CN102918193B - 单头或多头绣花机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单头或多头绣花机，其包括成圈工具和推进装置，所述成圈工具分别由一个与双线锁缝-夹纱器共同作用以构成线圈的、引导纱线的针构成，所述推进装置用于获得在绣花物品和成圈工具之间的相对运动，所述相对运动与针的运动相关地实现，其特征在于，为了减小成圈阶段与绣花物品的推进运动之间的时间重叠，双线锁缝-夹纱器以一个等于主轴转速的n倍的转速旋转，其中“n”是大于2的整数。
Description
技术领域
本发明涉及一种单头或多头绣花机，其包括成圈工具和推进装置，所述成圈工具分别由一个与双线锁缝-夹纱器共同作用以构成线圈的、引导纱线的针构成，所述推进装置用于获得在绣花物品和成圈工具之间的相对运动。
背景技术
在此大多数情况下使用的双线锁缝-夹纱器是一个对于每个成圈阶段而言实施两个完整旋转的旋转夹纱器，如其作为标准夹纱器在缝纫机中应用了成千上万次并且在此也证明了非常成功。这种双线锁缝-夹纱器为了成圈、特别是为了线圈拉入需要规定大小的纱线应力。
例如由DE4217848C1已知这样的双线锁缝-夹纱器在缝纫机中的应用，该双线锁缝-夹纱器每个成圈周期实施两个完整的旋转并且因此每个成圈过程双倍旋转。
在此公开的缝纫机已知地具有一个基板、一个立柱和一个臂，该臂在一个头部结束。在该臂中支承一个臂轴，该臂轴与在头部中上下运动的、带有引导纱线的针的针杆处于传动连接。
此外在头部中以已知的方式支承一个与针共同作用的实施上下运动的纱线杠杆，其同样被臂轴驱动。臂轴经由皮带传动装置或经由机械的传动机构与在缝纫机的基板中支承的夹纱器驱动轴处于传动连接并且以1:2的传动比驱动该夹纱器驱动轴，从而夹纱器每个成圈周期实施两圈旋转，其中第一圈旋转用于抓住和扩宽针纱线环，而第二圈旋转是空载旋转，其对于成圈过程不具有影响。
由于缝纫的线缝和绣花的线缝的不同目的，对于缝纫机或绣花机的要求存在显著的不同。缝纫线缝基本上构成连接或固定线缝，利用它们将大多两个或多个部件彼此固定连接，绣花线缝构成在绣花底布上加设的装饰（装饰线缝），其根本不传递力。
固定线缝的强度在此由此达到，即由夹纱器放下的纱线环通过导纱杆以相对较大的力朝向缝纫物品的上侧牵拉，因此针纱线和夹纱器纱线的结点在中部贴靠到待缝纫的材料层中。相应地也要测量夹纱器纱线的纱线力。
在形成绣花线缝时的情况完全不同。因为在此针纱线（=绣花纱线/面子纱/针线）为了获得装饰效果，仅仅干净地贴靠在绣花物品的上侧上，所以在绣花过程中纱线应力被保持尽可能小，使得绣花纱线在绣花底布上在位置方面足够固定，然而不会产生松动的纱线部分，并且在针纱线和夹纱器纱线之间的结点总是贴靠在绣花底布的下侧上。
出于这个原因，对于绣花机而言与缝纫机相比追求显著较小的针纱线应力。
因为在将每个成圈阶段实施两个旋转的双线锁缝-夹纱器转移到绣花机中时双线锁缝-夹纱器的运动学特性不是以合适的方式适配的，所以即使在最近的绣花机中，用于绣花底布的推进运动业已在一个时间点开始了，在该时间点成圈过程尚未完全结束。这是非常不利的，因为由此绣花底布在通过导纱杆开始进行纱线拉入的时间点业已相对于其在针刺入绣花底布时的位置移动了一个可观的量。由此由针眼朝向纱线存储装置引导的纱线环的臂不仅在从针眼出来时，而且直接在其穿过绣花底布之后分别经历一个附加的转向。这两个转向在通过导纱杆拉入纱线时导致附加的阻力，该阻力强制导致纱线应力的最小值的非期望的提高。
这种情形在绣花机中总体上具有特别不利的效果，与缝纫机相比绣花机通常不仅以较大的线圈长度工作，而且以在不同方向上延伸的推进装置工作。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种方案，其使得在具有双线锁缝-夹纱器的绣花机中将最小纱线应力保持在期望的显著较低的范围内。
本发明从这样的认识出发，即在双线锁缝-夹纱器绣花机中成圈过程（线圈成缝过程）一方面和缝纫物品的推进运动另外一方面至少部分这样重叠，使得当成圈过程仍然未完全结束时，即针纱线通过导纱杆仍然未完全拉入时，缝纫物品的推进运动就已经开始了。
