DE221401C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JHS 221401 -.' KLASSE 52«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Januar 1909 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kleinmotoren, die besonders zum Antrieb von Nähmaschinen dienen sollen. Damit die Umwandlung des üblichen Fußantriebes der Nähmaschine in den elektrischen Antrieb mit Leichtigkeit von jeder Hausfrau ohne Hinzuziehen eines Mechanikers ausgeführt werden kann, bildet der neue elektrische Antrieb ein konstruktives Ganzes, also das Feld, der An-

J-O ker und der Kontroller sind zu einer mechanischen Einheit vereinigt, die mit Hilfe einer geeigneten Zentriervorrichtung auf die Welle der Nähmaschine, gleichgültig, welchen Durchmesser sie besitzt, an Stelle des Handrades leicht aufgesetzt werden kann, Außer der Einfachheit der Montage besitzt diese Ausführung auch den Vorzug eines geringen Raumbedarfes, da der Motor zusammen mit seinem Kontroller nicht mehr Platz einnimmt als das übliche Handrad, und er daher auch für versenkbare Nähmaschinen verwendet werden kann. Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. .. '

Fig. ι zeigt einen Teil des Aufsatzes einer Nähmaschine und einen Querschnitt durch den Motor. Fig. 2 ist eine hintere und Fig. 3 eine vordere Ansicht. Fig. 4 bis 10 sind Einzelheiten.

Der neue Motor besitzt eine an der Welle der Nähmaschine zu befestigende Spindel und konzentrisch auf ihr gelagert den Rotor und den Stator. Es sind Mittel vorgesehen, um den Stator unabhängig von der Welle zu tragen und diese zu entlasten und um den Stator an einer Drehung zu verhindern.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Spindel hohl und kann über die stärkste Welle der gebräuchlichen Nähmaschinen gestreift werden. An der Spindel 1 ist ein Lager für den Stator der Maschine angeordnet, das vorteilhaft aus Kugeln 2 besteht. In dem Stator 3 ist ein ringförmiger Teil 4 vorgesehen, der konzentrisch zur Spindel 1 liegt und die Konusse 5 und 6 für die Kugeln 7 des Kugellagers 2 trägt. Dieser ringförmige Teil 4 des Gestelles erstreckt sich vorteilhaft über das Ende der Spindel 1 und ist von genügendem Durchmesser, um die Nabe des Lagers 8, in welcher sich die Welle 9 der Nähmaschine dreht, mit Spielraum zu umfassen. Das Gestell 3 ist ferner mit mehreren radial vorstehenden Armen 10 ausgerüstet, von denen drei dargestellt sind, und an welchen die Feldmagnete des Motors sitzen. Der Anker 11 und das Feld 12 des Motors sind beliebiger Konstruktion, vorteilhaft jedoch mit ringförmigen Lamellenmagnetkernen ausgerüstet, um welche die Spulen 13 und 14 gewunden sind. Der Feldmagnet 12 ist mit den Armen 10 des Gestelles durch Bolzen oder sonstwie verbunden, während die Lamellen desselben so geformt sind, daß sie Polstücke 15 und einen Zwischenteil 16 geringerer Stärke bilden, um welchen die Spulen 14 aufgewunden sind. Befinden sich die Spulen 14 an ihren Plätzen, so ist noch ein segmentförmiger Raum zwischen den Spulen und dem Kreis der Pole 15, in welchem eine Bremse für den Anker untergebracht ist, gelassen.

Der Anker 11 ist an der Spindel 1 in 'der Nähe des Kugellagers für den Stator mittels Ringe 17, 18 befestigt, die sich an die Ma-

gnete ii und die Spulen 13 anlegen. Der Ring 17 besitzt eine Nabe 19, die auf der Spindel 1 sitzt und mit einem ringförmigen Teil 20 versehen ist, -der den ringförmigen Teil 4 des Statorgestelles umgibt. Dieser Ring 20 ist derart ausgebildet, um einen Sitz für die Spulen des Ankers zu schaffen, während der entsprechende Ring 18 so hergestellt ist, daß er die anderen Seiten der Spulen umfaßt. Die beiden Ringe 17 und 18 werden durch Schrauben 21 zusammen- und damit fest an die Spulen geklemmt.

