带过载离合器的缝纫机
阅读：591发布：2020-05-12
专利汇可以提供带过载离合器的缝纫机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种缝纫机(1)，它有一个形式上为在手轮(44)区域内的摩擦 离合器 的 过载离合器 和有一个包括 电动机 (56)与 控制器 (55)在内的 定位 马 达(57)以及有一个与机臂轴(5)连接的 位置 传感器 (51)。在机臂轴(5)阻塞的情况下，控制器(56)使定位马达(57)立即停车并向操作仪(66)的显示区输出故障报警 信号 。在排作故障并接着断开和重新接通电源后缝纫机(1)重新起动。，下面是带过载离合器的缝纫机专利的具体信息内容。
1.一种缝纫机(1)，包括一个过载离合器(48)，用于在出现阻 塞时切断传动连接，它有下列特征：
-一根带有一个驱动轮(41)的驱动轴(5)；
-一台带有一个电子控制器(55)的驱动电机(57)，其中，所 述驱动电机(57)在传动上与驱动轮(41)连接；
-一个位置传感器(51)将代表驱动轴(5)转动位置的信号输 给控制器(55)；
-所述过载离合器(48)设在驱动轮(41)与驱动轴(5)之间，
其特征为：
-所述过载离合器(48)设计为摩擦离合器；
-所述位置传感器(51)在传动上与驱动轴(5)连接，
其中，当缝纫机(1)出现阻塞时，所述位置传感器(51)中 断向控制器(55)的信号输出，因此控制器(55)促使驱动电 机(57)停止工作。
2.按照权利要求1所述的缝纫机(1)，其特征为：所述驱动轮(41) 设有一个手轮(44)。
3.按照权利要求1或2所述的缝纫机(1)，其特征为：所述摩擦 离合器(48)有唯一的一个摩擦面对，它们的压紧力通过一个预紧弹 簧(39)施加。
4.按照权利要求3所述的缝纫机(1)，其特征为：所述弹簧(39) 的预紧力可用一个螺母(40)进行调整。
技术领域
背景技术
此类带过载离合器的缝纫机作为ADLER Klasse 167-FA3S和从 印刷品方面由相关的备件目录(adler 167-3S；-FA3S，TL.402167 -24.2-Nov.1979)是已知的，其中，在设计为驱动轮的手轮和作为 缝纫机驱动轴的机臂轴之间，设有一个可锁止在预定位置上的过载离 合器。
这种已知缝纫机具有以下缺点：在发生阻塞并因而引起过载离合 器脱开的情况下受连续的冲击荷载，这意味着在缝纫机驱动装置惯性 运动阶段驱动部分每转一圈在已阻塞的缝纫机上施加一次扭矩脉冲。 由此造成相关构件巨大的载荷。此外，这种负荷的持续时间取决于缝 纫机操作者察觉到缝纫机阻塞并通过相应地操纵踏板促使缝纫机停车 的迅速程度。
最后，具有过载离合器的缝纫机装配和调整花费的时间很长，以 便使给滚珠加载的弹簧为达到在弹簧上一定程度均匀的预紧力而具有 期望的高度。
这种已知缝纫机具有以下缺点：在发生阻塞并因而引起过载离合 器脱开的情况下受连续的冲击荷载，这意味着在缝纫机驱动装置惯性 运动阶段驱动部分每转一圈在已阻塞的缝纫机上施加一次扭矩脉冲。 由此造成相关构件巨大的载荷。此外，这种负荷的持续时间取决于缝 纫机操作者察觉到缝纫机阻塞并通过相应地操纵踏板促使缝纫机停车 的迅速程度。
最后，具有过载离合器的缝纫机装配和调整花费的时间很长，以 便使给滚珠加载的弹簧为达到在弹簧上一定程度均匀的预紧力而具有 期望的高度。
发明内容
本发明的目的是，进一步发展已知的具有过载离合器的缝纫机， 使操作者易于在缝纫机上工作，在故障状态操作者的状况不再有任何 影响；以及降低在发生阻塞时缝纫机的负荷。
按本发明，提出一种缝纫机，包括一个过载离合器，用于在出现 阻塞时切断传动连接，它有下列特征：一根带有一个驱动轮的驱动轴； 一台带有一个电子控制器的驱动电机，其中，所述驱动电机在传动上 与驱动轮连接；一个位置传感器将代表驱动轴转动位置的信号输给控 制器；所述过载离合器设在驱动轮与驱动轴之间，其特征为：所述过 载离合器设计为摩擦离合器；所述位置传感器在传动上与驱动轴连接， 其中，当缝纫机出现阻塞时，所述位置传感器中断向控制器的信号输 出，因此控制器促使驱动电机停止工作。采取按本发明的措施达到， 在过载离合器生效时基本上消除了作用在缝纫机上的周期性冲击负荷 以及由于在出现阻塞的情况下与操作者的状况无关地实现驱动电机自 动关停。采用按本发明的缝纫机易于操作和减少缝纫机构件的磨损以 及提供了一种可用较低的成本制成并工作可靠的方案。
