Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к полиграфической промышленности, а именно к ниткошвейным машинам, предназначенным для потетрадного скрепления книжных блоков нитками (хлопчатобумажными или синтетическими) через сгибы тетрадей, при этом отдельные внутренние части тетрадей и сами тетради скрепляются между собой несколькими непрерывными нитями.
Уровень техники
Потетрадное шитье книжных блоков широко используется в полиграфическом производстве, так как оно обеспечивает высокое качество продукции, ее прочность и долговечность. В качестве оборудования для шитья книжных блоков нитками используют полуавтоматические и автоматические машины, работающие с высокой скоростью. Как правило, такие машины являются крупногабаритными и дорогостоящими.
Известен универсальный автомат БНШ-6А, серийно выпускаемый Киевским заводом полиграфических машин, в основе кинематической схемы которого применен сложный кулачковый механизм, синхронизирующий работу всех механизмов, обеспечивающих процесс потетрадного шитья книжных блоков: механизма качающегося стола, механизма швейной каретки, механизма работы шиберов, механизма нитепроводящей системы и других. Автомат характеризуется сложной кинематикой, большими габаритами, высокой ценой, что делает нерациональным его применение в малых типографиях.
Известна, ниткошвейная машина (см. описание к авт. св-ву: SU 1736745, МПК В 42 В 2/02, опубл. 30.05.92), содержащая станину с установленным на ней качающимся столом и швейным аппаратом. Внутри качающегося стола расположены механизмы проколов и шиберов, а снаружи - механизм выравнивания тетрадей, при этом работа указанных механизмов осуществляется приводом от кулачкового вала. Особенностями этой машины является наличие узла управления и двух пружин с механизмом их дополнительного сжатия, предназначенных для снижения энергозатрат на перемещение качающегося стола с одновременным повышением надежности работы машины за счет жесткой фиксации качающегося стола в крайних положениях, исключающей вибрации и, соответственно, уменьшающей риск поломок игл и крючков. При этом сохраняется сложная кинематика машины и ее большие габариты.
В качестве прототипа заявляемой ниткошвейной машины принята конструкция ниткошвейной машины, описанная в книге Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.169-179). Указанная ниткошвейная машина содержит: качающийся стол, движение которого осуществляется от двух пазовых кулачков, установленных на главном валу машины; механизм швейной каретки, на которой установлены швейные инструменты, т.е. швейные иглы и крючки, при этом каретка движется возвратно-поступательно в направляющих станины, а иглы и крючки, перемещаясь вместе с кареткой, совершают и самостоятельные движения: крючки вращаются, а иглы при переплетных видах стежков движутся возвратно-поступательно, причем движение каретки, игл и поворот крючков осуществляется через систему рычажных и зубчатых механизмов от установленных на главном валу машины двусторонних пазовых кулачков; механизм переноса нити с игл на крючки, представляющий собой механизм шиберов, осуществляющих возвратно-поступательное и качательное движения также от блока кулачков, связанных с главным валом машины; нитепроводящую систему, привод которой, также как и у других исполнительных механизмов, построен на основе рычажных и кулачковых механизмов.
Основным недостатком прототипа является сложность конструкции и большие габариты машины, в значительной степени обусловленные тем, что в основе принципиальной и конструктивной схем машины лежат сложные кулачковые механизмы, работающие от главного вала машины, синхронизирующего все процессы шитья.
Известен швейный аппарат ниткошвейной машины (см. описание изобретения к авт. св-ву SU 1787116, МПК В 42 В 2/04, опубл. 07.01.93), содержащий подвижную каретку с держателем для игл и крючков, установленную на каретке рейку, взаимодействующую с закрепленными на валах держателей крючков шестернями. Рейка посредством шатуна соединена с установленным на вспомогательном валу рычагом, выполненным с отверстиями для установки ролика, взаимодействующего с закрепленным на промежуточном валу пространственным кулачком, который посредством зубчатой пары связан с главным приводным валом. Каретка, рейка, шатун и рычаг представляют собой рычажно-шарнирный контур комбинированного привода поворота крючков, который вместе с тем включает еще и кулачковый, и зубчатый механизмы, обеспечивающие связь рычажно-шарнирного контура с главным валам. Таким образом, известный швейный аппарат ниткошвейной машины характеризуется весьма сложным механизмом привода поворота крючков, при этом в основе привода возвратно-поступательного движения каретки и движения игл также лежит кулачковый механизм, что обусловливает весьма сложную кинематическую схему ниткошвейной машины в целом и большие ее габариты.
В качестве прототипа заявляемого решения механизма швейной каретки ниткошвейной машины принято решение механизма швейной каретки (см. книгу Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.173-175), состоящей из двух соединенных планок, на которых посредством держателей закреплены швейные иглы и крючки, и зубчатой рейки, установленной на направляющих станины. Шестерни, закрепленные на держателях крючков, связаны с зубчатой рейкой, которая через систему рычагов и кулачковый механизм связана с главным валом и обеспечивает в нужный момент поворот крючков, поднимающихся и опускающихся вместе с иглами за счет возвратно-поступательного движения каретки. Каретка получает возвратно-поступательное движение от установленных на главном валу двухсторонних пазовых кулаков через последовательно связанные ролики, коромысла, серьги и стяжки.
Как и в вышеописанных технических решениях, недостатком этого механизма швейной каретки является сложная кинематика привода возвратно-поступательного ее движения и привода поворота крючков, осуществляющих передачу движения от кулачкового механизма, что ведет к сложной компоновке всех механизмов ниткошвейной машины и к большим ее габаритам.
Известен механизм перемещения нитеводителей ниткошвейной машины (см. описание изобретения к авт. св-ву № 1214492, МПК В 42 В 2/04), осуществляющий перенос нитей с игл на крючки, содержащий установленную в направляющих подвижного стола машины горизонтальную штангу нитеводителей, средство поворота штанги вокруг ее оси и средство продольного перемещения штанги, включающее шарнирно закрепленный на корпусе машины рычаг и кулачок для перемещения, а также включающее закрепленную на рычаге направляющую втулку со штоком. который связан со штангой посредством сферического шарнира.
