JP2018126494A - 針の冷却装置を有するミシン用の針クランプ - Google Patents
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Abstract
Description
この裁縫プロセス中に、ミシンやかがり縫ミシンの針は、この針と縫合わされる衣服の部分との間の摩擦により、温度が上昇する。繊維産業で使用されるかがり縫ミシンによる高速裁縫では、針は高温に過熱される。多くの状況下で、縫い針の先端や針目の部分において、300℃もの高い温度が測定されている。
裁縫プロセス中におけるこのような高温は、衣服の繊維材料と、縫い針の両方を損傷する可能性がある。さらに、ループの端では、ステッチの一部や布の一部が溶融し、縫い目や衣服の全体において、機能性及び審美的外観の両面で、重大な結果をもたらす。
実際、そのような場合、合成繊維材料は、裂かれ、溶かされ、裁縫糸によって覆われるため、その縫い目部分が弱くなる。多くの場合、繊維材料の一部が溶融して針先に付着し、縫い目の損傷、引き裂かれた糸や針の劣化を生ずる。
このC型本体は、縫製作業の間、針を固定位置に保持するクランプねじに接続される。C型本体の下部は、中空の室となっており、この本体は、さらに、針の目が位置する共通の点に収束するように、傾斜・離間した、一連の複数のジェット出口通路を有している。針の冷却効果は、複数の乱流ジェット流によって生ずる対流によって得られる。
針が降下して繊維を通り抜け、そして繊維から針が上昇する際に、液体が針を冷却する。この方法では、針のチップ及び針目が温度を低下させる対象である。針の冷却効果は、冷却液による対流と、縫い針と冷却液を含んだ吸収性の繊維との接触による伝導によって得られる。
さらに、ミシン用の既知の冷却装置、特に冷却液を使用する冷却装置は、維持するのが困難であり、かつ、費用がかかる。特に、既知の冷却装置は、長い保守時間及び高コストを要する。
ここで、「直接拘束され」という用語は、前記針クランプの本体が前記熱電冷却装置と直接接触することを指している。
実際、本発明の一態様によれば、前記縫い針の温度を所定の温度に設定するために、あるいは、前記縫い針の所定の温度を追跡する(前記温度を変更する)ために、前記縫い針から前記冷却装置への、伝導による熱伝達を制御することが可能である。
言いかえれば、可能な実施例によれば、前記熱電冷却装置の電極間の電圧の強度を変えて、前記針クランプに拘束されている低温側の温度を変化させることにより、前記過熱された縫い針から前記熱電冷却装置への、そして、さらに外部環境への熱の転送量を変更することができる。
例えば、一態様によれば、PIDコントローラーその他の負のフィードバックループ制御装置により、前記熱電冷却装置を通って転送される熱を制御することができる。例えば、可能な実施例によれば、PIDコントローラーその他の負のフィードバックループ制御装置により、ペルチェ/ゼーベック熱電冷却装置を通る電流によって、前記針クランプからの熱を外部へ変換することができる。既に述べたように、熱は、外部環境に面する開いた側(第2の側部)で前記熱電冷却装置に接している、熱消費要素(ヒートシンク)に転送することができる。
本発明の一態様によれば、前記熱電冷却装置は、例えば、前記フィードバック制御なしの、オープンループ制御系によっても制御することができることに留意すべきである。言いかえれば、例えば、現在のシステムパラメータで定義される最小値に温度を維持することによって、前記温度は、オペレーターにより手動で調節することもできる。
(a)前記本体の部分に、熱電冷却装置を直接あるいは間接的に拘束し、
(b)前記針クランプからの伝熱を制御するために、前記熱電冷却装置を調節する。
他の実施例として、図示はされていないが、保持手段は、針クランプで針を保持することができるものであれば良く、図の構成とは異なるものでも差支えない。
ペルチェ・セルとして知られている熱電冷却装置は、前記装置の2つの側部間に、電気エネルギーによる異なる電圧を印加して、異なる温度を得ることができる。ゼーベック・セルとして知られている熱電冷却装置によれば、前記装置の2つの側部間の温度の差を、電力に変換する。
一実施例によれば、熱電冷却装置5は、各々高温側6及び低温側7を有する、3個のペルチェ・セルを含んでいる。粘着性のサーマルペースト8の一方の側が、各ペルチェ・セルの低温側7に付着され、サーマルペースト8の他方の側は、針クランプ1の本体2の外表面の一部が付着するのに適した構成となっている。
図2bは、本発明による、図2aと同じに視界における、針クランプ1と熱電冷却装置5が、針クランプ1の本体2の外表面の部分のペルチェ・セルへ付着された後の状態を示している。
2 本体
3 保持手段
4 ノブ
5 熱電冷却装置
6 高温側
7 低温側
8 熱伝導層
10 針
11 凹状座部
12 アーム
Claims (15)
