TWI498467B

TWI498467B - A sewing machine and a method of sewing the starting portion of the seam with such a sewing machine

Info

Publication number: TWI498467B
Application number: TW100141421A
Authority: TW
Inventors: Johann Enns
Original assignee: Duerkopp Adler Ag
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2015-09-01
Also published as: TW201245530A; EP2453050B1; CN102535038A; DE102010043906A1; CN102535038B; EP2453050A1; KR20120052161A; KR101862871B1

Description

縫紉機和用這種縫紉機縫製線縫起始部的方法

發明領域

本發明涉及一種根據申請專利範圍第1項的前序部份所述的縫紉機。本發明還涉及一種用這種縫紉機縫製線縫起始部的方法。

發明背景

由EP 2 028 311 A2和DE 102 34 251 A已知這種類型的縫紉機。

發明概要

因此，本發明的目的是，以運行可靠的方式確保線上縫起始部處有一小段上線從縫料中突出，並且希望在結構成本低的情況下實現這一點。

根據本發明，所述目的透過一種具有申請專利範圍第1項中所界定的特徵的縫紉機來實現。

根據本發明認識到，設置線上桿和上線夾之間的拉線裝置能實現：使線上桿向下運動時造成的過量的線被拉回，在縫製線縫起始部的情況下隨後借助線桿在縫料中將上線在一定程度上拉回，使得上線的自由端部線上縫起始部處僅還有很小一部份從縫料中突出。在此，上線被拉回的長度相當於由拉線裝置造成的線程差。此外，能夠將上線的作為上線開端的自由端部拉至縫料之下，從而不影響被縫紉的縫料的外觀。由此得到在視覺上令人滿意的線縫起始部，而無需通過切斷來進一步縮短上線的突出的自由端部。這特別在對於線縫的視覺品質特別關注的應用中是有利的，例如當縫製機動車的車內部件的革料時。上線張緊裝置可分為上線主張緊裝置和上線預張緊裝置。

根據申請專利範圍第2項所述的拉線裝置可在結構成本低的情況下集成在上線引導單元中。另選地，拉線裝置也可以設計為具有能橫向於線行進方向直線移位的線孔。用於使線孔移位的驅動裝置可以借助於升降缸或起重電磁鐵來實現。用於拉線裝置的臂件的定位驅動裝置可以包括步進馬達。

根據申請專利範圍第3項所述的孔佈置方案優化了拉線裝置的拉線效果。兩個相對機架固定的導線孔線上延伸路線中優選佈置在可擺動的線孔附近。在中性位置/非作用位置中的可擺動的線孔與兩個相對機架固定的導線孔之間的距離可小於2cm，也可以小於1cm。

根據申請專利範圍第4項所述的拉線裝置的佈置方案使得拉線裝置和上線夾能集成在一個可一起被安裝的結構單元中。

恰好一個上線夾使結構成本和縫紉機工作時的控制成本降低。

根據申請專利範圍第6和7項所述的方法的優點對應於前面聯繫產品說明的內容。反轉動位置/對位轉動位置(Gegen-Drehposition)可在梭尖在所述抓住轉動位置後轉過至少180°之後達到，例如在梭尖之一轉過240°或245°之後。由於在通過擺梭/片梭/鈎圈裝置(Greifer)抓住上線之後在至少一部份的擺梭轉動期間保持夾線位置，所以實現了線上縫起始部處利用擺梭將上線端部向下拉動使之通過縫料。在拉線裝置從中性位置移位至拉線位置時對上線的拉緊(Anziehen)導致，當線桿隨後再次抬起時線桿在上線夾釋放的情況下把線縫起始部處的上線拉回一通過上線的線程差規定的長度值，該線程差由拉線裝置的移位引起。可以線上縫起始部的第一車縫期間進行拉線裝置從中性位置至拉線位置的移位。可選地，該移位也可以在縫紉線縫起始部時的第二車縫期間，第三車縫期間或一個更靠後的車縫期間進行。可以通過小幅漸增的方式在後續縫紉過程中使拉線裝置從拉線位置返回中性位置。該返回也可以在縫紉過程結束時進行。例如，在縫紉機的切線過程結束時進行該向中性位置的移位。

