DE3402468A1 - Geschwindigkeitssteuervorrichtung fuer eine naehmaschine - Google Patents

Description

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Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitssteuervbrrich'tung für eine Nähmaschine mit wenigstens zwei Geschwindigkeiten.

Bei einer konventionellen Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine wird eine Spannung mit einer Größe _t die durch den Betrag der Niederdrückung eines Pedals.der Nähmaschine bestimmt ist, in ein Impulssignal (im folgenden als FG-Signal bezeichnet) mit einer Pulsfrequenz, die zur Rotationsgeschwindigkeit der Nähmaschine in Beziehung steht, umgewandelt. Die Anzahl der Impulse des FG-Signals wird während Perioden zwischen PG-Signalimpulsen gezählt und der durch eine als Antriebsmechanismus arbeitende Kupplungsspule oder durch eine als Bremsmechanismus arbeitende Bremsspule fließende Strom wird eingeschaltet, wenn -der gezählte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die konventionelle Schaltung zum Erzeugen des FG-Signals hat zwei Eingangsanschlüsse und die Frequenz des FG-Signals wird durch dte an die Eingangsanschlüsse angelegten externen Eingangssignale bestimmt. Einer der zwei Eingangsanschlüsse empfängt die dem Betrag des Niederdrückens des Pedals entsprechende Spannung und der andere eine Spannung, die den Antrieb der Nähmaschine bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewirkt und die unabhängig von der an den ersten Eingangsanschluß angelegten Spannung ist. Die zwei Eingangsanschlüsse werden im folgenden als Anschluß VC und Anschluß L jeweils bezeichnet.

Bei der konventionellen Vorrichtung werden zwei Ströme I und

I. in Übereinstimmung mit den an die Anschlüsse VC und L angelegten Spannungen produziert, ein Kondensator wird durch die

Ströme I und I. aufgeladen, und das FG-Signal wird als Anta ο

wort auf das Aufladen und Entladen des Kondensators produziert. Da jedoch der Kondensator gemeinsam mit den Anschlüssen VC und L verbunden ist, ist es deshalb notwendig, die Frequenz des FG-Signals einzustellen, indem zwei variable Widerstände vorgesehen werden, einer zum Einstellen des als Antwort auf das Eingangssignal am Anschluß VC erzeugten Stroms

I und der andere zum Einstellen des als Antwort auf das Eina

gangssignal am Anschluß L erzeugten Stroms L . 10

Bei der konventionellen Vorrichtung wird jedoch der Kondensator durch beide Ströme I und I. aufgeladen, wenn ein ak-

a D

tives Signal an den Eingangsanschluß VC angelegt wird, während nur der Strom I. an den Kondensator geliefert wird zum Aufladen, wenn ein Aktivsignal an den Anschluß L angelegt ist. Wenn deshalb der Strom I. mittels des variablen Widerstands

wie oben erwähnt eingestellt wird, wird die Summe der Ströme

I und I. , die an den Kondensator angelegt werden, wenn der a D

Anschluß VC ein Eingangssignal erhält, auf unerwünschte Weise verändert, wodurch die Ausgangsfrequenz verändert wird.

Unter diesen Umständen ist es notwendig, den Strom I. mit dem anderen variablen Widerstand nachzustellen. Infolgedessen ist es bei der konventionellen Vorrichtung unmöglich, die Ausgangsfrequenz des FG-Signals unabhängig mit beiden variablen Widerständen einzustellen.

Weiter hat die konventionelle Vorrichtung den Nachteil, daß der Strom zum Aufladen des Kondensators die Summe der Ströme I und I. ist. Auf diese Weise wird der Kondensator gewöhnlich durch einen Strom über dem Pegel des Stroms I. aufgeladen, was dazu führt, daß die von dem variablen Widerstand zum Einstellen des Stromes I eingestellte Geschwindigkeit gewöhnlich

höher ist als die von dem variablen Widerstand zum Einstellen des Stroms I_fe eingestellte Geschwindigkeit.

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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile der konventionellen Vorrichtung behoben sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine mit einem Antriebsmechanismus zum Antrieb der Nähmaschine, einem Bremsmeehanismus zum Steuern oder Anhalten der Nähmaschine, Erfaseungseinrichtungen zum Erfassen wenigstens, der Geschwindigkeit der Nähmaschine und der Position der Nadel, und einer Steuereinrichtung zum Steuern des Antriebsmechanismus und des Bremsmeehanismus mit von den Erfassungseinrichtungen und der Steuereinrichtung produzierten Signalen. Erfindungsgemäß hat die Steuereinrichtung mindestens zwei Arten von Geschwindigkeits-Einstellschaltkreisen, einen Schalt-Schaltkreis zum Schalten der Geschwindigkeits-Einstellschaltkreise, um sie unabhängig voneinander zu betreiben, und einen Ausgangsteil zum Produzieren eines Steuersignals als Antwort auf den Ausgang von dem gewählten Schaltkreis.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
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Fig. 1 ein Schaltungsdiagrämm einer bevorzugten Ausführungsform einer Geschwindigkeitssteuerschaltung für eine Nähmaschine;

Fig. 2 die Verbindung der Geschwindigkeitssteuerschaltung nach Fig. 1 mit einer Nähmaschine; und

Fig. 3 Wellenformen in der Schaltung nach Fig. 1.

