DE3923949C2 - Anordnung zum Steuern des Betriebs von elektromotorisch angetriebenen Nähmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern des Betriebs von elektromotorisch angetriebenen Nähmaschinen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Steueranordnung dieser Art ist aus der Druckschrift DE 35 40 273 A1 bekannt. Die dort vorgesehene Bauart-Bestimmungseinrichtung erkennt, ob eine jeweils angeschlossene Nähmaschine einer Bauart entspricht, die mit einem ihr zugeordneten Codewort in der Steueranordnung gespeichert ist. Die Erkennung erfolgt über einen Nähmaschinenstecker oder -adapter mittels Codewort vor Beginn des Nähablaufs. Dabei wird bei Nichtübereinstimmung des Codewortes der jeweils angeschlossenen Nähmaschine mit dem in der Steueranordnung gespeicherten Codewort für eine vorgegebene Nähmaschinen-Bauart ein Fehlercode abgegeben, der zur Vermeidung von Fehlfunktionen den Start des Nähablaufs verhindert. Eine Festlegung des kompletten Nähablaufs für mehrere Nähmaschinen-Bauarten ist dabei nicht vorgesehen. Ebenso wenig erfolgt bei dieser bekannten Anordnung eine Speicherung von Werten für unterschiedliche Betriebsarten in bezug auf mehrere Nähmaschinen-Bauarten. Andererseits wird in dieser Druckschrift auch schon vorgeschlagen, mehrere Nähvorrichtungen über einen gemeinsamen Rechner parallel zu steuern.

Generell ist es aus dem in der Zeitschrift "Bekleidung und Wäsche", Heft 7, 1970, Seiten 466 bis 470, erschienenen Aufsatz "Variostop" bekannt, Nähautomaten fernzusteuern, wobei der Antrieb dem vom Automaten her bestimmten Programm folgt.

Aus der Druckschrift DE 19 25 301 C3 ist eine nicht gattungsgemäße Anordnung für eine Nähmaschine mit Fadenabschneider bekannt, bei welcher ein Steuerkopf für verschiedene Fadenabschneidesysteme verwendbar ist.

Auch die Druckschrift DE 28 01 456 A1 beschreibt eine nicht gattungsgemäße Steueranordnung für elektrische Nähmaschinen, bei welcher für verschiedene Betriebsweisen der Nähmaschine unterschiedliche Signale erzeugt werden.

Weiterhin ist eine Anordnung zum Steuern des Betriebs von elektromotorisch angetriebenen Nähmaschinen bekannt, die in Fig. 1 und 2 der Zeichnungen näher beschrieben und einer Anordnung ähnlich ist, die in der von der Patentinhaberin offenkundig vorbenutzten Nähmaschine vom Typ S-L/S enthalten ist.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Nähmaschine mit einem Maschinengestell 14, einer Nähmaschinenwelle 15, einer hiermit fest verbundenen Riemenscheibe 16a, einem Drehzahlsensor 17, einem Elektromotor 18 mit einer Welle 19 und einer auf ihr fest angeordneten Riemenscheibe 16b, einem über die Riemenscheiben 16a, 16b laufenden Endlosriemen 20 zum Übertragen eines Drehmoments vom Antriebsmotor 18 auf die Nähmaschinenwelle 15, einer Maschinensteuereinheit 21, einem mit der Welle 19 des Motors 18 verbundenen Motordrehzahlsensor 22 und einem Pedal 23 zum Ändern der Drehzahl des Motors 18.

Ausgangssignale des Motordrehzahlsensors 22 und des Sensors 17 zur Bestimmung der Drehzahl der Nähmaschinenwelle 15 werden an die Steuereinheit 21 geleitet, welche die Drehgeschwindigkeit des Motors 18 derart steuert, daß die Nähmaschine mit einer vorbestimmten Nähgeschwindigkeit betrieben wird.