根據申請專利範圍第8項所述的時間延遲被證明能線上縫起始部處確保操作可靠地拉回上線。該時間延遲應當不低於一確定的最小值，從而操作可靠地進行所述拉回。

根據申請專利範圍第9項所述的絕對時間延遲被證明特別適於確保拉線裝置的可靠操作。

根據申請專利範圍第10項所述的對壓料裝置/壓腳的卸載阻止了，在擺梭向下拉動穿過縫料的上線時，上線不欲地被壓料裝置夾住。

圖式簡單說明

下面借助於附圖更詳細地說明本發明的實施例，在附圖中：

第1圖示出縫紉機的正視透視圖；

第2圖以相對於第1圖放大的比例示出根據第1圖的縫紉機的上線引導單元在“0°針桿上死點”主軸位置時的局部；

第3圖以相對於第1圖放大的比例示出根據第1圖的縫紉機的上線引導單元在“205°成環行程”主軸位置時的局部；

第4圖以相對於第1圖放大的比例示出根據第1圖的縫紉機的上線引導單元在“300°上線夾去啟動”主軸位置時的局部；

第5圖以相對於第1圖放大的比例示出根據第1圖的縫紉機的上線引導單元在“325°拉線裝置被啟動”主軸位置時的局部；

第6圖以相對於第1圖放大的比例示出根據第1圖的縫紉機的上線引導單元在“60°線桿上死點”主軸位置時的局部；以及

第7圖示出沿著由上線和底線限定的線縫平面將雙層縫料剖開的垂直剖面的示意圖，其中可見具有自由的上線端部的初始線縫部份。

較佳實施例之詳細說明

縫紉機1具有一上臂2和一殼狀的下基板3，它們通過立柱4相連接成C形機架。在臂2中安裝有主軸5(見第2圖)，可借助於容納在立柱4中的帶傳動裝置由電機驅動所述主軸5。所述電機與中央控制設備6相連接，在第1圖中示意性地示出該中央控制設備位於上臂2中，但也可將該中央控制設備設置在其它位置，甚至是設置在縫紉機1外部並且例如通過電纜束連接到縫紉機。針桿7在被主軸5引導的情況下被上下驅動，在該針桿的下端部上安裝有針8。上線9(見第2圖)穿過針8的孔眼。

在基板3中佈置有擺梭10，該擺梭10可以按常規方式在主軸5的引導下圍繞垂直方向轉動軸線11(見第2圖)被轉動驅動。底線儲存裝置13(見第7圖)位於擺梭10的筒管盒或繞線盒12中。

第2圖詳細示出對縫紉機1的上線9的引導。從針8的孔眼看去，在逆上線輸送方向、即位於上游的儲存側上線延伸路線中，設有第一上線夾14，該第一上線夾14包括一可相對於其基體16移位的夾板15。基體16是設置在縫紉機1的頭部上的安裝板。第一上線夾14與控制設備6保持通信連接，並且能在夾線位置和鬆線位置之間移位，在該夾線位置中上線9在第一上線夾14的位置處被夾緊，而在鬆線位置中第一上線夾14釋放上線9。在第一上線夾14的區域中，上線9基本上豎直延伸。

借助於基體16中的多個穿線口17可規定上線9穿過第一上線夾14的通道位置。在圖示的實施例中，上線9穿過右側第二個穿線口17，該右側第二個穿線口17為橫向於線輸送方向佈置的總計五個穿線口之一。

在第一上線夾14的上游設有線桿18，該線桿的上下運動也以已知方式通過主軸5引導。在設置於線桿18的自由端部上的線桿孔19與第一上線夾14之間，上線9還穿過引導孔20，該引導孔設置在基體16的在第2圖中位於上方的端部上。

線上桿18的上游，上線9穿過上線主張緊裝置21。所述上線主張緊裝置21包括兩個主張緊器22，它們以公知方式運行並在上線輸送方向上直接相繼設置。上線主張緊裝置21與中央控制設備6通信連接。當由控制設備6啟動主張緊器22、即緊線風缸(Fadenspannungs-Luefterzylinder)下降時，該主張緊器22使上線9處於預設的線張力下。附圖中未示出該緊線風缸。主張緊器22也可以用於在主張緊器22的位置處把上線9夾緊。