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In Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm einer Geschwindigkeitssteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 1 bezeichnet VC einen Anschluß, der mit einer einem Betrag des NiederdrUckens eines Pedals entsprechenden Spannung versorgt wird, und L bezeichnet einen Eingangsanschluß, der mit einem Signal zum Einstellen der Geschwindigkeit der Nähmaschine bei beispielsweise mittlerer Geschwindigkeit, hoher Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit unabhängig von der an den Anschluß VC angelegten Spannung versorgt wird. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit hoch sein, wenn das an den Anschluß L angelegte Signal auf hohem Pegel H ist. Referenzzeichen 1 bis 6 und 4 bis 16 bezeichnen feste Widerstände, TR. bis TRc Transistoren, 7 und 8 variable Widerstände zum Einstellen der Geschwindigkeit der Nähmaschine, 9 einen Kondensator, 10, 18 und 19 Dioden, und 11, 12, 13 und 17 Inverter.

In Fig. 2 wird die Verbindung der Geschwindigkeitssteuervorrichtung mit einer Nähmaschine gezeigt. In Fig. 2 bezeichnet die Referenzzahl 20 einen Aufbau der Nähmaschine mit einer Welle 22, die eine Nadel 21 antreibt, und die Referenzzahl bezeichnet einen Detektor, der auf der Welle 22 des Nähmaschinenaufbaus 20 montiert ist zum Erzeugen eines Impulssignals (das PG-Signal) mit einer Pulsfrequenz, die der Rotationsgeschwindigkeit der Welle 22 und der Position der Nadel der Nähmaschine entspricht. Die Referenzzahl 24 bezeichnet einen Motor mit einem Stator 25 und einem Rotor 26 zum Antrieb der Nähmaschine. Der Ausgang der Welle 27 aus dem Motor 24 wird an eine Ausgangswelle 29 über eine elektromagnetische Kupplungseinrichtung 28 geführt. Die Referenzzahl 30 bezeichnet eine elektromagnetische Bremseinrichtung, 31 und 32 Riemenscheiben, und 33 einen Riemen, durch den die Nähmaschine 20 von dem Motor 24 angetrieben wird.Die Referenzzahl 34 bezeichnet eine Steuerschaltung mit der Geschwindigkeitssteuerschaltung für die in Fig. 1 gezeigte Nähmaschine. Die Steuerschal-

tung 34 empfängt das PG-Signal von dem Detektor 23 und das Ausgangssignal (VC-Singal) von dem Pedalsteuer-Schaltkreis 35, und erzeugt als Antwort darauf eine dem Betrag des Niederdrückens des Pedals 36 entsprechende Spannung und einen Steuerstrom, der an. eine Betätigungsspule der elektromagnetischen Kupplungseinrichtung 28 oder an eine Betätigungsspule der elektromagnetischen Bremseinrichtung 30 geliefert wird.

Im Betrieb wird die Steuerspannung von dem Pedalsteuer-Schaltkreis 35 an den Anschluß VC gelegt. Die Transistoren TR₂, TR₃, TR- und TR,. arbeiten als Antwort auf jene'Spannung. Bei Steigerung der Steuerspannung am Anschluß VC wird der Kollektorstrom I. des Transistors TR„ gesteigert, und infolgedessen steigt auch der Kollektorstrom I~ des- Transistors. TR.. Das heißt, der Kollektorstrom I„ des Transistors TR. wird erhöht oder erniedrigt proportional zum Kollektorstrom I-. Deshalb ändert sich der Strom, der den Kondensator 9 auflädt, das heißt, der Kollektorstrom I₂ in Übereinstimmung mit der Änderung der Steuerspannung am Anschluß VC. .