Fig. 2 zeigt einen Schaltungsaufbau, wie er in der Maschinensteuereinheit 21 der Nähmaschine nach Fig. 1 enthalten ist. Der Schaltungsaufbau umfaßt ein Geschwindigkeitssteuerteil 1, das in den Zeichnungen als Geschwindigkeitssteuermittel bezeichnet ist und z. B. einen Mikrocomputer zum Steuern der Drehzahl der Nähmaschinenwelle 15 enthält, sowie jeweils zwischen einer Gleichspannung Vcc und Masse geschaltete, einstellbare Widerstände 2 bis 5 zum Einstellen unterschiedlicher Nähgeschwindigkeiten für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche, z. B. für Hochgeschwindigkeits-, Niedriggeschwindigkeits- und Einstellbetriebsweisen sowie für eine Betriebsweise zum Fadenabschneiden entsprechend den jeweiligen Arbeitsabläufen.

Ein Analogschalter 6 dient zum Anwählen der Widerstände 2 bis 5, welche jeweils eine Nähgeschwindigkeit bestimmen. Ein Probe- und Haltekreis 7 dient zur Aufrechterhaltung der jeweils ausgewählten Nähgeschwindigkeit für eine bestimmte Zeitspanne. Ein Analog-Digital-Wandler 8 wandelt die vom Probe- und Haltekreis ausgehenden Analogsignale in Digitalsignale um. Eine Speichereinrichtung 9, in den Zeichnungen kurz als Speicher bezeichnet, dient zur Speicherung von Daten, z. B. von Steuerkonstanten.

Beim Betrieb der Nähmaschine in der Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise gelangt das vom einstellbaren Widerstand 2 gelieferte Signal an den Analogschalter 6 und an dessen Ausgangsanschluß. Die Nähgeschwindigkeit wird durch Verstellen des Widerstandes 2 verändert, wobei das von diesem Widerstand an den Analogschalter 6 abgegebene Signal z. B. zwischen 0 und 5 V variiert. Dieses Signal wird durch den Probe- und Haltekreis 7 während einer vorbestimmten Zeitdauer aufrechterhalten und vom Analog-Digital-Wandler 8 in ein digitales Signal umgesetzt und dem Geschwindigkeitssteuerteil 1 zugeführt, das die Drehzahl der Nähmaschinenwelle 15 in der Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise entsprechend steuert. Ist die Ausgangsspannung am einstellbaren Widerstand 2 beispielsweise 0 V, nimmt die Drehzahl der Nähmaschinenwelle 15 den Wert von 100 Upm an. Ist die Ausgangsspannung am einstellbaren Widerstand 2 beispielsweise 5 V, so nimmt die Drehzahl der Nähmaschinenwelle 15 den Wert von 4.000 Upm an. Durch Änderung der Ausgangsspannung am einstellbaren Widerstand 2 zwischen 0 und 5 V wird also die Maschinendrehzahl in der Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise zwischen 100 und 4.000 Upm verändert. Analog verhält es sich, wenn in der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise, in der Einstellbetriebsweise und in der Betriebsweise zum Fadenabschneiden die einstellbaren Widerstände 3 bzw. 4 bzw. 5 vom Analogschalter 6 wechselweise an den Probe- und Haltekreis 7 angeschaltet und von der Bedienungsperson eingestellt werden.

Diese Einstellvorgänge sind für jede Nähmaschine separat vorzunehmen, was arbeitsaufwendig ist und leicht zu Störungen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zum Steuern des Betriebs von elektromotorisch angetriebenen Nähmaschinen zu schaffen, welche in einfacher Weise eine Steuerung von Nähmaschinen unterschiedlicher Bauarten entsprechend deren jeweiligen Betriebsdaten ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand von Fig. 3 der Zeichnungen näher beschrieben.

Darin zeigen

Fig. 1 eine bekannte Nähmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer bekannten Anordnung zum Steuern des Betriebs der Nähmaschine und

Fig. 3 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Steuern des Betriebs von Nähmaschinen.