在上線主張緊裝置21和線桿18之間，上線9穿過另一引導孔23，該引導孔可橫向於上線輸送方向以可設定的方式移位。

在上線9的延伸路線中，拉線裝置24佈置在擺梭10和線桿18之間，確切地說在針8和線桿18之間，更確切地說在上線夾14和線桿18之間。拉線裝置24具有可擺動的臂件25，該臂件透過擺動關節26鉸接到上線夾14的夾板15上。拉線裝置24因此安裝到上線夾14的夾板15上。拉線裝置24的臂件25在其自由端部上具有線孔27，該線孔可橫向於上線9的線行進方向在兩個安置在基體16上的、相對機架固定的引導孔28之間移動。臂件25可在第2圖所示的中性位置和第3圖所示的拉線位置之間變換，在該拉線位置中，上線9在兩個相對機架固定的引導孔28之間，即在針8和線桿18之間具有一線程，該線程比上線9在臂件25位於中性位置時的相對應線程長出一線程差。在示出的實施例中，該線程差例如為20毫米。

這兩個相對機架固定的引導孔28使得無論臂件25處於拉線位置還是處於中性位置，除了在兩個相對機架固定的引導孔28之間的延伸路線外，上線9分別具有相同的延伸路線。

可透過電磁驅動裝置使臂件25在中性位置和拉線位置之間移位，該電磁驅動裝置又與控制設備6通信連接。作為電磁驅動裝置的替代，也可以氣動地或通過步進馬達來驅動臂件25。

在上線主張緊裝置21的上游設置有上線預張緊裝置29，該上線預張緊裝置也以已知方式運行並且可與控制設備6通信連接。具有兩個主張緊器22的上線主張緊裝置21和上線預張緊裝置29也安置在安裝板30上，該安裝板又安裝在臂2上(見第1圖)。

在上線預張緊裝置29的上游，上線9穿過一穿線口31，該穿線口在安裝板30中設置在第2圖中位於上方的、向前彎曲約90°的邊緣區域中。在穿線口31的上游設置有用作上線儲存裝置的未詳細示出的上線筒管。

第2至6圖示出主軸5的暫態轉動位置。在與主軸5的端側以不可相對轉動的方式連接的手輪32上設有轉角刻度33，該轉角刻度以分成360的角分度刻度指示出主軸5的完整一轉。下面的描述分別涉及該轉角刻度33的分度位置。

藉由縫料34(見第7圖)在縫紉機1的針板35上的平放位置界定一縫料平面。

第2圖示出0°主軸位置。在該主軸位置中，針桿7位於上死點。在縫紉起始時，即線上縫起始部處選擇該位置，這是因為在該位置處位於針8下方的用於***縫料34的通道最大。

在0°位置中，上線夾14處於鬆線位置。上線主張緊裝置21被啟動。拉線裝置24處於中性位置。上線預張緊裝置29被啟動。線桿18位於從其下死點向上的路程中。

第3圖示出在205°位置中的主軸5。在該位置中，針桿7從其在180°時達到的下死點又返回一段距離，從而在針8的孔眼旁邊形成在第3圖中不可見的線環。在205°位置中，擺梭10的在第3圖中同樣不可見的棱尖可接合到該線環中並隨後帶動上線9。

在205°位置中，上線夾14被啟動到夾線位置中。上線主張緊裝置21被啟動。拉線裝置24處於中性位置中。上線預張緊裝置29被啟動。線桿18位於通向其下死點的路程上。線桿18已經從其上死點離開，從而導致位於上線夾14和上線主張緊裝置21之間的線過量，也就是說，在那裡線不是如第2圖所示地被張緊。這樣的線過量幾乎為線桿孔19從線桿18的上死點到第2圖所示的205°位置的路程的兩倍。從205°位置起，擺梭10開始以其接合入線環的梭尖把上線拉出。由於上線夾14處於夾線位置，所以不能從上方對上線9進行補充，因此當上線環被梭尖拉出時，穿過縫料的上線9的自由端部被向下拉。為了阻止壓腳37把上線9的自由端部36(見第7圖)夾在縫料上，在205°位置中對壓腳37卸載，使得壓腳37無負載地平放在縫料34上。