- ミシン(100)用の針クランプ(1)であって、
本体(2)を備え、この本体は、少なくとも一部が熱伝導性の材料で作られ、少なくとも1つの針(10)を拘束するための保持手段(3)を有するものにおいて、
前記本体(2)の一部に直接または間接的に拘束される熱電冷却装置(5)を含んでいることを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項1に記載の針クランプ(1)であって、
前記熱電冷却装置(5)は、高温側(6)と低温側(7)を有し、
前記低温側(7)は、前記針クランプの本体(2)の一部に直接あるいは間接的に拘束され、前記少なくとも1つの針(10)から前記低温側へ熱の伝達を可能にするように構成されていることを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項1または2に記載の針クランプ(1)であって、
前記熱電冷却装置(5)が拘束される前記本体(2)の部分は、前記本体(2)の外表面であることを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の針クランプ(1)であって、
前記熱電冷却装置(5)は、前記熱電冷却装置を調節するために制御ユニットに接続されていることを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項4に記載の針クランプ(1)であって、
前記制御ユニットは、前記熱電冷却装置(5)を、フィードバックループ・制御によって調節することを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の針クランプ(1)であって、
前記保持手段(3)は、前記本体(2)に設けられ少なくとも前記針(10)の一部を受け入れる凹状座部(11)を有し、
前記凹状座部(11)は、軸(A−A’)に沿って縦方向に延びる延長部を有しており、
前記熱電冷却装置(5)は、前記本体(2)上で、前記軸(A−A’)に垂直な面内で、0°〜360°の角度αの範囲内、好ましくは、0°〜270°の範囲で、延びていることを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の針クランプ(1)であって、
前記熱電冷却装置(5)は、少なくとも1個のペルチェ・セルを有することを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の針クランプ(1)であって、
前記熱電冷却装置(5)は、間に熱伝導層(8)が挿入されて、前記本体(2)の前記部分に間接的に拘束されていることを特徴とするミシン用の針クランプ。 - 請求項8に記載の針クランプ(1)であって、前記熱伝導層(8)は、粘着性のサーマルペーストであることを特徴とするミシン用の針クランプ。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の針クランプ(1)を備えるミシン(100)。
- 請求項10に記載のミシン(100)であって、
前記ミシン(100)は、電源に接続された電気回路を有しており、
前記熱電冷却装置(5)は、前記ミシン(100)の電気回路に接続されていることを特徴とするミシン。 - ミシン(100)用の針クランプ(1)で保持された針(10)を冷やすための熱電冷却装置(5)の使用法であって、
前記針クランプ(1)は、少なくとも一部が熱伝導性の材料で作られた本体(2)と、少なくとも1本の針(10)を拘束する保持手段(3)を有することを特徴とする熱電冷却装置(5)の使用法。 - ミシン(100)のクランプ(1)に保持された針(10)の冷却方法であって、前記クランプ(1)は、少なくとも一部が熱伝導性の材料からなる本体(2)と、少なくとも1本の針を拘束する保持手段(3)とを有しているものにおいて、
(a)前記本体(2)の部分に、直接あるいは間接的に熱電冷却装置(5)を拘束するステップと、
(b)前記針クランプからの伝熱を制御するために、前記熱電冷却装置(5)を調節するステップとを有することを特徴とする針の冷却方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記ステップ(a)で、前記熱電冷却装置(5)は、熱伝導層(8)を介して、前記本体(2)の部分に間接的に拘束されることを特徴とする針の冷却方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記熱電冷却装置(5)に電力を供給するステップを含み、
好ましくは、前記ミシン(100)は、電源に接続された電気回路を有しており、
前記熱電冷却装置(5)は、前記ミシン(100)の電気回路に接続されていることを特徴とする針の冷却方法。
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