根据本发明的有利的进一步发展，所述驱动轮设有一个手轮。根 据本发明的一种非常简单和经济的方案，所述摩擦离合器有唯一的一 个摩擦面对，它们的压紧力通过一个预紧弹簧施加。按本发明的进一 步发展，所述弹簧的预紧力可用一个螺母进行调整，以调整允许传递 的扭矩值，从而可以适应具体的缝纫机类型及其负荷以及可以限制在 出现此类故障情况时缝纫机1机器零件上的负荷。
附图说明
下面借助于附图进一步说明本发明的实施例。
其中：
图1 缝纫机前视图；以及
图2 图1所示缝纫机局部放大和半剖图。
按本发明，提出一种缝纫机，包括一个过载离合器，用于在出现 阻塞时切断传动连接，它有下列特征：一根带有一个驱动轮的驱动轴； 一台带有一个电子控制器的驱动电机，其中，所述驱动电机在传动上 与驱动轮连接；一个位置传感器将代表驱动轴转动位置的信号输给控 制器；所述过载离合器设在驱动轮与驱动轴之间，其特征为：所述过 载离合器设计为摩擦离合器；所述位置传感器在传动上与驱动轴连接， 其中，当缝纫机出现阻塞时，所述位置传感器中断向控制器的信号输 出，因此控制器促使驱动电机停止工作。采取按本发明的措施达到， 在过载离合器生效时基本上消除了作用在缝纫机上的周期性冲击负荷 以及由于在出现阻塞的情况下与操作者的状况无关地实现驱动电机自 动关停。采用按本发明的缝纫机易于操作和减少缝纫机构件的磨损以 及提供了一种可用较低的成本制成并工作可靠的方案。
根据本发明的有利的进一步发展，所述驱动轮设有一个手轮。根 据本发明的一种非常简单和经济的方案，所述摩擦离合器有唯一的一 个摩擦面对，它们的压紧力通过一个预紧弹簧施加。按本发明的进一 步发展，所述弹簧的预紧力可用一个螺母进行调整，以调整允许传递 的扭矩值，从而可以适应具体的缝纫机类型及其负荷以及可以限制在 出现此类故障情况时缝纫机1机器零件上的负荷。
附图说明
下面借助于附图进一步说明本发明的实施例。
其中：
图1 缝纫机前视图；以及
图2 图1所示缝纫机局部放大和半剖图。
具体实施方式
缝纫机1通常设有上机臂2、主腔3和底板4。在机臂2内机臂 轴5可旋转地支承在轴承6、7内，它从机臂2伸出的端部插入轮毂9 的孔8内。轮毂9设有定位螺钉10，轮毂9借助它固定在机臂轴5上。 轮毂9设计有轴承座11，滚珠轴承12压配在轴承座上。滚珠轴承12 装在设计在机臂2内的支座13中。
如臂2的自由端构成机头14，机臂轴5在其中与曲轴传动机构 15连接。曲轴传动机构15按传统的方式规定用于上下驱动可移动地 装在机头14内的针天心16。针天心16在其下端设有缝纫针17用于 导引缝纫线(图中未表示)。此外，在机头14内可移动地装有压脚杆 18，在其下端配有压脚19。
在机臂轴5上固定一齿形皮带轮20，循环的齿形皮带21缠绕着 它。齿形皮带21通过空心的主腔3向下延伸并在那里缠绕在一个尺寸 与齿形皮带轮20一致的齿形皮带轮22上，后者固定地安装在一根在 底板4内可旋转地支承在轴承(图中未表示)中的轴23上。在底板4 内还在轴承24中可旋转地支承着轴25。轴23、25通过齿轮传动机构 26在传动上连接起来，它的传动比通常为i＝1∶2。当轴23或机臂轴5 旋转一圈时，轴25转两圈。
轴25背对齿轮传动机构26的那一端上固定有摆梭27，摆梭内有 缝纫线轴。摆梭27以这样的方式装在轴25上，即，摆梭尖28无间隙 地在处于其下部位置附近的缝纫针17旁经过，如已知的在完成双锁式 针迹时为拾取由缝纫线构成的线圈所进行的那样。摆梭27还设有导线 板29，它背离齿轮传动机构26地沿轴25的方向延伸。