第4圖示出300°主軸位置。在該300°位置中，線桿孔19位於下死點的區域中。在此繼續進行上文所述的、通過擺梭10對上線的拉動。在該主軸位置中，借助於擺梭10向下拉動穿過縫料的上線9。在300°主軸位置中，可以再次對壓腳37載入，因此曾在205°和300°主軸位置之間有效的對壓腳37的卸載這時不再有效。

這時上線夾14轉移到夾線位置中。上線主張緊裝置21被啟動並使上線9保持處於張力下。拉線裝置24的臂件25處於中性位置中。上線預張緊裝置29被啟動。在300°位置中，上線9的自由端部36被擺梭10繼續向下拉。

在205°主軸位置和300°主軸位置之間的路程上，擺梭10向下拉動穿過縫料34的上線9的自由端部36。在主軸繼續運行的情況下，如下文中更明確地表示地，線桿18對縫料34中的上線9進行回拉。這樣，便使自由端部36從縫料34中突出一相應較小的線長度。

第5圖示出在(形成)下一個車縫時的325°主軸位置。相對於根據第3圖的位置，主軸5沿縫製方向進一步轉過120°(事實上為480°)。

在325°位置中，上線夾14位於鬆線位置。上線主張緊裝置21被啟動。拉線裝置24的臂件25這時移位到拉線位置。

在325°位置中，線桿孔19處於在下死點之後的初始的向上運動中。通過使拉線裝置24移位到拉線位置，使得在根據第2圖的位置中仍處於線桿孔19的區域中的過量上線這時被拉向拉線裝置24的線孔27。這時上線9線上桿孔19和上線夾14之間不存在鬆弛的過量上線，即上線在第6圖中幾乎被張緊。

在325°位置中，相對於根據第3圖的位置擺梭10也相應地圍繞轉動軸線11進一步轉動，即圍繞轉動軸線11轉過240°(事實上為960°)。在主軸的進一步運行中，線桿18把所形成的車縫的區域中的上線9拉回一定量，該量使上線9這時在拉線裝置24的區域中具有延長的延伸長度。

第6圖示出60°主軸位置。針8處於向下的路程中。上線夾14處於鬆線位置。上線主張緊裝置21被啟動。上線預張緊裝置29被啟動。拉線裝置24處於拉線位置。線上縫形成的所有進一步的過程中，拉線裝置24都保持在拉線位置中。可選地，在進一步形成線縫期間，拉線裝置24也可以逐針地分別朝向中性位置的方向引回一增量，該增量為拉線裝置在拉線位置和中性位置之間的整個路程的一小部份。每針的增量小到使拉線裝置24的每個增量調整過程返回一小於線跡長度的線程。由此，在不影響進一步的線縫形成的情況下，又通過針桿18的運動使附加的線程回位，該附加的線程是上線9的由移位到拉線位置的拉線裝置24引起的彎曲路程。

當上線9的端部36不打結，即自由時，拉線裝置24的工作從根據第2圖的0°主軸位置開始。在該位置中***雙層縫料34。在控制設備6中存儲狀態信息“線縫起始”。從根據第2圖的位置起，如第7圖所示，開始在縫料34中縫製線縫。在並且僅在最初過程中，如上所述地使拉線裝置24移位到拉線位置。與上文相應地，在第二車縫形成時使拉線裝置24從中性位置移位到拉線位置。在所有隨後的車縫形成中，拉線裝置24持續地保持在拉線位置。在325°主軸位置時，拉線裝置24被啟動到拉線位置中導致，在進一步的運行中利用線桿18回拉穿過縫料34的上線9的自由端部36，進而使之變短。可選地，也可以在第一車縫，第三車縫或更靠後的車縫形成時使拉線裝置24從中性位置移位到拉線位置。

