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Nähmaschinen-Kupplungsmotor Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Kupplungsmotor für Nähmaschinen od. dgl. mit einer Einrichtung zum Anhalten der
Nähmaschine in einer vorherbestimmten Stellung, z. B. in der oberen oder unteren
Totlage der Nadel.
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Bei den bisher bekanntgewordenen Kupplungsmotoren dieser Art ist das
Bremswiderlager für die axial verschiebbare Kupplung scheibe, die in ihrer einen
Endstellung mit dem Schwungrad des Antriebsmotors und in. der anderen Enidstellung
mit dem besagtes Bremswidierlager zusammenarbeitet, als drehbare Scheibe ausgebildet.
Das drehbare Bremswiderlager wird von einem elektrischen Hilfsmotor zwangläufig
über ein Schneckenuntersetzungsgetriebe in langsame Rotation versetzt, bremst die
vom Antriebsmotor abgekuppelte Kupplungsscheibe auf die niedrige Tourenzahl herunter
und setzt den Nähmaschinenantrieb beim Erreichen der gewünschten Nadelstellung still.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Nähmaschinen-Kupplungsmotars,
der die gleichen Aufgaben erfüllt, in seinem Aufbau jedoch einfacher und robuster
ist. Das Hauptmerkmal der Erfindung wird darin erblickt, d.aß die axial verschiebbare
Kupplungsscheibe selbst als Rotor eines zusätzlichen Drehmotors ausgebildet ist,
dessen Drehfeld mit gegenüber dem Hauptantrieb wesentlich niedrigerer Tourenzahl,
z. B. 175 U/min, umläuft und. die vom Hauptantriebsmoto,r abgekuppelte Rotor-Kupplungsscheibe
auf die niedrige Tourenzahl herunterbremst.
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Die momentane Stillsetzung der langsam umlaufenden Rotor-Kupplungsscheibe,
beim Erreichen der gewünschten Nadelstellung, erfolgt nach einem weiteren Erfindungsmerkmal
in der Weise, daß der feststehenden Statorwicklung des zusätzlichen Drehstrom-Hilfsmotors
über ein elektrisches Magnetsteuersystem und über eine mit der Nähmaschinenwelle
synchron laufende Kontakteinrichtung, nach Abschaltung des Drehstroms, Gleichstrom
zugeführt wird, wodurch eine scharfe Abbremsung stattfindet.
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Die Erfindung ist in der Beschreibung an Hand der Zeichnung, die ein
Ausführungsbeispiel der Anlage schematisch veranschaulicht, hinsichtlich Aufbau
und Funktion ausführlich erläutert.
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Der Elektromotor 1 ist als normaler Drehstrommotor ausgebildet und
läuft, wie es bei den :Motoren zum Antrieb von Nähmaschinen allgemein üblich ist,
mit 1500 oder 3000 U/miln um. Zur Unterstützung des Anzugsmomentes ist auf der Motorwelle
2 ein Schwungrad 3 vorgesehen, welches einen Friktionsbe.lag 4 trägt. Der Elektromotor
1 ist über einen normalen Schalter 5 mit dem Stromnetz verbunden und läuft ständig
um.
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An dem Gehäuse des Elektromotors 1 ist das Kupplungsgehäuse 6 angeflanscht,
welches das Motorschwungrad 3 und die axial verschiebbare Kupplungsscheibe 7 umschließt.