In Fig. 3 sind Bauteile, die Bauteilen aus Fig. 2 entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

In der Speichereinrichtung 9 von Fig. 3 sind Daten über Nähgeschwindigkeiten verschiedener Bauarten von Nähmaschinen gespeichert. Für jede dieser Bauarten entsprechen die jeweils gespeicherten Geschwindigkeitsdaten folgenden Betriebsweisen:

• - Hochgeschwindigkeitsbetrieb,
• - Niedriggeschwindigkeitsbetrieb,
• - Einstellbetrieb,
• - Betrieb zum Fadenabschneiden.

Ferner umfaßt die Anordnung nach Fig. 3 eine Bauart-Bestimmungseinrichtung 10, die in der Zeichnung als Maschinentyp-Wähleinrichtung bezeichnet ist. Sie enthält einen Sechzehnfach-Wählschalter zum jeweiligen Auswählen einer Nähmaschinen-Bauart unter mehreren Nähmaschinen-Bauarten und liefert ein Auswahlsignal entsprechend der jeweils ausgewählten Nähmaschinen-Bauart.

Eine Datenauswahleinrichtung 11, die an die Speichereinrichtung 9 und an die Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 angeschlossen ist, ruft in Abhängigkeit von dem von der Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 jeweils gelieferten Auswahlsignal die der jeweiligen Bauart zugeordneten Geschwindigkeitsdaten aus der Speichereinrichtung 9 ab und führt diese Daten dem Geschwindigkeitssteuerteil 1 zu. Die Ausgänge der Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 liegen auch an einem Vorschaltwiderstand 13a, der seinerseits am Potential Vcc liegt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ermöglicht ein Schalter 12, der als Geschwindigkeitsdaten-Schaltmittel dient, in seiner Offenstellung, daß eine Spannung Vcc über einen Vorschaltwiderstand 13b am Geschwindigkeitssteuerteil 1 anliegt, während der Schalter 12 in seiner Schließstellung Masse-Potential an das Geschwindigkeitssteuerteil 1 heranführt. Der Schalter 12 ermöglicht die Auswahl zwischen Daten, die von der Datenauswahleinrichtung 11 bereitgestellt werden, und von Daten, die vom Analog-Digital-Wandler 8 kommen, wobei die jeweils ausgewählten Daten als Geschwindigkeitssteuerdaten für die jeweils verwendete Nähmaschine benutzt werden.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist folgendermaßen.

Wenn der Schalter 12 geschlossen wird, wird ein L-Signal "0" an das Geschwindigkeitssteuerteil 1 abgegeben. Wenn jedoch der Schalter 12 offen ist, wird ein H-Signal "1" an das Geschwindigkeitssteuerteil 1 abgegeben. Wird an das Geschwindigkeitssteuerteil 1 das H-Signal "1" abgegeben, setzt das Geschwindigkeitssteuerteil 1 die vom Analog-Digital-Wandler 8 gelieferten Daten als Geschwindigkeits-Setzdaten ein, weshalb die Nähgeschwindigkeiten der jeweiligen Nähmaschine entsprechend den jeweiligen Einstellungen der einstellbaren Widerstände 2 bis 5 gesteuert werden, ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 2.

Wird anschließend eine Nähmaschine eingesetzt, deren Daten in der Speichereinrichtung 9 gespeichert sind, wird der Schalter 12 geöffnet, um das L-Signal "0" an das Geschwindigkeitssteuerteil 1 anzulegen, so daß in ihm auf den Geschwindigkeitsdatensatz umgeschaltet wird, der von der Datenauswahleinrichtung 11 kommt. Andererseits wird eine nicht dargestellte Eingabeeinrichtung betätigt, welche eine Information über die Bauart dieser Nähmaschine in die Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 eingibt, so daß das dieser Bauart entsprechende Auswahlsignal von der Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 abgegeben wird.

Es sei nun angenommen, daß eine Nähmaschine A einer ersten Bauart und eine Nähmaschine B einer weiteren Bauart eingesetzt werden, wobei die Drehzahlen (Upm) der beiden Nähmaschinen in den Betriebsweisen Hochgeschwindigkeitsbetrieb, Niedriggeschwindigkeitsbetrieb, Einstellbetrieb und Fadenabschneidebetrieb in der folgenden Tabelle dargestellt sind.