В качестве прототипа заявляемого решения механизма переноса нити принят механизм, управляющий работой шиберов ниткошвейной машины (см. книгу Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.175-176). В этом механизме шиберы прикреплены к ползуну, который движется возвратно-поступательно и при этом качается внутри подающего стола. Средством возвратно-поступательного движения ползуна и средством его качательного движения являются кулачковые механизмы, кулачки которых объединены в блок, совершающий один оборот за два оборота главного вала, чем достигается синхронизация работы механизма переноса нити с работой качающегося стола машины.
Известен механизм нитепровода (см. авт. св-во № 133461), предназначенный для размотки нитей с катушки и затяжки петель в процессе сшивания книжных блоков простым брошюрным стежком. Механизм включает рычаг, получающий периодическое качательное движение от кулачка, сидящего на главном валу, при этом на одном плече рычага укреплена нитеразматывающая штанга, на другом плече -пружины, служащие для выбора лишних нитей и затягивания петель. Нити зажимаются между шайбами, находящимися под воздействием пружин. Механизм снабжен блокировкой работы автомата при обрыве нити.
В качестве прототипа заявляемого нитепроводящего механизма принято решение нитепроводящей системы универсального автомата БНШ-6А, (см. Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.177-178), содержащей установленные в верхней части автомата катушки с нитями, пропущенными через совокупность неподвижных и подвижных опор, пружин, шайб, в том числе через подпружиненные фрикционные шайбы, поджатые планкой, отвод которой посредством тяги от швейной каретки ведет к освобождению нитей на этом участке. Одновременно с освобождением нитей от зажима фрикционными шайбами на другом участке (ближе к катушкам) осуществляется их освобождение поднятием подвижного валика, посредством кулачка, который через ролик и кулису управляет качанием рычага, связанного с этим валиком, а на участке, около швейных игл - перемещением пружины с кольцами. Освобожденные нити растягиваются шибером. При возврате каретки вверх и при срабатывании кулачкового механизма и кулисы вышеперечисленные звенья срабатывают в обратном порядке и движение нитей прекращается, при этом посредством качающегося рычага нити натягиваются, что ведет к затягиванию стежка.
Выше охарактеризованная нитепроводящая система, привод которой, также как и у других механизмов автомата БНШ-6А, включает кулачковый механизм, сложна и имеет те же вышеуказанные недостатки, обусловленные конструкцией этого привода.
Раскрытие изобретения
Заявляемой группой изобретений решается задача создания малогабаритной ниткошвейной машины, характеризующейся надежной работой, невысокой стоимостью, и пригодной для использования не только в крупных полиграфических центрах, но и в небольших типографиях, выпускающих книжную (или иную скрепляемую нитями) продукцию.
Поставленная задача решена тем, что в ниткошвейной машине, содержащей размещенные в корпусе механизмы, включающие подвижный стол, швейный механизм с установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения швейной кареткой, несущей швейные иглы и крючки с приводом их поворота, нитепроводящую систему, механизм прокола и механизм переноса нити, и привод механизмов, согласно заявляемому изобретению привод механизмов выполнен в виде отдельных пневмоприводов, преимущественно пневмоцилиндров, подвижная часть каждого пневмоцилиндра соединена с движущимся исполнительным звеном своего механизма, при этом пневмоприводы через блок пневмораспределителей соединены с блоком управления их работой. Механизмы и пневмоцилиндры скомпонованы в корпусе машины таким образом, что обеспечивают ее компактность и высокую надежность работы, при этом компоновка машины характеризуется тем, что ось пневмоцилиндра возвратно-поступательного перемещения каретки размещена в плоскости, перпендикулярной рабочему ребру подвижного стола. Является предпочтительным, чтобы оси пневмоцилиндров возвратно-поступательного перемещения швейной каретки и механизма прокола в рабочем состоянии были параллельны относительно друг друга.
Применение в конструкции ниткошвейной машины пневмоприводов, в том числе пневмоцилиндров, и конструктивное исполнение механизмов машины, обеспечивающее непосредственную связь подвижных частей пневмоцилиндров (т.е. или подвижных штоков при неподвижном цилиндре, или подвижных цилиндров при закрепленных неподвижно штоках) с исполнительными звеньями механизмов, позволило принципиально изменить компоновочную схему ниткошвейной машины. При этом существенным признаком изобретения является ориентация пневмоцилиндров как по отношению к механизмам, так и между собой. Вышеперечисленная совокупность существенных признаков обусловила неожиданный технический результат. Несмотря на то, что каждый привод машины задействован на свой механизм, за счет строгой ориентации и взаимосвязи осей пневмоприводов и направлений движения исполнительных органов, надежность и качество работы машины повысились, при этом за счет исключения множества передаточных звеньев, имеющих место в машинах с кулачковым приводом, также повысилась надежность работы машины, при этом значительно уменьшились ее габариты.
При конкретной реализации заявляемой конструкции ниткошвейной машины целесообразно корпус изготовить из двух выполненных в виде вертикальных пластин стоек, закрепленных, в частности, на каркасе и жестко связанных между собой стержнями, при этом компоновочная схема заявляемого устройства будет характеризоваться следующими признаками: подвижный, в частности поворотный, стол установлен на стойках с возможностью его качания, пневмоцилиндр подвижного стола шарнирно соединен штоком со столом, а цилиндром - с корпусом ниткошвейной машины; пневмоцилиндры механизма переноса нити и механизма прокола закреплены: подвижной частью на движущемся исполнительном звене своего механизма, неподвижной частью на подвижном столе; пневмоцилиндр возвратно-поступательного перемещения каретки швейного механизма подвижной частью жестко связан с кареткой, неподвижной - с корпусом машины, а именно с закрепленной на стойках корпуса рамой; пневмопривод поворота крючков смонтирован на каретке и вращающимся валом через зубчатую передачу связан с шестернями, установленными на держателях крючков; пневмоцилиндр нитепроводящего механизма установлен на закрепленном в верхней части корпуса машины основании, при этом шток пневмоцилиндра связан с качающимся рычагом этого механизма; пневмоцилиндры механизма фиксации сшиваемой тетради и механизма прижима блока сшиваемых тетрадей закреплены цилиндрами на стержнях, связывающих стойки корпуса, при этом штоки пневмоцилиндров шарнирно соединены с прижимными звеньями каждый своего механизма.