Die Kupplungsscheibe 7 sitzt fest auf der Welle 8, die in dem Lager 9 läuft und
auf ihrem vorderen Ende eine Riemenscheibe 10 trägt. Der Kupp.lungeeinrückhebel
11 ist am Gehäuse 6 auf einem Bolzen 12 drehbar gelagert. Er wird in seiner Ruhelage
durch die Feder 13 gegen die einstellbare Anschlagschraube 14 gehalten. In dieser
Ruhelage besteht zwischen dem umlaufenden Motorschwungrad 3 und der Kupplungsscheibe
7 keine Verbindung. Beim Betätigen des Kupplungseinrückhebels 11, was durch Niedertreten
des Fußpedals 15 geschieht, wird das Lager 9 vermittels der Bolzen 16 nach innen
verschoben und die Kupplungsscheibe 7 über das Drucklager 17 gegen den Friktionsbelag
4 des Motorschwungrades 3 gedrückt. In dieser Stellung wird die Kupplungsscheibe
7 und über diese die Welle 8 und die Riemenscheibe 10 von dem Elektromotor 1 mitgenomm-en,
wodurch dann. auch die Nihmasehine, die über einen Riemen mit der Riemenscheibe
10 verbunden ist, in Betrieb gesetzt wird.
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An dem Kupplungseinrückhebe111 ist eine Zugstange 18 angelenkt, die
beim Niederdrücken des Fußpedals 15, d. h. beim Inbetriebsetzen der Nähmaschine,
einen Schalter 19 öffnet, der den Stromkreis der nachfolgend beschriebenen Hilfseinrichtung
mit dem Netz verbindet.
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Wird das Fußpedal 15 zwecks Stillsetzung der Nähmaschine freigegeben,
so zieht die Feder 13 den Kupplungshebel 11 bis zum Anschlag 14 zurück, die Kupplungsscheibe
7 bewegt sich dabei nach rechts, und die Kraftübertragung vom Motor 1 ist unterbrochen.
Damit
nun die Nähmaschine in kürzester Zeit zum Stillstand gelangt, ist die Kupplungsscheibe
7 als Rotor bzw. Anker eines Drehstrommotors ausgebildet. Die Rotor-Kupplungsscheibe
7 wird von einem Drehstromstato.r 20 umschlossen, dessen Wicklung 21 derart ausgelegt
ist, daß das Drehfeld mit z. B. 175 U/min umläuft, und zwar in derselben Drehrichtung
wie das Drehfeld des Hauptmotors 1.
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Die Rotor-Kupplungsscheibe 7 ist beispielsweise trommelförmig ausgebildet;
und an der Innenbahn des Trommelmantels sind Eisenstäbchen 22 eingelassen, die in
der Wicklung eines im Bereich der Eisenstäbchen angeordneten Elektrömagneten 23
eine Spannung induzieren. Diese Spannung -wird dem Relais 24 zugeführt, das die
Aufgabe hat, den Kontakt 25 zu trennen. Beim Abkuppeln der Rotor-Kupplungsscheibe
7, d. h. bei Freigabe des Fußpedals 35, hat dieselbe zunächst noch eine hohe Umlaufgeschwindigkeit,
so daß die in dem Elektromagneten 23 erzeugte Spannung hoch genug bleibt, um das
Relais 24 in der angezogenen Stellung zu halten, d. h. der Kontakt 25 bleibt zunächst
noch getrennt:-Der Kontakt 25 liegt iii einem Stromkreis, der, ausgehend von einem
Transformator 26, über das Kontaktsegment 27 und den Schleifkontakt 28, den Schalter
29 und die Magnetspule 30 läuft. Solange das Relais 24 wirksam ist, ist der Kontakt
25 getrennt, und somit die Magnetspule 30 stromlos. Der mit dem Eisenkern 31 der
Magnetspule 30 in Verbindung stehende Dreipolschal,ter 32 liegt unter der
Wirkung der Zugstange 33 gegen die Kontakte 34-34', 35-35', 36-36'. Da auch der
durch die Zugstange 18 mit dem Kupplungshebel 11 verbundene Schalter 19 bei Freigabe
des Fußpedals 15, d. h. beim Ausrücken der Rotor-Kupplungsscheibe 7, geschlossen
wurde, wird der Statorwicklung 21 Drehstrom zugeführt, und das nunmehr auftretende,
langsam umlaufendie Drehfeld bremst die Rotor-Kupplungsscheibe 7 auf die Tourenzahl
des Drehfeldes herunter.
