CH708496A1 - A shuttle embroidering. - Google Patents
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Abstract
Der Treiberbalken einer Schiffchenstickmaschine wird von einem Kurbelgetriebe (5, 7, 25, 31 und 33) auf einer geneigt zur Senkrechten liegenden Bewegungsbahn auf und nieder bewegt. Die lineare Bewegungsbahn erfolgt ohne ein Linearführungsmittel, vorzugsweise durch ein Getriebe, das am Treiberbalken angreift.The driver bar of a shuttle embroidery machine is moved up and down by a crank mechanism (5, 7, 25, 31 and 33) on a trajectory inclined to the vertical. The linear trajectory takes place without a linear guide means, preferably by a gear which engages the driver bar.
Description
Beschreibung description
[0001 ] Gegenstand der Erfindung ist eine Schiffchenstickmaschine gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a shuttle embroidery machine according to the preamble of patent claim 1.
[0002] Schiffchenstickmaschinen sind seit mehr als einem Jahrhundert bekannt und arbeiten nach dem Zweifadensystem, das heisst mit einem Nadelfaden und einem Schiffchenfaden, wobei der Nadelfaden bei jedem Stich mit dem Schiffchenfaden verschlungen wird. Eine vorne mit einem Öhr versehene Nadel transportiert den Nadelfaden durch den Stoff hindurch auf die Hinterseite des Stoffes, wo der Nadelfaden beim Zurückziehen der Nadel eine Schlaufe bildet. Durch diese Schlaufe wird dann das Schiffchen, in welchem der Schiffchenfaden enthalten ist, hindurchgeführt. Schiffchenstickmaschinen umfassen eine grosse Anzahl von in einer Reihe angeordneten Stickstellen und dementsprechend viele Nadeln und Schiffchen. Zur Auf- und Abbewegung des Schiffchens auf einer vertikalen, leicht geneigten Lage dient ein Treiberbalken. Shuttle embroidery machines are known for more than a century and work on the two-thread system, that is, with a needle thread and a shuttle thread, the needle thread is devoured at each stitch with the shuttle thread. An eyelet-fronted needle transports the needle thread through the fabric to the back of the fabric where the needle thread forms a loop as the needle retracts. Through this loop then the boat, in which the shuttle thread is included, passed. Shuttle embroidery machines comprise a large number of embroidering points arranged in a row and correspondingly many needles and shuttles. For up and down movement of the shuttle on a vertical, slightly inclined position is a driver bar.
[0003] Aus der EP 1 595 990 ist eine solche Schiffchenstickmaschine bekannt mit einem durch einen Kurbeltrieb oszillierten Treiberbalken. Mittels des Treiberbalkens, der sich über die gesamte Länge der Maschine erstreckt, werden mit zwei jeder Nadel zugeordneten Treibernägeln die Schiffchen durch die zuvor gebildete Nadelfadenschlaufe und zurückbefördert. Mit dem Kurbelantrieb des Treiberbalkens können 600 und mehr Stiche pro Minute erzeugt werden. Such a shuttle embroidery machine is known from EP 1 595 990 with a driver bar oscillated by a crank drive. By means of the driver bar, which extends over the entire length of the machine, with two each needle associated driver nails, the shuttle through the previously formed needle thread loop and back. With the crank drive of the driver bar 600 and more stitches per minute can be generated.
Um die Kosten von Stickereien zu senken, werden von Kundenseite Maschinen gefordert, die eine höhere Stichzahl erreichen können. Dies ist zwar mit einem Antrieb gemäss der EP 1 595 990 möglich, jedoch nur auf Kosten von hohem Verschleiss mehrerer Elemente des Antriebs. Durch die hohen Beschleunigungen an den oberen und unteren Umkehrpunkten des Treiberbalkens, mit welchem der untere und der obere Treibernagel das Schiffchen durch die Schlaufe des Nadelfadens führt, werden die Lagerstellen im Kurbelgetriebe so sehr belastet, dass deren Lebensdauer durch Verschleiss verkürzt wird. So kann es Vorkommen, dass die Kugeln in den Linearführungen der Treiberbalkenführung den Bewegungen nicht mehr rollend folgen können, sondern in den Führungsbahnen gleiten und in der Folge zu hoher örtlicher übermässiger Abnützung führen. Insbesondere werden auch die Lagerbohrung und die Achse an der Kurbelstange, welche ein Hin-und-her-Gleiten des Treiberbalkens auf seiner schräg zur Senkrechten verlaufenden Bahn ermöglicht, bis an die Grenzen beansprucht. In order to reduce the cost of embroidery, customers are demanding machines that can achieve a higher number of stitches. Although this is possible with a drive according to EP 1 595 990, but only at the expense of high wear of several elements of the drive. Due to the high accelerations at the upper and lower reversal points of the driver bar, with which the lower and the upper driver nail leads the shuttle through the loop of the needle thread, the bearings in the crank gear are so much burdened that their life is reduced by wear. Thus, it may happen that the balls in the linear guides of the driver bar guide can no longer follow the movements rolling, but slide in the guideways and result in high local excessive wear. In particular, the bearing bore and the axis on the connecting rod, which allows a back-and-forth sliding of the driver bar on its obliquely to the vertical path running, claimed to the limits.
