DE2230063A1

DE2230063A1 - Steuervorrichtung zum Antreiben eines Gleichstrommotors, der mit der Antriebswelle einer Nähmaschine kontinuierlich gekuppelt ist

Info

Publication number: DE2230063A1
Application number: DE19722230063
Authority: DE
Inventors: Heinz E. 7501 Blankenloch Walter
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1971-06-21
Filing date: 1972-06-20
Publication date: 1972-12-28
Also published as: IT956750B; FR2143175B1; US3715642A; FR2143175A1; GB1392389A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Steuerstromkreiae für Nähmaschinen und insbesondere auX einen Gleichstromsteuerstromkreis für einen Gleichstrommotor, der mit der Antriebswelle einer Nähmaschine kontinuierlich gekuppelt ißt.

Bekannte elektrische Antriebsvorrichtungen für Nähmaschinen, die Gleichstrommotoren verwenden, verwenden oftmals gesteuerte Siliziuragleichrichter, um eine Wechseleingangs8paimung zu einem Gleichstrom umzuformen. Dynamisches Bremsen wird, üblicherweise durchgeführt durch Sättigen eines gesteuerten Siliziumgleichrichters, der parallel zu der Ankerwicklung des Motors angeordnet ist. Die Probleme, die eich bei Verwendung von gesteuerten Siliziumgleichrichtern ergeben, beispielsweise falsches Zünden, !Commutation, Einblendirapulse usw., erfordern eine ausgetüftelte und komplizierte Schaltung für richtiges Arbeiten.

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Proportionale Gleichstromsteuerstromkreise, die Transistoren mit variablem Einschalt- und Ausschalt-Zeitverhältnis verwenden, um die Mobordrehzahl.zu steuern, erfordern ebenfalls für richtiges Arbeiten ausgeklügelte und komplizierte Schaltungen. Oftmals wird bei diesen Stromkreisen eine Technik angewendet, bei welcher Br^maenergie und Laufenergie oder Antriebsenergie abwechselnd und intermittierend an den Motor angelegt werden, um seine Drehzahl zu steuern.

. Die Einführung von Gleichstrommotoren geringer Trägheit mit sich bewegender Spule und mit oberflächengewickeltem Anker in den letzten Jahren hat zu der Entwicklung neuer verbesserter Vorrichtungen für den Antrieb von Nähmaschinen geführt. Bei diesen Vorrichtungen ist der Gleichstrommotor direkt und kontinuierlich mit der Nähmaschinenantriebswelle gekuppelt, und zwar ohne die Hilfe von Riemen und Riemenscheiben. Die neuen Motoren umfassen Anker sehr geringer Trägheit, beispielsweise eine Kupferspule oder oberflächengewickelte Anker, die kein Eisen enthalten und die in ein Feld konstanten Flusses eingetaucht sind, welches vorzugsweise durch Permanentmagnete geliefert oder gebildet ist. Ein Motor dieser Art ist in der US-PS 2 970 238 beschrieben. Diese Art von Motor hat eine extrem niedrige Ankorinduktanz und sie zeigt als Folge eine elektrische Zeitkonstante, die um ein oder zwei Größenordnungen niedriger ist als die von üblichen Gleichstrommotoren. Die Charakteristiken solcher Motoren sind ein großes Verhältnis von Drehmoment zu Trägheit, niedrige Induktanz, keine magnetische Sättigung, niedrige Spannung und lange Bürstenlebensdauer unter Laufbedingungen oder Betriebsbedingungen.

Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung schafft eine Steuerschaltung, die Gleichspannungen verwendet, um Gleichstrommotoren zu steuern, die ohne Riemen, Riemenscheiben oder Kupplungen kontinuierlich mit der Antriebswelle der Nähmaschine gekuppelt sind. Der Motor weist einen

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Anker geringer Trägheit aui, der in ein Feld konstanten Flusses eingetaucht ist und der für einfache Drehbewegung in geeigneten Lagern gelagert ist. Schnelle Beschleunigung und Steuerung der Laufdrehzahl ist erhalten einzig durch Steuerung der an den Anker des Motors gekoppelten Gleichspannung mit einer geeigneten Transistorschaltung. Schnelle Verzögerung ist erhalten durch Verringerung der an den Anker angelegten Spannung und weiterhin durch Schaffung einer aufzehrenden Last parallel zu dem Anker für dynamisches Bremsen. Alle Arbeitsvorgänge erfolgen bei Ansprechen auf einfache Änderungen oder Variationen einer Bezugsspannung, die durch einen von der Bedienungsperson betätigten Fußkontroller erzeugt ist, der als Geber für Eingangsbefehlssignale wirkt. Der Gleichspannungsantrieb für den Motor ist im wesentlichen auf Null zurückgeführt und gleichzeitig wird eine dynamische Bremsung automatisch ausgeführt, wenn der Befehl erteilt wird, daß die Motordrehzahl verringert werden soll oder der Motor stillgesetzt werden soll.

In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung schafft die bevorzugte Ausführungsform eine Steuervorrichtung zum Antreiben eines Gleichstrommotors, der mit der Antriebswelle einer Nähmaschine kontinuierlich gekuppelt ist. Die Vorrichtung kann von einer handelsüblichen WechselspannungBquelle erregt werden und sie weist eine Einrichtung auf, um die Wechselspannung zu einer variablen Gleichspannung umzuformen. Die Vorrichtung umfaßt eine dynamische Bremseinrichtung zum kontinuierlichen Bremsen de» Motors, die eine Spule und zwei gewöhnlich geschlossene . Kontaktο aufweist, wobei die Spule in Reihe mit dem Motor geschaltet ist und die Kontakte widerstandsbehaftet parallel zu dem Motor gekoppelt sind, ferner eine Transistoreinrichtung, die in Reihe mit dem Motor und der Spule gecchaltet i&i, um eine variable Gleichspannung für den Motor und die Spule, die in Reihe geschaltet sind, zu iy eine Begrenzungseinrichtung„ die mit der Snergie-

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transistoreinrichtung gekoppelt ist, um den maximalen Wert der variablen Gleichspannung zu steuern, und eine Steuereinrichtung, die mit der Energietransietoreinrichtuiig gekoppelt ist und eine Einrichtung aufweist, die in Vorwärtsstellung von einer entspannten Stellung oder Ruhestellung wirksam ist, um die Beschleunigung des Nähmaschinenmotorß zu steuern, und die, wenn Rückkehr von einer Vorwärtsstellung zu der entspannten Stellung oder Ruhestellung ermöglicht ist, wirksam ist, automatisch dynamisches Bremsen anzulegen bzw. eine dynamische Bremsung auszuführen-

Die Erfindung umfaßt weiterhin einen besonderen Nutzstromkreis zum Erregen einer solenoidbetärigten elektromechanischen Bremse zum Anhalten der Nähmaschine in einer vorbestimmten Winkelstellung bei Ansprechen auf Befehle von dem Kontroller. Die Anhaltestellung ist bestimmt durch einen Stellungsfühler, der einen Spannungsimpuls liefert, um einen Haltestromkreis für ein Relais abzuschalten, welches zuvor einen Aufladestromkreis für einen Kondensator geschaffen hat. Die Freigabe des Relais ermöglicht eine Aufladung des Kondensators, um Anschaltstrom für einen Transistor zu liefern, der Erregung des Bremaensolenoids während einer vorbestimmten Zeit schafft. Ein Sperrstromkreis verhindert das Anschalten der Energietransistoren während dieser Zeit. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Anhaltekreisleuf, der die Trimmfunktion umfaßt,- wenn er befohlen wird, κυ einem Ende kommen muß, bevor die Maschine wieder anlaufen gelassen werden kann.

