DE3244996A1

DE3244996A1 - Fadenschneidvorrichtung an naehmaschinen

Info

Publication number: DE3244996A1
Application number: DE19823244996
Authority: DE
Inventors: Svend Lyngby Astrupgaard; Ernst Krusell 2670 Greve Strand Krusholt; Mogens 2635 Ishoej Poulsen
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1982-12-04
Filing date: 1982-12-04
Publication date: 1984-06-07
Also published as: BR8306627A; US4471707A; JPH0255072B2; IT1194499B; ES8407128A1; JPS59105493A; DE3244996C2; IT8324041A0; ES527621A0; IT8324041A1

Description

PFAFF INDUSTRIEMASCHINEN GMBH KAISERSLAUTERN

Fadenschneidvorrichtung an Nähmaschinen

Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Fadenschneidvorrichtung ist dem DE-GM 79 12 758 entnehmbar. Bei dieser bekannten Fadenschneidvorrichtung greift an der Kolbenstange des Pneumatikzylinders eine Feder an, welche den ersten Bewegungsschritt des Fadenfängers unterstützt und den entgegengesetzt gerichteten zweiten Bewegungsschritt bremst. Die Feder hilft bei der Durchführung des ersten Bewegungsschrittes Starthemmungen des Kolbens zu überwinden, die insbesondere nach längeren Stillstandszeiten auftreten können. Bei der Durchführung des zweiten Bewegungsschrittes verringert die Feder die Geschwindigkeit des Fadenfängers so weit, daß auch dünne Fäden ohne Reißgefahr ausgezogen und bis ans Gegenmesser bewegt werden können, so daß auch unter ungünstigen Umständen einwandfreie Schneidergebnisse erzielt werden. Die Fadenschneidvorrichtung ist ferner mit einem zweiten Pneumatikzylinder versehen, dessen Kolbenstange bei in Ruhestellung stehendem Fadenfänger in eine Öffnung eines mit der Kolbenstange des ersten Pneumatikzylinders verbundenen Gliedes eingreift und dadurch verhindert, daß die Feder den Faden-

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fänger bei Luftausfall in die Bewegungsbahn der Nadel zieht.

Das einwandfreie Funktionieren der Fadenschneidvorrichtung erfordert jedoch einen nicht unerheblichen technischen Mehraufwand, nämlich außer der Feder eine Justiervorrichtung für die Einstellung der Federvorspannung und den zweiten Pneumatikzylinder. Noch nachteiliger ist der Mehraufwand bei der Montage der Fadenschneidvorrichtung. Einerseits muß die Vorspannung der Feder in Abhängigkeit von der jeweiligen Federkonstante eingestellt, andererseits muß die Lage des zweiten Pneumatikzylinders genau an die Einbaulage des ersten Pneumatikzylinders angepaßt werden, damit er seine Rückhaltefunktion erfüllen kann.

Der im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfacher aufgebaute Fadenschneidvorrichtung zu schaffen, die überdies leichter und schneller zu montieren ist.

Die Verwendung eines Kolbens mit zwei im Durchmesser abgestuften Kolbenabschnitten ermöglicht es, daß der kleinere Zylinderraum ununterbrochen beaufschlagt sein kann und nur der größere Zylinderraum wechselweise beaufschlagt und entlüftet werden muß. Es hat sich gezeigt, daß durch die ständige Beaufschlagung des kleinen Zylinderraumes und eine rasche Entlüftung des großen Zylindei— raumes zu Beginn des ersten Bewegungsschrittes keine nennenswerten Startverzögerungen auftreten - auch nicht nach längeren Stillstandszeiten.

Durch die Maßnahme, die zur Beaufschlagung des größeren Zylinderraumes dienende Leitung und/oder die zur ununterbrochenen Entlüftung des größeren Zylinderraumes auf der dem kleineren Kolbenabschnitt zugekehrten Seite vorgesehene Leitung mit einer Drosselstelle zu versehen, wird

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entweder der Druckaufbau im größeren Zylinderrautn verzögert oder auf der dem kleineren Kolbenabschnitt zugekehrten Seite des größeren Zylinderraumes ein die Bewegung des Kolbens bremsendes Luftpolster aufgebaut. Vorzugsweise wird in beiden Leitungen eine Drosselstelle vorgesehen. Somit wird allein durch einfache pneumatische Mittel die für die einwandfreie Funktion der Fadenschneidvorrichtung erforderliche Reduzierung der Kolbengeschwindigkeit bei der Durchführung des zweiten Bewegungsschrit- tes des Fadenfängers erzielt. Da der Strömungsquerschnitt der Drosselstellen in engen Toleranzen herstellbar ist, und somit unter der Voraussetzung konstant bleibenden Drucks bei verschiedenen Pneumatikzylindern stets gleiche StrömungsVerhältnisse herrschen, erübrigt sich eine Grund-Justierung, wie sie bei der bekannten Fadenschneidvorrichtung wegen der voneinander abweichenden Federkonstanten verschiedener Federn erforderlich ist.