在第一次使拉線裝置24從中性位置移位到拉線位置並且返回後，存儲在控制設備6中的狀態信息“線縫起始”被轉變成“連續線縫”。在切線過程之後透過控制設備6重新移位到“線縫起始”。在進一步的縫製過程中詢問狀態信息。拉線裝置24只有在狀態信息為“線縫起始”時才被致動。在縫製過程結束時以及必要時，在進行了切線過程後，拉線裝置24被重定至中性位置。這也可以如上所述地線上縫形成期間漸增地進行。

從縫料34突出的自由端部36的長度可由拉線位置中的臂件25的角位置規定。特別是當臂件25被步進馬達驅動時，在控制設備6中可預先選定多個線端長度。在拉線位置中，根據選定的線端長度決定由控制設備6控制的臂件25角位置。可選地，形成相應線端長度的拉線長度也可以透過用於臂件25的機械止擋進行設定。

在驅控上線夾14之後50ms，使拉線裝置24從中性位置移位到拉線位置。

由控制設備6設定一時間延遲，該時間延遲主要取決於使上線夾14操作可靠地作出移位的移位時間。

線上縫起始部處第一車縫的整個過程--在此期間使拉線裝置24從中性位置移位到拉線位置並且返回--在固定的主軸轉速下進行，該固定的主軸轉速小於主軸5的其它工作轉速。主軸的該較小轉速也由控制設備6規定。因為在固定的主軸轉速下形成第一車縫，所以針對在驅控上線夾14後使拉線裝置24作出移位的時間延遲定出例如50ms的恒定值。

換言之，縫製線縫起始部的方法可描述如下：首先形成上線環。接著，在梭尖的抓住轉動位置中，利用擺梭10的梭尖抓住上線環。然後，在擺梭10的梭尖圍繞擺梭10的擺梭盒轉動約240°至250°，尤其是240°直至到達與抓住轉動位置相對的反轉動位置的轉動期間，利用擺梭10的梭尖將上線9拉出。從抓住轉動位置開始，擺梭10的梭尖一直轉動到反轉動位置，即圍繞擺梭10的擺梭盒轉動至少半轉。在擺梭10的梭尖到達反轉動位置後，使拉線裝置24從中性位置移位到拉線位置。

由於臂件25在中性位置和拉線位置之間的移位帶來的線程差可以根據縫料34的厚度規定。縫料34的厚度可以由使用者設定或者也可以由在附圖中未示出的厚度感測器測量。為了處理測得的縫料厚度值以及為了把線程差設定值傳遞至拉線裝置24，控制設備6也可以與縫料厚度感測器通信連接。

針對在縫製過程結束時的切線過程，可以使主張緊器22形成氣隙(抬起)，從而使主張緊器22處不存在線張力。在縫製過程中主張緊器22產生縫製必需的線張力。與拉線裝置24從中性位置到拉線位置的移位共同作用，主張緊器22可以被轉移到夾線位置中，從而確保了上線9從自由端部36起被拉回。主張緊器22的這種夾線功能可以在縫料中的上線9承受很大摩擦的縫製進料時使用。