为了实现上述目的，为了避免成圈过程和绣花底布的推进运动在时间上重叠，建议双线锁缝-夹纱器利用一个转速旋转，该转速等于绣花机的主轴的转速的n倍，其中“n”是大于数值2的整数。
通过双线锁缝-夹纱器例如以n=3旋转，就由机器主轴走过的旋转角度而言，成圈过程与由此形成的双线锁缝-夹纱器2的较大角速度相对应地比在以"n=2"旋转的双线锁缝-夹纱器的情况下较早地结束。时间窗口（在该时间窗口中成圈过程和绣花底布的推进运动同时是激活的）因此被最小化。
因为每个成圈阶段双倍旋转的双线锁缝-夹纱器在具有高得多的转速的所谓的快速缝纫机的领域中产生绝对让人满意的结果，所以清楚的是，根据本发明的提高双线锁缝-夹纱器的转速既不会不利地影响所产生的线缝的质量，也不会不利地影响机械持久性。
在上述的方案中双线锁缝-夹纱器以恒定的n倍机器主轴转速旋转，而本发明的另外一个解决方案在于：双线锁缝-夹纱器以相对于机器主轴可周期性改变的角速度旋转，其中双线锁缝-夹纱器的角速度在其工作旋转期间具有较大的值并且在其空载旋转期间具有相对较小的值。
附图说明
本发明接下来借助于一个实施例与相应的附图详细阐述。
图1通常的绣花头的前部区域的局部剖视图，其具有双线锁缝-夹纱器；
图2根据现有技术的成圈工具和推进装置的运动的位移/时间图，具有暂时重叠的用于成圈过程和推进运动的时间窗口；
图3根据本发明的推进装置和成圈工具的运动的位移/时间图，
图4根据现有技术，与图2中的时间窗口31相对应，纱线环在双线锁缝-夹纱器的梭壳支架的旋转支撑（停止件）上通过时的情况；
图5如图4，然而示出对于绣花架的推进运动的另外的方向的情况；
图6根据现有技术，与图3中的时间窗口31相对应，纱线环在双线锁缝-夹纱器的梭壳支架的旋转支撑（停止件）上通过时的情况。
具体实施方式
在图1中示出通常的绣花头的前部件1的剖视图，其具有双线锁缝-夹纱器2、台板3以及针板4。在台板3上贴靠在两个轴上可***的绣花架5，绣花底布绷紧到该绣花架中。双线锁缝-夹纱器2是通常的结构方式并且具有梭壳支架6用于容纳梭壳7。在梭壳7中可旋转地支承容纳夹纱器纱线存储的梭子。
与双线锁缝-夹纱器2共同作用的且带有针8的针杆9在基础框架10中可竖直运动地被容纳并且以已知的方式被带动器11驱动，其将针驱动装置的驱动运动传递给针杆9。在绣花头的前部件1上此外为每个绣花纱线设置一个压紧装置12，其在针杆9上可移动地设置并且被一个带动器13驱动。此外在绣花头的前部件1上为每个绣花纱线设置一个以已知的方式被驱动的导纱杆14，其可偏转地支承在轴15上，该轴自身被容纳在基础框架10上。最后绣花头具有以已知的方式可调节的纱线制动器16，其位置固定地安装在前部件1上。
绣花头的未详细示出的后部件与机器框架固定连接并且带有用于针杆9、压紧装置12和导纱杆14的驱动装置。绣花头的后部件此外经由一个未详细示出的直线引导装置与前部件1连接，从而前部件可以在一个竖直的平面内在与存在的针杆9的对齐方向上在双线锁缝-夹纱器2上方移动，其中有分别一个针杆9、一个压紧装置12和一个针杠杆14与相应的驱动装置连接。
除了双线锁缝-夹纱器2的驱动之外，上述部件的驱动由一个未示出的机器主轴实现，该机器主轴每个成圈阶段实施一个完整的即360°的旋转运动。在现有技术中双线锁缝-夹纱器2以双倍的转速旋转，即n=2，根据本发明双线锁缝-夹纱器2以n倍转速旋转，其是大于2的整数。为此在示出的本发明的实施例中，在机器主轴和双线锁缝-夹纱器2之间设置一个具有传动比n=3的传动机构。
为了理解本发明，首先参考附图2，其示出针8与根据现有技术双倍旋转的双线锁缝-夹纱器2之间的已知的动力学协同作用的典型的运动图以及未示出的推进装置和压紧装置12在机器主轴旋转一圈时的运动图。
曲线17示出针8的尖端相对于针板的表面的运动。针尖在时间点18穿过针孔到针板4的表面下方并且在时间点19重新越过针板的表面抬起。
