CH710639A1

CH710639A1 - Embroidery machine, Schwingungskompensator and method of compensating for vibrations in an embroidery machine.

Info

Publication number: CH710639A1
Application number: CH00070/15A
Authority: CH
Inventors: Lässer Franz
Original assignee: Lässer Ag
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-29
Also published as: CH710639B1

Abstract

Sie Stickmaschine umfasst einen Schwingungskompensator (2) mit mindestens einem Massekörper (21a, 21b, 21c, 21d), der mit dem Maschinengestell verbunden ist und der dazu ausgebildet ist, Kompensationskräfte auf das Maschinengestell auszuüben, welche den von den Stichbildungsorganen auf das Maschinengestell in Wirkrichtung der Sticknadeln (11) ausgeübten Kräften entgegenwirken. Dadurch werden Schwingungen oder Vibrationen des Maschinengestells minimiert.It embroidery machine comprises a vibration compensator (2) having at least one mass body (21a, 21b, 21c, 21d) which is connected to the machine frame and which is adapted to exert compensation forces on the machine frame, which from the stitch forming organs on the machine frame in the direction of action counteract the sticking needles (11) applied forces. As a result, vibrations or vibrations of the machine frame are minimized.

Description

[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Stickmaschine, ein Schwingungskompensator für eine Stickmaschine sowie ein Verfahren zum Kompensieren von Schwingungen bei einer Stickmaschine gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 8 und 9. The invention relates to an embroidery machine, a vibration compensator for an embroidery machine and a method for compensating vibrations in an embroidery machine according to the preambles of claims 1, 8 and 9.

[0002] Bei Stickmaschinen, insbesondere bei Grossstickmaschinen und bei Kleinstickmaschinen und Steppmaschinen, wird eine Vielzahl von Stichbildungseinheiten von mindestens einem Antrieb angetrieben, um synchron aufeinanderfolgende Stichzyklen auszuführen. In der Regel erfolgt der Antrieb mittels mindestens einer gemeinsamen Antriebswelle, die sich über die gesamte Länge der Stickmaschine erstreckt. Diese Antriebswelle wird von mindestens einem Motor angetrieben und treibt Stichbildungsorgane bzw. Stickwerkzeuge einer Vielzahl von Stichbildungseinheiten an. Insbesondere werden bei jeder gekoppelten Stickstelle die Nadelstössel, die Fadenleiter und die Stoffdrücker nach vorgegebenen Bewegungsmustern zyklisch quer zur Antriebswelle hin und her bewegt. Eine solche Stickmaschine ist beispielsweise aus der CH 691 688 A5 bekannt. In embroidery machines, especially in large embroidery machines and small stitching machines and quilting machines, a plurality of stitch formation units is driven by at least one drive to execute synchronously consecutive stitch cycles. As a rule, the drive is effected by means of at least one common drive shaft, which extends over the entire length of the embroidery machine. This drive shaft is driven by at least one motor and drives stitch forming members or embroidery tools of a plurality of stitch forming units. In particular, the needle tappets, the thread guides and the presser foot are cyclically moved transversely to the drive shaft for each coupled embroidery point according to predetermined movement patterns. Such an embroidery machine is known for example from CH 691 688 A5.

[0003] Allgemein sind die Stichbildungsorgane am Maschinengestell gelagert. Sie sind insbesondere an einem Träger bzw. Nadelwagen angeordnet, der am Maschinengestell ausgebildet bzw. mit dem Maschinengestell verbunden ist. Bei Kleinstickmaschinen sind mehrere Nadelköpfe, von denen jeder mehrere Nadelstössel umfasst, gemeinsam in Längsrichtung der Antriebswelle verschiebbar am Träger gelagert. Dabei sind nur jene Nadelstössel mit dem Antrieb gekoppelt, deren Lage mit den Kopplungspositionen am Träger übereinstimmt. In general, the stitch formation organs are mounted on the machine frame. They are in particular arranged on a support or needle carriage, which is formed on the machine frame or connected to the machine frame. In small knitting machines, a plurality of needle heads, each of which comprises a plurality of needle plungers, are mounted so as to be displaceable together on the carrier in the longitudinal direction of the drive shaft. Only those needle tappets are coupled to the drive whose position coincides with the coupling positions on the carrier.

[0004] Bei Grossstickmaschinen sind die Positionen der einzelnen Stickstellen hingegen fest vorgegeben. Bei jeder Stickstelle ist ein Element zum individuellen Entkoppeln des zugehörigen Nadelpleuels von der Ein-Aus-Welle vorgesehen. For large embroidery machines, however, the positions of the individual embroidery sites are fixed. At each point of embroidery, an element for individual decoupling of the associated Nadelpleuels is provided by the on-off shaft.

[0005] Beim Sticken werden über die Lagerstellen der Stichbildungsorgane Kräfte bzw. periodische Kraftverläufe auf den Träger bzw. das Maschinengestell ausgeübt. Diese Kräfte werden durch die Beschleunigung von Massen der Stichbildungsorgane verursacht. Die auf das Maschinengestell wirkenden Massekräfte sind abhängig von der Anzahl und der Lage der mit dem Antrieb gekoppelten Stickstellen. Die Stickstellen sind verteilt über die Länge der Antriebswelle angeordnet. Bei Kleinstickmaschinen liegt diese Länge typischerweise in der Grössenordnung von bis zu zehn Metern. Bei Grossstickmaschinen kann sie bis zu dreissig Meter betragen. Die Massekräfte der Stichbildungsorgane können abhängig von der jeweiligen Konfiguration von aktiven und inaktiven Stickstellen variieren. Der zeitliche Verlauf der Massekräfte resultiert aus einer Überlagerung der unterschiedlichen Bewegungsabläufe verschiedener Stichbildungsorgane, die an unterschiedlichen Stellen des Maschinengestells gelagert sind. When embroidering forces or periodic force curves are exerted on the carrier or the machine frame on the bearings of the stitch formation organs. These forces are caused by the acceleration of masses of the stitch formation organs. The forces acting on the machine frame mass forces are dependent on the number and location of the coupled with the drive embroidery sites. The embroidery sites are distributed over the length of the drive shaft. For small knitting machines, this length is typically on the order of ten meters. For large embroidery machines, it can be up to thirty meters. The mass forces of the stitch formation organs can vary depending on the respective configuration of active and inactive embroidery sites. The temporal course of the mass forces results from a superimposition of the different movements of different stitch formation members, which are mounted at different locations of the machine frame.

[0006] Von untergeordneter Bedeutung sind weitere auf den Träger einwirkende Kräfte wie z.B. die Kraft beim Andrücken der Stoffdrückerfinger an den zu bestickenden Stoff. Solche periodisch auf das Maschinengestell einwirkenden Kraftverläufe können unerwünschte Schwingungen bzw. Vibrationen des Trägers bzw. des Maschinengestells verursachen. In Abhängigkeit der Drehzahl der Antriebswelle kann die Überlagerung von Schwingungen Resonanzen mit relativ hohen Schwingungsamplituden aufweisen. Solche positiven Überlagerungen von Schwingungen sind nicht nur als störender Lärm wahrnehmbar. Sie können sich auch einschränkend auf den nutzbaren Drehzahlbereich der Maschine auswirken, da sich Schwingungen des Maschinengestells auch an die Stichbildungsorgane übertragen. Eine kleinere maximale Drehzahl bedeutet eine geringe Maximalleistung und somit auch eine geringere Produktivität der Stickmaschine. Herkömmliche Ansätze, um störende Vibrationen bzw. Schwingungen des Maschinengestells zu reduzieren sind z.B. lokale Anpassungen am Maschinengestell und/oder am Fundament, an dem das Maschinengestell verankert ist. Insbesondere können z.B. lokal die Steifigkeit bzw. Festigkeit des Maschinengestells erhöht und/oder an bestimmten Stellen des Maschinengestells und/oder des Fundaments die Masse vergrössert werden. Zudem verteuert ein grösserer Materialanteil solche Maschinen, bewirkt aber im Wesentlichen nur eine Verschiebung der Grenzdrehzahl hin zu höheren Frequenzen. Of secondary importance are other forces acting on the carrier, e.g. the force when pressing the presser finger on the fabric to be embroidered. Such forces acting periodically on the machine frame can cause unwanted vibrations or vibrations of the carrier or the machine frame. Depending on the speed of the drive shaft, the superposition of vibrations may have resonances with relatively high oscillation amplitudes. Such positive superpositions of vibrations are not only perceptible as disturbing noise. They can also have a restrictive effect on the usable speed range of the machine, since vibrations of the machine frame are also transmitted to the stitch formation members. A smaller maximum speed means a low maximum performance and thus a lower productivity of the embroidery machine. Conventional approaches to reduce disturbing vibrations or vibrations of the machine frame are e.g. local adjustments to the machine frame and / or the foundation on which the machine frame is anchored. In particular, e.g. locally increases the rigidity or strength of the machine frame and / or increased at certain points of the machine frame and / or the foundation of the mass. In addition, a larger proportion of material expensive such machines, but essentially causes only a shift in the limit speed towards higher frequencies.