Работа всех механизмов ниткошвейной машины будет согласованной и наиболее эффективной при выполнении следующих условий: пневмоцилиндры швейного механизма и механизма переноса нити желательно выполнить поршневыми двухстороннего действия с двухсторонним штоком, а пневмоцилиндры подвижного стола, механизма прокола, нитепроводящего механизма, механизма фиксации тетради и механизма прижима блока тетрадей - поршневыми двустороннего действия с одностороннним штоком. Такое исполнение заявляемой машины позволяет обеспечить компактность всех механизмов, узлов и звеньев машины и с наибольшей отдачей использовать возможности пневмоприводов. При этом применение поршневых двухстороннего действия пневмоцилиндров обусловливает возможность создать достаточно простую и эффективную систему управления работой всех механизмов. Исходными параметрами для блока управления являются положения поршней пневмоцилиндров, снимаются эти параметры датчиками контроля, преимущественно индуктивными, установленными на наружной поверхности цилиндров и связанными с блоком управления работой пневмоцилиндров, который выполнен программируемым и содержит алгоритм включения и выключения каждого пневмоцилиндра. При таком решении пневмоприводов и блока управления работа всей машины, за исключением операций подачи тетрадей, является полностью автоматизированной.
При реализации заявляемого технического решения все механизмы ниткошвейной машины характеризуются особым конструктивным исполнением, продиктованным тем, что для работы каждого механизма используется свой пневмопривод.
В частности, механизм фиксации сшиваемой тетради содержит фиксатор, выполненный в виде звена, шарнирно установленного на закрепленном на стойках машины стержне, и связанного со штоком пневмоцилиндра, обеспечивающего качание этого звена, которое, вместе с тем, выполнено с упорами в виде стержней, смонтированных с возможностью прохода через пазы прошивной планки.
Механизм прижима блока сшиваемых тетрадей содержит прижимную планку, закрепленную на концах стержней, другими концами закрепленных на смонтированном на стойках с возможностью осевого вращения стержне с хвостовиком, шарнирно связанном со штоком пневмоцилиндра.
Подвижный, в частности поворотный, стол заявляемой ниткошвейной машины состоит из 2-х пластин, наклоненных друг к другу под углом 60 град и зафиксированных в этом положении посредством 2-х боковин, при этом поворотный стол шарнирно установлен на осях, закрепленных в стойках корпуса машины, и шарнирно связан со штоком пневмоцилиндра привода его качания. В верхней части стола две наклоненные друг к другу пластины образуют рабочее ребро, при этом или край одной пластины, которая находится сверху при их стыковке, или края обеих пластин выполнены с пазами, являющимися пазами на рабочем ребре (гребне) стола. Эти пазы необходимы для прохода швейных инструментов: игл прокола, швейных игл и крючков.
Наиболее значимыми для бесперебойной работы ниткошвейной машины являются ее швейный механизм, механизм переноса нити (т.е. механизм шиберов), механизм прокола и нитепроводящий механизм. Конструктивные решения перечисленных механизмов, по мнению заявителя, являются сами по себе патентоспособными решениями, которые также направлены на решение той же задачи, что и решение конструкции ниткошвейной машины в целом.
Вышеуказанная поставленная задача решена также тем, что в швейном механизме ниткошвейной машины, содержащем установленную на направляющих подвижную каретку, связанную с приводом ее возвратно-поступательного перемещения и несущую блок со швейными иглами и крючками, при этом держатели крючков выполнены с шестернями привода их поворота, согласно заявляемому изобретению привод возвратно-поступательного перемещения каретки выполнен в виде пневмоцилиндра, ось которого параллельна направляющим, жестко связанного своей подвижной частью с кареткой, привод поворота крючков выполнен в виде установленного на каретке пневмодвигателя (пневмопривода вращательного действия), выходной вращающийся вал которого через зубчатую передачу связан с шестернями на держателях крючков.
Одним вариантом конкретного осуществления изобретения является механизм, в котором каретка жестко связана со штоком пневмоцилиндра, при этом цилиндр (корпус) пневмоцилиндра жестко связан с корпусом ниткошвейной машины, другим вариантом может быть механизм, в котором каретка жестко связана с корпусом пневмоцилиндра, при этом шток пневмоцилиндра жестко связан с корпусом ниткошвейной машины.
При установке каретки на шток пневмоцилиндра каретка жестко связана с одним концом штока, при этом другой его конец выполнен с механизмом частичного возврата каретки, в качестве которого может быть применен пружинный блок.
С целью исключения перекоса при движении всех звеньев механизма и качественной работы ниткошвейной машины, каретка швейного механизма установлена на направляющих, которые параллельны оси пневмоцилиндра, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение каретки и, соответственно, возвратно-поступательное перемещение игл и крючков.
Поставленная задача решена также тем, что в механизме переноса нитей ниткошвейной машины, содержащем нитеводители (т.е. зацепы для переноса нити), закрепленные на ползуне, связанном с приводом его возвратно-поступательного перемещения и с приводом качания нитеводителей, согласно заявляемому изобретению привод возвратно-поступательного перемещения ползуна выполнен в виде пневмоцилиндра, жестко связанного своей неподвижной частью с поворотным столом, а подвижной частью - с ползуном. При этом ползун может быть выполнен составным из двух состыкованных между собой торцами планок, смонтированных с возможностью качания одной из них, выполненной с закрепленными на ней нитеводителями, относительно другой планки, жестко связанной с подвижной частью пневмоцилиндра.
Так же как и при реализации швейного механизма, возможны два варианта исполнения в зависимости от того, будет ли движение, передающееся на ползун, сниматься со штока пневмоцилиндра или с его цилиндра (корпуса). Механизм переноса нитей может быть выполнен с установкой ползуна на корпус пневмоцилиндра, который, в этом случае, будет являться его подвижной частью, при этом шток крепится концами на боковины поворотного стола. Возможно исполнение механизма, при котором подвижной частью пневмоцилиндра будет являться его шток, на который будет закреплен ползун, при этом цилиндр (корпус) пневмоцилиндра крепится к поворотному столу.