曲线20示出行程运动并且压紧装置12的底侧在针板4上方的间距。
曲线21示出绣花架运动相对于在时间点18在绣花底布上的最后的针刺入点的延续。
绣花架运动开始于时间点22并且在时间点19（其对应于针8由针板4出来的时间点）之后不久。绣花架运动的结束与曲线图的终点重合。该运动函数的所有的值随着可变的线圈长度（=最后的刺入点18到以后的针刺入点之间的间距）作为恒定的系数线性比例变化。
曲线23代表针8时间点24开始的纱线需求，在该时间点其钩环向下伸入到绣花底布表面之下。在时间点25，双线锁缝-夹纱器2的尖端进入到由针8构成的针纱线环中，由此双线锁缝-夹纱器2接管对针纱线的控制。其纱线需求通过曲线26示出。双线锁缝-夹纱器2的尖端首先扩宽由针8呈现给其的纱线环并且将纱线环围绕在双线锁缝-夹纱器2的内部设置的梭壳7引导。而后双线锁缝-夹纱器2的纱线需求重新降低，直至双线锁缝-夹纱器在时间点27重新完全释放针纱线。双线锁缝-夹纱器2仅仅在时间点25和27之间的时间中与针纱线接触。这最大对应于成圈阶段的360°中的180°，在剩余时间中双线锁缝-夹纱器2空载运动，即双线锁缝-夹纱器2只有在接下来的成圈阶段才重新与针纱线接触。
针8和双线锁缝-夹纱器2的纱线需求与曲线28的纱线供给相反。该纱线供给是导纱杆14围绕其轴线15的偏转位置的函数。根据曲线28的纱线供给相对于纱线需求（23，26）具有一个过量，其用作储备量，由该储备量中从之前的绣花循环中取出与线圈长度相关的纱线消耗。
纱线供给28以该纱线消耗的量减小，从而有效的纱线供给是与曲线29相同的。所述的纱线消耗只有在位于时间点30和导纱杆OT之间的时间范围内通过导纱杆14从针纱线存储中抽出并且在此***纱线长度（=针纱线的在纱线制动器14至针板4之间的整个长度）在导纱杆14的最高的偏转位置重新被补偿。
与缝纫机的曲线图的一个区别是用于绣花架运动的时间窗口的长度。在缝纫机中这大约是120°。在夹纱器绣花机中然而是180度或更大。绣花架运动在时间点22开始并且因此在现有技术中相应在时间上前移。虽然这是对与绣花机械无关的数控的绣花架驱动装置的必要的让步，然而这在所需要的纱线应力的大小方面导致不可忽略的绣花技术上的缺点。
将绣花架的推进运动的开始时间点前移到明显位于通过导纱杆14进行的纱线拉入（以完成已经开始的绣花）的结束时间点之前，这导致绣花底布在纱线拉入结束之前相对于针板4运动。
在图4中看到，为了将梭壳支架6固定防止旋转运动，在梭壳支架上设置一个径向定向的槽34，一个位置固定的停止件35以一个突耳嵌入到所述槽中，从而针纱线可以穿过在停止件35和槽34的侧面的限定面36之间运动。
如果现在在线圈长度大于2mm时，针8的最后的刺入点在时间点18通过绣花底布根据曲线21在时间范围31中的运动朝向针眼中心移动大于1mm，那么在位于导纱杆14、槽34和停止件35之间的路径中产生针纱线的两个转向位置32、33（图4）。在位于绣花底布上方的针纱线区域中朝向导纱杆14定向的纱线力F1首先在转向位置32上并且而后还在转向位置33上在总共两个步骤中通过纱线摩擦减小。剩下的是力F2，该力对于打开在停止件35和槽34的侧面的限定面36之间的纱线通道是必要的。
力F2的大小通过成圈过程预定并且因此是不可改变的。为了使该大小重新达到由***预定的值，纱线力F1即使在有利的材料配对的情况下也必须以系数“K”（大约为2.5）提高。在不利的材料配对（棉线/由棉构成的绣花底布）时该系数“K”趋于值4。如此提高的纱线力F在通过导纱杆14进行纱线拉入时等于纱线制动器16的最小止动力。
在图5中示出用于时间窗口31的情况，其中导纱杆14牵拉纱线环并且打开在停止件35和槽34的侧面的限定面36之间的纱线通道，其中绣花底布的推进运动相对于其在图4中的推进运动是相反的并且在图5中沿箭头方向实现。这大致对应于这样的情况，在该情况下在缝纫或绣花时产生所述的锁眼针圈。在此针纱线不仅与夹纱器纱线37缠绕，而且也与自身缠绕。在该缝纫机中几乎不出现这种传输方向和情况。
