DE3244996C2

DE3244996C2 - Fadenschneidvorrichtung an Nähmaschinen

Info

Publication number: DE3244996C2
Application number: DE3244996A
Authority: DE
Inventors: Svend Lyngby Astrupgaard; Ernst Krusell Greve Strand Krusholt; Mogens Ishoej Poulsen
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1982-12-04
Filing date: 1982-12-04
Publication date: 1985-04-04
Also published as: ES527621A0; US4471707A; BR8306627A; IT8324041A1; ES8407128A1; IT8324041A0; JPH0255072B2; JPS59105493A; IT1194499B; DE3244996A1

Abstract

Fadenschneidvorrichtung an Nähmaschinen. Der Fadenfänger der Schneidvorrichtung wird durch einen Pneumatikzylinder betätigt, dessen Kolben zwei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers hat. Der den kleinen Kolbenabschnitt aufnehmende kleine Zylinderraum ist ununterbrochen beaufschlagt, während der große Zylinderraum wechselweise beaufschlagt und entlüftet wird. Der dem kleinen Kolbenabschnitt zugekehrte Teil des großen Zylinderraumes ist über eine Leitung ununterbrochen entlüftet. In dieser Leitung und der Zuleitung zum großen Zylinderraum ist je eine Drossel enthalten. Dadurch wird erreicht, daß der erste Bewegungsschritt des Fadenfängers schnell und zeitgenau abläuft und der zweite Bewegungsschritt mit verringerter Geschwindigkeit, dafür aber größerer Kraft erfolgt, so daß dünne Fäden nicht vorzeitig reißen und dicke Fäden sicher durchschnitten werden.

Description

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 beweet 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 Fadenfänger 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 mchteiliger 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 Anspruch 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 Xolbenabschnitten 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 Zylinderraumes 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 entweder der Druckaufbau im größeren Zylinderraum 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 Bewegungsschrittes 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 Grundjustierung, 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, ium Zurückhalten des Fadenfängers dienender Pneumatikzylinder benötigt.

Wenn das Flächenverhältnis des größeren zum kleineren Kolbenabschnitt größer als 2 :1 ist, übt der KoI-

3 , 4

ben bei der Durchführung des zweiten Bewegungs- als doppelt so groß wie die Stirnfläche des kleinen Kolschrittes trotz der geringeren Geschwindigkeit eine benabschnittcs 21, so daß das Flächenverhältnis größer größere Kraft aus als beim ersten Bewegungsschritt als 2:1 ist Dem großen Kolbenabschnitt 22 ist ein im Auf diese Weise ist gewährleistet daß auch dicke Fäden Durchmesser kleinerer Dämpfungskolben 23 vorgelasicher durchschnitten werden. s gert, der an der Umfangsseite eine in Längsrichtung

Durch die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme verlaufende Kerbe 24 aufweist Im Gehäuse 17 ist ein

wird erreicht daß die Endphase des ersten Bewegungs- dem kleinen Kolbenabschnitt 21 zugeordneter kleiner

Schrittes abgebremst und somit ein hartes Aufschlagen Zylinderraum 25, ein dem großen Kolbenabschnitt 22

des Kolbens an die Stirnwand des Pneumatikzylinders zugeordneter großer Zyiinderraum 26 und eine dem

vermieden wird. io Dämpfungskolben 23 zugeordnete Dämpfungsbohrung

Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme 27 ausgebildet

wird die Montage der Fadenschneidvorrichtung noch In einen Vorraum 28 des Zylinderraumes 25 mündet weiter vereinfacht, indem die sonst erforderlichen eine radiale Bohrung 29 und in den Zylinderraum 26 Schlauchleitungen zur Verbindung des Ventils mit dem eine schräg verlaufende Bohrung 30. In den Zylinder-Pneumatikzylinder eingespart werden. Die kurzen Ver- 15 raum 26 mündet ferner eine axiale Bohrung 31, die mit bindungswege zwischen dem Ventil und dem Pneuma- einer vertikal verlaufenden Aufnahmebohrung 32 für tikzylinder verkürzen die Schaltzeit und erhöhen dar- eine Schraube 33 in Verbindung steht In die Bohrung 32 über hinaus die zeitliche Genauigkeit der einzelnen mündet eine mit der Atmosphäre verbundene Querboh-Schaltungen. rung 34. Die Bohrungen 31 und 34 bilden eine Leitung