Tabelle 1

Ferner sei angenommen, daß bei Einsatz der Nähmaschine A das von der Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 kommende Auswahlsignal für Nähmaschinen dieser Bauart auf "0" eingestellt ist, während das Auswahlsignal beim Einsatz der Nähmaschine B auf "1" eingestellt ist.

Wenn die Nähmaschine A zum Einsatz kommt, wird das Auswahlsignal "0" für diese Bauart an die Datenauswahleinrichtung 11 geliefert. Nach Empfang dieses Signals ruft sie die Daten für die Geschwindigkeiten von Nähmaschinen der Bauart, der die Nähmaschine A angehört, gemäß der obigen Tabelle entsprechend der jeweiligen Betriebsart der Nähmaschine A aus der Speichereinrichtung 9 ab und führt sie dem Geschwindigkeitssteuerteil 1 zu. Wenn z. B. die Nähmaschine A in der Hochgeschwindigkeits-Betriebsweise betrieben wird, wird ein Signal, das eine Drehzahl von 4.000 Upm entspricht, an das Geschwindigkeitssteuerteil 1 abgegeben, worauf das Geschwindigkeitssteuerteil 1 die Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine A durch Einstellen der Drehzahl 4000 Upm in den Daten zum Setzen der Nähgeschwindigkeit steuert. Wird die Nähmaschine A in der Niedriggeschwindigkeits-Betriebsweise, in der Einstell-Betriebsweise oder in der Fadenabschneide-Betriebsweise betrieben, steuert das Geschwindigkeitssteuerteil 1, ähnlich wie im oben beschriebenen Fall, die jeweilige Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine A entsprechend den Geschwindigkeitsdaten, wie sie von der Datenauswahleinrichtung 11 bereitgestellt werden.

Kommt hingegen die Nähmaschine B zum Einsatz, liefert die Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 das Maschinenbauart-Auswahlsignal "1" an die Datenauswahleinrichtung 11, so daß von ihr diejenigen Geschwindigkeitsdaten aus der Speichereinrichtung 9 abgerufen werden, welche der Bauart der Nähmaschine B entsprechen. Das Geschwindigkeitssteuerteil 1 steuert die Geschwindigkeit der Nähmaschine B entsprechend den so abgerufenen Geschwindigkeitsdaten.

Wie oben beschrieben wurde, werden die in der Speichereinrichtung 9 gespeicherten Geschwindigkeitsdaten und die Geschwindigkeitsdaten, die von den einstellbaren Widerständen 2 bis 5 bestimmt werden, mittels des Schalters 12 wahlweise einander zugeschaltet und die ausgewählten Daten bilden einen Geschwindigkeitsdatensatz. Selbst dann, wenn eine Nähmaschine von einer anderen Bauart benutzt wird als von solchen Bauarten, deren Geschwindigkeitsdaten in der Speichereinrichtung 9 gespeichert sind, kann somit der Nähvorgang mit der für diese Nähmaschine geeigneten Nähgeschwindigkeit ausgeführt werden.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zwei verschiedene Nähmaschinen A und B benutzt. Da jedoch in der Bauart-Bestimmungseinrichtung 10 ein Sechzehnfach-Auswahlschalter vorgesehen ist, können Nähmaschinen von 16 verschiedenen Bauarten wahlweise verwendet werden. Anstelle des Sechzehnfach-Auswahlschalters kann derselbe Effekt durch wahlweises Betätigen von Schaltern erreicht werden, die für die verschiedenen Nähmaschinen-Bauarten vorgesehen werden.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Informationen über die verschiedenen Nähmaschinen-Bauarten in der Speichereinrichtung 9 gespeichert. Zusätzlich zu den Geschwindigkeits-Informationen können jedoch in der Speichereinrichtung 9 noch andere Steuerkonstanten eingespeichert werden, so z. B. Riemenscheibenverhältnisse, der Wert GD² der jeweiligen Nähmaschine, das maximale Drehmoment, proportionale Konstanten für die Einstellungssteuerung, wenn die Maschine nicht betätigt ist, und proportionale Konstanten für die Geschwindigkeitssteuerung, wenn die Maschine nicht betätigt wird. In diesem Falle können diese Daten mit Hilfe der Datenauswahleinrichtung 11 für jede Bauart einer Nähmaschine einzeln abgerufen werden.