[0007] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stickmaschine zu schaffen, bei der durch Stichbildungsorgane verursachte Schwingungen bzw. Vibrationen des Maschinengestells wirksam reduziert werden. An object of the present invention is to provide an embroidery machine, are effectively reduced in the vibration caused by stitch forming organs vibrations or vibrations of the machine frame.

[0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stickmaschine, durch einen Schwingungskompensator für eine Stickmaschine und durch ein Verfahren zum Reduzieren von Schwingungen bei einer Stickmaschine gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8 und 9. This object is achieved by an embroidery machine, by a vibration compensator for an embroidery machine and by a method for reducing vibrations in an embroidery machine according to the features of patent claims 1 and 8 and 9.

[0009] Die Stickmaschine umfasst mindestens einen mit dem Maschinengestell verbundenen Schwingungskompensator mit mindestens einem Massekörper, der synchron zur Antriebswelle zur Ausführung eines zyklischen Bewegungsablaufs antreibbar ist. Durch Beschleunigungen dieses Massekörpers bzw. dieser Massekörper werden Kräfte bzw. periodische Kraftverläufe auf das Maschinengestell ausgeübt, die den Kraftverläufen der Stichbildungsorgane derart entgegenwirken, dass die resultierende Schwingungsamplitude des Maschinengestells verkleinert bzw. minimiert wird. Die durch die Stichbildungsorgane verursachten Krafteinwirkungen auf das Maschinengestell werden somit mindestens teilweise durch die vom Schwingungskompensator verursachten Kraftverläufe kompensiert. Eine vollständige Auslöschung bzw. Kompensation der Schwingungen bzw. der verursachenden Kräfte ist wegen der Komplexität des Systems, insbesondere auch wegen der unterschiedlichen Ankopplungsstellen der auf das Maschinengestell wirkenden Kräfte nicht möglich. The embroidery machine comprises at least one connected to the machine frame vibration compensator with at least one mass body which is drivable synchronously to the drive shaft for performing a cyclic movement sequence. By accelerations of this mass body or these mass body forces or periodic force curves are exerted on the machine frame, which counteract the force curves of the stitch formation members such that the resulting oscillation amplitude of the machine frame is reduced or minimized. The force effects on the machine frame caused by the stitch formation organs are thus at least partially compensated by the force curves caused by the vibration compensator. Complete extinction or compensation of the vibrations or the forces causing them is not possible because of the complexity of the system, in particular because of the different coupling points of the forces acting on the machine frame.

[0010] Ohne weitere Hinweise ist der Ausdruck «Kompensation» als «teilweise Kompensation» zu verstehen, wobei der Schwingungskompensator einen möglichst komplementären Kraftverlauf zum Kraftverlauf der stichbildenden Organe auf das Maschinengestell ausübt und so die Schwingungsamplitude des Maschinengestells verkleinert bzw. minimiert. Without further reference, the expression "compensation" is to be understood as "partial compensation", the oscillation compensator exerting a force curve as complementary as possible to the force curve of the stitch-forming organs on the machine frame and thus reducing or minimizing the oscillation amplitude of the machine frame.

[0011] Vorzugsweise erfolgt der Antrieb des Massekörpers durch mechanische Kopplung mit der Antriebswelle der Stickmaschine. Insbesondere kann der Massekörper bzw. einer der Massekörper exzentrisch direkt mit der Antriebswelle verbunden werden. Preferably, the drive of the mass body by mechanical coupling with the drive shaft of the embroidery machine. In particular, the mass body or one of the mass body can be connected eccentrically directly to the drive shaft.

[0012] Zusätzlich oder alternativ zur Antriebswelle können andere bzw. weitere Ausgleichswellen vorgesehen sein, die parallel zur Antriebswelle ausgerichtet sind und mit gleichem oder gegenläufigem Drehsinn mit der durch die Antriebswelle vorgegebenen Grunddrehzahl oder einem mehrfachen dieser Grunddrehzahl antreibbar sind. Additionally or alternatively to the drive shaft other or further balance shafts may be provided, which are aligned parallel to the drive shaft and with the same or opposite direction of rotation with the predetermined by the drive shaft base speed or a multiple of this basic speed can be driven.

[0013] Vorzugsweise umfasst jeder Schwingungskompensator für die Grunddrehzahl und mindestens eine weitere Drehzahl je zwei Ausgleichswellen mit gegenläufigem Drehsinn. Die Massekörper an je zwei Ausgleichswellen mit gleicher Drehzahl sind gleich ausgebildet und so an diesen Ausgleichswellen befestigt, dass sich ihre Fliehkräfte in Wirkrichtung der Sticknadeln positiv überlagern bzw. addieren, in quer dazu liegender Richtung hingegen aufheben. Preferably, each vibration compensator for the base speed and at least one additional speed each comprises two balance shafts with opposite directions of rotation. The mass body of two balancing shafts with the same speed are the same design and attached to these balancer shafts that their centrifugal forces positively overlap or add in the direction of the needle sticks, on the other hand cancel in transverse direction.

[0014] Die Winkellagen der Massekörper an den synchron zur Antriebswelle drehbaren Ausgleichswellen werden so eingestellt, dass der vom Schwingungskompensator beim Drehen der Antriebswelle bewirkte Kraftverlauf während einer Umdrehung der Hauptwelle bestmöglich komplementär zum Kraftverlauf der stichbildenden Organe ist. The angular positions of the mass body to the synchronous to the drive shaft rotatable balancing shafts are adjusted so that the force caused by the vibration compensator during rotation of the drive shaft during one revolution of the main shaft is optimally complementary to the force curve of the stitch-forming organs.

