DE2954280C2

DE2954280C2 - Steuerschaltung zur Drehzahlsteuerung einer Nähmaschine

Info

Publication number: DE2954280C2
Application number: DE2954280A
Authority: DE
Inventors: Hachiro Hachioji Tokio/Tokyo Makabe; Toshiaki Tokio/Tokyo Watasue
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Janome Corp
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1986-08-14
Also published as: US4332208A; JPS54157213A; DE2922546C2; DE2922546A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Steuerschaltung ist aus dem JP-GM 47-23151 bekannt.

Bei elektrischen Haushaltsnähmaschinen ist es häufig erforderlich, die Nähgeschwindigkeit an die u. U. sehr unterschiedliche Stoffdicke oder beispielsweise auch an die Art eines jeweils zu nähenden Musters anzupassen. Zu diesem Zweck ist üblicherweise ein gegen die Kraft einer Feder betätigbares Fußpedal vorgesehen, mit dem die Geschwindigkeit stufenlos verstellt werden kann. Da die Geschwindigkeit von der Pedalstellung abhängt, muß die Bedienungsperson während des gesamten Nähvorgangs den Fuß mit einer bestimmten Kraft und Stellung auf dem Pedal lassen, was selbst bei einstellbarer Pedalkraft (DNZ 1977, No. 3, Seite 5) sehr mühsam ist und die Bedienung erschwert. Eine konstante Geschwindigkeit kann während eines längeren Nähvorgangs kaum eingehalten werden. Außerdem muß bei manchen Haushaltsnähmaschinen die Pedalsteueranordnung über eine gesonderte Leitung jeweils an die Maschine angeschlossen werden.

Diese Probleme sind an sich bekannt. Nach dem eingangs erwähnten JP-GM 47-23151 sind deshalb drei Schalttasten vorgesehen, mit denen automatisch jeweils eine andere Motordrehzahl eingestellt werden kann, so daß die ermüdende Dauerbetätigung eines Pedals entfallt. Die Schalttasten schalten jeweils einen anderen Widerstand in den z. B. einen Thyristor oder dgl. enthaltenden Steuerkreis des Motors und ermöglichen somit drei unterschiedlich konstante Drehzahlen (schnell, mittel und langsam). Diese Beschränkung auf nur drei mögliche Geschwindigkeiten ist unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung, mit der durch einfaches Betätigen von Schalttasten eine wählbare, nach dem Loslassen der Schalttaste konstant bleibende Geschwindigkeit der Nähmaschine einstellbar ist, so weiterzubilden, daß die Geschwindigkeit nahezu stufenlos wählbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steuerschaltung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Die Erfindung hat gegenüber den herkömmlichen Pedalsteuerungen den wesentlichen Vorteil, daß die Bedienung einer Haushaltsnähmaschine sowohl für geübte als auch für ungeübte Bedienungspersonen erleichtert und vereinfacht wird. Darüber hinaus und insbesondere gegenüber dem bekannten, stufenweise verstellbaren Steuersystem ergibt sich der Vorteil einer is genaueren Anpassung der Geschwindigkeit an die jeweiligen Nähbedingungen.

Aus der Literaturstelle BBC-Nachrichten, April 1968, S. 206 bis 210 ist es an sich bekannt, die Führungsgröße eines Steuersystems mit Hilfe einer mechanischen (Motorpotentiometer) oder elektronischen (Impulszähler mit D/A Wandler) Servoeinrichtung zu verstellen. Bei der Erfindung handelt es sich dagegen um die Bildung einer Drehzahlführungsgröße für Haushaltsnähmaschinen mit nur wenigen, einfachst ausgewählten Bauelementen.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Anspruches 1 sind in dtn Unteransprüchen (Ansprüche 2 und 3) angegeben.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Haushaltsnähmaschine in perspektivischer Darstellung, für die die Steuerschaltung bestimmt ist;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung;

Fig. 3 eine zweckmäßige Ausführungsform einer Drehzahlsteuerschaltung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Haushaltsnähmaschine weist eine Drucktaste Sf auf, die zum allmählichen Erhöhen der Maschinendrehzahl gedrückt werden muß. Wenn die Drucktaste S_F losgelassen wird, bleibt die Geschwindigkeit auf dem jeweils erreichten Wert. Eine weitere Drucktaste Sl dient zur Verringerung der Nähgeschwindigkeit. Wird sie gedrückt, dann nimmt die Geschwindigkeit der Nähmaschine allmählich ab; wird sie losgelassen, bleibt der augenblickliche Geschwindigkeitswert bestehen. Bei Betätigung einer so dritten Drucktaste Sp wird die Nähmaschine angehalten.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung unter Verwendung eines die Drehzahl vorgebenden Analogsignals dargestellt. Einem Operationsverstärker OPi ist an seinem nicht invertierenden Eingang (+) das Potential eines aufgeladenen Kondensators C₃ zur Drehzahlbestimmung zugeführt. A₆ ist ein einstellbarer Widerstand, der mit einem Ende an der Spannung Vcc liegt, und über den der Kondensator geladen wird, wenn die der Drehzahlsteigerung dienende Taste S'f gedrückt wird, wobei die Zeitkonstante durch die Werte von R₆ und C3 bestimmt wird. Ein ebenfalls einstellbarer Widerstand R 7 liegt mit einem Ende an Masse. Über ihn entlädt sich der Kondensator C₃ mit einer durch die Größe des Widerstands R₁ und die Kapazität des Kondensators vorgegebenen Zeitkonstante, wenn die der Drehzahlverminderung dienende Taste S'_L gedrückt wird. Bei Drücken der zum Anhalten des Motors vor-