Der Teil 20 des Ringes 17 besitzt noch einen Vorsprung 22, der als Kommutatorhalter ausgebildet ist. Die Kommutatorlamellen 23 sind an dem Ringvorsprung 22 mittels Schwalbenschwanzverbindung unter Zwischenschaltung eines isolierenden Materials 25 befestigt.. An jeder Lamelle 23 sind vorspringende Flanschen 26 ausgebildet, die gegen die innere Fläche der Spulen 13 anliegen und die elektrische Verbindung mit diesen bilden. Der Kommuta*-, tor ist also als ein Ganzes angeordnet und ist . zusammen mit den Teilen 10 des Statorgesteiles in einem Raum untergebracht, der die Nabe 8 des Nähmaschinenlagers umgibt. Hierdurch wird ein Raum ausgenutzt, der sonst doch nicht anderweitig verwendet werden kann. Dadurch wird die Notwendigkeit vermieden, den Motor nach der entgegengesetzten Richtung hin über das Ende der Welle 9 hinaus zu verbreitern. Die mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Bürsten sind an gegenüberliegenden Seiten von demselben angebracht und an dem Stator an Vorsprüngen 27 der oberen Arme 10 drehbar gelagert, an welchen die Gelenke 28 sitzen. Diese sind mit Hebeln 29 ausgerüstet, die durch öffnungen der Feldkerne isoliert hindurchgehen und einen Bund 30 tragen, der einen Fortsatz 31 parallel zu dem Gelenk 28 besitzt. Die Bürstenhalter 32 besitzen eine Nabe 33, die über den Gelenkzapfen 28 geschoben wird und die mit einer mittleren Aussparung 34 zur Aufnahme einer Schraubenfeder 35 ausgestattet ist. Das eine Ende dieser Feder legt sich an die Nabe an, während das andere Ende sich hinter den Vorsprung 31 legt. Die Nabe 33 ist ferner mit einem Bund 36 versehen, der ebenfalls gegen den Vorsprung 31 anschlägt und somit die Schwingbewegungen des Bürstenhalters innerhalb des Wirkungsbereiches der Feder 35 begrenzt. Diese dient dazu, den lose auf dem Gelenk 28 sitzenden Bürstenhalter festzuhalten und ihn gegen den Kommutator zu drücken. Die Bürsten 37 werden in den Haltern 38 mittels einer Klemmschraube 39 befestigt. Die Bürstenhalter sind verschiedener Länge, so daß die' Bürsten in verschiedenen Neigungswinkeln mit Rücksicht auf die Drehrichtung des Kommutators gegen diesen angelegt werden können..

Da verschiedene Nähmaschinen sich nach beiden Richtungen drehen müssen, so ist es auch erforderlich, die Bewegung des Motors umkehrbar zu gestalten. Die Anordnung der Bürstenhalter erlaubt nun durch Auswechslung ihrer Stellungen eine solche Umkehrung. Die Auswechslung erfolgt einfach dadurch, daß man sie von den Gelenkzapfen 28 abzieht, sie vertauscht und wieder aufsetzt, was ohne weiteres mit der Hand vorgenommen werden kann.

Außer seinem elektrischen Arbeitsbereich hat ■ der Kommutator auch noch die Funktion, ein Reibrad anzutreiben, das einen Teil der Mechanismen mit höherer Winkelgeschwindigkeit dreht, als der Anker umläuft. Dieser Teil bildet jedoch nicht Gegenstand der Erfindung. ■ Die Vorrichtung dient dazu, die Unterfadenspule. beim Aufwickeln von Garn zu drehen, und besteht aus einem Reibrad 40, das in einem Schwingarm 41 gelagert ist und in reibende Berührung entweder direkt mit dem Kommutator oder mit einem anderen Reibrad 42 gebracht werden kann. Dieses ist seinerseits. an einem Schwingarm 43 gelagert, der zusammen mit dem Schwingarm 41 an dem Statorgestell befestigt ist.. Diese Mechanismen können natürlich, auch als Antrieb für irgendeine andere Vorrichtung Verwendung finden.

Es ist gesagt worden, daß der Ring 17 auf die Spindel ι aufgeschoben und drehbar ist. Auf diese Weise kann die Fadenspule auch aufgewickelt werden, ohne daß Drehung auf die Welle 9 übertragen wird. Bei gewöhnlichem Gebrauch indessen ist der Ring 17 an der Spindel fest, zu welchem Zweck eine Kupplung vorgesehen ist. Diese besteht aus einem an der Spindel 1 befestigten Bund 44, der in einer Nut 45 des Ringes 18 liegt, und. aus einer an diesem Ring befestigten Falle 46, die in eine Nut 47 des Bundes 44 eingreift. Die Nut 45 wird durch eine Platte 48 verschlossen. Durch diese geht ein Knopf 49 hindurch, der in die Falle 46 einfaßt, die von einer Feder 50 in oder außer Eingriff mit der Nut 47 gehalten wird. .