Оригинальным в заявляемом решении механизма переноса нитей является узел, обеспечивающий обвод нитей нитеводителями при передачи их с игл на крючки, т.е. привод качания планки, на которой закреплены нитеводители. Этот привод также задействован на пневмоцилиндре механизма переноса нитей и выполнен в виде установленного с возможностью вращения относительно его продольной оси рычага с выполненными (или закрепленными) на его концах консольными выступами, ориентированными перпендикулярно относительно друг друга. Один из этих выступов установлен с возможностью периодического контакта с поверхностью планки, несущей нитеводители, а второй обеспечивает этот контакт. С этой целью цилиндр привода возвратно-поступательного перемещения ползуна выполнен с упором, который периодически воздействует на второй выступ вышеупомянутого рычага. При этом планки ползуна соединены между собой подпружиненным шарниром, обеспечивающим возврат планки с нитеводителями в исходное (вертикальное) положение после передачи нитей в зевы крючков.
Поставленная задача решена также и посредством заявляемого механизма прокола ниткошвейной машины, включающем закрепленные на планке прокалывающие иглы, и в котором, согласно заявляемому изобретению планка с закрепленными на ней прокалывающими иглами закреплена на подвижной части пневмоцилиндра, а неподвижная его часть жестко связана с поворотным столом, при чем является предпочтительным планку закрепить на штоке пневмоцилиндра, а его корпус жестко связать с поворотным столом.
Заявляемая конструкция нитепроводящего механизма ниткошвейной машины, также как и вышеописанные устройства, решает поставленную задачу создания малогабаритной ниткошвейной машины, характеризующейся надежностью, простотой конструкции и удобством при эксплуатации. Этот механизм включает основание, закрепленное в верхней части корпуса машины, установленные на основании катушки с нитями и подпружиненные фрикционные шайбы, а также двуплечий, качающийся рычаг, который смонтирован на основании посредством шарнирного соединения. На одном плече рычага установлен нитепроводящий валик, а другое плечо связано с подвижным штоком пневмоцилиндра, являющегося приводом его качания, и также смонтированного на основании над двуплечим рычагом.
В конкретном случае исполнения заявляемого нитепроводящего механизма плечо рычага, на которое воздействует шток пневмоцилиндра, выполнено с продольным пазом, в котором установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль паза втулка, смонтированная на конце штока пневмоцилиндра. Рычаг может быть выполнен в виде двух параллельных планок, связанных между собой осью установочного шарнира и нитепроводящим валиком, при этом на каждой планке одного плеча рычага может быть выполнен ряд отверстий для регулировочной переустановки нитепроводящего валика.
Заявляемые изобретения отвечают требованию единства изобретения, так как все технические решения образуют группу изобретений, связанных между собой настолько, что они образуют единый изобретательский замысел, при этом заявлено устройство - ниткошвейная машина, и части этого устройства, т.е. механизмы ниткошвейной машины.
Краткое описание чертежей
Заявляемая группа изобретений поясняется чертежами, на которых представлены:
на фиг.1 - общий вид ниткошвейной машины в аксонометрии;
на фиг.2 - вид ниткошвейной машины с одной из боковых сторон;
на фиг.3 - вид А на фиг.2, вид с торца машины;
на фиг.4 - вид В на фиг.2, вид ниткошвейной машины сверху;
на фиг.5 - ниткошвейная машина, вид с боковой стороны, противоположной стороне, представленной на фиг.2, и с условно убранной вертикальной стойкой корпуса;
на фиг.6 - сечение С-С на фиг.5;
на фиг.7 - схема электрическая принципиальная ниткошвейной машины;
на фиг.8 - схема пневматическая принципиальная ниткошвейной машины;
на фиг.9 - общий вид корпуса ниткошвейной машины в аксонометрии;
на фиг.10 - вид поворотного стола в аксонометрии;
на фиг.11 - поворотный стол с установленными в его объеме механизмом прокола и механизмом переноса нити, поперечное сечение;
на фиг.12 - поворотный стол, вид R на фиг.10;
на фиг.13 - вид механизма швейной каретки в аксонометрии;
на фиг.14 - механизм швейной каретки, вид сбоку;
на фиг.15 - вид D на фиг.13, механизм швейной каретки, вид сверху;
на фиг.16 - привод механизма швейной каретки ниткошвейной машины, в сечении;
на фиг.17 - вид F на фиг.14, механизм швейной каретки, вид со стороны концевых частей игл и крючков;
на фиг.18 и на фиг.19 - механизм переноса нитей ниткошвейной машины (2 проекции);
на фиг.20 - представлены ползун и пневмоцилиндр механизма переноса нитей, вид сбоку, с местным разрезом, раскрывающим соединение элементов;
на фиг.21 - схемы, иллюстрирующие перенос нити нитеводителем;
на фиг.22 и фиг.23 - механизм прокола ниткошвейной машины (2 проекции);
на фиг.24 - вид Y на фиг.22, вид механизма прокола со стороны игл;
на фиг.25 - общий вид нитепроводящего механизма ниткошвейной машины, в аксонометрии;
на фиг.26, фиг.27 - вид нитепроводящего механизма ниткошвейной машины, (2 проекции);
на фиг.28 - вид (с частичным разрезом) нитепроводящего механизма с торца;
на фиг.29 - узел связи штока пневмоцилиндра и паза двуплечего рычага, в сечении.
Осуществление изобретения
Ниткошвейная машина содержит корпус (см. фиг.1 и фиг.9), представляющий собой сборную конструкцию, состоящую из двух стоек 1, выполненных в виде вертикальных пластин, закрепленных на каркасе 2, и стрежней 3, смонтированных между стойками 1, и жестко связывающих их между собой. В корпусе машины установлены следующие исполнительные механизмы: подвижный, а именно поворотный, стол 4, смонтированный над поворотным столом 4 швейный механизм 5 с приводом возвратно-поступательного перемещения швейной каретки и приводом поворота крючков, установленные внутри поворотного стола механизм 6 прокола и механизм 7 переноса нити, и смонтированный над швейным механизмом 5 нитепроводящий механизм 8, обеспечивающий равномерное свободное поступление нитей в швейный механизм и затяжку стежков.
