DE10129690B4

DE10129690B4 - Vorrichtung zum automatischen Steuern des ausgeübten Drucks eines Drückerfußes an Nähmaschinen

Info

Publication number: DE10129690B4
Application number: DE10129690A
Authority: DE
Inventors: Carlo Guerreschi
Original assignee: Vi Be Mac SpA
Current assignee: Vi Be Mac SpA
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2021-06-23
Also published as: KR20020000529A; US20020023577A1; MXPA01006539A; CN1201042C; CN1331357A; JP2004305773A; ITVR20000060A0; ES2203288B1; ITVR20000060A1; JP2002018167A; DE10129690A1; KR100463468B1; IT1314415B1; ES2203288A1

Abstract

Vorrichtung zum automatischen Steuern des ausgeübten Drucks eines Drückerfußes an Nähmaschinen, vorzugsweise Industrie-Nähmaschinen, mit einem Pneumatik-System, das mindestens einen Zylinder (4) enthält, in dem ein Kolben (5) gleitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) direkt über ein Verbindungsteil (6) mit dem Schaft (2) des Drückerfußes (3) verbunden ist, dass eine Zylinderkammer des Zylinders (4) durch eine Leitungsanordnung (8) mit einem pneumatischen Steuerungssystem verbunden ist, das wenigstens einen Druckregler (10) zur Einstellung des Drucks im Zylinder (4) enthält, und wobei das rechnergesteuerte Steuerungssystem zur Bestimmung und Eingabe verschiedener Optionen und Arbeitsparameter ausgebildet ist, um den Druck rechnergesteuert bei allen durch den Schaft (2) des Drückerfußes (3) ausgeübten Schubbedingungen konstant zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Steuern des ausgeübten Drucks eines Drückerfußes an Nähmaschinen, vorzugsweise Industrie-Nähmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche automatische Steuerungsvorrichtung unter Verwendung eines pneumatischen Systems dient im wesentlichen dazu, den Druck zu steuern, der auf den Schaft des Drückerfußes aufgeübt wird. Nähmaschinen in ihrer üblichsten Form dienen zum mechanischen Vernähen zweier Stoffstücke. In der Industrie werden sie nach unterschiedlichen strukturellen Techniken ausgelegt, je nach den verschiedenen Operationen, die sie durchführen sollen. Beispielsweise sind industrielle Nähmaschinen gewöhnlich mit Stoffdrucker, Rollen- oder Riemen-Fördersystemen oder anderen ähnlichen Fördersystemen ausgestattet.
Einzelnadel- oder Mehrfachnadelmaschinen sind bekannt und werden z.B. zum Nähen von Kleidungsstücken, wie Jeans oder Freizeithosen oder Arbeitskleidung, Hemden und dergleichen verwendet. Sie werden in speziellen Bauarten für leichte oder überschwere Stoffe mit erhöhter Drückfußhöhe und erweitertem Nadelstangenweg geliefert.
Normalerweise sind alle diese Bauarten mit einem Stoff-Drückerfuß ausgestattet, der einen vertikalen Schaft mit einer mechanischen Druckvorrichtung trägt, die dafür ausgelegt ist, Stöße aufzunehmen bzw. zu absorbieren. Dieses System ist notwendig sowohl zum Ausgleichen der durch unterschiedliche Nähgeschwindigkeiten erzeugten Schübe und vor allem zum Durchführen des Nähens auf Stoff unterschiedlicher Dicke.
1 zeigt eine dieser herkömmlichen Vorrichtungen. Diese Vorrichtung enthält eine Drückerstoßstange A, der mit einem Kopf B ausgestattet ist, in dem eine Feder C sitzt. Die Drückerstoßstange A gleitet in einem speziellen Sitz, der in den Schaft D des Drückerfußes E eingearbeitet ist, während der Kopf der Drückerstoßstange durch einen Drücker F unter Druck gehalten wird. Die Höhe dieses Drücker kann durch eine Rändelschraube G eingestellt werden. Durch Anziehen der Rändelschraube G übt die Feder einen größeren Druck auf den Drückerfuß aus.
Der Aufbau einer solchen Vorrichtung, die zur Aufnahme von Stoßkräften auf Drückerfüße bei den meisten, wenn nicht sogar bei allen Nähmaschinen verwendet wird, ist jedoch nicht frei von praktischen Problemen. Diese treten hauptsächlich im Zusammenhang mit Schwierigkeiten beim Steuern des Druckes während der Arbeitsphasen auf, und zwar bei der Mehrheit aller Fälle, bei denen die Maschine auf Änderungen der Dicke des Stoffes stößt, während sie näht.
In diesen Fällen passen sich die Federdruckmechaniken nicht mit der nötigen Genauigkeit an die Bedürfnisse des Stoffes an. Der Grund hierfür liegt darin, dass Federdruckmechaniken bekannterweise keinen konstanten Druck während der Arbeitsphasen ausüben, sondern stattdessen einen Druckanstieg erzeugen, wenn ihr Platz im Betrieb verringert wird.
All dies hat Auswirkungen auf die Qualität des Nähens und auf die Nähgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeiten müssen manchmal stark verringert werden, was sich auf die Fabrikationszeiten und die Kosten des Endproduktes negativ niederschlägt.