In dem Fall, bei dem die Spannung am Anschluß L auf niedrigem Pegel ist, wird der Transistor TR. abgeschaltet und der Tran-. sistor TRg eingeschaltet, in welchem Fall der Kondensator 9 vom Strom I aufgeladen wird. Deshalb kann die der Maximal-

■25 spannung des Anschlusses VC entsprechende Geschwindigkeit eingestellt werden durch Einstellen des variablen Widerstands 8. Eine Diode 19 verhindert, daß der Strom I₃ durch den Transistor TRg fließt. Der Kondensator 9 wird dann aufgeladen durch die Summe des Kollektorstroms I» des Transistors TR₅ und des durch den Widerstand 6 fließenden Stroms I₃. Wenn sich die Spannung am Punkt P der Stromversorgungsspannung·V nähert,

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die die. Schwellenspannung V_n,,, eines Inverters 11 überschreitet,

in
wird das Ausgangssignal des Inverters 11 auf einen L-Pegel (niedrig) invertiert nach einer Ubertragungszeitverschiebung ^t zwischen den Invertern. Auf diese Weise wird die Ladung des

Kondensators 9, der durch die Schwellenspannung V_TH aufgeladen wird, im Inverter 13 durch die Diode 10 absorbiert, worauf der.Eingang des Inverters Il wieder einen L-Pegel annimmt und das Entladen des Kondensators 9 gestoppt wird. Dann wird · der Kondensator 9 wieder durch die Summe des Kollektorstroms I₂ und des Stroms I₃ geladen. Falls.der Kollektorstrom I₂ erhöht wird, wird die Zeit zum Laden des Kondensators 9 reduziert, wodurch die Ausgangsfrequenz verändert wird. Wie oben erwähnt resultieren Änderungen der Spannung am Anschluß VC in entsprechenden Änderungen der Frequenz des PG-Signals.

In Fig. 3 sind Wellenformen an verschiedenen Punkten des oben diskutierten Schaltkreises gezeigt. In Fig. 3 ist unter (i) die Spannung am Punkt P gezeigt und unter (ii) und (iii) die Ausgänge der jeweiligen Inverter 11 und 13. t; bezeichnet eine Zeitverschiebung zwischen den Invertern 11 und 13, V die' Stromversorgungsspannung, und V_mu die Schwellenspannung des

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Inverters 11.

Die obige Beschreibung bezieht sich auf den Fall, bei dem der Eingangsanschluß L ein Signal auf niedrigem Pegel L empfängt. Andererseits, wenn am Eingangsanschluß L ein Signal H von hohem Pegel vorhanden ist; wird der Transistor TR₁ eingeschaltet und der Transistor TR₆ abgeschaltet. In diesem Zustand wird der Kondensator 9 nur vom Strom I₄ geladen und deshalb wird die Geschwindigkeit der Nähmaschine, die von.der Frequenz des PG-Signals bestimmt ist, eingestellt durch Einstellen des variablen Widerstandes 7, und sie ist unabhängig von der am Anschluß VC anliegenden Spannung und der Einstellung des variablen Widerstandes 8. In diesem Zustand verhindert die Diode auch, daß ein Strom I₄ durch den Transistor TR₁ fließt. Je nach der Wahl der Werte der Widerstände 6 und 14 und den Einstellungen der variablen Widerstände 7 und 8 kann die durch den variablen Widerstand 7 gegebene Geschwindigkeit ein Niveau über jenem der von dem variablen Widerstand 8 gegebenen Geschwindigkeit annehmen.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Geschwindigkeit mit zwei Quellen vorgegeben werden, aber es ist auch möglich, die Geschwindigkeit mit drei oder mehreren Quellen unabhängig einzustellen durch geeignetes Zufügen von festen Widerständen, variablen Widerständen, Dioden, und Transistoren. Weitere ähnliche Vorteile werden erhalten durch Verwendung eines analogen Schalters oder ähnlichem.

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Claims (11)

1. 3402463

   Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan

   Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine

   PATENTANSPRÜCHE

   IJ. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine, gekennzeichnet durch:

   a) eine Einrichtung (24) zum Antrieb der Nähmaschine,

   b) eine Einrichtung (30) zum Bremsen der Nähmaschine, um sie zu steuern und die Nähmaschine anzuhalten,

   c) eine Einrichtung (23) zum Feststellen der Geschwindigkeit der Nähmaschine und der Position einer Nadel (21) der Nähmaschine und

   d) eine Steuereinrichtung (34) zum Steuern der Antriebseinrichtung (24) und der Bremseinrichtung (30) in Übereinstimmung mit Ausgangssignalen von dem Detektor (23) und Befehlssignalen von einer Befehlseinrichtung (35), wobei die Steuereinrichtung (34) wenigstens erste und zweite unabhängig voneinander arbeitende Geschwindigkeitseinstell-Schaltungen, eine Umschalt-Schaltung zum Wählen eines Ausgangs einer der Geschwindigkeitseinstell-Schaltungen und