Da auf den in der Ruhestellung stehenden Kolben außer der durch die Druckluft erzeugten Druckkraft keine anderen Kräfte einwirken, bleibt der Kolben bei Druckausfall in der Ruhestellung stehen. Daher wird bei der erfindungsgemäßen Fadenschneidvorrichtung kein zusätzlicher, zum Zurückhalten des Fadenfängers dienender Pneuraatikzylinder benötigt.

Wenn das Flächenverhältnis des größeren zum kleineren Kolbenabschnitt größer als 2:1 ist, übt der Kolben bei der Durchführung des zweiten Bewegungsschrittes trotz der geringeren Geschwindigkeit eine größere Kraft aus als beim ersten Bewegungsschritt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß auch dicke Fäden sicher durchschnitten werden .

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Durch die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme wird erreicht, daß die Endphase des ersten Bewegungsschrittes abgebremst und somit ein hartes Aufschlagen des Kolbens an die Stirnwand des Pneumatikzylinders vermieden wird. 5

Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme wird die Montage der Fadenschneidvorrichtung noch weiter vereinfacht, indem die sonst erforderlichen Schlauchleitungen zur Verbindung des Ventils mit dem Pneumatikzylinder eingespart werden. Die kurzen Verbindungswege zwischen dem Ventil und dem Pneumatikzylinder verkürzen die Schaltzeit und erhöhen darüber hinaus die zeitliche Genauigkeit der einzelnen Schaltungen.

Die im Anspruch k angegebene Anordnung und Ausbildung des Wegeventils ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau des Ventils, so daß gemäß Anspruch 5 ein 3/2-Wegeventil verwendet werden kann, dessen Ventilkolben nur in einer Richtung durch Fremdenergie - beispielsweise elektrisch durch einen Elektromagnet mit nur einer wirksamen Wicklung - betätigt werden muß. In der anderen Richtung betätigt die Druckluft den Ventilkolben.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Nähmaschine, teilweise

geschnitten, mit einem vereinfachten Schaltplan der pneumatischen Steuerung; 30

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Pneumatikzylinders und des Wegeventils;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie III-III der Fig. 2.

BAD ORSGJMAL

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In Fig. 1 ist von einer Nähmaschine die Grundplatte 1 dargestellt, unter der die horizontale Greiferantriebswelle 2 gelagert ist. Am vorderen Ende der Greiferantriebswelle 2 ist der Greifer 3 befestigt, der mit der von der nicht dargestellten Nadelstange auf- und abbewegten Nadel 4t zusammenarbeitet.

Unterhalb der Grundplatte 1 ist eine Fadenschneidvorrichtung 5 angeordnet, deren Aufbau und Funktionsweise in der DE-PS 1 125 7^2 beschrieben ist. Die Fadenschneidvorrichtung 5 weist einen koaxial zum Greifer 3 angeordneten Fadenfänger 6 auf, der mit einem an der Unterseite der Grundplatte 1 befestigten Schneidmesser 7 zusammenwirkt . Der Fadenfänger 6 ist an einem Tragarm 8 befestigt, der mit einem lose die Greiferantriebswelle umschließenden Ring 9 verbunden ist. Dieser ist in axialer Richtung gesichert und drehbeweglich in einer Ringbahn 10 gelagert, die unterhalb der Grundplatte 1 befestigt ist. Am Tragarm 8 ist ein Lenker 11 angelenkt, der mit einem Arm eines Winkelhebels 12 verbunden ist, welcher von einem gehäusefesten Lagerbock I3 getragen wird. Der andere Arm des Winkelhebels 12 ist über einen Lenker Ik mit der Kolbenstange I5 eines Pneumatikzylinders l6 verbunden.