Поворотный стол 4 (см. фиг.1, фиг.10, фиг.11, фиг.12) включает две наклонные пластины 9 и 10, установленные по отношению друг к другу под углом 60° и зафиксированные в этом положении при помощи 2-х боковин 11. Смонтирован поворотный стол 4 на стойках 1 посредством подшипниковых узлов 12, выполненных в нижней части станины 13 и обеспечивающих свободное качание поворотного стола 4 относительно оси 14, при этом привод качания стола 4 выполнен в виде пневмоцилиндра 15 (см. фиг.5), корпус (т.е. цилиндр) которого шарнирно закреплен на каркасе 2 машины, а шток 16 шарнирно связан со станиной 13 поворотного стола 4.
В объеме поворотного стола 4, т.е. под пластинами 9 и 10, и между боковинами 11 установлены механизм 6 прокола и механизм 7 переноса нити, при этом механизм 7 переноса нити смонтирован посредством установочного стержня 17, концы которого закреплены в боковинах 11 поворотного стола 4, а механизм 6 прокола - посредством установочной пластины 18, закрепленной винтами также на боковинах 11.
Механизм 6 прокола (см. фиг.11, фиг.22-24) состоит из пневмоцилиндра 19, корпус-цилиндр которого винтами закреплен на установочной пластине 18. На штоке 20 пневмоцилиндра 19 с помощью планок 21 закреплены прокалывающие иглы 22.
Механизм 7 переноса нити (см. фиг.11, фиг.18-20) содержит несущий нитеводители 23 ползун, совершающий возвратно-поступательное перемещение относительно направляющей, в качестве которой выступает установочный, закрепленный в боковинах 11 поворотного стола 4, стержень 17 (, см. фиг.19, на фиг.18 условно не показан), при этом указанная направляющая, т.е. стержень 17, пропущена через закрепленную на ползуне втулку 24. Ползун механизма переноса нити выполнен составным и включает верхнюю планку 25, на которой посредством винтов 26 закреплены нитеводители 23, нижнюю планку 27, жестко связанную с втулкой 24 и при этом жестко связанную или выполненную заедино с корпусом пневмоцилиндра 28. Пневмоцилиндр 28 является приводом возвратно-поступательного перемещения ползуна механизма 7 переноса нити и выполнен поршневым двухстороннего действия и с двухсторонним штоком 29. Установлен пневмоцилиндр 28 таким образом, чтобы шток 29 был параллелен направляющей 17. Причем концы штока 29 жестко закреплены в боковинах 11 поворотного стола 4, а цилиндр (корпус) пневмоцилиндра является составной частью ползуна механизма переноса нити 7 и осуществляет возвратно-поступательное движение совместно с планками 25 и 27, и нитеводителями 23. Планки 25 и 27 состыкованы между собой торцами и соединены с возможностью осуществления планкой 25 качательного, относительно планки 27, движения. Это достигнуто установкой по линии стыка этих планок и со стороны размещения пневмоцилиндра 28 шарниров 30, подпружиненных пружинами 31, обеспечивающими возврат планки 25, и соответственно нитеводителей 23, в исходное положение после совершения ими качательного движения с целью завода нитей в зевы крючков. Качание (отклонение) планки 25 осуществляется посредством поворотного рычага 33 (см. фиг.11), установленного вертикально и с возможностью вращения относительно его продольной оси за счет свободной установки в закрепленных на станине 13 опорах, и выполненного с закрепленными на его противоположных концах, консольно относительно оси рычага 33 и перпендикулярно относительно друг друга, выступами: нижнего 34 и верхнего 35. При этом корпус-цилиндр, пневмоцилиндра 28 (см. фиг.18), совершающий возвратно-поступательное движение снабжен упором 36, и при соответствующем положении этого цилиндра (и соответственно, ползуна механизма переноса нити) упор 36 воздействует на нижний выступ 34 поворотного рычага 33, осуществляя поворот рычага 33 вместе с верхним выступом 35, торец которого приходит в соприкосновение с поверхностью планки 25 и отклоняет ее от вертикального положения вместе с нитеводителями 23.
Швейный механизм 5 (см. фиг.13, фиг.14-17) содержит подвижную каретку 37, несущую блок со швейными иглами 38 и крючками 39. Каретка включает платформу 40 ступенчатой формы, на которой смонтированы следующие узлы: жестко закреплены держатели 41 игл, установлены с возможностью вращательного движения держатели 42 крючков, установлен привод вращения крючков, включающий пневмодвигатель 43, вращение выходного вала 44 которого через зубчатые шестерни 45 передается на держатели 42 крючков 39. Платформа 40 каретки через кронштейн 46 жестко соединена с подвижной частью, в частности со штоком 47 пневмоцилиндра 48, являющегося приводом возвратно-поступательного перемещения каретки швейного механизма. Вместе с тем возможна установка этой каретки с креплением к цилиндру (корпусу) пневмоцилиндра 48. При соединении каретки со штоком 47, цилиндр пневмоцилиндра 48 закреплен на раме 49, жестко связаннной со стойками 1. Пружинный блок 50, смонтированный на противоположном креплению каретки конце штока 47, обеспечивает небольшой возврат каретки с целью ослабления нитей при их переносе на крючки. Платформа 40 каретки снабжена направляющими втулками 51, через которые пропущены выполненные на раме 49 направляющие 52. Направляющие 52 параллельны направлению движения штока 47 пневмоцилиндра 48.
Передача вращения выходного вала 44 пневмопривода 43 на держатели крючков, при выполнении устройства с большим количеством этих инструментов, возможна зубчатой передачей, включающей паразитные шестерни (не показаны), которые обеспечивают однонаправленность вращения всех установленных на платворме 40 крючков 39.