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Wenn die Rotor-Kupplungsscheibe 7 auf etwa 190 U/min abgebremst ist,-
wird die in dem Elektromagneten 23 erzeugte Spannung so gering, daß das Relais 24
den Anker losläßt, wodurch der Kontakt 25 den Transformatorstromkreis schließt.
Dem Relais 24 ist ein einstellbarer Widerstand 37 vorgeschaltet, mittels dessen
der Abschaltpunkt eingestellt werden kann.
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Der in dem Transförmatorstromkreis liegende Schleifkontakt 28 ist
mit der Nähmaschine, z. B. mit dem Handrad, synchronisiert. Der Ring 38 mit dem
Kontaktsegment 27 ist stationär, z. B. auf der Nähmaschinentischplatte, befestigt
und ist einstellbar, je nachdem, in welcher Phasenlage die Nähmaschine angehalten
werden soll. Wenn die Umlaufgeschwindigkeit der Rotor-Kupplungsscheibe 7 so weit
abgebremst ist, daß der Kontakt 25 den Stromkreis geschlossen hat, so steht vielleicht
der Schleifkontakt28 noch nicht auf dem Kontaktsegment 27.
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Das in dem Stator 20 erzeugte Drehfeld nimmt nun die Rotor-KupplungEschai'be
7 mit der langsamen Umdrehungszahl von 175 U/min so lange mit, bis der Schleifkontakt
28 auf das Kontaktsegment 27 aufläuft. In dem Augenblick des Auflaufens wird der
Stromkreis über Transformator 26, Kontaktsegment 27, Schleifkontakt 28, Schalter
29, Kontakt 25 und Magnetspule 30 geschlossen. Die Magnetspule 30 zieht den Eisenkern
31 an und- bringt dadurch den Dreipolschalter 32 in die andere Stellung, in der
er die Kontakte 40-40', 41-41', 42-42' miteinander verbindet.
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Die Schalterkontakte 40, 41 und 42 sind unterein-` aner. und mit dem
Gleichrichter 43 verbunden. Der zweite Ausgangspunkt des Gleichrichters 43 ist mit
dem Sternpunkt dier Drehsgtromwicklumg 21 des Stators.20 verbunden. Die beiden weiteren
Ausgangspunkte des Gleichrichters 43 sind mit dem Drehstromnetz verbunden, aus dem
der Gleichrichter bei geschlossenem Sehalter 19 gespeist wird. Nach dem
Ab-
schalten, des Drehstromes von der Statorwicklung 21, was durch die magnetische
Umschaltung des Dreipolschalters 32 erfolgt, wird dieser Wicklung nunmehr Gleichstrom
zugeführt, wodurch eine scharfe Abbremsung stattfindet und die Nähmaschine in der
durch die Einstellung des Ringes 38 vorherbestimmten Stellung angehalten wird.
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Soll aus irgendeinem Grunde langsam bis an eine Kante od. dgl. herangenäht
werden, so wird der Schalter 29 betätigt, wodurch der Transformatorstromkreis unterbrachen
wird. Die Magnetspule 30 wird stromlos, die Feder 33 schließt den Dreipolschalter
32 gegen die Kontakte 34-34', 35-35', 36-36', der Statorwicklung 21 wird wieder
Drehstrom zugeführt, so daß die Rotor-Kupplungsscheibe 7 mit einer Drehzahl von
175 U/min umläuft, und zwar so lange, wie der Schalter 29 geöffnet bleibt. Wird
der Schalter 29 freigegeben, d. h. geschlossen, so läuft die Nähmaschine wieder
so weit, bis der Schleifkontakt 28 auf das Kontaktsegment 27 aufläuft, d. h. wieder
bis zu der vorherbestimmten Stellung. Der Kontakt 25 blieb bei diesem Vorgang geschlossen,
weil die in dem Elektromagneten 23 erzeugte Spannung bei der niedrigen Tourenzahl
gar nicht hoch genug wurde, um das Relais 24 zur Wirkung zu bringen.