Aus der DE 197 28 817 C1 ist eine Vorrichtung zum automatischen Steuern des ausgeübten Druckes eines Drückerfußes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die bekannte Betätigungsvorrichtung besitzt zwar ebenfalls ein Kolben-Zylinder-System, jedoch dient dieses zur Einstellung der Federkraft einer Feder, die auf den Drückerfuß einwirkt. Ein solches System ist mechanisch sehr kompliziert und relativ träge, da der Kolben nur indirekt die Andrückkraft beeinflußt. Eine weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, dass die die Kraft auf den Drückerfuß ausübende Feder in bestimmten Drehzahlbereichen zu Resonanzschwingungen angeregt wird, was zu einem Springen des Drückerfußes führen kann.

Bei einer aus der JP 2000051558 A bekannten ähnlichen Vorrichtung wird der Druck auf den Drückerfuß mit der Drehzahl der Nähmaschine synchronisiert, das heißt, der Druck nimmt mit steigender Drehzahl zu. Wenn bei dieser Vorrichtung ein bestimmter drehzahlabhängiger Druck auf den Drückerfuß ausgeübt wird, so können Höhenabweichungen des Nähguts nicht kompensiert werden und führen automatisch zu einer Druckerhöhung, da der vom Regler vorgegebene Druck fest drehzahlabhängig vorgegeben ist.

Auch aus der DE 8807493 U1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der mittels einer aufwendigen Zwischenanordnung durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung ein Federdruck einer auf den Drückerfuß wirkenden Feder eingestellt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht im Hinblick auf den beschriebenen Stand der Technik darin, ein einfacheres System zur Druckeinstellung zu schaffen, das darüber hinaus genauer ist und schnellere Druckanpassungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wir erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkt der Kolben des Kolben-Zylinder-Systems in vorteilhafterweise direkt über ein Verbindungsteil auf den Schaft des Drückerfußes, übt also direkt eine Kraft auf diesen aus. Dabei ermöglicht die parameterabhängige Rechnersteuerung, den Druck auf den Drückerfuß unabhängig von der Dicke des zu nähenden Stoffes während aller Nähphasen konstant zu halten. Zusätzlich können hohe Nähgeschwindigkeiten erreicht werden, da schnelle Änderungen der Stoffdicke oder andere durch die Nähgeschwindigkeit verursachte Schübe sehr schnell ausgeglichen werden können.

Die automatische Steuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung bietet im Vergleich zu bekannten Lösungen den grundlegenden Vorteil, dass sie deutlich verbesserte Schubbedingungen auf die Stoff-Drückerfüße hat, indem die Trägheit stark verringert wird und indem ein richtiger Arbeitsdruck konstant beibehalten wird, und zwar bei jeder beliebigen Geschwindigkeit und bei jeder beliebigen Dicke des verarbeitenden Stoffes bzw. Gewebes.