Eine Ausführungsform' der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 isb ein FunktionsbIockdi&gramm einer Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor unter Verwendung der Prinzipien der Erfindung.

Pig. 2 ist ein schematisches Stromkreisdingramm eines Teiles der Steuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 ist eine Fortsetzung des sohetnatiachen {Jtromkreis-. diagr<iicmes gemäß Fig. 2»

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Pig. 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines vollständigen Gleichstromsteuerstromkreises zum Antreiben eines Gleichstrommotors 10, der mit der Antriebswelle einer nicht dargestellten Nähmaschine kontinuierlich gekuppelt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Motor ein Motor mit Permanentmagneten, bei welchem der Stator nicht dargestellte Permanentmagnetpole aufweist, und bei welchem der Anker 12 ein Anker mit eben gewickeltem gedruckten Stromkreis ist und in einem Feld konstanten Flusses drehbar angeordnet ist, welches von den Statorpolen geschaffen ist.

Mit der Ankerwicklung 12 ist eine Spule 14 eines dynamischen Eremsrelai3 16 in Reihe geschaltet. Die gewöhnlich geschlossenen Kontakte 18 des dynamischen Bremsrelais sind mittels eines Widerstandes 20 an den Anker 12 geschaltet, wobei der Widerstand 20 einen Widerstandswert in der gleichen Größenordnung wie der Ankerwiderstand hat. Die Antriebsgleichspannung für den Motor 10 ist an die Reihenverbindung aus Anker 12 und Relaisspule 14 über einen Energiestromkreis 22 angelegt, der bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung mehrere parallelgeschaltete Transistoren aufweist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist die Energiequelle eine übliche verfügbare Dreiphasen-Wechselspannung. Es ist jedoch zu verstehen, daß irgendeine Wechselspannung geeignet ist sowie auch eine Gleichspannungsquelle von etwa 75 Volt. Die Gleichspannung wird mittels einer Diodenbr-ücke 24 gleichgerichtet und zu einer Gleichspannung von etwa 75 Volt umgeformt, die dann an den Energiestromkreis 22 angelegt wird.

Die Gleichspannung von der Diodenbrücke 24 erscheint auf einer Leitung 25 zu einer Bezugserdung oder Bezugsmasse 15i und sie ist über eine Schmelzsicherung 26 an einen ersten und einen zweiten Treiberstromkreis 28 bzw. 30 angelegt, die in Reihe geschaltet sind und den Energiestromkreis 22 mit Antriebsstrom speisen.

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Ein WärmeÜberlastungsfühler 32 ist körperlich nahe dem Energiestromkreis 22 angebracht und wirkt dahingehend, den den Transistoren in dem Energiestromkreio 22 zugeführten Antriebsstrom in dem Fall abzunehmen oder zu beseitigen, daß sich ein übermäßiger Temperaturanstieg der Fläche ergibt, an der die Transistoren angebracht sind. Das Abnehmen des Antriebsstromes von den Energietransistoren bewirkt, daß sie einen Zustand hoher Impedanz einnehmen, wodurch die Ausgangsspannung des Energiestromkreises 22 auf im wesentlichen Null verringert wird. Hierdurch wird weiterhin der durch die Transistoren und den Anker 12 fließende Strom im wesentlichen auf Null zurückgeführt, so daß der Motor angehalten wird und die Transistoren und die Anbringungsfläche sich abkühlen können. Hierdurch ist eine Zerstörung der Transistoren verhindert.

Ein Spannungsteilerfühlnetzwerk, welches einen Widerstand 34 und einen variablen Widerstand 36 aufweist, schaltet einen Teil der Spannung, die an dem Anker 12 und der Relaisspule 14, die in Reihe geschaltet sind, erscheint, an einen ersten Vergleichsstromkreis 33. An den ersten Vergleichsstromkreis 38 ist weiterhin eine Zenerdiode 40 geschaltet. Die an dem Atisgang des ersten Vergleichsstromkreises 38 erscheinende Spannung wird über eine Leitung 42 an den ersten Treiberstromkreis 28 angelegt. Da der erste Treiberstromkreis 28 in Verbindung mit dem Energiestromkreis 22 als Emitterfolgerverstärker wirkt, ist die Spannung an dem Ausgang des ersten Vergleichsstromkreises 38 etv/a gleich der Spannung an dem Motoranker 12 und der Relaisspule 14 für dynamisches Bremsen, die in Reihe geschaltet sind. Der erste Vergleichsstromkreis 38 gewährleistet, daß die an dem Schleifarm oder Kontaktarm 44 des variablen Widerstandes 36 erscheinende Spannung gleich der Spannung an der Zenerdiode 40 ist, und zwar in üblicher Art einer geschlossenen Schleife. Durch Einstellung des Gchleifarmes oder Kontaktarmes 44 wird das Spannurigsteilerverhältnis des Fühlteilers, der aus den Widerständen 34 uni 36 besteht, geändert, so daß

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ein Mittel geschaffen ist, um die maximale Spannung an dem Anker Λ2 einzustellen, da gezeigt werden kann, daß die maximale Ausgangsspannung des Energiestromkreises 22 etwa gleich 1/k mal der Spannung der Zenerdiode ist, worin k das Spannungsteilerverhältnis ist. Hierbei wird angenommen, daß der zweite TreiberStromkreis JO sich in seinem Zustand geringer Impedanz befindet. Wenn der Kontaktarm 44 sich am Oberende des Widerstandes 36 befindet, gilt

K — R-7/^ / R-7/- + E-ZJi ·
36 3d 34

An der Ankerwelle 46 ist ein Tachometer 48 angebracht, der eine Viechseispannung liefert, die der Motordrehzahl proportional ist. Diese Spannung wird von einer Diodenbrücke 50 gleichgerichtet, welche sie zu einer Gleichspannung umformt. Die 75 Volt Gleichspannung von der Diodenbrücke 24 wird über eine Leitung 52 an einen Stromkreis 54 variabler Bezugsspannung angelegt. Der Ausgang des Stromkreises 54 variabler Spannung wird in Übereinstimmung mit der Stellung eines von der Bedienungsperson betätigten Pußpedals 56 geändert. Die Ausgangsspannung des Stromkreises'54 variabler Bezugsspannung wird durch die Gleichspannung von der Diodenbrücke 50 modifiziert.

Die variable Bezugsspannung, die bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung positive Polarität hat, wird wirksam mit der Spannung von der Diodenbrücke 50 und der Ausgangsspannung des Stro.mkreises 54 variabler Bezugs spannung summiert und sie ist der Unterschied dieser beiden Gleichspannungen. Der Ausgang eines zweiten Vergleichsstromkreises 60 wird über eine Leitung 62 an den zweiten Treiberstromkreis 30 angelegt. Der Ausgang des zweiten Verglcichsstrorakreises GO kann den zweiten Treiberstromkreis 30 von einem Zustand niedriger Impedanz zu einem Zustand hoher Impedanz bringen und umgekehrt.