[0004] In der CH 703 090 wird ein Antrieb des Treiberbalkens offenbart, mit welchem die Schiebebewegung zwischen der Pleuelstange und dem Treiberbalken vermieden werden soll. Es wird dabei die Pleuelstange mit biegsamen Elementen an deren beiden Enden ausgerüstet, so dass die seitlichen Bewegungen nicht durch ein Gleiten auf einer Welle auf dem Treiberbalken, sondern durch eine elastische Verformung der Pleuelstange aufgenommen werden sollen. Wohl findet bei diesem Stand der Technik keine Schiebebewegung statt, jedoch müssen die Biegekräfte, verursacht durch die Federelemente an der Pleuelstange, bei jedem Hub zweimal überwunden werden. Dies ist nur möglich mit einer höheren Antriebsleistung des Hubantriebs. Weiter neigen elastische Maschinenelemente bei Hubzahlen von mehr als 600 pro Minute dazu, zu den bereits vorhandenen Schwingungen in einer Schiffchenstickmaschine zusätzliche Schwingungen des Treiberbalkens zu erzeugen. Dabei wird nicht nur der Treiberbalken in Schwingung versetzt, sondern auch die Schiffchenbahnen und die darin transportierten Schiffchen werden in Schwingung versetzt. Die durch die elastischen Elemente vermiedenen Schiebebewegungen beziehungsweise der Verschleiss der dort nicht mehr benötigten Elemente verlagert sich somit auf den Verschleiss an der Schiffchenbahn und zu den Treiberbalken geneigt zur Vertikalen führenden Linearführungselementen und zu den ohnehin unerwünschten Schwingungen der Schiffchenstickmaschine durch die federelastischen Elemente an den Pleueln. In CH 703 090 a drive of the driver bar is disclosed, with which the sliding movement between the connecting rod and the driver bar should be avoided. It is doing the connecting rod equipped with flexible elements at both ends, so that the lateral movements are not to be absorbed by a sliding on a shaft on the driver bar, but by an elastic deformation of the connecting rod. Probably no sliding movement takes place in this prior art, but the bending forces caused by the spring elements on the connecting rod, must be overcome twice at each stroke. This is only possible with a higher drive power of the linear actuator. Further elastic machine elements tend at stroke rates of more than 600 per minute to generate additional vibrations of the driver bar to the already existing vibrations in a shuttle embroidery machine. Not only does the driver bar vibrate, but also the shuttle lanes and the boats they carry are vibrated. The avoided by the elastic elements sliding movements or the wear of the elements no longer needed there is thus shifted to the wear on the shuttle and the driver bars inclined to the vertical leading linear guide elements and the already undesirable vibrations of the shuttle embroidery machine by the elastic elements on the connecting rods.
