssegment 36 för slutbortkoppling samt är anslutet till spänningskällans pluspol. Startmotståndet 34 är som en del av spänningsdelaren ansluten till en jordad resistor 37. Till ledningen mellan startmotståndet 34 och resistorn 37 o a ena sidan och till den inverterande ingången E1 på en opera- tionsförstärkare 38 å andra sidan är en resistor 39 ansluten.

En utgång A2 på mikrodatorn 30 är via en resistor 40, en som lågpassfilter kopplad operationsförstärkare 41 och en resis- tor 42 ansluten till operationsförstärkarens 38 ingång ET. Opera- tionsförstärkaren 38, vars icke-inverterande ingång E2 är jordad, uppvisar ett av två parallellkopplade resistorsteg 43 pch 44 bestående återkopplingsnät. Resistorsteget 43 består därvid av en seriekopplad resistor 45 och en kondensator 46 och resistor- steget 44 av en seriekopplad analogomkopplare 47 och en resis- tor 48. 10 20 25 30 35 451 201 4 Analogomkopplarens 47 styringång är ansluten till en ut- gång A1 på mikrodatorn 30. Operationsförstärkaren 38 är med sin utgång A ansluten till tändkretsen för en känd Triacstyr- ning 49 för en symaskin via startorganet 6 (se fig. 1) drivan- de drivmotor 50.

Anordningen arbetar på följande sätt: Vid inkoppling av nätströmmen är symaskinens startmot- stånd 34 ej aktiverat och huvudaxeln 3 står stilla. Via spän- ningskällans pluspol spänningsättes reglerkretsen. Därvid lig- ger på var och en av mikrodatorns 30 ingång E2 och utgångar A1 och A2 en L-potential.

Vid aktivering av startmotståndet 34 uppbygges en spän- ning över resistorn 37, som leds till komparatorns 31 ingång E2 och via resistorn 39 till operationsförstärkarens 38 ingång E1.

Så fort spänningen över resistorn 37 överstiger den av spän- ningsdelaren med resistorerna 32 och 33 till komparatorns 31 in- gång E1 förda referensspänningen avger komparatorn 31 en H- potential till mikrodatorns 30 ingång E2. Mikrodatorns utgång A1 uppvisar L-potential varigenom analogomkopplaren 47 förblir bruten. Operationsförstärkaren 38 arbetar därmed som PI-styr- enhet, varvid någon spänning emellertid ej avges från mikro- datorns 30 utgång A2 till operationsförstärkarens 38 ingång E1.

Operationsförstärkarens 38 utgång A utstyr Triacstyrningens 49 tändkrets och drivmotorn 50 startar.

När pulser från fototransistorn 28 avges inom en förut- bestämd tid efter start (ca 100 msek) till mikrodatorns 30 in- gång E1, när symaskinens huvudaxel 3 alltså ej är bortkopplad från drivmotorn bibehålles reglerdrivningen för triacstyrningen 49. Från mikrodatorns 30 utgång A2 avges positiva pulser med fast bredd, vilka motsvarar den från pulsgivaren (fototransis- torn 27) till mikrodatorns 30 ingång E1 avgivna frekvensen.

Dessa pulser matas via resistorn 40, operationsförstärkaren 41, som integrerar och negerar desamma, samt resistorn 42 till den summerarpunkt på operationsförstärkaren 38 som bildas av in- gången E1, på vilken även den från startmotstândet 34 via re- sistorn 39 matade positiva börspänningen anligger. Skillnaden mellan de båda spänningarna tillförs operationsförstärkaren 38, som därefter via sin utgång A och via triacstyrningen 49 regle- rar drivmotorns 50 hastighet. 10 15 20 25 30 35 451 201 5 Om det under den förutbestämda tiden av ca 100 msek ej uppträder några pulser på mikrodatorns 30 ingång E1, när alltså symaskinen är omkopplad till spolningsdrift, dvs. huvudaxeln 3 är urkopplad, erhåller utgången A1 H-potential och analogomkopp- laren 47 sluter, varigenom operationsförstärkarens 38 resistor- krets 43 sluts. Mikrodatorns 30 utgång A2 förblir på L-potential.

Drivmotorn 50 styrs numera proportionellt mot den genom start- motståndets 34 läge över resistorn 37 uppbyggande spänningen, vilken vidarematas över den nu som proportionalförstärkare med resistorn 48 arbetande operationsförstärkaren 38 till triac- styrningen 49.