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Ein Überlastfühlerstromkreis 64 fühlt die Spannung an der Relaisspule 14 für dynamisches Bremsen ab. Wenn von dem Anker 12 übermäßiger Strom abgezogen wird, fließt er auch durch die Spule 14, wodurch der Spannungsabfall an ihr erhöht wird. Der Überlastfühlerstronkreis 64 ist so eingestellt, daß er einen Pfad niedriger Impedanz von dem ersten Treiberstromkreis 28 zu dem Brdungsbezug 15 schafft. Der Überlastfühlerstromkreis 64 ist ein üblicher bistabiler Multivibratorstromkreis und, wenn Überlaststrom von dem Anker 12 abgezogen wird, ändert er seinen Zustand, so daß ein Pfad niedriger Impedanz zu Erde 15 geschaffen wird. Dies bewirkt, daß die Ausgangsspannung des ersten Vergleichsstromkreises auf der Leitung 42 im wesentlichen Null wird, so daß die Spannung an dem Anker 12 und der Spule 14 auf im wesentlichen Null zurückgeführt wird. Dor Überlastfühlerstromkreis 64 verbleibt in diesem Zustand, bis die Energie abgenommen oder abgeschaltet wird. V/enn Energie wiederum angelegt v/ird, kehrt er automatisch in seinen normalen Zustand zurück, in welchem ein Arbeiten der Steuerschaltung ermöglicht ist. Die Ankerwelle 46 umfaßt weiterhin.einen Stellungsfühler oder Sbellungsgeber 66, der in Zusammenarbeit mit obere und untere Stellungen abfühlenden Fühlern 76 und 78 gemäß Fig. 2 dahingehend wirkt, einen Spannungsimpuls zu geben entsprechend der Winkelstellung der Ankerwelle 46, die mit der Antriebswelle der Nähmaschine kontinuierlich und direkt gekuppelt ist. Der Nadelstellungsgeber oder Nadelstellungsfühler 66 ist so eingestellt, daß die richtige Beziehung zu der Stellung der Nähmaschinennadel geschaffen ist.

Eine Stellungsgebervorrichtung, die zur Verwendung mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geeignet ist, ist in der schwebenden US-Patentanmeldung, Seriol-Nr. 151 vom 10. Juni 1971 beschrieben.

Ein Nutz- oder Verwendungsstromkreis 68, der eine Transistorverstärkerschaltung und einen gesteuerten öiliziuiagleichrichter umfaßt, der einen Doppelfadenb

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verhindert, liefert eine Spannung, um das Solenoid 70 dar elektromechanischen Bremse zu erregen, wodurch die Nähmaschinennadel in der Stellung angehalten wird, die von dem von der Bedienungsperson betätigten Fußpedal ausgewählt

Im Betrieb arbeitet die bevorzugte Ausführungaform des Steuerstromkreises wie folgt. Die Nähmaschine befindet sich im Stillstand, wobei das Fußpedal 56 sich in seiner Ruhestellung oder entspannten Stellung befindet, und wobei die Nähmaschinennadel sich in unterer Stellung befindet. Wenn eine Bedienungsperson das Fußpedalgestänge 72 niederdrückt, wird ein mehrpoliger Schalter 74 gemäß Fig. 3 in Uhrzeigerrichtung gedreht, wodurch eine Gleichspannung geliefert; wird, die mit der Spannung summiert wird, die mittels des Tachometers 48 und der Diodenbrücke 50 erhalten ist. Da der Motor 10 und daher der Tachometer 4-8, die an einer gemeinsamen Welle 46 angebracht sind, sich in Ruhe befindet, ist die von dem Tachometer 48 gelieferte Spannung Null, und eine positive Spannung" wird an den zweiten Vergleichsstromkreis 60 angelegt, der in einen Zustand verhältnismäßig niedriger Impedanz gelangt. Die an dem Motor 10 und der Relaisspule 14 in Reihe erscheinende Spannung ist zu diesem Zeitpunkt im wesentlichen Null. Daher hat der erste Vergleichsstromkreis 38 hohe Impedanz und der erste Treiberstromkreis 28 hab niedrige Impedanz. Der zweite TreiberStromkreis 30 ist nunmehr in der Lage, den Energiesbromkreis 22 zu steuern, der in einen Zustand niedriger Impedanz gelangt, so daß nahezu der gesamte Gleichspannungsanstieg an den Motor 10 angelegt wird, wobei ein Spannungsanstieg an dem Kontaktarm 44 er-Gcheint, der mit der Spannung äev Zenerdiode 40 in dem ersten Vergleichsstromkreis 38 verglichen wird. Der Vergleichsstromkreis 38 verringert seine Impedanz auf einen (voreingootellten maximalen) Wert, wie es oben erläutert wurde. Der Motor 10 und' die Relaisspule 14 führen eine Spannung, deren Werü ausreichend ist, um Erregung des

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Relais 16 zu ermöglichen, wodurch der dynamische Lastwiderstand 20 von dem Anker 12 abgeschaltet oder abgenommen wird, so daß ermöglicht ist, daß der Motor 10 seine Drehzahl erhöht. Wenn die Motordrehzahl sich erhöht, liefert der Tachometer 48 eine sich erhöhende Wechselspannung, die von der Diodenbrücke 50 gleichgerichtet und von der Spannung abgezogen wird, die an dem mehrpoligen Schalter 74· geschaffen ist· Der zweite Vergleichsstromkreis 60 legt einen sich kontinuierlich verringernden Strom proportional zu dem Span-nungsunt er schied t>zw· der Differenzsparmung an den zweiten Treiberstromkreis 30 an. Die Impedanz des zweiten Treiberstromkreises 30 nimmt kontinuierlich zu, wenn die Motordrehsahl zunimmt, und sie steuert den Strom, der an den Energietransistorstromkreis 22 angelegt wird. Wenn die an den Motor 10 angelegte Spannung aus irgendeinem Grunde niedrig ist, kann der erste Treiberstromkreis 28 keinen zusätzlichen Strom über den Wert hinaus liefern, der von dem zweiten Treiberstromkreis 30 geliefert" ist. Es .ist daher ersichtlich, daß der zweite Treiberstromkreis 30 die Drehzahl des Motors 10 steuert, und daß der erste Treiberstromkreis die maximale Drehzahl des Motors steuert»

Wenn die Bedienungsperson das Fußpedal 56 wiederum in seine entspannte Stellung oder Ruhestellung zurückkehren läßt, wird die variable Bezugsspannung auf Null zurückgeführt. Dies ermöglicht, daß die negative Spannung von dem Tachometer-48 (da der Motor noch während kurzer Zeit weiterläuft oder ausläuft) bewirkt, daß der zweite Vergleichestremkreis und der zweite Treiberstromkreis einen Zustand hoher Impedanz (abgeschaltet) einnehmen, so daß verhindert i.3t, daß der Energiostromkreis 22 Arbeitsstron; empfängt oder erhält. Ohne irgendeinen Arbeitsstrom gelangt der Energiestrotnkreia 22 in einen Zustand hoher Impedanz, wodurch bewirkt wird, daß dio gesamte Spannung von der Diodenbrücke 24· an ihm abfällt, so daß keine Spannung verbleibt, die an dem Hotor erscheinen könnte, und so daß verhindert ist, daß Stx^;om in dera Anker 12 und Ir, der Relaisspule 14· fließt. W-enn in

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der Relaisspule 14 kein Strom fließt, kehren die Kontakte in ihre gewöhnlich geschlossene Stellung zurück und schalten den Widerstand 20 parallel zu dem Anker 12, um dynamisches Bremsen zu schaffen. Während der Verringerung der Motordrehzahl und bei Ansprechen auf einen nachstehend beschriebenen Einstell- oder Anordnungsstromkreis bewirkt der Stellungsgeber 66, daß der die untere Stellung abfühlende Fühler 76 (Fig. 3) einen Impuls an den Verwendungsstromkreis 68 liefert, der seinerseits das Bremssolenoid 70 erregt, um die Welle in der unteren Stellung der Nadel mechanisch zu verriegeln oder zu sichern. Wenn einmal der Motor 10 und alle mechanischen Elemente sich im Stillstand befinden, wird das Bremssolenoid entregt und der Motor 10 kann wiederum anlaufen gelassen werden.