[0015] Als besonders vorteilhaft für die Bewegungsübertragung zwischen drehbaren Wellen erweisen sich Zahnriemen, da sie wartungsfrei sind und im Vergleich zu Zahnrädern geräuscharm arbeiten. Dies gilt sowohl für die Bewegungsübertragung von der Antriebswelle der Stickmaschine an eine parallele Hauptwelle bzw. erste Ausgleichswelle des Schwingungskompensators als auch für die Übertragung von Bewegungen auf möglicherweise vorhandene weitere drehbare Ausgleichswellen des Schwingungskompensators. Das Verhältnis zwischen der Drehzahl der ersten Ausgleichswelle und der Antriebswelle ist durch die Wirkverbindung mittels Zahnriemen fest vorgegeben. Vorzugsweise ist dieses erste Verhältnis 1:1, da in der Regel pro Umdrehung der Antriebswelle ein vollständiger Stichzyklus ausgeführt wird. Durch die Hin-und Herbewegung der Stichbildungsorgane während eines Stichzyklus entspricht dies auch der Grundfrequenz der an das Maschinengestell übertragenen Kräfte. To prove particularly advantageous for the transmission of motion between rotatable shafts timing belt, since they are maintenance-free and operate quietly compared to gears. This applies both to the motion transmission from the drive shaft of the embroidery machine to a parallel main shaft or first balance shaft of the vibration compensator and for the transmission of movements to possibly existing further rotatable balance shafts of the vibration compensator. The ratio between the speed of the first balance shaft and the drive shaft is fixed by the operative connection by means of toothed belt. Preferably, this first ratio is 1: 1, as a rule, a complete stitch cycle is performed per revolution of the drive shaft. Due to the reciprocating motion of the stitch formation members during a stitch cycle, this also corresponds to the fundamental frequency of the forces transmitted to the machine frame.

[0016] Die Übertragung von Kräften bei der Grossstickmaschine an das Maschinengestell wird hauptsächlich durch die horizontale Hin- und Herbewegung der Stichbildungsorgane quer zur Antriebswelle in Wirkrichtung der Sticknadeln verursacht, da diese Drehmomente auf das Maschinengestell ausüben, welches unten an einem Fundament mit grosser Masse verankert ist. Kräfte, die beim Antreiben der Stichbildungsorgane in vertikaler Richtung bzw. in Richtung des Fundaments auf das Maschinengestell wirken, sind für den Schwingungskompensator von untergeordneter Bedeutung. Deshalb genügt es in einer ersten Näherung, den ■ Schwingungskompensator so auszubilden, dass er Schwingungsamplituden des Maschinengestells in horizontaler Richtung verringern kann. The transfer of forces in the big embroidery machine to the machine frame is mainly caused by the horizontal reciprocating motion of the stitch forming members transversely to the drive shaft in the effective direction of the needles, as these torques exert on the machine frame, which anchors down to a foundation with large mass is. Forces which act on the machine frame in the vertical direction or in the direction of the foundation when driving the stitch formation members are of secondary importance for the vibration compensator. Therefore, in a first approximation, it is sufficient to design the vibration compensator so that it can reduce vibration amplitudes of the machine frame in the horizontal direction.

[0017] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Eingrenzung der Ausgleichsrichtung von Fliehkräften dadurch erreicht, dass der Schwingungskompensator zusätzlich zur ersten Ausgleichswelle eine parallele zweite Ausgleichswelle umfasst, die so mit der ersten Ausgleichswelle gekoppelt ist, dass sie mit gegenläufigem Drehsinn und gleicher Drehzahl antreibbar ist. An den beiden Ausgleichswellen sind exzentrische Massekörper so angeordnet und ausgebildet, dass sich ihre auf die jeweiligen Wellen ausgeübten Fliehkräfte in Richtung der Hin- und Herbewegung der Stichbildungsorgane addieren und quer dazu, also in vertikaler Richtung zumindest näherungsweise vollständig kompensieren. Die Lagewinkel der exzentrischen Massekörper an den Ausgleichswellen werden so festgelegt, dass ihre Fliehkräfte jenen der Stichbildungsorgane in Richtung der Hin- und Herbewegung dieser Organe entgegen gerichtet sind. Bei geeigneter Masse und Anordnung der exzentrischen Massekörper kann die Amplitude der von den Stichbildungsorganen verursachten Schwingungen des Maschinengestells bereits deutlich reduziert werden. In a preferred embodiment of the invention, the delimitation of the compensation direction of centrifugal forces is achieved in that the vibration compensator in addition to the first balance shaft comprises a parallel second balance shaft which is coupled to the first balance shaft, that they can be driven with opposite rotation and the same speed is. At the two balance shafts eccentric mass body are arranged and designed so that their forces exerted on the respective shafts centrifugal forces in the direction of the reciprocating motion of the stitch forming members add and transverse to it, so at least approximately completely compensate in the vertical direction. The angles of the eccentric mass body on the balance shafts are set so that their centrifugal forces are directed against those of the stitch forming members in the direction of the reciprocation of these organs. With a suitable mass and arrangement of the eccentric mass body, the amplitude of the vibrations caused by the stitch formation organs of the machine frame can already be significantly reduced.

[0018] Da die zeitlichen Abläufe der zyklischen Bewegungen der Stichbildungsorgane gegenüber einer sinusförmigen Bewegung Abweichungen und somit auch zusätzlich unterschiedliche Beschleunigungen und Verzögerungen aufweisen, haben auch die an das Maschinengestell übertragenen Schwingungen keine reine Sinusform. Im Weiteren überlagern sich am Maschinengestell Schwingungen von Stichbildungsorganen einer Vielzahl von Stickstellen, die entlang der Antriebswelle angeordnet sind. Der zeitliche Verlauf der Schwingung bzw. der Auslenkung bezüglich der Ruhelage an einer bestimmten Stelle des Maschinengestells und insbesondere deren Maximalwerte sind von verschiedenen Faktoren abhängig. Solche Faktoren sind beispielsweise die Anzahl und Anordnung von Stützstellen, an denen das Maschinengestell am Fundament verankert ist, die Lage am Maschinengestell, insbesondere die Abstände zu benachbarten Stützstellen des Maschinengestells und die Anzahl und Anordnung aktiven Nadelstössel. Since the time sequences of the cyclic movements of the stitch formation organs with respect to a sinusoidal movement deviations and thus also additionally have different accelerations and decelerations, and the transmitted to the machine frame vibrations have no pure sinusoidal shape. In addition, vibrations of stitch formation organs of a multiplicity of embroidery locations, which are arranged along the drive shaft, overlap on the machine frame. The time course of the oscillation or the deflection with respect to the rest position at a certain point of the machine frame and in particular their maximum values are dependent on various factors. Such factors are, for example, the number and arrangement of support points at which the machine frame is anchored to the foundation, the position on the machine frame, in particular the distances to adjacent support points of the machine frame and the number and arrangement of active needle plunger.

[0019] Trotz dieser Komplexität zeigt die Erfindung einen Weg auf, wie die an das Maschinengestell übertragenen Schwingungen weiter reduziert werden können. Eine weitere Analyse des Bewegungsablaufs bzw. der Beschleunigungen der Massen der Stichbildungsorgane zeigt, dass durch eine oder mehrere der folgenden Massnahmen eine weitere Optimierung der Reduktion von Schwingungen des Maschinengestells erreicht werden kann. Despite this complexity, the invention shows a way on how the vibrations transmitted to the machine frame can be further reduced. A further analysis of the sequence of movements or the accelerations of the masses of the stitch formation members shows that one or more of the following measures can be used to achieve a further optimization of the reduction of vibrations of the machine frame.

[0020] Die Ausbildung des Schwingungskompensators zum Erzeugen von Schwingungen mindestens einer höheren Ordnung, also beispielsweise Schwingungen mit zwei-, drei- oder vierfacher Frequenz der durch die Drehzahl der Antriebswelle vorgegebenen Grundfrequenz. Dies kann analog zur Erzeugung der Schwingungen mit der Grundfrequenz erfolgen, wobei zwei weitere Ausgleichswellen mit exzentrischen Massekörpern und gegenläufigem Drehsinn über ein Getriebe mit dem entsprechenden Übersetzungsverhältnis von der Antriebswelle angetrieben werden. Wiederum werden auch bei diesen Ausgleichswellen höherer Ordnung die Massen der Massekörper, deren radialer Abstand zu den jeweiligen Drehachsen und deren Winkellage so festgelegt, dass die Maxima der von den Stichbildungsorganen verursachten resultierenden Schwingung des Maschinengestells weiter minimiert wird. The formation of the vibration compensator for generating vibrations of at least one higher order, so for example vibrations with two, three or four times the frequency specified by the speed of the drive shaft fundamental frequency. This can be done analogously to the generation of the vibrations with the fundamental frequency, wherein two further balance shafts are driven by eccentric mass bodies and opposite direction of rotation via a gear with the corresponding ratio of the drive shaft. Again, the masses of the mass body whose radial distance from the respective axes of rotation and their angular position are set so that the maxima caused by the stitch formation organs resulting vibration of the machine frame is further minimized even with these balancing shafts higher order.