2．．．上臂

3．．．基板

4．．．立柱

5．．．主軸

6．．．中央控制設備

7．．．針桿

8．．．針

9．．．上線

10．．．擺梭

11．．．轉動軸線

12．．．繞線盒

13．．．底線儲存裝置

14．．．上線夾

15．．．夾板

16．．．基體

17，31．．．穿線口

18．．．線桿

19．．．線桿孔

20，23，28．．．引導孔

21．．．上線主張緊裝置

22‧‧‧主張緊器

24‧‧‧拉線裝置

25‧‧‧臂件

26‧‧‧擺動關節

27‧‧‧線孔

29‧‧‧上線預張緊裝置

30‧‧‧安裝板

32‧‧‧手輪

33‧‧‧轉角刻度

34‧‧‧縫料

35‧‧‧針板

36‧‧‧自由端部

37‧‧‧壓腳

第1圖示出縫紉機的正視透視圖；

5．．．主軸

7．．．針桿

8．．．針

9．．．上線

10．．．擺梭

11．．．轉動軸線

12．．．繞線盒

14．．．上線夾

15．．．夾板

16．．．基體

17，31．．．穿線口

18．．．線桿

19．．．線桿孔

20，23，28．．．引導孔

21．．．上線主張緊裝置

22．．．主張緊器

24．．．拉線裝置

25．．．臂件

26．．．擺動關節

27．．．線孔

29．．．上線預張緊裝置

30．．．安裝板

32．．．手輪

33．．．轉角刻度

35．．．針板

37．．．壓腳

Claims

縫紉機，包括：- 機架；- 用於上線的存儲裝置；- 針桿，所述針桿包括用於引導上線穿過縫料的縫紉針，其中，所述縫紉針能在被驅動的情況下在下死點和上死點之間沿垂直方向上下運動；- 用於車縫期間抓住上線的擺梭；- 用於使上線成環的線桿；- 能被驅控的上線夾，所述上線夾在所述擺梭和所述線桿之間處於存儲裝置側的上線延伸路線中；- 上線張緊裝置，所述上線張緊裝置在所述存儲裝置側的上線延伸路線中處於所述線桿上游，所述上線張緊裝置在啟動狀態下使所述上線處於確定的線張力下；其特徵在於，還包括- 拉線裝置，所述拉線裝置位於在所述上線夾和所述線桿之間的上線延伸路線中，所述拉線裝置能受控地在中性位置和拉線位置之間移位，其中，--在所述中性位置中，所述上線在所述線桿和所述擺梭之間具有第一線程；-- 在所述拉線位置中，所述上線在所述線桿和所述擺梭之間具有第二線程，所述第二線程比所述第一線程長出一線程差。
根據申請專利範圍第1項所述的縫紉機，其特徵在於，所述拉線裝置具有能擺動的臂件，在所述臂件的能橫向於線延伸路線擺動的端部上設置有線孔。
根據申請專利範圍第2項所述的縫紉機，其特徵在於，在所述中性位置中所述線孔佈置在位於兩個相對機架固定的線引導孔之間的上線延伸路線中。
根據申請專利範圍第1項所述的縫紉機，其特徵在於，所述拉線裝置安裝在所述上線夾的夾板上。
根據申請專利範圍第1項所述的縫紉機，其特徵在於，在所述存儲裝置側的上線延伸路線中設有恰好一個上線夾。
一種利用根據申請專利範圍第1項所述的縫紉機縫製線縫起始部的方法，包括如下步驟：- 形成上線環；- 借助於擺梭的梭尖在所述梭尖的抓住轉動位置中抓住所述上線環；- 在所述梭尖圍繞所述擺梭的擺梭盒轉動至少半轉直至到達與所述抓住轉動位置相對的反轉動位置期間，借助於所述擺梭的所述梭尖拉出所述上線；- 在所述擺梭的梭尖到達所述反轉動位置後，使拉線裝置從中性位置移位到拉線位置。
根據申請專利範圍第6項所述的方法，其特徵在於，具有如下步驟：- 透過將針桿連同縫紉針從下死點起抬升到位於下死點和上死點之間的成環行程位置來形成上線環，其中所述抬升在上線夾打開並且所述拉線裝置處於所述中性位置的情況下進行；- 在到達所述針桿的所述成環行程位置之後：驅控所述上線夾到達夾線位置，並在透過所述擺梭抓住和拉出所述上線之後在至少一部份的擺梭轉動期間保持所述上線夾的所述夾線位置，其中所述上線被拉出；- 使所述拉線裝置從所述中性位置移位到所述拉線位置，由此當所述線桿被降低時，在所述線桿和所述上線夾之間拉緊所述上線；- 使所述拉線裝置返回所述中性位置。
根據申請專利範圍第6或7項所述的方法，其特徵在於，在所述上線夾被驅控後所述拉線裝置的移位的時間延遲被設定成，與所述縫紉機的主軸的轉速不相關聯。
根據申請專利範圍第8項所述的方法，其特徵在於，在所述上線夾被驅控後約50ms，所述拉線裝置移位到所述拉線位置。
根據申請專利範圍第6項所述的方法，其特徵在於，至少在開始拉出所述上線時對所述縫紉機的壓料裝置卸載。