Um die ITähmaschine in oberer Nadelstellung anzuhalten, wird das von der Bedienungsperson betätigte Fußpedal zeitweilig in Rückwärtsstellung gebracht (Absatz unten)· Hierdurch wird ein Kreislauf begonnen, der ähnlich dem Kreislauf sum Anhalten der Nadel in der unteren Stellung ist mit folgenden zusätzlichen Merkmalen. Der die untere Nadelstellung abfühlende Fühler 76 (Fig. 3) wird unwirksam gemacht, und der die obere Nadelstellung abfühlende Fühler (Fig. 3) wird in die Lage versetzt, den Impuls zu liefern, der von dem Verwendungsstromkreis 38 benutzt wird, um das Solenoid 70 der elektromechanischen Bremse zu erregen. Zusätzlich schafft die Steuerschaltung eine ZeitverzÖgerungsperiode, während welcher eine Reihe von nicht dargestellten Golenoiden erregt werden kann, um einen Fadenbeschneidvorgang ij zu vervollständigen. Ein Verzögerungs- und Sicherungsstromkreis ist vorgesehen, um mehrfache Beschneidungsvorgänge zu verhindern, wie es nachstehend in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 im einzelnen beschrieben wird.

Ein vollständiges scnematisches Stromkreisdiagramm der bevorzugten Ausführung^ form einer Gleichstromsteuervorrichtung gemäß der Erfindung ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt, in denen ähnliche Bezeichnungen verwendet sind, um gemeinsame Anschlüsse oder Leitungsverbindungen zwischen

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verschiedenen Stellen in dem Stromkreis zu bezeichnen.

Der Energiestromkreis 22 ist bei der bevorzugten Ausführungsform an einer Kühleinrichtung 80 angebracht und er umfaßt parallelgeschaltete Transistoren 81 bis 86, deren jeder einen Emitterwiderstand 87 ·-· bzw. 92 aufweist, der in üblicher Weise geschaltet ist, um im wesentlichen gleiche Zuteilung oder Aufteilung des Ankerstromes zu gewährleisten. Ein zusätzlicher Transistor 93 mit einem Emitterwiderstand ist als Emitterfolger über den Wärnieüberlastfühler 32 an die Basiselektroden der Transistoren 81 bis 86 geschaltet. Die gemeinsam geschalteten Kollektorelektroden der Transistoren 81 bis 86 und 93 sind an eine Gleichspannung geschaltet, die bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung etwa 75 Volt hat. Wie oben beschrieben, wird bei einer übermäßig hohen Temperatur der Fühler 32 geöffnet, um die Emitterelektrode des Transistors 93 zu den parallelgeschalteten Transistoren 81 bis 86 zu entfernen. Die gemeinsame Verbindung der Emitterwiderstände 87 bis 92 ist mit der Ankerwicklung 12 des Motors 10 verbunden, die ihrerseits über die Relaisspule 1A an Erde 15 geschaltet ist,

In der rechten unteren Ecke der Fig. 2 ist eine Stromkreistafel 96 dargestellt, die einen Teil der Verwendungsschältung 68 (Fig.. 1) enthält, welche Transistoren 97 und 98, eine Diode 99, Widerstände 95, 100, 101 und 102 und Kondensatoren 103 und 104 aufweist. Die Kondensatoren 103 und 104- und die Widerstände 101, 102 und 103 sind der Erregung des Bremssolenoides 70 zugeordnet. Weiterhin befindet sich an der Stromkreistafel 96 ein Kondensator 106, der mit der Parallelschaltung eines Widerstandes 107 und einer Diode in Reihe geschaltet ist, die an die Kontakte 18 des Relais geschaltet sind, um Lichtbogenbildung zu \^rerringern und die Lebensdauer des Relais zu verlängern. Eine an der Basiselektrode des Transistors 97 erscheinende positive Spannung bewirkt, daß die Kollektor-Emitter-Elektroden der Transistoren 97 und 98 in einen Zustand niedriger Impedanz gelangen,

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wodurch bewirkt wird, daß Strom von der +75 Volt Quelle über die Schmelzsicherung 26 und das Solenoid 70 zu Erde 15 fließt, so daß das Bremssolenoid 70 erregt wird.

An der Stromkreistafel 109 sind Transistoren 110 und 111 des ersten TreiberStromkreises angebracht, die in Darlington-Gestalt geschaltet sind. Der Emitter des Transistors 110 ist an die Basiselektrode des Transistors 93 und an einen Widerstand 112 geschaltet, der einen Leckstrompfad für den Transistor 93 schafft. Ein Vorspannwiderstand 113 ist zwischen die Kollektorelektrode und die Basiselektrode des Transistors 111 geschaltet.

Der erste Vergleichsstromkreis 38 umfaßt bei der beschriebenen Ausfuhrungsform der Erfindung einen Transistor 114, der die Spannung an der Zenerdiode 40 zu ihrem Arbeitspunkt, die von einem Widerstand 116 vorgespannt ist, mit der an dem Kontaktarm 44 erscheinenden Spannung vergleicht, die an die Basiselektrode des Transistors 114 angelegt ist. Der Unterschied zwischen diesen Spannungen ändert die Emitter-Basis-Elektrodenvorspannung des Transistors 114, so daß der Stromfluß durch die Kollektor-Emitter-Elektroden geändert wird. Hierdurch wird der Stromfluß durch den Widerstand 113 geändert, was zu einer Änderung der Spannung an der Kollektorelektrode des Transistors 114 führt, die an die Basiselektrode des Transistors 111 angelegt ist, so daß der Strom gesteuert wird, der in die Treibertransistoren 110 und 111 fließt.