Enligt utföringsformen enligt fig. 3 har mikrodatorn 30 ersatts med en diskret kretsenhet 30a medan de övriga krets- elementen motsvarar dem i kretsen enligt fig. 2 och har för- setts med samma hänvisningsbeteckningar.

Kretsenheten 30a uppvisar en monostabil vippa 101 med en pulsbredd av 100 msek. Vippans 101 ingång E1 är förbunden med komparatorns 31 utgång A. Vippans 101 utgång A är ansluten till ingången E2 på en NOCH-grind 102 och till ingången E2 på en NELLER-grind 103. NOCH-grindens 102 ingång E1 är förbunden med fototransistorns 28 kollektor C. NOCH~grindens 102 utgång A är via en inverterande återkopplingsingång E3 ansluten till en bi- stabil vippa 104, vars D-ingång E1 är förbunden med spännings- källans pluspol och dess C-ingång E2 är ansluten till kompara- torns 31 utgång A. Vippans 104 utgång Ö är ansluten till NELLER- grindens 103 ingång E1, vars utgång A1 är förbunden med analog- omkopplarens 47 styringång. Komparatorns 31 utgång A är förbun- den med en ingång E2 och fototransistorns 28 kollektor är för- bunden med ingången E1 på en ärvärdesbildningsstyrning 105, vars utgång A är ansluten till resistorn 40.

När startmotståndet 34 aktiveras uppbygges en spänning över resistorn 37 som omkopplar komparatorns 31 vid överskridan- det av referensspänningen så att det på vippan 101 och ingången E2 till den bistabila vippan 104 föreligger en H-potential. På vippan 104 lagras därmed vid utgången Ö en L-potential. NOCH- grindens 102 ingång E2 och NELLER-grindens 103 ingång E2 er- håller båda H-potential. Därmed uppvisar NELLER-grindens 103 utgång A1 L-potential och analogomkopplaren 47 förblir bruten varigenom drivmotorn 50 drivs reglerad. 10 15 20 25 30 35 451 201 6 Om pulser från fototransistorn 28 nu inom den förutbe- stämda tiden av 100 msek inkommer till NOCH-grindens 102 in- gång E1 omkopplas den till L-potential på sin utgång A, vari- genom vippan 104 återställes till följd av den inverterande in- gången E3. Dess utgång Ö håller H-potential. Därigenom ändras en tillståndet på NELLER-grindens 103 utgång A1 och analogom- kopplaren 47 förblir bruten varigenom drivmotorn 50 drivs vida- re i reglerat skick.

Ej heller på drivmotorns 50 reglering ändras något när vippans 101 utgång A återgår till L-potential efter slutet på dess bortkopplingsfördröjning eftersom varken NOCH-grinden 102 eller NELLER-grinden 103 omkopplas.

Om det emellertid icke inträder någon puls på NOCH-grin- dens 102 ingång E1 inom den förutbestämda pulsbredden för vippan 101, när alltså spolningsdrift är inkopplad och huvudaxeln 3 är urkopplad, förblir NOCH-grindens 102 utgång A på H-potential och den bistabila vippans 104 utgång Ö på L-potential. NELLER- grindens 103 utgång A1 förblir på L-potential, varigenom analog- omkopplaren 47 även vid spolningsdrift förblir bruten under den monostabila vippans 101 puls så att drivmotorn 50 drivs regle- rad., Efter slutet på vippans 101 puls ändrar sig potentialen på NOCH-grindens 102 ingång E2 och på NELLER-grindens 103 in- gång E2 till L-potential. Tillståndet för NOCH-grindens 102 ut- gång A och vippans 104 utgång Ö ändras ej. På NELLER-grindens 103 ingångar E1 och E2 föreligger nu L-potential så att dess utgång A1 omkopplas till H-potential och analogomkopplaren 47 sluts. Därigenom blir resistorsteget 44 verksamt, vars resis- tor 48 bestämmer förstärkningsgraden för den numera som P-styr- ning arbetande operationsförstärkaren 38.

En kretsvariant för den i fig. 2 och 3 återgivna inkopp- lingen av operationsförstärkaren 38 visas i fig. 4. Denna krets- variant uppvisar i stället för resistorsteget 44 ett resistor- steg 44' som består av två efter varandra inkopplade resistorer I» 48 och 48a. Till en kopplingspunkt M mellan de båda resistorer- na 48, 48a är kollektorn C till en transistor 106 ansluten, vars emitter E är förbunden med jord. Transistorns 106 bas B är kopplad via ett inverterars-teg 107 då kretsvarianten användes 10 15 20 25 451 201 7 i kretsen enligt fig. 2 och till mikrodatorns 30 utgång A1eller vid användning i kretsen enligt fig. 3 till NELLER-grindens 103 utgång A1.