Um die Bewegungsrichtung des Motors umzukehren, ist eine einfache Vorrichtung vorgesehen, die in einer Höhlung des Kernes des Feldmagneten liegt, so daß auch dadurch nicht die Dimensionen des Motors vergrößert werden.

In dem oberen Teil der Feldmagnete ist eine Höhlung 51 angebracht, in welcher ein isolierter Block 52 eingesetzt ist (Fig. 6). Auf diesem sind Schalterstücke 53 befestigt, die entweder in der in Fig. 6 in ausgezogenen Linien dargestellten oder in der in punktierten Linien dargestellten Stellung ' stehen. Die Ankerleitungen sind mit den Klemmen 54 verbunden, so daß durch Umlegen der Schalterstücke 53 die Richtung des Stromes durch den Anker umgekehrt wird. Über die Höhlung 51 wird

eine Platte 55 gedeckt, auf welcher der Name des Fabrikanten angebracht sein kann.

Um den Motor an der Nähmaschinenwelle zu befestigen, ist die hohle Spindel 1 mit einer selbsttätig wirkenden Zentriervorrichtung ver-, bunden, die für alle Wellendurchmesser paßt. Diese Zentriervorrichtung besteht aus einer Hülse 56, die mit Schlitzen versehen ist und außen ein im Querschnitt keilförmiges Gewinde trägt, welches in ein entsprechendes Gewinde in der Spindel 1 einfaßt. Das eine Ende dieser Hülse besitzt einen Flansch 57, der sich gegen das Ende der Spindel 1 anlegt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß durch Drehung der Hülse 56 nach Anlegen des Flansches 57 an die Spindel sich die Hülse festklemmt. Dadurch wird der Durchmesser der Hülse so lange zusammengezogen, bis sie fest auf der Welle sitzt.

Da es erforderlich ist, eine Längsbewegung der Welle 9 in dem Gestell der Nähmaschine zu verhindern, wird eine Klemmvorrichtung 58 am inneren Ende der Spindel 1 angeordnet, die mit der Welle in Eingriff gebracht wird, worauf dann der Motor angebracht und auf die Welle aufgesetzt werden kann. Die Vorrichtung 58 wird ferner dazu verwendet, das Drehmoment des Motors auf die Welle 9 zu übertragen, zu welchem Zweck die Vorrichtung 58 mit Nuten 59 versehen ist, während auf der Spindel 1 ein Vorsprung 60 angeordnet ist, der in diese Nuten einfaßt.

Der beschriebene Motor kann also auf die Welle jeder beliebigen Nähmaschine aufgebracht werden und nimmt den. Platz ein, der gewöhnlich von dem Handrad beansprucht wird. Um die Bewegung des Motors zu regeln, ist ein Rheostat erforderlich, durch welchen die ' Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors regu-

40. liert werden kann. Ferner ist ein Schalter zum Anlassen und Anhalten des Motors und eine Bremse erforderlich, um die Schwungkraft der Mechanismen aufzunehmen, wenn der Motor ausgeschaltet wird. Die Regulierung des Motors ist vorteilhaft durch vom Fuß aus bewegte Mittel zu erreichen, da die Hände der nähenden Person mit dem Arbeitsstück genügend zu tun haben. Diese Regelmechanismen sind nun, wie schon ausgeführt wurde, in den Zwischenraum zwischen Motor und der Platte der Nähmaschine eingebaut.

An dem Statorgehäuse 3 ist eine sich nach unten erstreckende Verlängerung 61 vorgesehen, die vorteilhaft mit einem Ring 62 ausgerüstet ist, in welchem die Regelmechanismen liegen. In dem Ring 62 liegt eine Spule 63, auf welcher der Widerstandsdraht 64 aufgewickelt ist. In der Mitte der Spule sitzt ein Bolzen 65, der das drehbare Kontaktstück 66 des Rheostatschalters trägt. Dieser Kontakt 66 ist hohl und besitzt eine Schraubenfeder 67, deren eines Ende an dem Bolzen 65 und deren anderes Ende an dem Kontaktstück 66 befestigt ist. An dem Kontaktstück 66 sitzt noch ein Deckel 68, der mit einer Nut für einen Riemen 69 ausgestattet ist. Dieser Riemen geht durch den Tisch der Nähmaschine hindurch und ist an einem Tritt unterhalb der Tischplatte befestigt. Gewöhnlich hält die Feder 67 den beweglichen Kontakt des Schalters in der Stellung, in welcher der Strom- ^: kreis durch den Motor offen ist. Wird indessen, der Tritt durch den Fuß des Nähenden nieder^ gedrückt, so wird der Deckel 68 und damit der Kontakt 66 gegen die Spannung der Feder 67. gedreht. Hierdurch wird zunächst der Stromkreis durch den Motor und durch sämtliche Widerstände des Rheostats geschlossen. ■ Bei der weiteren Drehung des Kontaktes 66 werden nach und nach die Widerstände ausgeschaltet. Sobald der Druck des Fußes auf den Tritt aufhört, wird indessen die Feder 67 die Teile wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückführen und somit die Widerstände nacheinander ausschalten und schließlich die Stromzufuhr von dem Motor abschneiden.