Die im Anspruch 4 angegebene Anordnung und Aus- 20 35, in die ein aus der Bohrung 32 und £>r Schraube 33

bildung des Wegeventils ermöglicht einen be^conders bestehendes Drosselventil 36 eingesetzt ist

einfachen Aufbau des Ventils, so daß gemäß Anspruch 5 Am Gehäuse 17 sind zwei Ansätze 37, 38 befestigt,

ein 3/2-Wegeventil verwendet werden kann, dessen Der Ansatz 37 ist mit einer Bohrung 39 versehen, die mit

Ventilkolben nur in einer Richtung durch Fremdenergie der Bohrung 29 fluchtet Die Bohrung 39 mündet in eine

— beispielsweise elektrisch durch einen Elektromagnet 25 quer zu ifc^ verlaufende Bohrung 40, die einerends mit

mit nur einer wirksamen Wicklung — betätigt werden einer in F i g. 1 symbolisch dargestellten Druckluftquelle

muß. In der anderen Richtung betätigt die Druckluft den 41 verbunden ist und anderenends in eine enge Bohrung

Ventilkolben. 42 übergeht Die Bohrung 42 bildet eine Drossel 43,

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dar- während die Bohrungen 29,39,40 eine Leitung 44 erge-

gestellten Ausführungsbeispieles erläutert Es zeigt 30 ben.

F i g. 1 einen Ausschnitt einer Nähmaschine, teilweise Der Ansatz 38 ist mit einer schrägen Bohrung 45

geschnitten, mit einem vereinfachten Schaltplan der versehen, die mit der Bohrung 30 fluchtet Die Bohrung

pneumatischen Steuerung; 45 mündet in eine von einer trichterförmigen Wand 47

F i g. 2 eine Schnittdarstellung des Pneumatikzylin- verschlossene Kammer 48. In der Wand 47 ist eine Boh-

ders und des Wegeventils; 35 rung 49 enthalten, die die Kammer 48 mit der Atmo-

F i g. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie IH-III der Sphäre verbindet Vor der Wand 47 ist eine als Schall-

F i g. 2. dämpfer dienende Sintermetallscheibe 50 befestigt

In Fig. 1 ist von einer Nähmaschine die Grundplatte In den Ansatz 38 ist ein zylindrisches Ventilgehäuse 1 dargestellt rnter der die horizontale Greiferantriebs- 51 eingeschraubt das eine mit der Bohrung 42 fluchtenwelle 2 gelagert ist. Am vorderen Ende der Greiferan- 40 de Bohrung 52 und eine in die Kammer 48 mündende triebswelle 2 ist der Greifer 3 befestigt der mit der von Ventilkammer 53 aufweist Die Bohrungen 42, 52, 45 der nicht dargestellten Nadelstange auf- und abbeweg- und 30 sowie die Ventilkammer 53 bilden gemeinsam ten Nadel 4 zusammenarbeitet eine Leitung 46. In die Ventilkammer 53 ist ein Ventil-

Unierhalb der Grundplatte 1 ist eine Fadenschneid- kolben 54 eingesetzt dessen beide Stirnseiten 55, 56 vorrichtung S angeordnet deren Aufbsj a und Funktions- 45 Dichtflächen bilden. An der Umfangsseite des Ventilkolweise in der DE-PS 11 25 742 beschrieben ist Die Fa- bens 54 sind vier axial verlaufende durchgehende Nuten denschneidvorrichtung 5 weist einen koaxial zum Grei- 57 ausgebildet Auf dem Ventilgehäuse 51 ist ein aus fer 3 angeordneten Fadenfänger 6 auf, der mit einem an einem Gehäuse 58 und einer Wicklung 59 bestehender der Unterseite der Grundplatte 1 befestigten Schneid- Elektromagnet 60 angeordnet, wobei der Ventilkolben messer 7 zusammenwirkt Der Fadenfänger 6 ist an ei- so 54 als Anker des Elektromagneten 60 wirkt Der Ansatz nem Tragarc\8 befestigt der mit einem lose die Greifer- 38, das Ventilgehäuse 51 mit dem Ventilkolben 54 und antriebswelle 2 umschließenden Ring 9 verbunden ist der Elektromagnet 60 bilden ein 3/2-Wegeventil 61.
Dieser ist in axialer Richtung gesichert und drehbeweg- Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Hch in einer Ringbahn 10 gelagert die unterhalb der Die Bohrung 40 ist sowohl bei eingeschalteter als Grundplatte 1 befestigt ist Am Tragarm 8 ist ein Lenker 55 auch bei ausgeschalteter Nähmaschine ständig mit der U angelenkt, der mit einem Arm eines Winkelhebels 12 Druckluftquelle 41 verbunden. Auf diese Weise sind der verbunden ist, welcher von einem gehäusefesten Lager- kleine Zylinderraum 25 bzw. der kleine Kolbenabschnitt bock 13 getragen wird. Der andere Arm des Winkelhe- 21 über die Leiturip 44 ununterbrochen beaufschlagt, bels 12 ist über einen Lenker 14 mit der Kolbenstange Während des Nähens und bei stillstehender Nähmaschi-15 eines Pneümätikzylinders 16 verbunden. so ne ist der Elektromagnet 60 spannungslos. Aufgrund-