Вращение крючков 39 на 180° обеспечивается регулировкой пневмодвигателя.
Нитепроводящий механизм ниткошвейной машины (см. фиг.25- 29) содержит установленные на основании 53, закрепленном в верхней части корпуса машины, штыри 54 для установки катушек с нитями (не показаны), подпружиненные фрикционные шайбы 55 и двуплечий рычаг 56 с нитепроводящим валиком 57, смонтированном на одном его плече. Рычаг 56 шарнирно установлен на кронштейне 58, прикрепленном к основанию 53. Привод качания рычага 56 выполнен в виде смонтированного на основании 53 и над рычагом 56 пневмоцилиндра 59. Пневмоцилиндр 59 выполнен с подвижным штоком 60, воздействующим на второе плечо рычага 56. С целью обеспечения надежной передачи движения с одновременным преобразованием возвратно-поступательного движения штока 60 пневмоцилиндра 59 в качательное движение двуплечего рычага 56, плечо рычага 56, на которое воздействует шток 60, выполнено с продольным пазом 61, в котором установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль этого паза 61 втулка 62, смонтированная на конце штока 60 пневмоцилиндра 59 с ориентацией оси втулки перпендикулярно оси штока (или две втулки 62 установленные на смонтированном на конце штока промежуточном звене, при исполнении рычага 56 из двух планок, как это описано ниже).
С целью улучшения технологичности сборки механизма и его регулировки рычаг 56 выполнен в виде двух параллельных планок, связанных между собой осью установочного шарнира 63 и нитепроводящим валиком 57, и на каждой планке одного плеча рычага выполнен ряд отверстий 64 для регулировочной переустановки нитепроводящего валика 57.
Механизм фиксации сшиваемой тетради служит для предотвращения ее сдвига после сшивания. Этот механизм содержит фиксатор, выполненный в виде шарнирно связанной в срединной своей части со штоком пневмоцилиндра 65 (см. фиг.5), являющегося его приводом, планки 66, по краям которой закреплены два упора в виде стержней 67, выполненных с возможностью прохода через пазы прошивной планки 68, установленной между швейным механизмом 5 и верхним ребром поворотного стола 4. Прошивная планка 68 (см. фиг.1) представляет собой пластину с рядом сквозных отверстий, концы которой пропущены через выполненные в стойках 1 окна и закреплены на каркасе 2 болтами. Прошивная планка позиционируется с помощью платиков (не показаны) и с тыльной стороны к прошивной планке прикреплена рамка, предназначенная для позиционирования лотка 69 относительно прошивной планки 68.
Механизм прижима блока сшиваемых тетрадей содержит (см. фиг.3 и фиг.5) прижимную планку 70, закрепленную на концах стержней 71, другими концами закрепленными на смонтированном на стойках 1 с возможностью осевого вращения стержне 73, связанном посредством шарнирно установленного рычага 74 со штоком 75 пневмоцилиндра 76, являющегося приводом качания прижимной планки 70.
В нижней части машины (см. фиг.1, фиг.2, фиг.5) смонтирован на каркасе 2 блок 77 пневмораспределителей и блок 78 управления, основной функцией которого является управление последовательностью срабатывания пневмораспределителей.
Исходные параметры, согласно которым блок 78 управления выдает на пневмораспределители ту или иную команду, поступают в блок 78 управления с датчиков контроля положений поршней пневмоцилиндров. Датчики контроля (см. фиг.7, на чертежах механизмов не показаны) закреплены на внешней поверхности цилиндров, при этом заявляемая машина имеет в своем составе следующие датчики контроля:
датчик Д10 - информирует об исходном положении поршня пневмоцилиндра поворотного стола 4;
датчик Д11 - информирует о конечном положении поршня пневмоцилиндра поворотного стола 4;
датчик Д20 - информирует об исходном положении поршня пневмоцилиндра механизма прокола;
датчик Д21 - информирует о конечном положении поршня пневмоцилиндра механизма прокола;
датчик Д30 - информирует об исходном положении поршня пневмоцилиндра швейного механизма, приводящего в движение швейную каретку;
датчик Д31 - информирует о конечном положении поршня пневмоцилиндра швейного механизма, приводящего в движение швейную каретку;
датчик Д40 - информирует об исходном положении поршня пневмоцилиндра переноса нитей;
датчик Д41 - информирует о конечном положении поршня пневмоцилиндра механизма переноса нитей;
датчик Д71 - информирует о положении поршня пневмоцилиндра механизма прижима в отведенном состоянии.
Блок 78 управления (см. фиг.7) содержит электромагнитные реле К1...К6, диоды V1...V4, которые подключены согласно схеме, представленной на фиг.7.
Пневмораспределители блока 77 имеют электроуправление, осуществляемое встроенными электромагнитами (см. фиг.7, фиг.8):
ЭМ1- электромагнит управления пневмораспределителем пневмоцилиндра поворотного стола;
ЭМ2 - электромагнит управления пневмораспределителем пневмоцилиндра механизма прокола;
ЭМ31, ЭМ32 - электромагниты управления соответствующими пневмораспределителями пневмоцилиндра каретки швейного механизма;
ЭМ4 - электромагнит управления пневмораспределителем пневмоцилиндра механизма переноса нитей;
ЭМ5 - электромагнит управления пневмораспределителем пневмодвигателя поворота крючков;
ЭМ6 - электромагнит управления пневмораспределителем пневмоцилиндра нитепроводящего механизма;
ЭМ7 - электромагнит управления пневмораспределителем пневмоцилиндра механизма прижима и пневмоцилиндра механизма фиксатора.
Пневмосеть (см. фиг.8) включает компрессор 79, фильтр 80, датчик 81 давления и регулятор 82 давления. Пневмораспределители через пневмошланги (не показаны) соединены с соответствующими пневмоцилиндрами.
Заявляемая ниткошвейная машина и ее механизмы работают следующим образом.
Предварительно в пневмосети машины компрессором 79 создают рабочее давление, например 6 атм. Включением тумблера питания в блок 78 управления подается напряжение питания.