[0021] Anstelle eines einzigen Schwingungskompensators können am Maschinengestell einer Stickmaschine auch mehrere Schwingungskompensatoren z.B. gleichmässig verteilt angeordnet und befestigt werden. Die Lage des bzw. der Schwingungskompensatoren relativ zu den benachbarten Stützstellen des Maschinengestells kann die Einleitung und Wirkung der von den Schwingungskompensatoren generierten Kompensationskräfte mit beeinflussen. Bei Kleinstickmaschinen wird der zu bestickende Stoff unterhalb des Nadelwagens bzw. Trägers in einer horizontalen Ebene gespannt gehalten. Der Nadelwagen ist deshalb nur an seinen beiden Enden verankert, wodurch der ungestützte Bereich zwischen diesen Stützstellen vergleichsweise lang ist. Instead of a single vibration compensator, a plurality of vibration compensators, e.g. evenly distributed and fixed. The position of the vibration compensator (s) relative to the adjacent support points of the machine frame can influence the initiation and effect of the compensation forces generated by the vibration compensators. In small knitting machines to be embroidered fabric under the needle carriage or carrier is kept taut in a horizontal plane. The needle carriage is therefore anchored only at its two ends, whereby the unsupported area between these support points is comparatively long.

[0022] Bei Grossstickmaschinen hingegen ist der Nadelwagen an mehreren Stützstellen abgestützt, die in der Regel in Abständen der Grössenordnung von etwa zwei Metern verteilt über die gesamte Länge des Maschinengestells angeordnet sind. Bei solchen Stickmaschinen werden die Schwingungskompensatoren vorzugsweise bei den Stützstellen angeordnet. For large embroidery machines, however, the needle carriage is supported at a plurality of support points, which are generally distributed at intervals of the order of about two meters over the entire length of the machine frame. In such embroidery machines, the vibration compensators are preferably arranged at the support points.

[0023] Die für die einzelnen Schwingungskompensatoren geeigneten Ausgleichsmassen und die Abstände der Schwerpunkte dieser Ausgleichsmassen von den Drehachsen der zugehörigen Ausgleichswellen werden so festgelegt, dass die resultierende Kraftkomponente dieser Ausgleichsmassen in Wirkrichtung der Sticknadeln beim Drehen der Antriebswelle der entsprechenden resultierenden Kraftkomponente der stichbildenden Organe möglichst gut entgegenwirkt. Falls mehrere Schwingungskompensatoren am Maschinengestell befestigt sind, wird das Maschinengestell in Längsrichtung in mehrere entsprechende Wirkabschnitte unterteilt. Zur Ermittlung der geeigneten Ausgleichsmassen werden bei jedem der Schwingungskompensatoren jeweils nur die Kraftkomponenten der stichbildenden Organe im jeweils gleichen Wirkabschnitt berücksichtigt. The suitable for the individual vibration compensators balancing weights and the distances of the centers of gravity of these balancing weights of the axes of rotation of the associated balance shafts are determined so that the resulting force component of these balancing masses in the effective direction of the needles when turning the drive shaft of the corresponding resultant force component of the stitch-forming organs as well as possible counteracts. If a plurality of vibration compensators are attached to the machine frame, the machine frame is divided longitudinally into a plurality of corresponding effective portions. In order to determine the appropriate balancing weights, only the force components of the stitch-forming organs in each case the same effective section are considered in each of the vibration compensators.

[0024] Die resultierende Kraftkomponente der stichbildenden Organe in einem Wirkabschnitt ist eine periodische Funktion, die sich als Fourierreihe darstellen lässt. Der erste Fourierkoeffizient entspricht jener Kraftkomponente, die in diesem Wirkabschnitt durch die Zentrifugalkräfte der beiden exzentrischen Massekörper kompensiert wird, die an den mit der Grundfrequenz rotierenden Ausgleichswellen gehalten sind. The resulting force component of the stitch-forming organs in an active section is a periodic function that can be represented as a Fourier series. The first Fourier coefficient corresponds to the component of force compensated in this effective section by the centrifugal forces of the two eccentric masses held at the balance shafts rotating at the fundamental frequency.

[0025] Der zweite Fourierkoeffizient entspricht in analoger Weise jener Kraftkomponente, die in diesem Wirkabschnitt durch die Zentrifugalkräfte der beiden exzentrischen Massekörper kompensiert wird, die an den mit der zweifachen Grundfrequenz rotierenden Ausgleichswellen gehalten sind. Aus der Zentrifugalkraft kann für jeden der Massekörper bei gegebenem Abstand des Schwerpunkts von der Drehachse der zugehörigen Antriebswelle die erforderliche Masse ermittelt werden oder umgekehrt. The second Fourier coefficient corresponds in an analogous manner to that force component which is compensated in this effective section by the centrifugal forces of the two eccentric mass bodies, which are held at the balancing shafts rotating at twice the fundamental frequency. From the centrifugal force can be determined for each of the mass body at a given distance of the center of gravity of the axis of rotation of the associated drive shaft, the required mass or vice versa.

[0026] Alternativ kann die Ermittlung geeigneter Ausgleichsmassen und geeigneter Abstände der Schwerpunkte dieser Ausgleichsmassen von den jeweiligen Drehachsen auch experimentell erfolgen. Dabei kann für unterschiedliche Konstellationen der Massekörper das Schwingverhalten der Maschine entweder subjektiv durch die Wahrnehmung einer Person oder objektiv mittels geeigneter Schwingungssensoren, welche die Schwingungen des Maschinengestells vorzugsweise richtungsabhängig erfassen, beurteilt werden. Alternatively, the determination of suitable balancing weights and suitable distances of the centers of gravity of these balancing weights of the respective axes of rotation can also be done experimentally. In this case, for different constellations of the mass body, the vibration behavior of the machine either subjectively by the perception of a person or objectively by means of suitable vibration sensors, which detect the vibrations of the machine frame, preferably direction-dependent, are assessed.

[0027] Bei einer alternativen Ausbildung der Erfindung könnten die Ausgleichswellen des Schwingungskompensators auch durch einen separaten Antrieb, beispielsweise durch einen Servomotor angetrieben werden, wobei die Drehgeschwindigkeit und Phasenlage durch sensorisch erfasste Schwingungen des Maschinengestells gesteuert oder geregelt werden. In an alternative embodiment of the invention, the balance shafts of the Schwingungskompensators could also be driven by a separate drive, for example by a servo motor, wherein the rotational speed and phase angle are controlled or regulated by sensory detected vibrations of the machine frame.