Wie zuvor erwähnt, beruht die vorliegende Erfindung auf dem Einbau einer Steuerungsvorrichtung, die ein vollständig automatisches Pneumatiksystem verwendet. Dies ermöglicht den grundlegenden Vorteil, dass nach einer anfänglichen Einstellung des Schuhes auf einen bestimmten Arbeitsdruck ein konstanter Betriebsdruck gewährleistet ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.

Die Ausstattung des wenigstens einen Druckreglers mit wenigstens einem einstellbaren Druckreduzier- und Druckstabilisierungsventil gemäß Anspruch 2 führt zu einer schnellen Steuerung bzw. Stabilisierung des Drucks. Dies kann noch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 verbessert werden.

In vorteilhafter Weise kann auch eine Hilfs-Ausgleichsvorrichtung gemäß Anspruch 4 zwischen dem Zylinder und dem Druckregler eingefügt werden, der kleine Schwankungen des Drucks kompensiert, bevor eine Betätigung des Druckreglerventils bewirkt wird.

Bevorzugt ist auch ein Ausgang an der anderen Zylinderkammer des Zylinders vorgesehen, mit dem ein pneumatisches Hilfsventil verbunden ist, das gemäß Anspruch 5 dazu ausgelegt ist, das Anheben des Drückerfußes beim einführen und Herausnehmen des Stoffes zu unterstützen.

Weitere Vorteile, besondere Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend aufzufassenden Beispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Steuerungssystems, das verwendet wird, um den Druck zu bestimmen, der durch bekannte Drückerfüße ausgeübt wird;
2 eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Steuern des Drucks, der durch Drückerfüße für Industrie-Nähmaschinen oder dergleichen ausgeübt wird; und
3 eine ausführliche schematische Ansicht der pneumatischen Steuerungsvorrichtung.
In den Zeichnungen ist die Gesamtvorrichtung 1 gemäß der Gesamterfindung für die automatische Steuerung des Drucks des Drückerfußes auf Industrie-Nähmaschinen gezeigt, d.h. Nähmaschinen, die mit Krallen-, Rollen- oder Riemen-Fördersystemen oder anderen ähnlichen Fördersystemen ausgestattet sind.
Die automatische Steuerungsvorrichtung 1, die oberhalb eines Schaftes 2 installiert ist, an dem ein Drückerfuß 3 montiert ist, besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 4, in dem ein Kolben 5 gleitet.
Wie in 2 gezeigt, weist der Kolben 5, der mit dem Schaft 2 des Drückerfußes durch einen Arm 6 verbunden ist, entlang seines äußeren Randes eine Ringnut auf, die sich für die Aufnahme einer elastischen O-Ring-Dichtung 7 mit einem runden Querschnitt eignet.
Die Dichtung 7 ist so ausgelegt, dass sie ein "schwimmendes" Gleiten des Kolbens im Innern der Zylinderkammer ausübt, und zwar ein Gleiten mit minimaler Reibung und ohne jegliche Gefahr eines Festsitzens oder "Klebens" an der Zylinderhülse.
Der obere Teil der Zylinderkammer ist mit einem als Rohr oder Schlauch ausgebildeten Leitung 8 verbunden, die an einem pneumatischen Steuerungssystem 9 endet. Ein spezieller Druckregler 10 gehört zu diesem Steuerungssystem. Dieser Druckregler ist so ausgelegt, dass er den Druck des Luftkreises hochgenau steuert. Die Steuerung wird durch den Druckregler 10 durchgeführt, wobei ein geeignetes Reduzier- und Stabilisier ventil verwendet wird. Die Fördermenge dieses Ventils kann unter Verwendung eines Druckregulierers 11 verändert werden.
Eine Ausgleichsvorrichtung ₁₂ kann bei Bedarf zwischen dem Zylinder 4 und den Druckregler 10 eingefügt werden. Diese Vorrichtung gleicht kleine Druckänderungen aus, bevor sie das Druckreglerventil auslöst.
Der Druckregler 10 ist wiederum über eine als Rohr oder Schlauch ausgebildete Leitung 13 mit einem Pneumatikkreis verbunden, der die benötigte Menge an Druckluft liefert.
Mit diesem Steuerungssystem ist es möglich, einen bestimmten Betriebs-Luftdruck in der oberen Kammer des Zylinders 4 einzustellen, der unter allen durch den Schaft des Drückerfußes 3 ausgeübten Schubbedingungen konstantgehalten wird, wodurch jegliche Schwankungen des Schubs, die durch Änderungen der Stoffdicke hervorgerufen werden, oder andere durch die Nähgeschwindigkeit verursachte Schübe ausgeglichen werden.
Es können zwar kleine Druckänderungen durch die als Ausgleichskammer ausgebildete Ausgleichsvorrichtung 12 absorbiert werden, doch müssen alle wesentlichen Änderungen durch den Druckregler 10 und durch das in ihm enthaltene Reduzier- und Stabilisierventil gesteuert bzw. stabilisiert werden.
Das Anheben des Drückerfußes beim Einbringen und Herausnehmen des Stoffes wird ebenfalls unter Verwendung eines pneumatischen Steuerungssystems bewerkstelligt. Es führt geeignete Änderungen des Druckes durch, der durch das Pneumatiksystem in der oberen Kammer des Zylinders ausgeübt wird.
Natürlich wird das gesamte System durch ein rechnergesteuertes Steuerungssystem gesteuert, das alle verschiedenen Optionen und Arbeitsparameter bestimmt und eingibt.
Ein zweiter Ausgang 14 ist auch an dem unteren Teil des Zylinders vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass man in der Lage ist, ein pneumatisches Hilfsventil anzuschließen, das dazu ausgelegt ist, beim Anheben des Drückerfußes zu helfen, wenn der Stoff eingebracht und herausgenommen wird.
Das beschriebene automatische Steuerungssystem kann somit die Schubbedingungen bei Drückerfüßen deutlich verbessern, indem die Trägheit stark verringert wird und der richtige Arbeitsdruck bei jeder beliebigen Geschwindigkeit und jeder beliebigen Dicke des verarbeiteten Stoffs konstantgehalten wird.
Die beschriebene Lösung veranschaulicht auch die Möglichkeit, den Arm 6 als direkte Verbindung zwischen der Ausgleichsvorrichtung und dem Schaft des Drückerfußes zu verwenden. Doch kann diese Verbindung auch parallel mit einem geeigneten mechanischen Anschluss- oder Verbindungsteil hergestellt werden.