В начальный момент работы машины все механизмы находятся в исходном положении, а именно:
- поворотный стол 4 установлен в отведенном состоянии, т.е. поршень пневмоцилиндра 15 находится в крайнем положении, при котором шток 16 максимально выдвинут из объема цилиндра;
- иглы механизма прокола находятся в нижнем положении, т.е. поршень пневмоцилиндра 19 находится в положении, при котором шток 20 не выдвинут, и находится в объеме цилиндра.
- нитеводители механизма переноса нитей отведены за ось швейных игл, т.е. планка с нитеводителями находится в вертикальном положении;
- прижим поджат к торцу приемного лотка;
- каретка швейного механизма находится в верхнем положении, т.е. отведена от прошивной планки и поворотного стола;
- крючки швейного механизма установлены зевом вовнутрь;
- двуплечий рычаг нитепроводящего механизма повернут так, что нитепроводящий ролик занимает верхнее положение, при этом нити натянуты;
- упоры фиксатора находятся в нижнем положении, т.е. шток пневмоцилиндра выдвинут.
Оператор накладывает предварительно сфальцованную тетрадь на поворотный стол и нажимает кнопку начала цикла (кнопка "Пуск", см. фиг.7).
Сигнал через размыкающий контакт К6 блока управления подается на электромагнит ЭМ7 пневмораспределителя механизма прижима. Пневмораспределитель меняет свое положение и по пневмоканалам рабочее давление подается в пневмоцилиндр 76 механизма прижима. Пневмоцилиндр 76 воздействует на рычаг 74 и проворачивает привод качания прижимной планки 70. Планка 70 отходит от торца приемного лотка. В рабочую полость пневмоцилиндра 65 механизма фиксации также подается рабочее давление. Стержни 67 фиксатора опускаются в пазах прошивной планки, при втором и далее циклах удерживая при этом тетрадь, прошитую в предыдущем цикле.
Одновременно электрический сигнал через размыкающий контакт К2 блока 78 управления подается на электромагнит ЭМ5 пневмораспределителя пневмопривода 43 крючков 39. Пневмораспределитель меняет свое состояние и рабочее давление подается в пневмодвигатель 43, вращение выходного вала 44 которого через зубчатые шестерни 45 передается на держатели 42 крючков 39. Крючки проворачиваются на 180 град.
Пневмоцилиндр 76 механизма прижима занимает положение, при котором прижимная планка 70 отводится в сторону, при этом срабатывает датчик Д71, информирующий о выдвинутом штоке пневмоцилиндра 76. Сигнал с датчика Д71 подается через размыкающий контакт К5 соответствующего реле блока 78 управления на электромагнит ЭМ1 пневмораспределителя поворотного стола, переключая указанный пневмораспределитель. В результате рабочее давление подается в полость пневмоцилиндра 15 поворотного стола 4, шток 16, воздействуя на станину 13, поворачивает стол 4 в рабочее положение под прошивной планкой. Тетрадь корешковым сгибом находится на рабочем ребре поворотного стола 4. После втягивания поршня пневмоцилиндра 15 срабатывает датчик его положения Д11, который подает сигнал в блок 78 управления. Сигнал поступает на электромагнит ЭМ6 пневмоцилиндра 59 нитепроводящего механизма. Рабочее давление подается в пневмоцилиндр 59, втягивается шток 60 и через втулку 62 рычаг 56 проворачивается, подготавливая нить для рабочего хода швейного механизма 5.
Одновременно через размыкающий контакт К1.1. блока 78 управления сигнал поступает на электромагнит ЭМ2 пневмораспределителя механизма 6 прокола. Переключаясь, пневмораспределитель подает рабочее давление в пневмоцилиндр 19 механизма прокола. Шток 20 пневмоцилиндра 19 выдвигается, закрепленные на штоке 20 с помощью планки 21 прокалывающие иглы 22 прокалывают тетрадь, находящуюся на рабочем ребре стола 4. При выдвинутом штоке 20 срабатывает датчик Д21. Сигнал с датчика Д21 подается на обмотку реле К1, при этом размыкается контакт К1.1, обесточивая электромагнит ЭМ2 пневмораспределителя механизма прокола, и замыкается вторая пара контактов К1.2, обеспечивая подпитку обмотки реле К1 (самоблокировку реле К1) и подготавливая другие электрические цепи блока 78 управления.
После снятия напряжения с электромагнита ЭМ2 пневмораспределитель механизма прокола приходит в исходное состояние, рабочее давление подается во втягивающую полость пневмоцилиндра 19 механизма 6 прокола. Шток 20 пневмоцилиндра 19 втягивается, опуская иглы 22. Срабатывает датчик Д20 положения поршня этого пневмоцилиндра 19. Электрический сигнал через датчик Д71, замкнутый контакт К1.2, датчик Д20 и размыкающий контакт К3.1 подается на электромагнит ЭМ31 и через размыкающий контакт К2.1 подается на электромагнит ЭМ32 возвратно-поступательного перемещения каретки швейного механизма.
Пневмораспределители подключены к пневмосистеме таким образом, что первый пневмораспределитель обеспечивает подачу рабочего давления в полость пневмоцмлиндра 48, а второй связывает противоположную полость этого же пневмоцилиндра 48 с атмосферой. Происходит рабочий ход пневмоцилиндра 48 возвратно-поступательного перемещения каретки 37, несущей блок со швейными иглами 38 и крючками 39. Швейные иглы 38 и крючки 39 через образованные иглами 22 механизма прокола отверстия вводятся вовнутрь тетради, находящейся на рабочем ребре стола 4. При достижении крайнего нижнего положения каретки 37 шток 47 выдвинут максимально, при этом срабатывает датчик Д31.
Сигнал с датчика Д31 подается на обмотку реле К2. При этом размыкается контакт К2, обесточивая электромагнит ЭМ32. Рабочая полость пневмоцилиндра 48 возвратно-поступательного перемещения каретки 37, находящаяся под давлением, при срабатывании ЭМ32 через пневмораспределитель соединяется с атмосферой, тем самым в пневмоцилиндре 48 обе полости становятся связанными с атмосферой. Под действием пружинного блока 50, установленного на конце штока 47, осуществляется небольшой возврат (подъем) каретки 37. Происходит ослабление натяжения нити, проведенной иглой, и образуется небольшая петля возле ушка игл 38. Подготавливается перенос нити с иглы 38 на крючок 39.