[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schiffchenstickmaschine zu schaffen, deren Antriebsmittel für den Treiberbalken eine Erhöhung der Stichzahl pro Minute über die bisher erreichbaren Stichzahlen pro Minute ermöglicht und bei der der Verschleiss der Antriebsmittel gegenüber den bisher bekannten Antriebsmitteln wesentlich verringert wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Geräuschentwicklung des Antriebs für den Treiberbalken trotz höherer Stichzahl zu reduzieren, einhergehend mit einer Reduktion der erzeugten Schwingungen. An object of the present invention is to provide a shuttle embroidery machine whose drive means for the driver bar an increase in the number of stitches per minute on the previously achievable stitch counts per minute and in which the wear of the drive means compared to the previously known drive means is substantially reduced , Another object is to reduce the noise of the drive for the driver bar despite higher stitch count, along with a reduction of the vibrations generated.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Schiebebewegungen in den Antriebsmitteln und am Treiberbalken zu eliminieren und die Linearführungsmittel durch geeignete Elemente zu ersetzen. Another object of the invention is to eliminate sliding movements in the drive means and on the driver bar and to replace the linear guide means by suitable elements.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schiffchenstickmaschine beziehungsweise ein und derselbe Antrieb für den Treiberbalken derart weiterzubilden, dass er sowohl für Stickmaschinen mit Schiffchenbahnen eingesetzt werden kann, welche nicht nur im Gegenuhrzeigersinn geneigt zur Senkrechten angeordnet sind, sondern auch solche, die im Uhrzeigersinn geneigt zur Senkrechten stehen. Another object of the invention is to further develop the shuttle embroidery machine or one and the same drive for the driver bar so that it can be used both for embroidery machines with Schiffchenbahnen, which are arranged not only counterclockwise inclined to the vertical, but also those in the clockwise direction stand inclined to the vertical.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch eine Schiffchenstickmaschine gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Lösungen der Aufgaben sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben. These objects are achieved according to the invention by a shuttle embroidery machine according to the features of patent claim 1. Advantageous solutions of the tasks are described in the dependent claims.
[0006] Mit dem erfindungsgemässen erweiterten Kurbeltrieb kann nicht nur eine höhere Stichzahl erreicht werden, sondern für die geneigt zur Vertikalen verlaufende Verschiebung des Treiberbalkens sind keine Linearführungsmittel in Gestalt von Führungsstangen oder Führungsschienen mehr notwendig. Die Linearbewegung des Treiberbalkens wird durch ein geeignet ausgebildetes Viergelenk erzeugt, welches durch einen Kurbeltrieb bewegt wird. Die Schiebebewegungen werden durch Drehbewegungen ersetzt, welche bekannterweise geringere Geräuschentwicklungen hervorrufen und mit welchem zudem an den Umkehrpunkten der schräg laufenden Verschiebung des Treiberbalkens wesentlich geringere Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte erzeugt werden. Als Folge davon werden auch die Lager wesentlich weniger belastet und ein Gleiten der Wälzkörper in den Lagerbahnen vermieden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, With the novel advanced crank mechanism not only a higher number of stitches can be achieved, but for the inclined to the vertical extending displacement of the driver bar are no linear guide means in the form of guide rods or guide rails more necessary. The linear movement of the driver bar is generated by a suitably designed four-bar linkage, which is moved by a crank drive. The sliding movements are replaced by rotational movements, which are known to cause lower noise and with which also at the reversal points of the oblique current displacement of the driver bar significantly lower acceleration and deceleration forces are generated. As a result, the bearings are much less burdened and avoided sliding of the rolling elements in the bearing tracks. Another advantage of the invention is
2 dass ohne Austausch von Maschinenelementen der Antrieb von Schiffchenbahnen mit einem gegenüber der Vertikalen spiegelbildlich angeordneten Winkel verwendbar ist. 2 that without replacement of machine elements, the drive of Schiffchenbahnen with a relative to the vertical mirror image arranged angle is used.
[0007] Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to figures. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der bekannten Antriebsvorrichtung für eine Treibereinrichtung, gemäss EP 1 595 990, 1 is a perspective view of the known drive device for a driver device, according to EP 1 595 990,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren bekannten Antriebsvorrichtung mit elastischem Pleuel für eine Treibereinrichtung, gemäss CH 703 090, 2 is a schematic representation of another known drive device with elastic connecting rod for a driver device, according to CH 703 090,
Fig. 3 eine Ansicht der Antriebsvorrichtung in Richtung der Antriebswelle für die Antriebsvorrichtung, Treiberbalken in tiefster Position, 3 is a view of the drive device in the direction of the drive shaft for the drive device, driver bar in the lowest position,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung rechtwinklig zum Treiberbalken, 4 is a side view of the drive device perpendicular to the driver bar,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung, 5 is a perspective view of the drive device,
Fig. 6 eine Ansicht der Antriebsvorrichtung in Richtung der Antriebswelle für die Antriebsvorrichtung, Treiberbalken in höchster Position, 6 is a view of the drive device in the direction of the drive shaft for the drive device, driver bar in the highest position,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung rechtwinklig zum Treiberbalken und Fig. 7 is a side view of the drive device perpendicular to the driver bar and
Fig. 8 eine schematische Darstellung von drei Lenkerteilen für nach rechts geneigte Schiffchenbahnen und in gebrochenen Linien für nach links geneigte Schiffchenbahnen. Fig. 8 is a schematic representation of three link parts for right-angled Schiffchenbahnen and in broken lines for left inclined Schiffchenbahnen.