Der Pneumatikzylinder 16 weist ein Gehäuse 17 mit einer Stirnwand 18 und einen Schraubdeckel 19 auf. Die Kolbenstange 15 ist durch den Schraubdeckel I9 und die Stirnwand 18 hindurchgeführt und trägt einen Kolben 20. Der Kolben 20 besteht aus einem Kolbenabschnitt 21 mit kleinem Durchmesser und einem Kolbenabschnitt 22 mit großem Durchmesser. Die wirksame Stirnfläche des großen Kolbenabschnittes 22 ist mehr als doppelt so groß wie die Stirnfläche des kleinen Kolbenabschnittes 21, so daß das Flächenverhältnis größer als 2:1 ist. Dem großen Kolbenabschnitt 22 ist ein im Durchmesser kleinerer Dämpfungskolben 23 vorgelagert, der an der Umfangsseite eine in

Längsrichtung verlaufende Kerbe 24 aufweist. Im Gehäuse 17 ist ein dem kleinen Kolbenabschnitt 21 zugeordneter kleiner Zylinderraum 25, ein dem großen Kolbenabschnitt 22 zugeordneter großer Zylinderraum 26 und eine dem Dämpfungskolben 23 zugeordnete Dämpfungsbohrung 27 ausgebildet.

In einen Vorraum 28 des Zylinderraumes 25 mündet eine radiale Bohrung 29 und in den Zylinderraum 26 eine schräg verlaufende Bohrung 30· In den Zylinderraum 26 mündet ferner eine axiale Bohrung 31) die mit einer vertikal verlaufenden Aufnahmebohrung 32 für eine Schraube 33 in Verbindung steht. In die Bohrung 32 mündet eine mit der Atmosphäre verbundene Querbohrung 34. Die Bohrungen 31 und 34 bilden eine Leitung 35» in die ein aus der Bohrung 32 und der Schraube 33 bestehendes Drosselventil 36 eingesetzt ist.

Am Gehäuse 17 sind zwei Ansätze 37t 38 befestigt. Der Ansatz 37 ist mit einer Bohrung 39 versehen, die mit der Bohrung 29 fluchtet. Die Bohrung 39 mündet in eine quer zu ihr verlaufende Bohrung 40, die einerends mit einer in Fig. 1 symbolisch dargestellten Druckluftquelle 41 verbunden ist und anderenends in eine enge Bohrung k2 übergeht. Die Bohrung k2 bildet eine Drossel 43, während die Bohrungen 29, 39, 40 eine Leitung kk ergeben.

Der Ansatz 38 ist mit einer schrägen Bohrung 45 versehen, die mit der Bohrung 30 fluchtet. Die Bohrung 45 mündet in eine von einer trichterförmigen Wand 47 verschlossene Kammer 48. In der Wand 47 ist eine Bohrung 49 enthalten, die die Kammer 48 mit der Atmosphäre verbindet. Vor der Wand 47 ist eine als Schalldämpfer dienende Sintermetallscheibe 50 befestigt.

BADORiQlNAL

In den Ansatz 38 ist ein zylindrisches Ventilgehäuse 51 eingeschraubt, das eine mit der Bohrung 42 flüchtende Bohrung 52 und eine in die Kammer 48 mündende Ventilkammer 53 aufweist. Die Bohrungen 42, 52, 45 und 30 sowie die Ventilkammer 53 bilden gemeinsam eine Leitung 46. In die Ventilkammer 53 ist ein Ventilkolben 54 eingesetzt, dessen beide Stirnseiten 55» 56 Dichtflächen bilden. An der Umfangsseite des Ventilkolbens 54 sind vier axial verlaufende durchgehende Nuten 57 ausgebildet. Auf dem Ventilgehäuse 51 ist ein aus einem Gehäuse 58 und einer Wicklung 59 bestehender Elektromagnet 60 angeordnet, wobei der Ventilkolben 54 als Anker des Elektromagneten wirkt. Der Ansatz 38, das Ventilgehäuse 51 mit dem Ventilkolben 5^ vend der Elektromagnet 60 bilden ein 3/2-Wegeventil 61.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die Bohrung 40 ist sowohl bei eingeschalteter als auch bei ausgeschalteter Nähmaschine ständig mit der Druckluft quelle 41 verbunden. Auf diese Weise sind der kleine Zylinderraum 25 bzw. der kleine Kolbenabschnitt 21 über die Leitung 44 ununterbrochen beaufschlagt. Während des Nähens und bei stillstehender Nähmaschine ist der Elektromagnet 60 spannungslos. Aufgrunddessen hält die Druckluft den Ventilkolben* 54 in der in Fig. 2 dargestellten linken Stellung, in der die Stirnseite 56 die Bohrung freigegeben und die Stirnseite 55 die Bohrung 49 verschlossen hat. Bei dieser Stellung des Ventilkolbens 54 sind der große Zylinderraum 26 bzw. der große Kolbenabschnitt 22 über die Leitung 46 beaufschlagt. Die auf beiden Seiten des Kolbens 20 anstehende Druckluft erzeugt an den Kolbenabschnitten 21, 22 einander entgegengesetzt gerichtete Kräfte, deren Größe ihrem Flächenverhältnis entspricht. Daher ist die gemäß den Figuren 1 und 2 nach rechts gerichtete Kraft mehr als doppelt so groß als die nach links gerichtete Kraft, so daß der Kolben 20 sicher