[0028] Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen <tb>Fig. 1<SEP>einen Querschnitt einer Stickmaschine im Bereich der Stichbildungsorgane, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, <tb>Fig. 2<SEP>ein Diagramm mit zyklischen Bewegungsabläufen von Stichbildungsorganen bei einer Stickmaschine, <tb>Fig. 3<SEP>ein Diagramm mit Lage-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverläufen einer Sticknadel während der Ausführung eines Stichzyklus, <tb>Fig. 4<SEP>ein Kraft-Zeit-Diagramm mit den Kraftverläufen zweier Kompensationsmassen und des Kraftverlaufs der resultierenden Kompensationskraft, <tb>Fig. 5<SEP>ein Kraft-Zeit-Diagramm mit den resultierenden, während eines Stichzyklus auf das Maschinengestell ausgeübten Kraftverläufen mit und ohne Kompensationskräften, <tb>Fig. 6<SEP>einen perspektivisch dargestellten Teilausschnitt einer Stickmaschine mit einem Schwingungskompensator, <tb>Fig. 7<SEP>einen Querschnitt der Anordnung aus Fig. 5 , <tb>Fig. 8<SEP>eine Aufsicht auf die Anordnung aus Fig. 5 .Based on some figures, the invention will be described in more detail below. Show <Tb> FIG. 1 <SEP> a cross-section of an embroidery machine in the region of the stitch forming members, as known from the prior art, <Tb> FIG. 2 <SEP> is a diagram with cyclic movements of stitch forming members in an embroidery machine, <Tb> FIG. 3 <SEP> a diagram with position, speed and acceleration characteristics of an embroidery needle during the execution of a stitch cycle, <Tb> FIG. 4 <SEP> a force-time diagram with the force curves of two compensation masses and the force curve of the resulting compensation force, <Tb> FIG. 5 <SEP> a force-time diagram with the resulting force curves applied to the machine frame during one stitch cycle with and without compensating forces, <Tb> FIG. 6 <SEP> a partial perspective view of an embroidery machine with a vibration compensator, <Tb> FIG. 7 <SEP> a cross section of the arrangement of Fig. 5, <Tb> FIG. 8 <SEP> is a plan view of the arrangement of FIG. 5.

[0029] Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer herkömmlichen Stickmaschine im Bereich einer Stickstelle. An einem Maschinengestell 1 sind parallel zueinander mehrere Antriebswellen 3 gelagert, welche mittels Kurvenscheiben 5 und Rollenhebeln 7 Stichbildungsorgane zum Ausführen zyklischer Bewegungsabläufe antreiben. Insbesondere werden bei einer Vielzahl in Längsrichtung der Antriebswellen 3 nebeneinander angeordneten Stickstellen Nadelstössel 9, an denen Sticknadeln 11 befestigt sind, Fadenleiter 13 sowie Stoffdrücker 15 synchron zur Drehzahl der Antriebswellen 3 in Wirkrichtung der Sticknadeln 11 hin und her bewegt, was durch die Doppelpfeile PI, P2 und P3 in Fig. 1 dargestellt ist. Die Nadelstössel 9 sind über Nadelpleuel 10 mit einer Ein-Aus-Welle 12 gekoppelt, die durch die Rollenhebel 7 mittels Kurbeln 8 um eine Schwenkwelle 14 schwenkbar sind (Fig. 6 ). Fig. 1 shows a cross section of a conventional embroidery machine in the area of an embroidery point. On a machine frame 1, a plurality of drive shafts 3 are mounted parallel to each other, which drive by means of cams 5 and roller levers 7 Stichbildungsorgane for carrying out cyclic movement sequences. In particular, in a plurality in the longitudinal direction of the drive shafts 3 side by side arranged embroidery pins tappets 9 are attached to which embroidery needles 11, thread guide 13 and presser 15 synchronously to the rotational speed of the drive shafts 3 in the effective direction of the embroidery needles 11 moves back and forth, which by the double arrows PI, P2 and P3 in Fig. 1 is shown. The needle plungers 9 are coupled via Nadelpleuel 10 with an on-off shaft 12 which are pivotable by the roller lever 7 by means of cranks 8 about a pivot shaft 14 (Fig. 6).

[0030] Die Stichbildungsorgane sind an einem Träger 17 des Maschinengestells 1 gelagert. Beim Sticken werden insbesondere durch beschleunigte Massen der Stichbildungsorgane Kräfte bzw. Drehmomente auf das Maschinengestell 1 ausgeübt. Die resultierenden Kraftverläufe wiederholen sich bei jedem Stichzyklus und können Schwingungen bzw. Vibrationen des Maschinengestells 1 verursachen. The stitch forming members are mounted on a support 17 of the machine frame 1. When embroidering forces or torques are exerted on the machine frame 1 in particular by accelerated masses of stitch forming organs. The resulting force curves are repeated at each stitch cycle and can cause vibrations or vibrations of the machine frame 1.

[0031] Fig. 2 zeigt für eine Standard-Stickmaschine, wie sie aus «Stickereitechniken», Fachbuch der Hand- und Maschinenstickerei von Friedrich Schöner und Klaus Freier, S. 60–63, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1982 bekannt ist, in einem Weg-Zeit-Diagramm die zeitlichen Abläufe der Bewegungen des Nadelstössels 9 (Kurve K1), des Fadenleiters 13 (Kurve K2) und des Stoffdrückers 15 (Kurve K3) in Wirkrichtung der Sticknadel 11 während eines Stichzyklus, was einer vollen Umdrehung der Antriebswellen 3 um 360° entspricht. Die Richtung der Abszisse entspricht der Zeit t, die Richtung der Ordinate der Position s. Fig. 3 zeigt in einem Diagramm für die Bewegung des Nadelstössels 9 bzw. den Hub der Sticknadel 11 während eines Stichzyklus zusätzlich zur Kurve K1 deren erste zeitliche Ableitung bzw. die Geschwindigkeit (Kurve K1 ́ ́) und deren zweite zeitliche Ableitung bzw. die Beschleunigung (Kurve K1 ́ ́). In Richtung der Abszisse ist die Zeit t eingetragen. Der dargestellte Zeitausschnitt entspricht einer vollen Umdrehung der Antriebswelle 3. In Richtung der Ordinate ist für die Kurve K1 die Position s, für die Kurve K1 ́ die Geschwindigkeit v und für die Kurve K1 ́ ́ die Beschleunigung a der Nadelstössel 9 abgebildet. Die Beschleunigungskurve K1 ́ ́ repräsentiert in Verbindung mit der Masse des Stichbildungsorgans auch die von diesem Stichbildungsorgan während eines Stichzyklus auf das Maschinengestell 1 ausgeübten Kräfte bzw. den entsprechenden Kraftverlauf in Wirkrichtung der Sticknadeln 11. Der Kraftverlauf ergibt sich durch Multiplikation der Beschleunigungswerte mit den beschleunigten Stickstellenmassen. Dieser Kraftverlauf zum Bewegen der Sticknadeln 11 hat während eines Stichzyklus zwei Maxima und zwei Minima. Fig. 2 shows for a standard embroidery machine, as it is known from "Embroidery techniques", textbook of hand and machine embroidery by Friedrich Schoner and Klaus Freier, pp. 60-63, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1982, in a Weg- Time diagram the timing of the movements of the needle tappet 9 (curve K1), the thread guide 13 (curve K2) and the fabric presser 15 (curve K3) in the effective direction of the embroidery needle 11 during a stitch cycle, resulting in a full rotation of the drive shafts 3 by 360 ° equivalent. The direction of the abscissa corresponds to the time t, the direction of the ordinate of the position s. Fig. 3 shows in a diagram for the movement of the needle tappet 9 and the stroke of the needle 11 during a stitch cycle in addition to the curve K1 whose first time derivative or the speed (curve K1) and the second time derivative or acceleration (Curve K1). The time t is entered in the direction of the abscissa. In the direction of the ordinate, the position s is shown for the curve K1, the speed v for the curve K1 and the acceleration a of the needle tappets 9 for the curve K1. The acceleration curve K1, in conjunction with the mass of the stitch formation member, also represents the forces exerted by this stitch formation member on the machine frame 1 during one stitch cycle or the corresponding force profile in the effective direction of the embroidery needles 11. The force profile results from multiplication of the acceleration values with the accelerated embroidery stitch masses , This force profile for moving the embroidery needles 11 has two maxima and two minima during one stitch cycle.

[0032] In analoger Weise werden auch die von den anderen Stichbildungsorganen auf das Maschinengestell 1 ausgeübten Kräfte berechnet und anschliessend zu einem resultierenden Kraftverlauf addiert. In an analogous manner, the forces exerted by the other stitch forming members on the machine frame 1 forces are calculated and then added to a resulting force curve.