Die Bremse für den Motor wird vorteilhaft durch dieselben Mechanismen in Tätigkeit gesetzt. Zu diesem Zweck ist der Kontakt 66 mit einem Kurbelzapfen 70 ausgerüstet, der in ein Exzenter 71 einfaßt, an welchem' das. Zugband 72 angebracht ist. Die Bremse ist vorteilhaft mit zwei Bremsbändern 73 versehen, die an einem Ende am Stator befestigt sind und sich bis in die Nähe der Peripherie des Rotors zwischen diesem und den Feldspulen des Stators erstrecken. Die Bremsbänder bestehen vorteilhaft aus nachgiebigem Material und stehen gewöhnlich etwas von dem Rotor ab. An den unteren Enden der Bremsbänder 73 sind nun die Zugbänder 72 befestigt, so daß bei der Drehung des Kontaktstückes 66 der Kurbelzapfen 70 das Exzenter 71 nach unten zieht und damit auch mittels der Bänder 72 die Bremsbänder 73 in Berührung mit der Oberfläche des Ankers bringt.

Das Gewicht des Motors und der Kontrolmechanismen wird nicht auf die Welle der Maschine übertragen, da ein. Hilfsträger angeordnet ist, der aus einem Paar Füßen 74 und Beinen 75 besteht, die an dem Statorgestell befestigt sind. An diesem sind nämlich Löcher 76 angeordnet, in welchen Federn 77 liegen, gegen welche die Köpfe 78 der Beine 75 angelegt werden, so daß der Motor und seine Teile federnd aufruhen. Durch die Anordnung dieses federnden Trägers wird noch die Einstellung des Motors an der Nähmaschine erleichtert, da es nur notwendig ist, die Spindel 1 auf die Welle der Maschine aufzusetzen und dann die Feder 77 auf die Beine 75 aufzustützen. Die Köpfe 78 besitzen einen

Schlitz 79^α, gegen welchen sich eine Stellschraube 79 anlegt. Durch Drehen der Beine 75 kann das Fußstück 74 in die entsprechende Lage gebracht v/erden, in welcher der Motor am besten unterstützt wird. Der besondere Träger 74, 75 dient auch noch dazu, die Drehung des Stators zu verhindern.

Wird der Motor auf die Welle aufgesetzt, so wird zunächst die Hülse gedreht, wodurch die Zentriervorrichtung fest auf die Welle gedrückt wird. Während dieser Bewegung muß natürlich der Anker an der Drehung verhindert werden, was vorteilhaft durch eine Nut 80 erfüllt wird, die in einem der Polstücke des Stators angebracht ist und in welche ein Keil 81 eingesetzt werden kann, der Anker und Stator während der Befestigung des Motors auf der Welle miteinander verbindet.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Elektromotor zum Antrieb von Nähmaschinen oder ähnlichen Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld, der Anker des Motors und der Kontroller als ein Ganzes zusammengebaut sind, das mittels einer Zentriervorrichtung an Stelle des bei Nähmaschinen gebräuchlichen Handrades mit Maschinenwellen von verschiedenen Durchmessern abnehmbar verbunden werden kann.
2. 2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Fläche der Spindelhülse (1) des Ankers mit schraubenförmig verlaufenden konischen Flächen versehen ist, in die entsprechende Flächen einer geschlitzten Hülse (56) eingeschraubt werden, die dadurch auf die Welle der Nähmaschine aufgepreßt wird.
3. 3. Elektromotor nach Anspruch 1 mit zur Entlastung der Maschinen welle gestütztem Stator, dadurch gekennzeichnet, daß das am Stator befestigte Kontrollergehäuse (63) mit federnden Füßen ausgestattet ist.
4. 4. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenträger verschieden lang sind, so daß sie bei Umkehr der Drehrichtung des Ankers gegeneinander ausgewechselt werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.