在摆梭27上方的底板4上用螺钉固定针板30，它有一针眼(图 中未表示)用于无阻碍地通过缝纫针17。此外，缝纫机1还配备有送 布牙(图中未表示)，当缝纫针17处于缝料31之外时，送布牙按已知 的方式给予被压脚19压紧在针板30上的缝料31一个送进运动。按图 1，底板4装在台板32的凹座内。
如图2所示，轮毂9制有一个较大的台阶33和一个与之连接的 变细的延伸段34。此外，延伸段34制有螺纹35和进一步缩小的端部 36。在延伸段34上无间隙但可旋转地装有一支承座37。支承座37在 其面朝台阶33的端面粘结有盘38，它作为摩擦片采用一种通常用作 离合器圆盘的材料制造。盘38的直径与台阶33的外径一致。
在支承座37的自由端面压靠着构成板簧叠片的弹簧39，它总共 由四个总是反向排列的盘形弹簧组成。在螺纹35上旋上螺母40，螺 母贴靠在弹簧25的自由端上。弹簧39处于预紧状态，所以支承座37 与盘39一起压靠在台阶33上。
支承座37设计有一个作为驱动轮的外环41，外环制有用于容纳 三角皮带43的楔形皮带槽42。环41设计有三个平行于孔8延伸的螺 纹孔。螺纹孔内装入螺钉，这些螺钉穿过手轮44上对应的通孔。对提 及的螺纹孔和旋入其中的螺钉，图中作为举例表示了螺纹孔45及螺钉 46。借助于设计的螺纹孔及装入其中的螺钉构成了法兰连接47，所以 支承座37与手轮44互相固定连接。带有处于其上的盘38的支承座 37、台阶33以及预紧弹簧39构成了通常作为摩擦离合器已知的过载 离合器48的主要组成部分，过载离合器允许通过在唯一的一对摩擦面 (盘38与台阶33端面的接触面)处的摩擦将调整好的扭矩从支承座 37传递给轮毂9。反之，当要传递的扭矩超过预先调整好的值时，过 载离合器48便进行滑转。
端部36上装有管状部分49，后者设有定位螺钉50。端部36和 部分49通过定位螺钉50互相牢固连接。部分49是通常称为位置传感 器51的脉冲发送器的组成部分。位置传感器51按已知的结构方式并 在位置固定的外壳52里面有部分49的支承，部分49上带有作了标记 的盘，以便通过装在外壳52上的传感器接收脉冲，这些脉冲代表机臂 轴5的旋转位置和转速。外壳52通过固定在主腔3上的支架53防止 其旋转。
位置传感器51通过电导线54与电子控制器55连接，它是包括 电动机56在内的驱动电机57的一部分，下面将它称为定位马达57。 定位马达57是由先有技术已知的并例如作为EFKA Typ DC 1600/DA82GA在市场上可以买到。定位马达57按这样的方式设计， 即，缝纫机1可以在机臂轴5规定的旋转位置停车，例如在缝纫针17 处于其上部或下部位置时的旋转位置。
定位马达57在缝纫机1底板4下面固定在支承台板32的机架(图 中未表示)上。
控制器55有一拉/移杆(Zieh-Schiebe-Stange)(图中未表示)， 它在机械上通过连杆58与踏板59按已知的方式可操纵地连接。踏板 59可回转地支承在机架上位置固定的轴承60、61内。电动机56设有 一个位于轴上的三角皮带轮62，三角皮带43的自由端装在此皮带轮 上。
开关盒63固定在台板32下方，输电导线64终止在开关盒内。 开关盒63通过导线65与控制器55电连接。开关盒63按已知的方式 设开关操作纵杆，通过它可使导线64与导线65建立电连通(位置I) 或断开连接(位置O)。
在台板32上固定了一个称为操作区的箱形操作仪66，它包括输 入开关67和用于显示字母数字信息的显示区68。操作仪66通过导线 69与控制器55电连接。
工作方式如下：
通过在开关盒63处操纵杆处于图中所画的位置I从缝纫机1处 于操作准备就绪状态出发，在用脚尖压下踏板后电动机56使机臂轴5 旋转，所以在缝料31上造成线缝。在这种情况下所需要的扭矩从三角 皮带43传到环41并因而通过摩擦面对，亦即通过盘38与台阶33端 面互相处于接触状态的表面，借助于摩擦连接传到机臂轴5上。在此 过程中，控制器55在比较了通过踏板59预定的额定转速与定位传感 器51用信号代表的实际转速后调整机臂轴5的转速。这种通过控制器 55的调整按已知的方法进行为，在估计到有一个可允许的小的调节系 统误差的情况下，即使例如由于跨越缝纫十字缝而出现缝纫机1附加 的负荷时也几乎保持转速恒定。