[0008] Der in Fig. 1 dargestellte Stand der Technik entspricht der EP 1 595 990 und deren Elemente und Funktionsweise sind im Text zu Fig. 4 der EP 1 595 990 im Einzelnen beschrieben. In dieser Ausführung des Antriebs für einen Treiberbalken ist letzterer auf geneigt zur Vertikalen liegenden Führungen verschiebbar auf Führungsstangen gelagert. Der Neigungswinkel zur Senkrechten beträgt vorzugsweise 15°. Der Hubantrieb mit dem Kurbelgetriebe aus Kurbel und Pleuel erfolgt hingegen in exakt vertikaler Richtung. Um die seitliche Verschiebung des Treiberbalkens während dessen Verschiebung zu kompensieren, ist an diesem eine horizontal verlaufende Welle angeordnet, auf der die Antriebsstange / der Pleuel quer zur Antriebsrichtung verschiebbar gelagert ist, so dass der Treiberbalken in dieser Lagerung relativ zum Pleuel seitlich verschiebbar ist. Diese Schiebebewegung ist bei hohen Drehzahlen einem entsprechend hohen Verschleiss insbesondere in den Umkehrpunkten ausgesetzt. Der Kurbelarm kann Teil einer Wippe oder direkt an einer durchgehenden Königswelle angebracht sein. The illustrated in Fig. 1 prior art corresponds to EP 1 595 990 and their elements and operation are described in the text to Fig. 4 of EP 1 595 990 in detail. In this embodiment of the drive for a driver bar the latter is slidably mounted on guide rods inclined on inclined to the vertical guides. The angle of inclination to the vertical is preferably 15 °. The linear actuator with the crank mechanism of crank and connecting rod, however, takes place in exactly vertical direction. In order to compensate for the lateral displacement of the driver bar during its displacement, a horizontally extending shaft is arranged on this, on which the drive rod / the connecting rod is mounted transversely to the drive direction, so that the driver bar is displaceable laterally in this storage relative to the connecting rod. This sliding movement is exposed at high speeds a correspondingly high wear, especially in the reversal points. The crank arm may be part of a rocker or mounted directly on a continuous king shaft.
In der CH 703 090 wird eine mögliche Lösung zur Behebung des Verschleisses offenbart. Diese vermeidet die Schiebebewegung, jedoch durch den gefederten Pleuel müssen bei jedem Hub zweimal Biegekräfte überwunden werden, um die Federelemente aus ihrer Ruhestellung zu biegen. Dadurch werden die Schrägführungen für den Treiberbalken zusätzlich zu den hohen Reibkräften und damit noch mehr Verschleiss ausgesetzt. In CH 703 090 a possible solution for the removal of the wear is disclosed. This avoids the sliding movement, but by the spring-loaded connecting rod twice bending forces must be overcome at each stroke to bend the spring elements from its rest position. As a result, the inclined guides for the driver bar in addition to the high frictional forces and thus exposed to more wear.