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in der rechten Endstellung steht. Auf diese Weise wird auch der Fadenfänger 6 fest in seiner Ruhelage gehalten.

Am Ende einer Naht wird die Nähmaschine durch einen bekannten, nicht dargestellten Synchronisator gesteuert im oberen Totpunkt der Bewegungsbahn der Nadel 4 angehalten. Die Fadenschneidvorrichtung 5 wird danach beispielsweise durch Rückwärtsbetatigung einer Fußwippe ausgelöst. Dabei führt die nicht dargestellte Hauptwelle der Nähmaschine eine Umdrehung aus. Während dieser Umdrehung wird - etwa im unteren Totpunkt der Bewegungsbahn der Nadel 4 - der Elektromagnet 60 an Spannung gelegt, wodurch der Ventilkolben 54 nach rechts gezogen wird. Dadurch wird die Bohrung 52 verschlossen und gleichzeitig die Bohrung 49 freigelegt, worauf der Zylinderraum 26 über die Bohrungen 30, 45, die Kammer 48, die Bohrung 49 und die Sintermetalischeibe 50 entlüftet wird. Da die Bohrungen 30, 45 und 49 einen verhältnismäßig grossen Strömungsquerschnitt haben, wird der Zylinderraum sehr rasch entlüftet. Daher kann der Kolben 20, der'über die gleichfalls einen großen Strömungsquerschnitt aufweisende Leitung 44 weiterhin von der rechten Seite her beaufschlagt ist, ebenfalls sehr rasch nach links bewegt werden. Da auf der rechten Seite des Kolbens 20 nicht erst zu Beginn eines Fadenschneidvorganges ein Druck aufgebaut werden muß, sondern der volle Druck ununterbrochen ansteht, kann der Kolben 20 auch größere Bewegungswiderstände, die z. B. durch Haftreibung bedingt sind, ohne Zeitverzögerung überwinden.

Gegen Ende der nach links gerichteten Bewegung des Kolbens 20 taucht der Dämpfungskolben 23 in die Dämpfungsbohrung 27 ein. Die sich dabei in der Dämpfungsbohrung 27 verdichtende Luft bewirkt den Aufbau eines die Kolbenbewegung dämpfenden Luftkissens. Über die Kerbe 24 kann sich das Luftkissen entspannen, wodurch ein übergroßer Druckanstieg verhindert und infolgedessen die Gefahr beseitigt

BAD ORIGINAL

wird, daß der Kolben 20 zurückfedert. Die Kolbenstange bewegt bei ihrer Verschiebung nach links den Fadenfänger über den Lenker 14, den Winkelhebel 12 und den Lenker 11 in die vom Greifer 3 erfaßte und aufgeweitete Nadelfadenschleife und erfaßt in bekannter Weise den zum Nähgut führenden Schenkel der Nadelfadenschleife sowie den Greiferfaden.