Der Pneumatikzylinder 16 weist ein Gehäuse 17 mit dessen hält die Druckluft den Ventilkolben 54 in der in einer Stirnwand 18 und einen Schraubdeckel 19 auf. Die F i g. 2 dargestellten linken Stellung, in der die Stirnseite Kolbenstange 15 ist durch den Schraubdeckel 19 und die 56 die Bohrung 52 freigegeben und die Stirnseite 55 die Stirnwand 18 hindurchgeführt und trägt einen Kolben Bohrung 49 verschlorsen hat. Bei dieser Stellung des 20. Der Kolben 20 besteht aus einem Kolbenabschnitt 65 Ventilkolbens 54 sind der große Zylinderraum 26 bzw. 21 mit kleinem Durchmesser und einem Kolbenab- der große Kolbenabschnitt 22 über die Leitung 46 beschnitt 22 mit großem Durchmesser. Die wirksame aufschlagt Die auf beiden Seiten des Kolbens 20 anste-Stirnfläche des großen Kolbenabschnittes 22 ist mehr hende Druckluft erzeugt an den Kolbenabschnitten 21,

22 einander entgegengesetzt gerichtete Kräfte, deren Größe ihrem Flächenverhältnis entspricht. Daher ist die gemäß den Fig. I und 2 nach rechts gerichtete Kraft mehr als doppelt so groß als die nach links gerichtete Kraft, so daß der Kolben 2O.sicher 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 Rückwärtsbetätigung 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 Sintermetallscheibe 50 entlüftet wird. Da die Bohrungen 30,45 und 49 einen verhältnismäßig großen Strömungsquerschnth haben, wird der Zyiinderraum 26 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 Dämpfungskoiben 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 wird, daß der Kolben 20 zurückfedert. Die Kolbenstange 15 bewegt bei ihrer Verschiebung nach links den Fadenfänger 6 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 Zeitgiied der Strom zum Elektromagnet 60 abgeschaltet, worauf die Druckluft den Ventilkolben 54 wieder in die in F i g. 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 Zyiinderraum 26 nur vergleichsweise langsam ein Druck aufbauen kann. Sobald die auf den großen KoI-benabschnitt 22 einwirkende Kraft größer ist als die entgegengesetzt gerichtete Kraft am kleiner. 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 abläuft, 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 2i abgekehrten beiie der volle Druck auf. Daher wird vom Kolben 20 bei der nach rechts in die Ausgangslage gerichteten Bewegung aufgrund des Flächenverhältnisses der Kolbenabschnitte 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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 Bewe- jo gungsschritt ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) des Pneumatikzylinders (16) zwei im Durchmesser abgestufte Kolbenabschnitte (21,22) aufweist, von denen der kleinere zur Durchführung des ersten und der größere !5 zur Durchführung des zweiten Bewegungsschrittes dient, daß der größere Zylinderraum (26) auf der dem kleinen Kolbenabschnitt (21) zugekehrten Seite über eine Leimung (35) ununterbrochen entlüftet und auf der dem kleinen Ko'.benabschnitt (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 (43; 46) enthält.

2. Fadenschneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den größeren Kolbenabschnitt (22) angrenzend ein Dämpfungskolben (23) angeordnet ist, dem eine sich an den Zylinderraum (26) anschließende Dämpfungsbohrung (27) zügeordnet ist

3. Fadenschneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (16) und das WegevemJ (61) eine Baueinheit bilden.

4. Fadenschneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (61) 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 (55, 56) und wenigstens einem in Längsrichtung durchgehenden Strömungskanal (57) versehen ist

5. Fadenschneidvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (61) ein 3/2-Wegeventil mit Durchfluß-Nullstellung und elektromagnetischer Betätigung mit nur einer wirksamen Wicklung (59) ist.

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