[0009] In der erfindungsgemässen Ausführung der Antriebsvorrichtung 1 gemäss den Fig. 3-7 ist wie im Stand der Technik gemäss EP 1 595 990 mit Bezugszeichen 3 eine Lagerstelle (Welle) des Schwenkhebels bezeichnet. Über einen Kurbelarm 5 erfolgt eine Bewegungsübertragung von der Lagerstelle 3 zu einer Antriebsstange, kurz Pleuel 7 genannt. Im Gegensatz zur bekannten Ausführung gemäss Fig. 1 ist das antriebsseitige Ende 7<'>des Pleuels 7 nicht direkt im abtriebsseitigen Ende 5s des Kurbelarms 5 gelagert. Der Antrieb vom Kurbelarm 5 auf den Pleuel 7 erfolgt über ein erstes Gelenk 9, welches einerseits auf einem Kurbelzapfen 1 1 und andererseits, um 90° verdreht, am antriebsseitigen Ende 7<'>des ersten Gelenkes 9 auf einem Pleuelzapfen 13 gelagert ist. Das erste Gelenk 9 stellt also eine spezielle Ausbildung eines Kreuzgelenks dar, welches ermöglicht, dass der Pleuel 7 senkrecht zur Längserstreckung des Treiberbalkens 15 schwenkbar gelagert ist, um die horizontale Verschiebung des Treiberbalkens 15 relativ zum Pleuel 7 aufnehmen zu können. Zudem können auf diese Weise die nicht unerheblichen Wechsellasten optimal übertragen werden. Der Treiberbalken 15 ist in Fig. 4 in strichpunktierten Linien nur angedeutet. In den übrigen Figuren ist er der besseren Übersichtlichkeit halber jeweils ganz weggelassen. Das obere Ende 7<'>des Pleuels 7 ist ebenfalls in einem zweiten Gelenk 17, das ähnlich dem unteren ersten Gelenk 9 ausgebildet ist, über einen Pleuelzapfen 13 schwenkbar gelagert. Das zweite Gelenk 17 ist auf einem Lagerzapfen 19 schwenkbar. Der Lagerzapfen 19 ist Teil eines Befestigungselements 21 , welches eine Verbindung zum Treiberbalken 15 herstellt und mit diesem zum Beispiel verschraubt ist. Am Befestigungselement 21 ist weiter eine Lageraufnahme 23 ausgebildet, an welcher eine erste Schwinge 25 schwenkbar und rechtwinklig zum Lagerzapfen 19 angelenkt ist. Etwa in der Mitte der ersten Schwinge 25 ist eine dritte Schwinge 33 um die Achsen A und C schwenkbar angeordnet. Die Achse C beziehungsweise eine darauf angeordnete Welle ist ortsfest durch eine Basisplatte 28 mit einem am Maschinengestell der Schiffchenstickmaschine befestigten Träger 27 verbunden. Das zweite Ende der ersten Schwinge 25 ist über einen Schwingenzapfen 29 mit der Achse E gelenkig mit dem ersten Ende einer zweiten Schwinge 31 verbunden. Das zweite Ende der zweiten Schwinge 31 ist um eine Achse B schwenkbar gelagert. Die Achse B ist ortsfest in der Basisplatte 28 angeordnet. In the inventive embodiment of the drive device 1 according to FIGS. 3-7 is referred to as in the prior art according to EP 1 595 990 with reference numeral 3 a bearing point (shaft) of the pivot lever. Via a crank arm 5, a movement is transmitted from the bearing 3 to a drive rod, called the connecting rod 7 for short. In contrast to the known embodiment according to FIG. 1, the drive-side end 7 '' of the connecting rod 7 is not mounted directly in the output-side end 5s of the crank arm 5. The drive from the crank arm 5 to the connecting rod 7 via a first joint 9, which on the one hand on a crank pin 1 1 and on the other hand, rotated by 90 °, is mounted on the drive-side end 7 <'> of the first joint 9 on a crankpin 13. The first joint 9 thus represents a special design of a universal joint, which allows the connecting rod 7 is mounted perpendicular to the longitudinal extension of the driver bar 15 pivotally to accommodate the horizontal displacement of the driver bar 15 relative to the connecting rod 7 can. In addition, the not inconsiderable exchange costs can be optimally transferred in this way. The driver bar 15 is indicated in Fig. 4 in dotted lines only. In the other figures, it is omitted for the sake of clarity in each case completely. The upper end 7 <'> of the connecting rod 7 is also pivotally mounted in a second joint 17, which is similar to the lower first joint 9, via a connecting rod 13. The second joint 17 is pivotable on a bearing pin 19. The bearing pin 19 is part of a fastening element 21, which establishes a connection to the driver bar 15 and is screwed thereto, for example. On the fastening element 21, a bearing receptacle 23 is further formed, to which a first rocker 25 is hinged pivotably and at right angles to the bearing pin 19. Approximately in the middle of the first rocker 25, a third rocker 33 is pivotally mounted about the axes A and C. The axis C or a shaft arranged thereon is fixedly connected by a base plate 28 with a carrier 27 fastened to the machine frame of the shuttle embroidery machine. The second end of the first rocker 25 is pivotally connected via a pivot pin 29 with the axis E to the first end of a second rocker 31. The second end of the second rocker 31 is pivotally mounted about an axis B. The axis B is arranged stationarily in the base plate 28.
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