gesehenen Taste S'j> wird der Kondensator ohne Widerstand unmittelbar entladen. Der invertierende Eingang (—) des Operationsverstärkers OP₂ ist zur Rückkopplung direkt mit seinem Ausgang verbunden, wodurch ein Spannungsfolger gebildet ist Der Verstärkerausgang s führt zu einem spannungsgesteuerten Drehzahlsteuerkreis CONT für den Motor Af. Eine mögliche Ausfuhrungsform der Drehzahlsteuerschaltung CONT ist beispielsweise in F i g. 3 dargestellt. Eine Leuchtdiode LED eines Photokonpiers PC nimmt das Ausgangssignal des Verstärkers QP₂ auf. In diesem Fall wird der Widerstandswert eines Photoleiterelements Cds des Photokopplers durch das auffallende Licht der Leuchtdiode LED gesteuert. Ein Drehzahlsteuerelement TRIAC2 des Motors M wird über einen Diodenwechselstromschalter DIAC phasengesteuert. Zwischen dessen Verbindung mit dem Photokoppler und die Wechselspannungsquelle V ist ein Kondensator C₄ geschalteL Der Ausgang des Verstärkers OP2, könnte auch einen Drehzahlregelkreis steuern.

Ein anderes Ausfuhrungsbeispiel für eine Steuerschaltung zeigt Fig. 4 mit einer Speicherung der eingestellten Drehzahl. Anstelle einer Stop-Taste wie S'_P (Fig. 2) ist ein Kondensator Cs vorgesehen, der mit Hilfe des Ausgangswertes des Operationsverstärkers OP₂ über einen fest eingestellten Widerstand R₉ aufgeladen wird, während ein Speicherstartschalter Sr parallel zum Kondensator Cs liegt, um diesen entweder aufzuladen oder zu entladen. Ferner ist der nicht invertierende Eingang (+) eines Operationsverstärkers OPi mit dem Kondensator C5 so verbunden, daß ihm dessen Potential zugeführt ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers OPi ist zur Bildung eines Spannungsfolgers zum invertierenden Eingang (—) rückgekoppelt. Ferner ist der Ausgang auf den Steuereingang der spannungsgesteuerten Drehzahlsteuerschaltung CONT des Motors M geschaltet. Im übrigen kann auf die obigen Erläuterungen zu Fi g. 2 verwiesen werden. Wenn in Fi g. 4 der Schalter 5c geöffnet ist und das Potential des Kondensators Ci durch die zur Erhöhung bzw. Verminderung der Drehzahl dienende Taste S'f bzw. S'_L vorgegeben ist, ist auch das Potential am Kondensator Cs dadurch bestimmt, so daß die Drehzahl des Motors M entsprechend festgelegt wird. Wenn hierbei der Speicherstartschalter St geschlossen wird, wird der Kondensator Cs augenblicklich entladen, so daß der Motor M anhält. Wenn der Speicherstartschalter S_T geöffnet ist, wird vom Ausgang des Operationsverstärkers OPi der Kondensator C₅ mit einer durch den Widerstand R₉ und die Kapazität des Kondensators Cs bestimmten Zeitkon- so stante aufgeladen, und die Ausgangsspannung des Verstärkers OPi wächst mit ansteigendem Ladungszustand, so daß sich die Drehzahl des Motors M allmählich der durch die Tasten SV bzw. S'_L vorgegebenen Drehzahleinstellung nähert. Der Widerstand R₉ kann so eingestellt werden, daß der Spannungsanstieg am Kondensator Cs langsam erfolgt und der Motor M sanft anläuft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Steuerschaltung zur Drehzahlsteuerung des elektrischen Antriebsmotors einer Haushaltsnähmaschine, mit an einen Steuerkreis des Motors angeschlossenen elektrischen Schaltern, durch deren wahlweise Betätigung eine jeweils gewünschte, anschließend konstant bleibende Motordrehzahl einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (CONT) des Motors (M) von einem Verstärker (OPj) gesteuert wird, an dessen Eingang das die Motordrehzahl bestimmende Poteatial eines Kondensators (C₃) liegt, der während der manuellen Betätigung einer ersten Taste (5'f) über einen Widerstand (Re) aufgeladen und während der Betätigung einer zweiten Taste (5"O über einen weiteren Widerstand (Rt) entladen wird.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (Cy) zum sofortigen Anhalten des Motors (AO über eine dritte Taste (S'f) unmittelbar ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verstärker (OPi) und den Steuerkreis (CONT) des Motors (M) ein weiterer Verstärker (ΟΡϊ) geschaltet ist, an dessen Eingang ein von dem ersten Verstärker (OPi) aufladbarer und mit einem Schalter (St) zum sofortigen Anhalten des Motors (M) entladbarer Kondensator (C₅) liegt.