Wie dies oben beschrieben ist, werden bei einer Anordnung zum Steuern der Geschwindigkeit einer Nähmaschine entsprechend der Erfindung die Geschwindigkeits-Informationen von verschiedenen Bauarten von Nähmaschinen getrennt voneinander als Geschwindigkeitsdaten in einem Speicher entsprechend den Betriebsarten eingespeichert, und wenn eine der Nähmaschinen ausgewählt wird, dann werden die Geschwindigkeitsdaten der ausgewählten Nähmaschine abgerufen, um auf diese Weise die Geschwindigkeit der Nähmaschine entsprechend den abgerufenen Geschwindigkeitsdaten zu steuern. Wenn mithin eine Nähmaschine einer bestimmten Bauart durch eine Nähmaschine einer anderen Bauart ersetzt wird, dann können die für diese Maschine geeigneten Geschwindigkeiten umgehend eingestellt werden. In dem Falle, daß verschiedene Bauarten von Nähmaschinen mit nur einem Steuerteil gesteuert werden, kann leicht von einer Maschine auf die andere umgeschaltet werden.

Claims (4)

1. Anordnung zum Steuern des Betriebs von elektromotorisch angetriebenen Nähmaschinen, umfassend

• a) eine Speichereinrichtung (9) zum Speichern von mindestens für eine Nähmaschinen-Bauart geeigneten Betriebsdaten, die mindestens Geschwindigkeitsdaten der Nähmaschinen-Bauart betreffen, und
• b) eine Bauart-Bestimmungseinrichtung (10) zum Identifizieren der Nähmaschinen-Bauart und zum Abgeben eines Bauart-Signals, dadurch gekennzeichnet,
• c) daß die Speichereinrichtung (9) Betriebsdaten mehrerer Nähmaschinen-Bauarten enthält,
• d) daß die Bauart-Bestimmungseinrichtung (10) willkürlich beeinflußbar (16-fach schaltbar) ist,
• e) daß eine an die Speichereinrichtung (9) und an die Bauart-Bestimmungseinrichtung (10) angeschlossene Datenauswahleinrichtung (11) mindestens für die Geschwindigkeitsdaten aktivierbar ist, wenn ein Schalter (12) eine erste Stellung einnimmt, wobei die Datenauswahleinrichtung (11) nach Empfang des von der Bauart-Bestimmungseinrichtung (10) abgegebenen Bauart-Signals aus der Speichereinrichtung (9) die darin gespeicherten Bauart-spezifischen Betriebsdaten der jeweils ausgewählten Nähmaschinen-Bauart ausliest und entsprechende Signale liefert, und
• f) daß eine zusätzliche Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung (2 bis 8) mit durch Einzelwiderstände vorgegebenen Sollwerten zur Abgabe von Geschwindigkeits-Einstellsignalen wirksam wird, wenn der Schalter (12) eine zweite Stellung einnimmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwiderstände (2 bis 5) der zusätzlichen Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung (2 bis 8) einstellbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenauswahleinrichtung (11) und die zusätzliche Geschwindigkeits-Einstelleinrichtung (2 bis 8) entsprechend der jeweiligen Stellung des Schalters (12) wechselweise auf eine Geschwindigkeits-Steuereinrichtung (1) zur Steuerung der Geschwindigkeit einer oder mehrerer hieran angeschlossener Nähmaschinen wirken.

4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauart-Bestimmungseinrichtung (10) einen Sechzehnfach-Wählschalter aufweist.