I driftstillståndet "spolning" är mikrodatorns 30 respek- tive NELLER-grindens 103 utgång A1 kopplad till H-potential, så att inverterarens 107 utgång ligger på L-potential och tran- sistorn 106 är spärrad. Därigenom är resistorerna 48 och 48a seriekopplade och motsvarar resistorn 48 i fig. 2. Operations- förstärkaren 38 arbetar i detta tillstånd som P-styrning.

I driftstillståndet "sömnad" är mikrodatorns 30 respek- tive NELLER-grindens 103 utgång A1 kopplad till L-potential.

Därmed ligger inverterarens 107 utgång på H-potential och tran- sistorn 106 är ledande så att den mellan de båda resistorerna 48 och 48a belägna kopplingspunkten M antar jordnivå.

Efter det att båda ingângarna hos en inkopplad opera- tionsförstärkare uppvisar samma nivå och operationsförstärka- rens 38 ingång E2 är jordad har sålunda även ingången E1 jord- potential. Resistorn 48 är med båda ändarna jordad så att in- gången E1 ej pâverkas av denna, den är kvasibortkopplad. Efter- som operationsförstärkarens 38 utgångsimpedans är väsentligt mycket lägre än resistansvärdet för den mellan operationsför- stärkaren 38 och jord liggande resistorn 48a utövar denna ej någon återverkan på operationsförstärkaren 38. Förstärkaregen- skaperna bestämmes därmed medelst resistorsteget 43 och opera- tionsförstärkaren 38 arbetar som PI-styrning. .f/

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 451 201 PÅTENTKRÅV

1. Symaskin med av en huvudaxel (3) drivna sömnadsverktyg, en med huvudaxeln (3) via en koppling (4, 9) förbunden drivmo- tor som är styrbar medelst en regleranordning, som uppvisar en OP-förstärkare (38) med återkopplingskrets (43, 44) och är av- sedd för ändring av varvtalet, en med huvudaxeln förbunden puls- givare (25-28) För att detektera huvudaxelns (3) ärvarvtal och För att avge mot detta varvtal svarande pulser (E1) till regleranrodningen, ett med regleranordningen förbunden regler- motstånd(34) för avgivande av ett mot huvudaxelns börvarvtal svarande spänningsvärde (EZ) samt en spolanordning (19) som är hopkopplingsbar till en rotationsdel (7), som står i fast drivförbindelse med drivmotorn (50), k ä n n e t e c k n a d av att återkopplingskretsen i 0P-förstärkaren (38) består av två parallellkopplade resistorsteg (43 och 44 resp. 44') varav det ena (43) är bortkopplingsbart medelst en av pulsgivaren (25-28) styrd omkopplare (47, 106).

2. Symaskin enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att omkopplaren är utbildad som analogomkopplare (47), vars styrledning är ansluten till utgången (A1) på en styrkrets (30; 30a), vars ena ingång (E2) år förbunden med startmotstån- det (34) och vars andra ingång (E1) är förbunden med pulsgiva- ren (25-28).

3. Symaskin enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k- n a d av att styrkretsen (30) består av en mikroprocessor.

4. Symaskin enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k- n a d av att styrkretsen (30a) uppvisar en NUCH-grind (102), en bistabil vippa (104) och en NELLER-grind (103), varvid NÛCH-grindens (102) utgång (A) är ansluten till vippans (104) inverterande återkopplingsingång (E3) och vippas Ü-utgång är ansluten till NELLER-grindens (103) ena ingång (E1) samt att pulsgivaren (25-28) är förbunden med NUCH-grindens (102) ena (34) med såväl NOCH-grindens (102) som NELLER-grindens (03) andra ingång (EZ) liksom med vippans ingång (E1), startmotståndet (104) dynamiska ingång (E2) och analogomkopplarens (47) styr- ledning är förbunden med NELLER-grindens (103) utgång (A1).

5. Symaskin enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k- n a d av att startmotståndet (34) via en monostabil vippa (101) är ansluten till NUCH-grindens (012) ingång (EZ) och till NELLER-grindens (103) ingång (E2). .q ut