Der zweite TreiberStromkreis 30 (Fig. 1) bei der beschriebenen Ausführungsform umfaßt Transistoren 118 und 119, die als übliches Darlington-Paar angeschlossen sind. Die Kollektorelektrode des Transistors 119 ist an die Quelle von B+ (75 Volt) über die Schmelzsicherung 26 geschaltet, während die Emitterlektrode des Transistors 119 an die gemeinsame Verbindung der Kollektorelektroden der Transistoren 110 und 111 und an den Widerstand 113 geschaltet ist. Die Kollektorelektrode des Transistors 118 ist über einen

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Widerstand 95» das Bremssolenoid 70 und die Schmelzsicherung 27 an B+ geschaltet. Wenn der Transistor 98 in seinen Zustand niedriger Impedanz angetrieben ist, um das Solenoid 70 für elektromechanisches Bremsen zu erregen, befindet sich die Kollektorelektrode des Transistors 98 im wesentlichen auf Erdpotential. Dies verhindert, daß der Transistor 118 Strom leitet, da die Spannung zwischen seiner Kollektorelektrode und seiner Basiselektrode rückwärts vorgespannt ist, wodurch verhindert ist, daß die Antriebsspannung an den Motor 10 angelegt wird. Solange wie das Bremssolenoid 70 erregt bleibt, wird an den Motor 10 keine Antriebsspannung angelegt. Die Diode 99 wird zu diesem Zeitpunkt rückwärts vorgespannt und sie verhindert ein Kurzschließen der B+ Quelle, die von den anderen Stromkreisen verwendet wird.

Ein Quecksilberschalter 120 ist von der Basiselektrode des Transistors 111 an die Relaisspule 14· geschaltet und er schließt die Basiselektrode des Transistors 111 an eine Stelle niedriger Spannung kurz, wodurch die Motorantriebsspannung beseitigt wird, wenn die Nähmaschine auf deren oder ihre Seite gedreht wird.

Die Sbromkreistafel 109 umfaßt weiterhin einen Widerstand 123, der von der Basiselektrode des Transistors 81 an -24 Volt geschaltet ist und einen Netzstrompfad für die Energietransistoren 81 bis 86 schafft.

An der Stromkreistafel 109 befinden sich wexfcerhin der Überlastfühlstromkreis 64, der Transistoren 121, 122 und 124, Widerstände 126, 127, 128, 1JO, 132, 134 und und Kondensatoren 138 und 140 aufweist. Die Transistoren und 122 und die zugeordneten gerade erwähnten Widerstände bilden einen üblichen bistabilen Multxvibratorstromkreis, wobei der Transistor 121 sich gewöhnlich in einem Zustand niedriger Impedanz (angeschaltet) befindet. Die Spannung an der Spule 14 wird von einem Spannungsteilernetzv/erk abgefühlt, welches Widerstände 142, 144, 146, 148 und aufweist. Der Widerstand 146 ist ein variabler Widerstand

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und er schafft Einstellung des Zündpunktes des bistabilen Multivibratorstromkreises, der die Transistoren 121 und aufweist. Ein Kondensator 152 schafft eine Filterung, um falsches Zünden des Stromkreises zu verhindern. Die an der Spule 14 zufolge des durch den Motoranker 12 und die Spule 14 fließenden Stromes erscheinende Spannung wird durch das Spannungsteilernetzwerk geteilt und an die Basiselektrode des Transistors 122 angelegt, der sich gewöhnlich in einem Zustand hoher Impedanz (abgeschaltet) befindet, und zwar über eine Diode 154. Eine positive Spannung an der Basiselektrode des Transistors 122 genügender Große bringt den Transistor 122 in einen Zustand niedriger Impedanz, und durch übliche Wirkung eines bistabilen Multivibrators wird der Transistor 124 von einem Zustand hoher Impedanz z\i einem Zustand niedriger Impedanz gebracht. Der Zustand niedriger Impedanz des Transistors 124 führt dazu, daß seine Kollektorelektrode im wesentlichen auf Erdpotential gebracht wird, wodurch der Strom von der Basiselektrode des Transistors 111 entfernt wird, wodurch wiederum bewirkt wird, daß die Energietransistoren ihren Antriebsstrom verlieren und in einen Zustand relativ hoher Impedanz gelangen, wodurch die Antriebsspannurig für den Motor 10 beseitigt wird. Die Spannung der Steuervorrichtung muß abgeschaltet und dann angeschaltet werden, um den Überlastschutzstromkreis neu einzustellen oder rückzustellen*

Der Tachometer 46 erzeugt eine Wechselspannung, die der Drehzahl des Motors 10 proportional ist. Diese Spannung wird von einer Diodenbrücke 50. gleichgerichtet und von einem Kondensator 155 gefiltert. Die negative Seite des Kondensators 155 ist über einen Widerstand 156, den Schalter 7^ (Fig. 3), ein Relais 162 (Fig. 3) und einen Widerstand an die Basiselektrode des Transistors 118 geschaltet* Die positive Seite des Kondensators 155 ist an die gemeinsam angeschlossen^ Emitterelektrode des Transistors 118 und an einen Widerstand 172 geschaltet. Das andere Ende des

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Widerstandes 172 ist an den Erdbezug 15 geschaltet.

Die Stromkreistafel 109 umfaßt weiterhin einen Transistor 174, Widerstände 176, 178, 180 und 182, eine Diode 184· und einen Kondensator 186, und diese Komponenten . arbeiten zusammen mit dem Relais 160 (Pig· 3)» um einen zeitweiligen Laufzustand zu schaffen, wenn das Fußpedal 56 aus der entspannten Stillstandsstellung in eine rückwärtige Stellung gebracht wird, um eine Stellung mit oben stehender Nadel zu erhalten.

Gemäß Pig. 3 weist ein Dreiphasen-Eingangstransformator 200 zwei Sätze von Ausgangswicklungen 202 und 204 auf, die in üblicher Weise in Dreieckgestalt geschaltet sind. Die Ausgangswicklung 202 ist an die Diodenbrücke 24 geschaltet, die eine Gleichspannung von etwa +75 Volt mit Bezug auf Erde 15 liefert. An die Dioden der Brücke 24· sind Kondensatoren 206, 208 und. 210 geschaltet, welche die Kommutierungsspitzen beseitigen, die von den Dioden erzeugt werden, wenn sie aus dem leitenden in den nicht-leitenden Zustand gelangen. Eine zweite Diodenbrücke 214 ist an die Ausgangswicklung 204 geschaltet und sie liefert etwa 24 Volt Gleichstrom mit Bezug auf Erde. Eine Schmelzsicherung 216 ist in der -24 Volt Leitung vorgesehen, um die Stromkreise gegen übermäßige Ströme zu schützen.

Die Stellungsabfühlschaltung und weitere zugeordnete Schaltungen sind an einer Stromkreistafel 218 angebracht mit Steuerrelais 160 und 162 und sie umfassen Transistoren 220, 222, 224, 226 und 228, Widerstände 229 bis 243, Kondensatoren 244 und 245 sowie einen gesteuerten Siliziumgleichrichter 246.

Dioden 248 und 250 sind an die Spulen des Relais 162 bzw. 160 geschaltet. Widerstände 252, 254 und 256 werden verwendet, um die Spannung und die Ströme.auf die richtigen Werte für das Arbeiten der Steuerstromkreise einzustellen.