[0033] Fig. 4 zeigt in einem Kraft-Zeit-Diagramm die Kraftverläufe zweier exzentrischer Massekörper 21 an Ausgleichswellen 23, die mit zweifacher (gepunktete Kurve A) bzw. dreifacher (unterbrochene Kurve B) Grunddrehzahl rotieren. Die ausgezogen dargestellte Kurve C zeigt den durch Superposition der Kraftverläufe A und B resultierenden Kompensationskraftverlauf. Fig. 5 zeigt in einem Kraft-Zeit-Diagramm durch die unterbrochen dargestellte Linie R1 die resultierende Kraft F bzw. den resultierenden Kraftverlauf, den die Stichbildungsorgane gemeinsam auf das Maschinengestell 1 ausüben. Zusätzlich ist als ausgezogene Linie R2 der resultierende Gesamtkraftverlauf dargestellt, der sich durch Überlagerung mit den vom Schwingungskompensator 2 auf das Maschinengestell 1 ausgeübten Kräften ergibt. Der resultierende Kraftverlauf R1 der Stichbildungsorgane ist eine periodische Funktion und kann demnach als Fourierreihe dargestellt bzw. in eine Überlagerung sinusförmiger Schwingungen zerlegt werden, deren Frequenzen die Grundfrequenz bzw. die Drehzahl der Antriebswelle 3 und ganzzahlige Vielfache davon sind. Allgemein kann ein Kraftverlauf in einer ersten Näherung allein durch eine Schwingung mit der Grundfrequenz bzw. einem ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz dargestellt werden. Durch Berücksichtigung zusätzlicher weiterer Frequenzanteile kann der Kraftverlauf genauer dargestellt werden. Die Gewichtung der einzelnen Frequenzanteile entspricht den von den entsprechenden exzentrischen Massekörpern 21 erzeugten Fliehkräften. Fig. 4 shows in a force-time diagram, the force curves of two eccentric mass body 21 of balance shafts 23, which rotate with two times (dotted curve A) and three times (broken curve B) basic speed. The solid curve C shows the resulting superposition of the force curves A and B compensation force curve. FIG. 5 shows, in a force-time diagram through the interrupted line R1, the resultant force F or the resulting force curve which the stitch formation members jointly exert on the machine frame 1. In addition, as a solid line R2, the resulting total force curve is shown, which results from superposition with the forces exerted by the vibration compensator 2 on the machine frame 1 forces. The resulting force curve R1 of the stitch formation members is a periodic function and can therefore be represented as Fourier series or decomposed into a superimposition of sinusoidal oscillations whose frequencies are the fundamental frequency or the rotational speed of the drive shaft 3 and integer multiples thereof. In general, a force curve in a first approximation can be represented solely by an oscillation with the fundamental frequency or an integral multiple of the fundamental frequency. By considering additional additional frequency components of the force curve can be displayed in more detail. The weighting of the individual frequency components corresponds to the centrifugal forces generated by the corresponding eccentric mass bodies 21.

[0034] Erfindungsgemäss wird am Maschinengestell 1 nun mindestens ein Schwingungskompensator 2 befestigt, der dazu ausgebildet ist, Kompensationskräfte auf das Maschinengestell 1 auszuüben, welche den Kräften der Stichbildungsorgane entgegenwirken und diese zumindest teilweise aufheben. Dadurch können Schwingungen bzw. allgemein Vibrationen des Maschinengestells 1 verhindert oder zumindest deutlich reduziert werden. Jeder Schwingungskompensator 2 umfasst mindestens einen Massekörper 21, der synchron zur Bewegung der Antriebswelle 3 zum Ausführen zyklischer Bewegungsabläufe antreibbar ist, wobei durch Beschleunigungen dieses mindesten einen Massekörpers 21 bewirkte Kompensationskräfte an das Maschinengestell 1 übertragbar sind, die den Kräften der Stichbildungsorgane zumindest in bzw. entgegen der Wirkrichtung der Sticknadeln 11 entgegenwirken und diese zumindest teilweise kompensieren. Dadurch können Schwingungen bzw. allgemein Vibrationen des Maschinengestells 1 beim Sticken deutlich reduziert werden. Dies wiederum ermöglicht das Sticken mit weit höheren Drehzahlen. According to the invention, at least one vibration compensator 2 is now attached to the machine frame 1, which is designed to exert compensation forces on the machine frame 1, which counteract the forces of the stitch formation members and at least partially cancel them. As a result, vibrations or general vibrations of the machine frame 1 can be prevented or at least significantly reduced. Each vibration compensator 2 comprises at least one mass body 21, which is drivable in synchronism with the movement of the drive shaft 3 for performing cyclic motion sequences, which caused by accelerations of this at least one mass body 21 compensation forces are transmitted to the machine frame 1, the forces of the stitch formation organs at least in or opposite counteract the effective direction of the embroidery needles 11 and compensate for this at least partially. As a result, vibrations or general vibrations of the machine frame 1 during embroidering can be significantly reduced. This in turn allows embroidering at much higher speeds.

[0035] Fig. 6 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Stickmaschine mit einer bevorzugten Ausführungsform des Schwingungskompensators 1. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt der Anordnung aus Fig. 6 und Fig. 8 eine Aufsicht. Der Schwingungskompensator umfasst insgesamt vier Massekörper 21a, 21b, 21c, 21d, die z.B. mittels Rohrschellen an parallel zur Haupt- bzw. Antriebswelle 3 ausgerichteten, drehbar gelagerten Ausgleichswellen 23a, 23b, 23c, 23d so befestigt sind, dass ihr Masseschwerpunkt exzentrisch bzw. in einem vorgegebenen radialen Abstand zur jeweiligen Drehachse liegt. Da der erste Massekörper 21a an der Antriebswelle 3 befestigt ist, hat diese zugleich die Funktion der ersten Ausgleichswelle 23a. Die weiteren Ausgleichswellen 23b, 23c, 23d sind in einem (nicht dargestellten) Gehäuse drehbar gelagert, wobei dieses Gehäuse zur Übertragung von Kräften starr mit dem Maschinengestell 1 (nicht dargestellt) verbunden, insbesondere am Maschinengestell 1 festgeschraubt ist. Mit solchen Schwingungskompensatoren 1 können problemlos auch bestehende Stickmaschinen nachgerüstet werden. Alternativ könnte auch die erste Ausgleichswelle 23a unabhängig von der Antriebswelle 3 innerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Durch das Anbringen des ersten Massekörpers 21a an der Antriebswelle 3 kann jedoch Platz eingespart werden. Die Gehäuse solcher Schwingungskompensatoren 1 können vergleichsweise kompakt aufgebaut sein. Fig. 6 shows a partial perspective view of an embroidery machine with a preferred embodiment of the vibration compensator 1. Fig. 7 shows a cross section of the arrangement of Fig. 6 and Fig. 8 is a plan view. The vibration compensator comprises a total of four mass bodies 21a, 21b, 21c, 21d, e.g. by means of pipe clamps on parallel to the main or drive shaft 3 aligned, rotatably mounted balance shafts 23a, 23b, 23c, 23d are fixed so that their center of mass is eccentric or at a predetermined radial distance from the respective axis of rotation. Since the first mass body 21a is fixed to the drive shaft 3, this also has the function of the first balance shaft 23a. The further balance shafts 23b, 23c, 23d are rotatably mounted in a housing (not shown), said housing being rigidly connected to the machine frame 1 (not shown) for transmitting forces, in particular being screwed tight to the machine frame 1. With such Schwingungskompensatoren 1 also existing embroidery machines can be retrofitted easily. Alternatively, the first balance shaft 23a could be arranged independently of the drive shaft 3 within the housing. By attaching the first mass body 21a to the drive shaft 3, however, space can be saved. The housing of such vibration compensators 1 can be constructed comparatively compact.