Claims

Vorrichtung zum automatischen Steuern des ausgeübten Drucks eines Drückerfußes an Nähmaschinen, vorzugsweise Industrie-Nähmaschinen, mit einem Pneumatik-System, das mindestens einen Zylinder (4) enthält, in dem ein Kolben (5) gleitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) direkt über ein Verbindungsteil (6) mit dem Schaft (2) des Drückerfußes (3) verbunden ist, dass eine Zylinderkammer des Zylinders (4) durch eine Leitungsanordnung (8) mit einem pneumatischen Steuerungssystem verbunden ist, das wenigstens einen Druckregler (10) zur Einstellung des Drucks im Zylinder (4) enthält, und wobei das rechnergesteuerte Steuerungssystem zur Bestimmung und Eingabe verschiedener Optionen und Arbeitsparameter ausgebildet ist, um den Druck rechnergesteuert bei allen durch den Schaft (2) des Drückerfußes (3) ausgeübten Schubbedingungen konstant zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Druckregler (10) mit wenigstens einem einstellbaren Druckreduzier- und Druckstabilisierventil ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mittels des Druckreglers (10) durch das Druckreduzier- und Druckstabilisierventil durchgeführt wird und die Fördermenge desselben durch einen Druckregler (11) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfs-Ausgleichsvorrichtung (12) zwischen dem Zylinder (4) und dem Druckregler (10) eingefügt ist und kleine Schwankungen des Druckes kompensiert, bevor eine Betätigung des Druckreglerventils bewirkt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang (14) an der anderen Zylinderkammer des Zylinders (4) vorgesehen ist, mit dem ein pneumatisches Hilfsventil verbunden ist, das dazu ausgelegt ist, das Anheben des Drückerfußes (3) beim Einführen und Herausnehmen des Stoffes zu unterstützen.