Das von der Bedienungsperson betätigte Fußpedal 56 iet über ein Gestänge oder eine Verbindung 72 mit dem Mehrfachauswahlschalter 74 gekoppelt. Niederdrücken des

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Fußpedals 56 in Vorwärtsrichtung aus der entspannten Stellung führt zu gleichzeitiger Drehung der Kontaktarme 261 bis 264 des Mehrfachauswahlschalters 74 in Uhrzeigerrichtung aus der dargestellten entspannten Stellung in die Stellungen 1 bis 10. Drücken des Fußpedals 56 in Rückwärtsrichtung führt zu gleichzeitiger Drehung der Kontaktarme 261 bis 264 in Richtung gegen die Stellung R und führt ihn in die entspannte Stellung oder Ruhestellung zurück, die in Fig. 3 dargestellt ist. Widerstände 265 sind in Reihe mit sich erhöhendem Widerstand geschaltet, der auftritt, wenn mittels des Kontaktarmes 263 von den Stellungen 1 bis 7 geschaltet wird. Widerstände 266 und 267 sind kurzgeschlossen oder aus dem einen Pfad sich verringernden Widerstandes bildenden Stromkreis herausgenommen, wenn der Kontaktarm 261 über die Stellungen 8, 9 und 10 geht. Die Kontaktarme 262 und 264 schaffen einen Stromkreispfad zu Erde für die verschiedenen Anschlüsse des Mehrstellungsschalters 74, wenn dieser von der ersten bis zur zehnten Stellung bewegt wird.

Die Arbeitsfolge der Relais und der Transistoren wird nachstehend in Verbindung mit den verschiedenen Arbeite-, weisen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt ist, beschrieben·

Es ist weiterhin zu verstehen, daß eine Gruppenanordnung von variablen Widerständen gleich gut arbeitet und anstelle des Mehrstellungsschalters 74 gemäß Fig. 3 verwendet werden kann.

Wenn das Fußpedal 56 sich in seiner entspannten Stellung befindet, befindet sich die Nähmaschine im Stillstand, wobei die Nadel sich in der unteren Stellung befindet und die Relais 160 und 162 und der Mehrstellungsschalter 7^· sich in einer Stellung befinden, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn das Fußpedal 56 in die Vorwärta-

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Btellung gedrückt wird, drehen sich die Schleifarme oder Kontaktarme 261, 262, 263 und 264 in Uhrzeigerrichtung. Die Spannung von +75 Volt bei K in Fig. 3 wird über einen gewöhnlich geschlossenen Kontakt des Heiais 160 über einen Widerstandspfad, der Widerstände 254 und 252 enthält, nit oder ohne Widerstände 266 und 267 parallel dazu in Abhängigkeit von der Stellung des oberen Armes 261 des Schalters 7ⁱ über einen zweiten gewöhnlich geschlossenen Kontakt des Relax* 160 und den Widerstand 163 (Pig. 2) an die Basiselektrode des -Transistors 118 (Pig. 2) angelegt, wodurch bewirkt wird, daß dieser seinen Zustand niedriger Impedanz einnimmt.

Die Spannung von dem Tachometer 48 ist Null, wenn er sich im Stillstand befindet, und sie baut sich auf, wenn der Motor 10 seine Drehzahl erhöht. Die Tachometerspannung wird von einer Brücke 50 (Fig. 2) gleichgerichtet und von einem Kondensator 155 (Pig· 2) gefiltert. Die positive Seite des Kondensators 155 ist mit der Emitterelektrode des Transistors 118 (Fig. 2) verbunden. Die negative Seite des Kondensators 155 ist über einen Widerstand 156 und zusätzliche Widerstände 265 in Abhängigkeit von der Stellung des Schleifarmes oder Kontaktarmes 263 des Schalters 74, einen gewöhnlich geschlossenen Kontakt des Relais 160 und den Widerstand 163 (Pig. 2) an die Basiselektrode des Transistors 118 (*ig. 2) geschaltet. (Es ist daher zu bemerken, daß von dem positiven Strom, der der Basiselektrode des Transistors 118 von der +75 Volt Quelle über die Widerstandswerte, die von der Stellung des Schalters 64 bestimmt sind, zugeführt ist, der von dem Tachometer 48 gelieferte Strom abgezogen ist.) Dann wird die resultierende Gleichspannung, die von dem Tachometer 48 erzeugt ist, von der Spannung abgezogen, die von dem variablen Bezug von +75 Volt geliefert ist. Es ist dieser Unterschied, der den Impedanzzustand der Emitter-Kollektor-Elektroden des Transistore bzw. seine Fähigkeit bestimmt, Strom von der +75 Volt Quelle über die Emitter-Kollektor-Elektroden des zweiten Treibertransistors 119 und die in Reihe geschalteten Emitter-Kollektor-Elektroden des ersten Treibertranaistors 110

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fließen zu lassen.

Ohne daß die Spannung an den Motor 10 und die Spule 14-, die in Reihe an Erde 15 geschaltet sind, angelegt wird, wird der gesamte von dem Transistor 119 geführte Strom über einen Widerstand 113 an die Basiselektrode des Transistors 111 angelegt, wodurch bewirkt wird, daß dieser seinen Zustand .niedriger Impedanz einnimmt. Dies bewirkt, daß die Transistoren 110 und 93 den gleichen Zustand einnehmen, so daß maximaler Antriebsstrom und maximale Antriebsspannung an die Energietransistoren 81 bis 86 geliefert werden, die den Zustand niedriger Impedanz einnehmen und Spannung an den Motor 10 und die Spule 14 liefern· .Der Motor TO arbeitet dann und treibt den Tachometer 48 an, und die Relaisspule 14 wird erregt und schaltet den dynamischen Bremswiderstand von dem Anker 12 ab.

Die an den Motor 10 angelegte maximale Spannung wird so begrenzt, wie es oben beschrieben ist, und zwar durch vorhergehendes Einstellen des Spannungsfühlnetzwerkes, welches die Widerstände 34 und 36 aufweist. Eine Spannung an dem Kontaktarm 44, die größer als die Spannung der Zenerdiode 40 ist, bewirkt, daß der Transistor 114 Strom von der Basiselektrode des Transistors 111 wegleitet, so daß aufeinanderfolgend der an die Energietransistoren angelegte Antriebsstrom und die an den Motor 10 angelegte Spannung verringert werden, bis ein stabiler Zustand schnell erreicht ist.

Die Motordrehzahl erhöht sich schnell, bis die von dem Tachometer 48 erzeugte Spannung einen Wert erreicht, bei welchem der Unterschied in der variablen Bezugsspannung (Strom) ermöglicht, daß der Motor 10 auf der Drehzahl verbleibt, die durch die Stellung des Fußpedals 56 ausgewählt ist. Freigabe des Fußpedals 56 in Richtung einer niedrigeren Drehzahl (in Richtung gegen die entspannte Stellung) führt zu einer Rückwärtsvorspannung des ersten und des zweiton Treiberstromkreises 28 bzw. 30 und zum Abschalten der ßptinmmg und des Stromes von dem Motor 10. Das Relais 16

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wird zeitweilig entregt und das dynamische Bremsen wird durchgeführt, bis die neue niedrigere Drehzahl erreicht ist. Sobald die neue Drehzahl erreicht ist, werden Spannung und Strom wiederum an den Motor 10 und die Spule 14 angelegt, und das dynamische Bremsen wird aufgehoben.

Der Schleifarm 264 des Schalters 74 liefert Erdpotential an ein Ende des Widerstandes 233» der ermöglicht, daß Strom von der -24 Volt Diodenbrücke 214- über die Widerstände und 234 fließt. Dadurch wird der Transistor 224 in Anschaltrichtung vorgespannt und das Relais 162 wird erregt und verriegelt. Der Kondensator 103 (Fig. 2) wird von der +75 Volt Quelle über den Widerstand 256 aufgeladen· Der Transistor 224 liefert weiterhin Strom an den Widerstand 236, der den gesteuerten Siliziuingleichrichter 246 zündet. Der in dem Gleichrichter 246 fließende Strom ist auf einen Wert begrenzt, dessen Größe nicht ausreichend ist, das Relais 160 von dem Widerstand 241 zu erregen.