[0036] Vorzugsweise werden die Schwingungskompensatoren 1 bzw. Ausgleichsgetriebe innerhalb der Stickmaschine angeordnet, wo sie den Fadenverlauf nicht behindern und wo auch keine Verletzungsgefahr besteht. Selbstverständlich kann das Gehäuse so ausgebildet sein, dass es eine Schutzfunktion hat. Preferably, the vibration compensators 1 and differential gear are arranged within the embroidery machine, where they do not hinder the course of the thread and where there is no risk of injury. Of course, the housing may be formed to have a protective function.

[0037] Der Antrieb der Ausgleichswellen 23a, 23b, 23c, 23d erfolgt durch die Antriebswelle 3, wobei ein erster Zahnriemen 25 bzw. Vorgelegeriemen um ein Abtriebsrad 27 an der Antriebswelle 3 und um ein Antriebsrad 29 an einem aus dem Gehäuse ragenden Ende der Ausgleichswelle 23c geschlungen ist. Durch den kleineren Durchmesser des Antriebsrads 29 im Vergleich zum Abtriebsrad 27 wird ein Übersetzungsverhältnis von z.B. 2:1 vorgegeben. Die Ausgleichswelle 23c dreht sich somit mit der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle 3 und mit gleichem Drehsinn. Im Inneren des Gehäuses ist ein beidseits verzahnter Wenderiemen 30 so um ein Wenderad 31c und um Riemenräder 31b, 31d an den Ausgleichswellen 23b, 23c, 23d geschlungen, dass die Wellen 23b, 23d mit gegenläufigem Drehsinn zur Ausgleichswelle 23c antreibbar sind. Die Durchmesser des Wenderads 31c und der Riemenräder 31b, 31d sind so bemessen, dass die beiden Ausgleichswellen 23c und 23d gegenläufig zueinander mit der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle 3 angetrieben werden und die Ausgleichswelle 23b mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 3, aber gegenläufig zu dieser angetrieben wird. Die Winkellagen der Massekörper 21a, 21b, 21c, 21d an den jeweiligen Ausgleichswellen 23a, 23b, 23c, 23d werden relativ zueinander so festgelegt, dass sich die Fliehkräfte der drehenden Massekörper 21a und 21b und jene der drehenden Massekörper 21c und 21d in Wirkrichtung der Sticknadeln 11 positiv überlagern und orthogonal dazu aufheben. Im Weiteren werden die Drehlage der Antriebswelle 3 und damit auch die Drehlagen der Ausgleichswellen 23a, 23b, 23c, 23d, bei der die Massekörper 21a, 21b, 21c, 21d in Wirkrichtung der Sticknadeln 11 gleich ausgerichtet sind, so eingestellt, dass eine optimale Reduktion des resultierenden Gesamtkraftverlaufs erreicht wird, bei der die Schwingungen bzw. Vibrationen des Maschinengestells 1 minimal sind. Die Ermittlung solcher Drehlagen kann z.B. rechnerisch erfolgen, wobei jene Drehlage bestimmt wird, bei der die Amplitude bzw. die Differenz zwischen dem höchsten Scheitelwert S und dem tiefsten Scheitelwert S ́ des resultierenden Gesamtkraftverlaufs R2 minimal ist. Alternativ kann ein geeigneter Wert für die Drehlage der Antriebswelle, bei der die Massekörper 21a, 21b, 21c, 21d gleich ausgerichtet sind, auch experimentell ermittelt werden, indem ausgehend von einer plausiblen Drehlage der Drehwelle das Schwing- und Vibrationsverhalten des Maschinengestells 1 analysiert wird. Eine plausible Drehlage ist z.B. jene, bei welcher der resultierende Kraftverlauf R1 der Stichbildungsorgane ein Minimum aufweist. The drive of the balance shafts 23a, 23b, 23c, 23d is effected by the drive shaft 3, wherein a first toothed belt 25 or counter belt around a driven gear 27 on the drive shaft 3 and a drive wheel 29 at an end of the balance shaft projecting from the housing 23c is looped. Due to the smaller diameter of the drive wheel 29 compared to the output gear 27, a gear ratio of e.g. 2: 1 specified. The balance shaft 23c thus rotates at twice the speed of the drive shaft 3 and with the same sense of rotation. In the interior of the housing, a double-sided toothed turning belt 30 is wrapped around a turning wheel 31c and around pulleys 31b, 31d on the balance shafts 23b, 23c, 23d in such a way that the shafts 23b, 23d can be driven in the opposite direction of rotation to the balance shaft 23c. The diameters of the turning wheel 31c and the pulleys 31b, 31d are so dimensioned that the two balance shafts 23c and 23d are driven in opposite directions at twice the speed of the drive shaft 3 and the balance shaft 23b at the same speed as the drive shaft 3, but in opposite directions is driven. The angular positions of the mass bodies 21a, 21b, 21c, 21d on the respective balance shafts 23a, 23b, 23c, 23d are set relative to each other such that the centrifugal forces of the rotating mass bodies 21a and 21b and those of the rotating mass bodies 21c and 21d in the effective direction of the embroidery needles Superimpose 11 positively and cancel orthogonal to it. Furthermore, the rotational position of the drive shaft 3 and thus also the rotational positions of the balance shafts 23a, 23b, 23c, 23d, in which the mass body 21a, 21b, 21c, 21d are aligned in the effective direction of the embroidery needles 11, set so that an optimal reduction the resulting total force curve is achieved, in which the vibrations or vibrations of the machine frame 1 are minimal. The determination of such rotational positions can e.g. mathematically, whereby that rotational position is determined at which the amplitude or the difference between the highest peak value S and the lowest peak value S of the resulting total force curve R2 is minimal. Alternatively, a suitable value for the rotational position of the drive shaft, in which the mass bodies 21a, 21b, 21c, 21d are aligned identically, can also be determined experimentally by analyzing the vibration and vibration behavior of the machine frame 1 starting from a plausible rotational position of the rotary shaft. A plausible rotational position is e.g. those in which the resulting force curve R1 of the stitch formation members has a minimum.

[0038] Als weitere Parameter können durch Variation der Massen und/oder der radialen Lage der Schwerpunkte der Massekörper 21a, 21b, 21c, 21d die Fliehkräfte dieser Massekörper optimiert werden, um den Gesamtkraftverlauf zu minimieren. Da Schwingungskompensatoren 2 bei unterschiedlichen Bestückungen der Stickmaschine mit Sticknadeln 11 bzw. in unterschiedlichen Konfigurationen Schwingungen bzw. Vibrationen des Maschinengestells 1 minimieren sollen, ist es zweckmässig die Optimierung der Fliehkräfte für eine Stickmaschine mit einer reduzierten Bestückung oder mit einer Minimalbestückung vorzunehmen, wenn also beispielsweise nur jede vierte oder jede achte Sticknadel 11 bestückt ist. By varying the masses and / or the radial position of the centers of gravity of the mass bodies 21a, 21b, 21c, 21d, the centrifugal forces of these mass bodies can be optimized as further parameters in order to minimize the overall force curve. Since vibration compensators 2 should minimize vibrations or vibrations of the machine frame 1 in different configurations of the embroidery machine with embroidery needles 11 or in different configurations, it is expedient to optimize the centrifugal forces for an embroidery machine with a reduced assembly or with a minimum assembly, if, for example, only every fourth or every eighth needle 11 is equipped.