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   eine Einrichtung zum Anlegen des von der Umschalt-Schaltüng gewählten Ausgangssignales als Geschwindigkeitssteuersignal an wenigstens eine der Antriebseinrichtung (24) und der Bremseinrichtung (30) aufweist. · '
2. 2. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Geschwindigkeitseinsteil-Schaltkreise jeweils eine Einrichtung zum Einstellen eines Geschwindigkeitssteuer-Parameters des ausgewählten Ausgangs aufweisen.'
3. 3. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus einen elektrischen Motor (24) mit einer, elektromagnetischen Kupplungseinrichtung aufweist, bei dem das Geschwindigkeitssteuersignal an eine Betätigungsspule der elektromagnetischen Kupplung gelegt wird.
4. 4. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine

   nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (30) einen elektrischen Motor mit einer elektromagnetischen Bremseinrichtung aufweist, wobei das Geschwindigkeitssteuersignal an eine Betätigungsspule der elektromagnetischen . Bremseinrichtung gelegt wird.
5. 5. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Gegchwindigkeitssteuer-Schaltungen jeweils eine erste Schaltungseinrichtung zum Produzieren eines ersten Ausgangssignals mit einem mit den Befehlssignalen der ersten Befehlseinrichtung übereinstimmenden Parameterwert und eine zweite Schaltungseinrichtung zum Produzieren eines zweiten Ausgangssignals mit einem vom ersten Ausgangssignal unabhängigen Parameterwert aufweisen.
6. 6. Geschwindigkeitssteuervorrichtung fUr eine Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalt-Schaltkreis ein Halbleiter-Schaltelement zum Liefern als ausgewählten Ausgang eines der ersten und zweiten Ausgangssignale

   aufweist. · ·
7. 7. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Geschwindigkeitseinsteil-Schaltkreise eine Einrichtung zum Einstellen eines an die Geschwindigkeitssteuersignal-Anlegeeinrichtung angelegten Stromes aufweist, wobei die Geschwindigkeitssteuersignal-Anlegeeinrichtung einen so gekoppelten Kondensator aufweist, daß· er vom durch die Einstelleinrichtung gegebenen Strom aufgeladen wird, wobei die Frequenz des Geschwindigkeitssteuersignals geändert wird durch Ändern einer Ladungsperiode des Kondensators durch die Einstelleinrichtung.
8. 8. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine

   nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlseinrichtung eine Pedalbefehlschaltung aufweist, von der eine Ausgangsspannung in Übereinstimmung mit dem Betrag des Niederdrückens eines Pedals durch eine Bedienungsperson bestimmt wird.
9. 9. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine erste Pufferstufe, bei der an einen ihrer Eingänge ein eine Rotationsgeschwindigkeit der Nähmaschine darstellendes Signal angelegt ist, eine zweite Pufferstufe, bei der ein Eingang mit einem Ausgang der ersten Pufferstufe und mit einer Quelle für ein den Betrag des Niederdrückens eines Pedals durch eine Bedienungsperson darstellenden Signals verbunden ist, einen so verbundenen Kondensator, daß er von einem Ausgang der zweiten Pufferstufe aufgeladen wird, einen

   Oszillator-Schaltkreis mit einem ersten Inverter, bei dem ein Eingang mit dem Ausgang der zweiten Pufferstufe verbunden ist und ein Ausgang mit einem Ausgangsanschluß verbunden ist und zweite und dritte Inverter in Reihe verbunden sind mit einem Eingang, der mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist und einem Ausgang, der über eine erste Diode mit dem Ausgang der zweiten Pufferstufe verbunden ist, einen ersten Potentialeinstell-Schaltkreis, der zwischen dem Ausgang der ersten Pufferstufe und dem Ausgang der zweiten Pufferstufe angeordnet ist, und einen zweiten Potentialeinstell-Schaltkreis, der zwischen dem Eingang der- ersten Pufferstufe und dem Ausgang der zweiten Pufferstufe angeordnet ist, aufweist.
10. 10. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Potentialeinstell-Einrichtung einen ersten festen Widerstand, dessen erster Anschluß mit einem Stromversorgungsanschluß verbunden ist und dessen zweiter Anschluß mit dem Eingang der zweiten Pufferstufe verbunden ist, einen variablen zweiten Widerstand, dessen erster Anschluß mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstands verbunden ist, und eine zweite Diode zwischen einem zweiten Anschluß des ersten variablen Widerstands und dem Eingang der zweiten Pufferstufe, aufweist.
11. 11. Geschwindigkeitssteuervorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Potentialeinstell-Einrichtung einen festen dritten Widerstand, dessen erster Anschluß mit dem Stromversorgungsanschluß verbunden ist, einen vierten Inverter, dessen Eingang mit dem Eingang der ersten Pufferstufe verbunden ist, einen Transistorschalter, von dem ein Eingang mit einem Ausgang des vierten Inverters verbunden ist und von dem ein Ausgang mit dem zweiten Anschluß des dritten Widerstands verbunden ist, einen variablen vierten Widerstand, von dem ein erster Anschluß mit dem zweiten Anschluß des dritten Widerstands verbunden ist,

    und eine dritte Diode zwischen einem zweiten Anschluß des variablen vierten Widerstands und dem Ausgang der zweiten Pufferstufe, aufweist.