Nach Stillsetzung der Nähmaschine im oberen Totpunkt der Bewegungsbahn der Nadel 4 wird über ein Zeitglied der Strom zum Elektromagnet 60 abgeschaltet, worauf die Druckluft den Ventilkolben 54 wieder in die in Fig. 2 dargestellte Stellung drückt, in der die Stirnseite 56 die Bohrung 52 freigibt und die Stirnseite 55 die Bohrung 49 verschließt. Nach Freigabe der Bohrung 52 wird der Zylinderraum 26 wieder über die Leitung 46 gefüllt. Hierbei bewirkt die Drossel 43, daß sich im Zylinderraum 26 nur vergleichsweise langsam ein Druck aufbauen kann. Sobald die auf den großen Kolbenabschnitt 22 einwirkende Kraft größer ist als die entgegengesetzt gerichtete Kraft am kleinen Kolbenabschnitt 21 beginnt sich der Kolben 20 nach rechts zu bewegen. Dabei wird die zuvor über das Drosselventil 36 in den auf der rechten Seite des Kolbenabschnittes 22 liegenden Teil des Zylinderraumes 26 eingesaugte Luft zunächst verdichtet und dann wieder über das Drosselventil 36 verdrängt, wodurch die Bewegung des Kolbens 20 gebremst wird.

Die Drossel 43 in der Leitung 46 und das Drosselventil 36 in der Leitung 35 bewirken somit, daß der Kolben 20 mit relativ geringer Geschwindigkeit in die Ausgangslage zurückkehrt. Dementsprechend wird auch der Fadenfänger 6 mit verringerter Geschwindigkeit in die Ruhestellung zurückbewegt. Dabei zieht er entsprechend der Länge seiner Bewegung Faden vom Nadel- und Greiferfadenvorrat nach und führt sie dem Schneidmesser 7 ^zu, das gegen Ende dieses Bewegungsschrittes die Fäden durchtrennt.

Da der zweite Bewegungsschritt des Fadenfängers 6 mit verringerter Geschwindigkeit ablauft, besteht keine Gefahr,
daß dünne reißempfindliche Fäden beim Fadennachziehen zerreißen. Da der Kolben 20 gegen den Strömungswiderstand
des Drosselventils 36 zurückbewegt wird, baut sich im Zylinderraum 26 auf der linken, dem Kolbenabschnitt 21 abgekehrten Seite der volle Druck auf. Daher wird vom Kolben 20 bei der nach rechts in die Ausgängslage gerichteten Bewegung aufgrund des Flächenverhältnisses der Kolbenabschnit· te 21, 22 eine um mehr als doppelt so große Kraft ausgeübt als bei der nach links gerichteten Bewegung. Auf diese
Weise ist gewährleistet, daß auch dicke Fäden einwandfrei
durchschnitten werden.

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Claims

Patentansprüche

11. !Fadenschneidvorrichtung an Nähmaschinen mit einem Fadenfänger, der durch einen mittels eines Wegeventils gesteuerten, doppeltwirkenden Pneumatikzylinder betätigt einen die Fäden erfassenden ersten Bewegungsschritt und einen dazu entgegengesetzt gerichteten, die Fäden ausziehenden und einem ortsfesten Messer zuführenden zweiten Bewegungsschritt ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) des Pneumatikzylinders (l6) zwei im Durchmesser abgestufte Kolbenabschnitte (21, 22) aufweist, von denen der kleinere zur Durchführung des ersten und der größere zur Durchführung des zweiten Bewegungsschrittes dient, daß der größere Zylinderraum (26) auf der dem kleinen Kolbenabschnitt (21) zugekehrten Seite über eine Leitung (35) ununterbrochen entlüftet und auf der dem . kleinen Kolbenabschnitt (21) abgekehrten Seite wechselweise beaufschlag- und entlüftbar ist, und daß die der Beaufschlagung dienende Leitung (46) und/oder die der ununterbrochenen Entlüftung dienende Leitung (35) eine Drosselstelle (4t3; 36) enthält.
2. Fadenschnexdvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den größeren Kolbenabschnitt (2.2) angrenzend ein Dämpfungskolben (23) angeordnet ist, dem eine sich an den Zylinderraum (26) anschließende Dämpfungsbohrung (27) zugeordnet ist.
3· Fadenschnexdvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (16) und das Wegeventil (6l) eine Baueinheit bilden.
4. Fadenschneidvorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (6l) zwischen der Zuleitung (46) zum größeren Zylinderraum (26) und einer zum Entlüften dienenden Bohrung (49) angeordnet ist und der Ventilkolben (54) mit die Zuleitung (46) und die Bohrung (49) wechselweise verschließenden stirnseitigen Dichtflächen (55t 56) und wenigstens einem in Längsrichtung durchgehenden Strömungskanal (57) versehen ist.
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5. Fadenschneidvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (6l) ein 3/2-Wegeventil mit Durchfluß-Nullstellung und elektromagnetischer Betätigung mit nur einer wirksamen Wicklung (59) ist.