[0039] Bei alternativen Ausführungsformen kann der Schwingungskompensator 2 z.B. nur einen Massekörper 21a an der Antriebswelle 3 umfassen oder nur Massekörper 21a, 21b, die mit der Grundfrequenz oder einem Mehrfachen der Grundfrequenz antreibbar sind oder zusätzlich weitere Massekörper 21, die mit einer oder mehreren zusätzlichen Drehzahlen höherer Ordnung antreibbar sind (nicht dargestellt). In alternative embodiments, the vibration compensator 2 may be e.g. comprise only one mass body 21a on the drive shaft 3 or only mass body 21a, 21b, which are drivable at the fundamental frequency or a multiple of the fundamental frequency or in addition further mass body 21 which are driven with one or more additional rotational speeds of higher order (not shown).

[0040] Bei weiteren alternativen Ausführungsformen kann der Schwingungskompensator 2 z.B. einen autonomen Antrieb, insbesondere einen Servomotor zum Beschleunigen eines Massekörpers 21 für die Erzeugung von Kompensationskräften umfassen (nicht dargestellt). Dabei werden Schwingungen bzw. Vibrationen des Maschinengestells 1 vorzugsweise richtungsabhängig mittels geeigneter Sensoren erfasst. Der Servomotor wird in Abhängigkeit der erfassten Messgrössen so gesteuert oder geregelt, dass Schwingungen bzw. Vibrationen minimal sind (nicht dargestellt). Massekörper 21 können alternativ auch linear bewegt und in Wirkrichtung der Sticknadeln 11 beschleunigt werden. Im Weiteren können Stickmaschinen in Längsrichtung des Maschinengestells 1 verteilt einen oder mehrere Schwingungskompensatoren 2 umfassen. In further alternative embodiments, the vibration compensator 2 may be e.g. an autonomous drive, in particular a servomotor for accelerating a mass body 21 for the generation of compensation forces comprise (not shown). In this case, vibrations or vibrations of the machine frame 1 are preferably detected depending on the direction by means of suitable sensors. The servo motor is controlled or regulated as a function of the detected measured variables in such a way that oscillations or vibrations are minimal (not shown). Alternatively, mass bodies 21 can also be moved linearly and accelerated in the effective direction of the embroidery needles 11. Furthermore, embroidery machines can comprise one or more vibration compensators 2 distributed in the longitudinal direction of the machine frame 1.

Legende der BezugszeichenLegend of the reference numbers

[0041] <tb>1<SEP>Maschinengestell <tb>2<SEP>Schwingungskompensator <tb>3<SEP>Antriebswelle <tb>5<SEP>Kurvenscheibe <tb>7<SEP>Rollenhebel <tb>8<SEP>Kurbel <tb>9<SEP>Nadelstössel <tb>10<SEP>Nadelpleuel <tb>11<SEP>Sticknadel <tb>12<SEP>Ein-Aus-Welle <tb>13<SEP>Fadenleiter <tb>14<SEP>Schwenkwelle <tb>15<SEP>Stoffdrücker <tb>17<SEP>Träger <tb>21, 21a, b, c, d<SEP>Massekörper <tb>23a, b, c, d<SEP>Ausgleichswelle <tb>25<SEP>Erster Zahnriemen <tb>27<SEP>Abtriebsrad <tb>29<SEP>Antriebsrad <tb>30<SEP>Wenderiemen <tb>31c<SEP>Wenderad <tb>31b, d<SEP>Riemenrad[0041] <Tb> 1 <September> machine frame <Tb> 2 <September> Schwingungskompensator <Tb> 3 <September> Drive Shaft <Tb> 5 <September> cam <Tb> 7 <September> roller lever <Tb> 8 <September> Crank <Tb> 9 <September> needle plunger <Tb> 10 <September> Nadelpleuel <Tb> 11 <September> embroidery needle <Tb> 12 <September> on-off shaft <Tb> 13 <September> thread guide <Tb> 14 <September> pivot shaft <Tb> 15 <September> presser <Tb> 17 <September> carrier <tb> 21, 21a, b, c, d <SEP> mass body <tb> 23a, b, c, d <SEP> balance shaft <tb> 25 <SEP> First Timing Belt <Tb> 27 <September> output gear <Tb> 29 <September> Sprockets <Tb> 30 <September> Reversible belt <Tb> 31c <September> turning wheel <tb> 31b, d <SEP> Pulley

Claims

1. embroidery machine, comprising at least one drive shaft (3) for driving Stichbildungsorganen at a plurality in the axial direction of the drive shaft (3) juxtaposed embroidery sites, wherein the Stichbildungsorgane on a machine frame (1) are movably mounted, and wherein the embroidery by cyclic movements of the Forces formed on the machine frame (1), characterized in that at least one vibration compensator (2) is connected to the machine frame (1), that this vibration compensator (2) comprises at least one mass body (21a, 21b, 21c, 21d) which is drivable in synchronism with the movement of the drive shaft (3) for carrying out cyclical movements, wherein compensation forces caused by accelerations of this at least one mass body (21a, 21b, 21c, 21d) are transferable to the machine frame (1) and thereby vibration or vibrations of the machine frame ( 1) can be minimized.

2. Embroidery machine according to claim 1, characterized in that the at least one mass body (21a, 21b, 21c, 21d) of the vibration compensator (2) on a balance shaft (23a, 23b, 23c, 23d) is fixed so that its center of gravity radially spaced to the axis of rotation of this balance shaft (23a, 23b, 23c, 23d), wherein the balance shaft (23a, 23b, 23c, 23d) is the drive shaft (3) or is arranged parallel to the drive shaft (3), and that the balance shaft (23a, 23b, 23c, 23d) can be driven by the drive shaft (3) at the rotational speed of the drive shaft (3) or an integral multiple thereof with the same or opposite rotational sense.

3. embroidery machine according to claim 2, characterized in that at least one balance shaft (23a, 23b, 23c, 23d) of the vibration compensator (2) is mounted in a housing, and that this housing is rigidly connected to the machine frame (1).

4. embroidery machine according to claim 3, characterized in that the at least one balance shaft (23a, 23b, 23c, 23d) by means of a toothed belt (25) by the drive shaft (3) is drivable.

5. embroidery machine according to one of claims 2 to 4, characterized in that the Schwingungskompensator (2) comprises an even number balance shafts (23a, 23b, 23c, 23d) in pairs with opposite sense of rotation and the same speed synchronously with the movement of the drive shaft (3 ), wherein the rotational speeds correspond to those of the drive shaft (3) or an integer multiple thereof.

6. An embroidery machine according to claim 5, characterized in that the vibration compensator (2) comprises four balance shafts (23a, 23b, 23c, 23d) and a transmission, with the two of these balance shafts (23a, 23b) in opposite directions to each other with the base speed of the drive shaft ( 3) are drivable, and with which the other two balance shafts (23c, 23d) in opposite directions to each other with twice the basic speed of the drive shaft (3) are drivable.

7. An embroidery machine according to claim 6, characterized in that the mass body (21a, 21b, 21c, 21d) are formed and fixed to the balance shafts (23a, 23b, 23c, 23d), that their centrifugal forces in the effective direction of the embroidery needles (11 ) positively superimpose and orthogonal to cancel.

8. vibration compensator (2) for an embroidery machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a machine frame with the (1) connectable housing a plurality of balance shafts (23a, 23b, 23c, 23d) are mounted aligned parallel to each other that this Balancing shafts (23a, 23b, 23c, 23d) coupled to each other via a gear and a common drive wheel (29) are driven, and that the transmission is formed so that each of the balance shafts (23a, 23b, 23c, 23d) with an integer Oversize or reduction ratio is drivable.

9. A method for compensating vibrations in an embroidery machine, characterized in that the force exerted by the Stichorganen during a stitch cycle on the machine frame (1) force curve is determined, and in that one or more vibration compensators (2) on the machine frame (1) are attached, which generate in synchronism with the speed of the drive shaft (3) compensation forces, which counteract the forces of the Stichorgane and so minimize vibrations or vibrations of the machine frame (1).