Um die Nähmaschine anzuhalten, ermöglicht es die Bedie*· nungsperson dem Fußpedal 56, in seine entspannte Stellung zurückzukehren. Hierdurch wird an eine Seite des Widerstandes 231 Erdpotential angelegt, wodurch bewirkt wird, daß Strom durch die Widerstände 231 und 232 fließt, wodurch der Transistor 222 zu einer Stelle unter seinem Anschaltpunkt vorgespannt wird. Der magnetische Stellungsgebei* 66, der an der Ankerwelle 46 angebracht ist, vervollständigt einen magnetischen Pfad, wenn er über den Luftspalt des Stellungsfühlers 76 hinweggeht und er erzeugt einen Spannungsimpuls, welcher zu der Vorspannung des Transistors 222 hinzuaddiert wird, wodurch der Transistor 222 angeschaltet wird und die an den Basis-Emitter-Elektroden des Transistors 224 erscheinende Spannung wirksam kurzgeschlossen wird. Der Transistor 224 wird nicht leitend, so daß das Relais 162 entregt wird. Hierdurch wird bewirkt, daß die Verbindung zwischen dem Kontakt der Ruhestellung des Schalters 74 mit dem Kontakt 1 des gleichen Schalters über die Kontakte

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des Relais 162 abgeschnitten oder unterbrochen wird, und weiterhin wird die positive Spannung der Basiselektrode des Transistors 118 abgenommen und der Transistor 118 wird abgeschaltet und der Anker wird seinerseits entregt. Die an dem Kondensator 103 (Fig· 2) gespeicherte Gleichspannung wird über den Widerstand 100 an die Basiselektrode des Transistors 97 angelegt, wodurch dieser und der Transistor 98 angeschaltet bzw. leitend werden· Hierdurch wird das Bremssolenoid 70 erregt, welches die Nähmaschine in der unteren Stellung der Nadel anhält und den Stromantrieb zu den Leistungstransistoren oder Energietransistoren beseitigt durch Rückwärtsvorspannen des zweiten Treibertransistors 118, wie es oben beschrieben ist. Das Solenoid TP der elektromechanischen Bremse bleibt während eines vorbestimmten Zeitraumes erregt, bis der Kondensator 103 entladet und die Transistoren 97 und 98 in ihren nicht leitenden Zustand zurückkehren. Die Nähmaschine kann während dieses Zeitraumes nicht neu anlaufen gelassen werden, selbst wenn ein entsprechender Befehl gegeben wird.

Um die Nähmaschine anzuhalten, wenn die Nadel sich in ihrer oberen Stellung befindet, muß die Bedienungsperson das Fußpedal 56 zeitweilig in die Rückwärtsstellung drücken. Der Schalter 74 bewegt sich zeitweilig in Gegenuhrzeigerrichtung in Richtung gegen die Stellung R. Eine Erdverbindung ist dann über den Kontaktarm 262 und einen gewöhnlich geschlossenen Kontakt des Relais 162 an ein Ende der Widerstände 239 und 242 angelegt. Strom kann nunmehr von der -24 Volt Quelle über die Widerstände 239 und 240 und 242 und 243 fließen. Der durch die Widerstände 242 und 243 fließende Strom spannt den Transistor 228 bis zu einem Punkt vor, bei welchem er im wesentlichen leitend ist. Der Strom, der durch die Widerstände 239 und 240 fließt, spannt den Transistor 226 so vor, daß er voll leitend ist, wobei der Widerstand 239 genügend Strom an die Basiselektrode des Transistors 226 liefert, um zu ermöglichen, daß genügend Strom fließt, um ein volles Leitendwerden des gesteuerten

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Siliziumgleichrichters zu ermöglichen, wodurch das Relais 160 erregt und verriegelt wird.Das Relais 160, welches in Kombination mit dem Transistor 174- und dessen zugeordneten Widerständen und dem Schalter 74· erregt wird, ermöglicht ein Laufen des Motors 10 während einer kurzen Zeit mit niedriger Drehzahl, indem die Widerstandswerte, die mit dem Tachometer 48 zusammenarbeiten, und die variablen Bezugsspannungen geändert werden. Der Kondensator 104 (Fig. 2) kann sich von der +75 Volt Quelle auf eine positive Spannung aufladen, und zwar über den Widerstand 256 und einen Kontakt des Relais 160.

Wenn der magnetische Stellungsgeber 66, der an der Ankerwelle 46 angebracht ist, den Stellungsfühler 78 erreicht, schließt er den Luftspalt des Fühlers 78, so daß ein Impuls erzeugt wird, welcher der Vorspannung an der Basiselektrode des Transistors 228 hinzugefügt wird, so daß dieser leitend gemacht wird. Der durch die Widerstände und 241 zur Basiselektrode des Transistors 226 fließende Strom wird von dem Transistor 228 umgangen bzw. in Nebenschluß gelegt, so daß der Transistor 226 abgeschaltet wird, der seinerseits bewirkt, daß der gesteuerte Siliziumgleichrichter 246 abgeschaltet wird, da er nunmehr weniger Strom als den Haltestrom führt. Das Relais 160 wird entregt und kann nicht neu erregt werden, bis das Fußpedal 56 in Vorwärtsrichtung gedruckt wird* Dieses Schutzmerkmal wird erzielt, indem der Translator 224 nicht leitend gehalten wird, so daß keine Spannung zu dem Tor des Gleichrichterß gelangen kann, weil der Transistor 222 leitend ist als Folge der Tatsache, daß der Kontaktarm 264 Erdpotential an ein Ende des Widerstandes 231 anlegt.

Es ist zu bemerken, daß wiederholtes Rückwärtsdrücken des Fußpedals 56 nicht zu einer Änderung des Zustandes des Transistors oder der Relais führt. Es ist weiterhin Z\L bemerken, daß ein üblicher Fadenschneidmechanismus rrit der Steuerschaltung verbunden werden kann, da die

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bevorzugte Steuerschaltung die Folge von Arbeitsschritten bzw. die Anreihung und eine positive Gleichspannung über den Punkt B (Fig. 3) mit einer relativ langen Zeitkonstanten schafft.

Der Kondensator 104, der zufolge der Erregung des Relais 160 positiv aufgeladen ist, wird nunmehr bei Entregung des Relais 160 über den Widerstand 101 (Fig. 2) und die Basis-Emitter-Elektrode des Transistors 97 entladen. Der Transistor 97 wird"mit dem Transistor 98 leitend, wodurch der Strompfad vervollständigt und das Solenoid 70 der elektromechanischen Bremse erregt werden, so daß die Maschine in der Stellung angehalten wird, in der die Nadel sich in ihrer oberen Stellung befindet. Die Zeitkonstante des Kondensators 104 und des Widerstandes 101 ist lang genug, um zu ermöglichen, daß alle beweglichen mechanischen Teile zum Stillstand kommen, und sie ermöglicht· Aktivierung des Fadenschneidmechanismus, wenn ein solcher verwendet wird.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß in Übereinstimmung mit der Erfindung eine Gleichstromsteuervorrichtung geschaffen ist, die notwendig ist, um automatisches Antreiben und Anhalten einer Nähmaschine in einer oder mehreren ausgewählten Winkelstellungen bei Ansprechen auf ausgewählte Stellungen eines von der Bedienungsperson betätigten Fußpedals zu steuern.