在例如由于由针导引的缝纫线嵌入摆梭27内或断掉的缝纫针17 与导线板29发生冲撞而在缝纫机1内发生阻塞的情况下，机臂轴5在 几分之一秒的时间内停止运转。因此中断了从位置传感器51向控制器 55的脉冲的输出。控制器55首先通过输出一个与正常扭矩相比提高 了的扭矩对此有调节系统误差的状态作出反应。换句话说，机臂轴5 与轮毂9停止不动，而支承座37与环41继续转动。这一状态只维持 短时间，例如20毫秒，直至控制器55切断扭矩并接着将一个字母数 字信息作为故障报警在显示区68显示。
上面所说明的过程与在出现缝纫机1阻塞时操作者将踏板定位在 什么位置无关地完成。因此缝纫机1操作者的作用或错误处理对所介 绍的过程没有任何影响。
如已知的那样，定位马达57按这样的方式工作，即，控制器55 通过向操作仪66的显示区68输出一个能说明问题的字母数字故障报 警信息应答出现的故障，例如由于电缆断裂或位置传感器51处于故障 状态。因此，只有通过在开关盒63处相应地操纵开关杆切断和重新接 通供电后，定位马达57才能重新处于运行状态。当输出的脉冲空缺时 定位马达57显示相同的特性。
在排除了由于机臂轴5阻塞引起的故障并切断和重新接通供电 后，缝纫机1便可重新起动。
如臂2的自由端构成机头14，机臂轴5在其中与曲轴传动机构 15连接。曲轴传动机构15按传统的方式规定用于上下驱动可移动地 装在机头14内的针天心16。针天心16在其下端设有缝纫针17用于 导引缝纫线(图中未表示)。此外，在机头14内可移动地装有压脚杆 18，在其下端配有压脚19。
在机臂轴5上固定一齿形皮带轮20，循环的齿形皮带21缠绕着 它。齿形皮带21通过空心的主腔3向下延伸并在那里缠绕在一个尺寸 与齿形皮带轮20一致的齿形皮带轮22上，后者固定地安装在一根在 底板4内可旋转地支承在轴承(图中未表示)中的轴23上。在底板4 内还在轴承24中可旋转地支承着轴25。轴23、25通过齿轮传动机构 26在传动上连接起来，它的传动比通常为i＝1∶2。当轴23或机臂轴5 旋转一圈时，轴25转两圈。
轴25背对齿轮传动机构26的那一端上固定有摆梭27，摆梭内有 缝纫线轴。摆梭27以这样的方式装在轴25上，即，摆梭尖28无间隙 地在处于其下部位置附近的缝纫针17旁经过，如已知的在完成双锁式 针迹时为拾取由缝纫线构成的线圈所进行的那样。摆梭27还设有导线 板29，它背离齿轮传动机构26地沿轴25的方向延伸。
在摆梭27上方的底板4上用螺钉固定针板30，它有一针眼(图 中未表示)用于无阻碍地通过缝纫针17。此外，缝纫机1还配备有送 布牙(图中未表示)，当缝纫针17处于缝料31之外时，送布牙按已知 的方式给予被压脚19压紧在针板30上的缝料31一个送进运动。按图 1，底板4装在台板32的凹座内。
如图2所示，轮毂9制有一个较大的台阶33和一个与之连接的 变细的延伸段34。此外，延伸段34制有螺纹35和进一步缩小的端部 36。在延伸段34上无间隙但可旋转地装有一支承座37。支承座37在 其面朝台阶33的端面粘结有盘38，它作为摩擦片采用一种通常用作 离合器圆盘的材料制造。盘38的直径与台阶33的外径一致。
在支承座37的自由端面压靠着构成板簧叠片的弹簧39，它总共 由四个总是反向排列的盘形弹簧组成。在螺纹35上旋上螺母40，螺 母贴靠在弹簧25的自由端上。弹簧39处于预紧状态，所以支承座37 与盘39一起压靠在台阶33上。
支承座37设计有一个作为驱动轮的外环41，外环制有用于容纳 三角皮带43的楔形皮带槽42。环41设计有三个平行于孔8延伸的螺 纹孔。螺纹孔内装入螺钉，这些螺钉穿过手轮44上对应的通孔。对提 及的螺纹孔和旋入其中的螺钉，图中作为举例表示了螺纹孔45及螺钉 46。借助于设计的螺纹孔及装入其中的螺钉构成了法兰连接47，所以 支承座37与手轮44互相固定连接。带有处于其上的盘38的支承座 37、台阶33以及预紧弹簧39构成了通常作为摩擦离合器已知的过载 离合器48的主要组成部分，过载离合器允许通过在唯一的一对摩擦面 (盘38与台阶33端面的接触面)处的摩擦将调整好的扭矩从支承座 37传递给轮毂9。反之，当要传递的扭矩超过预先调整好的值时，过 载离合器48便进行滑转。