在夹纱器绣花机中然而通常出现这种传输方向和情况。通过在纱线转向位置32上的强烈缠绕，系数“K”进一步增大。在针纱线环穿过纱线通道之后，针纱线应力几乎降低到零。导纱杆14进一步减小了针纱线环，直至针纱线环在位置30上完全最小化。在通向该位置的路径上针纱线件38（其至今平放在绣花底布上）通过针纱线在结点39处与其自身的摩擦形成越过绣花底布突出的纱线圈40。该纱线圈必须在直至导纱杆（OT）的时间范围30中被重新拉入。针纱线件41越陡地向针环而去，该重新拉入就越成功，并且在此离开绣花底布的表面。这种陡峭度根据三角函数规律随着在该时间点绣花底布输送经历的位移而降低（根据曲线21，在那儿业已75%的线圈长度）。根据所使用的针纱线的摩擦系数，纱线环40的可靠拉入仅仅在属于其的最大的线圈长度上是可能的。
如由图4和5的描述可以看出，提高必要的纱线应力的情况的基于这样的事实：在停止件35和槽34的侧面的限定面36之间的纱线通道只有在绣花底布的当前的向前移动的推进运动的中间发生。这是夹纱器或成圈活动与绣花底布传输或推进运动的活动重叠的结果。
因此清楚的是，将绣花架的推进运动的开始前移到通过导纱杆14拉升针纱线的时间范围内导致纱线应力的不可避免的提高。这然而在绣花机中是非期望的。
在图3中与本发明相对应的示出的成圈工具的运动曲线图对应于根据图2的曲线图，除了双线锁缝-夹纱器2的运动和与之相关的、表示纱线需求和纱线释放的曲线26、28和29的分布之外。
由于双线锁缝-夹纱器2例如以"n=3"旋转，就由机器主轴走过的旋转角度而言，成圈过程与由此形成的双线锁缝-夹纱器2的较大角速度相对应地比在以"n=2"旋转的双线锁缝-夹纱器中较早地实现。这意味着，就机器主轴的旋转角度而言，通过双线锁缝-夹纱器2进行的纱线环释放与两倍环绕的双线锁缝-夹纱器相比在一个较早的时间点实现，并且因此表示通过双线锁缝-夹纱器标记释放纱线环的时间点27的位置在根据图3的曲线图中相对于根据图2的曲线图中向左移位。
因此就机器主轴的旋转角度而言，导纱杆14的用于将针纱线和夹纱器纱线的所构成的环拉入的运动可以在一个相应较早的时间点开始，从而导纱杆14相应地较早地到达其运动轨迹的上死点（OT）并且因此就机器主轴的旋转角度而言成圈过程相应地较早地结束。
成圈过程和推进现在在时间上是分开的。结果在图6中示出，其示出当纱线环的剩余部分穿过在停止件35和槽34的侧面的限定面36之间的纱线通道时，在导纱杆（上死点）之前不久的纱线环情况。在此由纱线待克服的阻力代表在应用旋转夹纱器时的由***引起的最小纱线力（=应力）。
与图4和5相比较，在针板上和在绣花底布中以及在朝向针耸立的纱线环的臂中不再存在相应的纱线转向位置。相应地由于省去了纱线转向位置，也取消了高的摩擦力和因此取消了至今所需要的纱线止动力相对于最小纱线力的2.5至4倍的提高。因此本发明允许夹纱器绣花机以这样的纱线应力运行，其由于成圈过程的工作安全性原因仅仅稍微高于由***引起的最小应力。
Claims (3)
1.单头或多头绣花机，其包括成圈工具和推进装置，所述成圈工具分别由一个与双线锁缝-夹纱器共同作用以构成线圈的、引导纱线的针构成，所述推进装置用于获得在绣花物品和成圈工具之间的相对运动，所述相对运动与针的运动相关地实现，其特征在于，为了减小成圈阶段与绣花物品的推进运动之间的时间重叠，双线锁缝-夹纱器以一个等于主轴转速的n倍的转速旋转，其中“n”是大于2的整数。
2.单头或多头绣花机，其包括成圈工具和推进装置，所述成圈工具分别由一个与双线锁缝-夹纱器共同作用以构成线圈的、引导纱线的针构成，所述推进装置用于获得在绣花物品和成圈工具之间的相对运动，所述相对运动与针的运动相关地实现，其特征在于，为了避免成圈阶段与绣花物品的推进运动之间的时间重叠，双线锁缝-夹纱器以相对于主轴的角速度可周期性改变的角速度旋转。
3.如权利要求1所述的单头或多头绣花机，其特征在于，在机器主轴和双线锁缝-夹纱器（2）之间设置传动比为1:3的传动装置。
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