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Claims

Patentansprüche

1«J Steuervorrichtung zum Antreiben eines Gleichstrommotor^ der mit der Antriebswelle einer Nähmaschine kontinuierlich gekuppelt ist, wobei die Vorrichtung von einer üblichen Wechselspannungsquelle erregt werden kann und eine Einrichtung aufweist, um die Wechselspannung zu einer Gleichspannung umzuformen, gekennzeichnet durch eine dynamische Bremseinrichtung (14, 16, 18, 20) für kontinuierliches Bremsen des Motors (10) mit einer Spule (14) und zwei gewöhnlich geschlossenen Kontakten (18), von denen die Spule (14) in Reihe mit dem Motor (10) geschaltet ist und die Kontakte (18) widerstandsbehaftet parallel zu dem Motor (10) geschaltet sind, eine Energietransistoreinrichtung (22), die mit dem Motor (10) und der Spule (14) in Reihe geschaltet ist, um eine variable Antriebs-Gleichspannung für den Motor (10) und die Spule (14), die in Reihe geschaltet sind, zu liefern, eine Begrenzungseinrichtung (34, 36, 38» 40), die an die Energietransistoreinrichtung (22) geschaltet ist, um den maximalen Wert der variablen Gleichspannung zu steuern, und durch eine Steuereinrichtung (28, 30, 54, 56, 60), die an die Energietransistoreihrichtung (22) geschaltet ist und bei Bewegung aus einer entspannten Stellung oder Ruhestellung in eine Vorwärtsstellung wirksam ist, die Beschleunigung des Nähmaschinenmotorß (10) zu steuernj und die bei Rückkehr von der Vorwärtsstellung in die entspannte Stellung wirksam ist, die dynamische Bremseinrichtung (14, 16, 18, 20) automatisch anzulegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Überlast schutzeinrichtung (32), die an die iinergietransistoreinrichtung (22) geschaltet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine elektroraechanische Bremseinrichtung (7O)₁ die an der Nähmaschinenantriebswelle (46) angebracht ist, um diese Welle mechanisch anzuhalten, eine Permanentmagnete aufweisende Stelleinrichtung (66), die an der Antriebswelle (46) drehbar angebracht ist, und durch eine Verwendungseinrichtung (68), die mit der Permanentmagnete aufweisenden Stelleinrichtung (66) zusammenarbeitet, um die elektromechanische Bremseinrichtung (70) in einer vorausgewählten Winkelstellung der Antriebswelle zu erregen·
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Transistoreinrichtung (97» 98), die während der Laufperiode des Motors (10) aufgeladen wird, und durch eine Einrichtung (160), die auf die Steuereinrichtung (28, 30, 5²I-, 56, 60) anspricht, um eine Entladung der Kondensatoreinrichtung (104) über die Transistoreinrichtung (97> 98) zu ermöglichen, um diese während einer vorbestimmten Zeitperiode anzuschalten, um die elektromechanische Bremseinrichtung (70) zu erregen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Relaiseinrichtung (160, 162), eine Transistoreinrichtung (224, 226) zum Erregen der Relaiseinrichtung (160, 162) während der Laufperiode des Motors (10), eine Einrichtung, die auf Bewegung der Steuereinrichtung (28, 30, 54, 56» 60) in eine entspannte Stellung anspricht, um einen Stromkreis zum Abschalten der Transistoreinrichtung (224, 226) herzustellen, um die.Relaiseinrichtung (160, 162) zu entregen, wobei das tatsächliche Abschalten bei Ansprechen auf einen Stellungsimpuls konditioniert wird, der von der Permanentmagnete aufweisenden Fühleinrichtung (66) in einer vorbestimmten Winkelstellung der Antriebswelle erzeugt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß durch das Entregen der Relaiseinrichtung (160, 162) die zeitlich gesteuerte Erregung der elektromechanischen

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Bremseinrichtung (70) eingeleitet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (118), die auf die Erregung der elektromechanischen Bremseinrichtung (70) anspricht, um während der Erregung das Anlegen von Antriebs-Gleichspannung an den Motor (10) zu verhindern.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (46) in einer Winkelstellung angehalten wird, die e^ner Stellung entspricht, in der die Nadel der Nähmaschine in ihrer unteren Stellung ist, wenn die Steuereinrichtung (28, 30, 54, 56» 60) sich in der entspannten Stellung befindet, und daß die Antriebswelle (46) in einer Winkelstellung angehalten wird, die der Stellung der Nähmaschine entspricht, in welcher die Nadel sich in ihrer

oberen Stellung befindet, wenn die Steuereinrichtung (28, 30, 54, 56, 60) zeitweilig aus der entspannten Stellung in eine Rückwärtsstellung gedruckt wird.
9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Bremseinrichtung (14, 16, 18, 20) eine aufzehrende elektrische Last (20) an den Motor (10) schaltet, um dynamisches Bremsen hervorzurufen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (28, 30» 54, 56» 60) eine erste und eine zweite Transistortreibereinrichtung (20, 30) aufweist mit einer weiteren ersten Steuereinrichtung (38), die an die erste Transistortreibereinrichtung (28) geschaltet ist, um die maximale Gleichspannung zu begrenzen, die von der Energietransistoreinrichtung (22) geliefert ist, und mit einer weiteren von der Bedienungsperson betätigbaren zweiten Steuereinrichtung (54, 56, 60), die an die zweite Transistortreibereinrichtung (30) geschaltet ist.

11· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekonnzeichnet durch eine variable Bezugsspannung (54) und einen Tachometergenerator (48) zum Steuern und Regeln des Antriebe zu den Energietransistoren (33)» einen Kontroller (7^), der

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verschiedene Stellungen hat, um die Bezugsspannung einzustellen, und der zugeordnete Schaltßtromkreise aufweist, die Eingangsbefehle liefern, ein Schaltrelais (162), eine erste Einrichtung (224, 226), die auf die Stellung des Kontrollers (7*0 zum Erregen des Relais (160) während des Laufens des Motors (10) anspricht, eine zweite Einrichtung (222), die auf die Stellung des Kontrollers zum Entregen des Relais (162), wenn die Nähmaschine sich in einer vorbestimmten Nadelstellung befindet, anspricht,· eine Kondensatoreinrichtung (103), die während des erregten Zustandes des Relais (162) aufgeladen wird, eine Einrichtung (97» 100), Vielehe Entladung des Kondensators (103) einleitet, wenn das Relais (162) entregt ist, eine elektromagnetische Bremseinrichtung (70) zum Reibungsbremsen der Antriebswelle (46), eine Einrichtung (98), die auf Entladestrom des Kondensators (103) anspricht, um die elektromagnetische Bremseinrichtung (70) während einer vorbestimmten Zeitperiode zu erregen, und durch eine Einrichtung (118) zum Sperren des Antriebs zu den Energietransistoren (22) während der Erregungsporiode der Bremseinrichtung (70).

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