端部36上装有管状部分49，后者设有定位螺钉50。端部36和 部分49通过定位螺钉50互相牢固连接。部分49是通常称为位置传感 器51的脉冲发送器的组成部分。位置传感器51按已知的结构方式并 在位置固定的外壳52里面有部分49的支承，部分49上带有作了标记 的盘，以便通过装在外壳52上的传感器接收脉冲，这些脉冲代表机臂 轴5的旋转位置和转速。外壳52通过固定在主腔3上的支架53防止 其旋转。
位置传感器51通过电导线54与电子控制器55连接，它是包括 电动机56在内的驱动电机57的一部分，下面将它称为定位马达57。 定位马达57是由先有技术已知的并例如作为EFKA Typ DC 1600/DA82GA在市场上可以买到。定位马达57按这样的方式设计， 即，缝纫机1可以在机臂轴5规定的旋转位置停车，例如在缝纫针17 处于其上部或下部位置时的旋转位置。
定位马达57在缝纫机1底板4下面固定在支承台板32的机架(图 中未表示)上。
控制器55有一拉/移杆(Zieh-Schiebe-Stange)(图中未表示)， 它在机械上通过连杆58与踏板59按已知的方式可操纵地连接。踏板 59可回转地支承在机架上位置固定的轴承60、61内。电动机56设有 一个位于轴上的三角皮带轮62，三角皮带43的自由端装在此皮带轮 上。
开关盒63固定在台板32下方，输电导线64终止在开关盒内。 开关盒63通过导线65与控制器55电连接。开关盒63按已知的方式 设开关操作纵杆，通过它可使导线64与导线65建立电连通(位置I) 或断开连接(位置O)。
在台板32上固定了一个称为操作区的箱形操作仪66，它包括输 入开关67和用于显示字母数字信息的显示区68。操作仪66通过导线 69与控制器55电连接。
工作方式如下：
通过在开关盒63处操纵杆处于图中所画的位置I从缝纫机1处 于操作准备就绪状态出发，在用脚尖压下踏板后电动机56使机臂轴5 旋转，所以在缝料31上造成线缝。在这种情况下所需要的扭矩从三角 皮带43传到环41并因而通过摩擦面对，亦即通过盘38与台阶33端 面互相处于接触状态的表面，借助于摩擦连接传到机臂轴5上。在此 过程中，控制器55在比较了通过踏板59预定的额定转速与定位传感 器51用信号代表的实际转速后调整机臂轴5的转速。这种通过控制器 55的调整按已知的方法进行为，在估计到有一个可允许的小的调节系 统误差的情况下，即使例如由于跨越缝纫十字缝而出现缝纫机1附加 的负荷时也几乎保持转速恒定。
在例如由于由针导引的缝纫线嵌入摆梭27内或断掉的缝纫针17 与导线板29发生冲撞而在缝纫机1内发生阻塞的情况下，机臂轴5在 几分之一秒的时间内停止运转。因此中断了从位置传感器51向控制器 55的脉冲的输出。控制器55首先通过输出一个与正常扭矩相比提高 了的扭矩对此有调节系统误差的状态作出反应。换句话说，机臂轴5 与轮毂9停止不动，而支承座37与环41继续转动。这一状态只维持 短时间，例如20毫秒，直至控制器55切断扭矩并接着将一个字母数 字信息作为故障报警在显示区68显示。
上面所说明的过程与在出现缝纫机1阻塞时操作者将踏板定位在 什么位置无关地完成。因此缝纫机1操作者的作用或错误处理对所介 绍的过程没有任何影响。
如已知的那样，定位马达57按这样的方式工作，即，控制器55 通过向操作仪66的显示区68输出一个能说明问题的字母数字故障报 警信息应答出现的故障，例如由于电缆断裂或位置传感器51处于故障 状态。因此，只有通过在开关盒63处相应地操纵开关杆切断和重新接 通供电后，定位马达57才能重新处于运行状态。当输出的脉冲空缺时 定位马达57显示相同的特性。
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