Кроме этого размыкается второй контакт К2.2, обесточивая электромагнит ЭМ5, и замыкается цепь К2.2, подающая сигнал через размыкающий контакт К4 на электромагнит ЭМ4 переноса нити. Электромагнит ЭМ5, возвращаясь в исходное состояние, подает рабочее давление в полость пневмодвигателя 43 поворота крючков, поворачивая зев крючков 39 в сторону нитеводителя.
Электромагнит ЭМ4 срабатывает, переключая положение соответствующего пневмораспределителя, и рабочее давление подается в рабочую полость пневмоцилиндра 28 механизма переноса нити. Ползун с нитеводителями 23 совместно с корпусом пневмоцилиндра 28, шток которого закреплен в боковинах 11 поворотного стола 4, совершает поступательное движение. Направляющая (стержень) 17 предохраняет пневмоцилиндр 28 от проворота. Нитеводители 23 совершают перемещение по направляющей 17 внутри стола 4 в направлении от игл 38 к крючкам 39, при этом носик нитеводителя 23 заходит в образованную пружинным блоком 50 петлю. Для передачи нити нитеводитель 23 делает качательное движение к крючку 39. Это достигается шарнирным соединением планки 25 относительно планки 27 и посредством поворотного рычага 33.
После переноса нити с игл 38 на крючки 39 пневмоцилиндр 28 механизма переноса находится в положении, замыкающем датчик Д41. Срабатывает обмотка реле К3 блока управления, размыкая контакт К3.1 и переключая обмотку реле К2 на питание по цепочке Д20 и замыкающий контакт К3.1. Обесточивается электромагнит ЭМ31 возвратно-поступательного перемещения каретки 37, пневмораспределитель подает рабочее давление в полость пневмоцилиндра 28, обеспечивающее подъем каретки 37. Крючки 39, захватившие зевом нить, выходят из отверстий тетради. При дальнейшем подъеме крючков петля, образованная при предыдущем рабочем цикле, соскальзывает по их гладким тыльным сторонам и охватывает новую петлю, выведенную из тетради.
Шток 47 занимает положение в пневмоцилиндре 48, при котором срабатывает датчик Д30. Сигнал через Д71, контакт К1.2, замкнутый контакт К3.2 и датчик Д30 подается на обмотку реле К4, срабатывает замыкающий контакт К4, подпитывая обмотку реле К3, и размыкающий контакт К4, обесточивая электромагнит ЭМ4. Пневмораспределитель механизма переноса нити переключается, пневмоцилиндр 28 возвращается в исходное положение, замыкая датчик Д40. Срабатывает реле К5 блока 78 управления, размыкая контакт К5 и обесточивая электромагнит ЭМ1, пневмораспределитель которого обеспечивает подачу рабочего давления для возврата пневмоцилиндра поворотного стола 4. Исходное положение пневмоцилиндра 15 включает датчик Д10, обеспечивающий срабатывание реле К6, размыкание контакта К6 и обесточивание электромагнита ЭМ7. Рабочее давление снимается с пневмоцилиндра 65 фиксатора, поднимая стержни 67 и освобождая тетрадь. Пневмоцилиндр 76 механизма прижима обеспечивает поджатие прошитой тетради.
Контакт датчика Д71 размыкается, обесточивая схему блока 78 управления. Все размыкающие контакты К6, К4, К2.2, К5, К1.1 блока 78 управления приходят в исходное состояние. Блок управления готов к следующему циклу.
Далее цикл повторяется.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Швейный аппарат ниткошвейной машины | 1985 |
|
SU1355500A1 |
| Механизм швейной каретки ниткошвейной машины | 1989 |
|
SU1777586A3 |
| Швейный аппарат ниткошвейной машины | 1990 |
|
SU1787116A3 |
| Швейный аппарат ниткошвейной машины | 1986 |
|
SU1326461A1 |
| НИТКОШВЕЙНЫЙ АВТОМАТ | 1960 |
|
SU133461A1 |
| Привод качающегося стола ниткошвейной машины | 1983 |
|
SU1134398A1 |
| Механизм для качания штанги нитеводителей ниткошвейной машины | 1990 |
|
SU1787118A3 |
| Ниткошвейная машина | 1988 |
|
SU1736745A1 |
| Стенд для определения износа механизма прокладывания нитей на швейной машине | 1971 |
|
SU574491A1 |
| Швейная машина однониточного цепного стежка | 1982 |
|
SU1124055A1 |
Изобретение относится к полиграфической промышленности, а именно к ниткошвейным машинам, предназначенным для потетрадного скрепления книжных блоков нитками через сгибы тетрадей. Ниткошвейная машина содержит размещенные в корпусе механизмы, включающие подвижный стол, швейный механизм с установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения швейной кареткой, несущей швейные иглы и крючки с приводом их поворота, нитепроводящий механизм, механизм прокола, механизм переноса нити, и привод механизмов. При этом привод механизмов выполнен в виде отдельных пневмоприводов, преимущественно пневмоцилиндров, связанных с блоком управления через блок пневмораспределителей. Подвижная часть каждого пневмоцилиндра соединена с движущимся исполнительным звеном своего механизма, при этом ось пневмоцилиндра возвратно-поступательного перемещения каретки размещена в плоскости, перпендикулярной рабочему ребру подвижного стола. Тем самым создается малогабаритная ниткошвейная машина, которая характеризуется надежной работой, невысокой стоимостью и пригодна для использования не только в крупных полиграфических центрах, но и небольших типографиях. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 29 ил.
| Ниткошвейная машина | 1988 |
|
SU1736745A1 |
| Швейный аппарат ниткошвейной машины | 1990 |
|
SU1787116A3 |
| Механизм перемещения нитеводителей низкошвейной машины | 1984 |
|
SU1214492A1 |
| НИТКОШВЕЙНЫЙ АВТОМАТ | 0 |
|
SU133461A1 |
