CZ20003808A3 - Otočný chapač ąicího stroje - Google Patents

Description

i Vynález se týká otočného chapače šicího stroje, který se otáčí vysokou rychlostí, a který je vhodný- pro využití u průmyslových šicích strojů.

Dosavadní stav techniky

Známý otočný chapač šicího stroje obvykle sestává z nosiče cívky pro uložení cívky a z vnějšího chapače pro uložení nosiče cívky. Vnější chapač se otáčí, zatímco otáčení nosiče cívky je zabráněno prostřednictvím přídržného členu, uspořádaného na šicím stroji, a zabírajícího s drážkou, vytvořenou v nosiči cívky.

Otočný chapač, používaný u průmyslových šicích strojů, je obvykle vytvořen z oceli. V důsledku toho dochází ke zvýšení koeficientu tření mezi kluznými povrchovými plochami, například mezi vodítkem nosiče cívky a provozní drážkou vnějšího chapače, ve které je toto vodítko nosiče cívky umístěno. V důsledku nárůstu koeficientu tření mezi vodítkem nosiče cívky a provozní drážkou vnějšího chapače je vytvářena velká tlačná síla mezi přídržným členem nosiče cívky a drážkou v nosiči cívky, ve které je tento přídržný člen nosiče cívky uložen.

4444	«	4 44		4 4
•	9	4 ·	4	4	4
•	4 ·	4 4	4	4 4	4
β 9	4	4 4	4	4	4
4 ·	4 · 4	4 4 4 4 4		4 4		4 4

V důsledku shora uvedených skutečností je všeobecně známo, že horní nit nemůže hladce procházet otočným chapačem, přičemž dochází ke změně napětí nitě, což způsobuje zhoršení kvality šitého výrobku, pokud jsou kluzné povrchové plochy otočného chapače opotřebeny.

Za účelem vyřešení tohoto problému byl navržen otočný chapač šicího stroje, který má takovou konstrukci, že je umožněno přivádění maziva na kluzné povrchové plochy. Toto mazivo však pochopitelně často poskvrní nebo znečistí horní a spodní nit, stejně jako šitý výrobek. Proto vyvstával problém, jak zajistit zachování šitého produktu v čistotě.

Za těchto podmínek byl navržen otočný chapač šicího stroje, který může být využíván bez přivádění maziva. Tento typ otočného chapače má kluzné povrchové plochy potaženy například polyetylénovou pryskyřicí o vysoké hustotě, která obsahuje mazivo, nebo tvrdým filmem z materiálu DLC (uhlík ve formě diamantu) nebo uhlíkovou tvrdou potahovou vrstvou.

Avšak moderní průmyslové šicí stroje jsou provozovány při velmi vysokých rychlostech, přičemž například jehla vykonává vratný pohyb maximálně 5 000 krát za minutu, zatímco chapač se otáčí maximálně rychlostí 10 000 otáček za minutu.

U takovýchto šicích strojů s vysokou provozní rychlostí nebylo postačující používat známé kluzné povrchové plochy, potažené syntetickou pryskyřicí s obsahem maziva nebo tvrdou vrstvou za účelem udržování dostatečné trvanlivosti po dlouhou dobu bez přivádění maziva.

Kromě toho tvrdá potahová vrstva například z materiálu DLC přispěje ke zvýšení odolnosti vůči otěru a odolnosti vůči tření, přičemž však může velmi snadno popraskat, neboť tvrdost vlastní potahové vrstvy je zhruba Hv 3 000, a rovněž dále dochází ke zhoršení z hlediska odolnosti vůči zatížení, a v těsném styku se základním materiálem se budou kluzné povrchové plochy vzájemně otírat.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je odstranění shora uvedených problémů, přičemž je hlavním úkolem předmětu tohoto vynálezu vyvinout otočný chapač šicího stroje, který se bude moci otáčet vysokou rychlostí po velmi dlouhou dobu bez přivádění maziva.

Shora uvedených úkolů bylo v souladu s prvním aspektem předmětu tohoto vynálezu dosaženo tím, že byl vyvinut otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky, přičemž alespoň jedna z kluzných povrchových ploch nosiče cívky a vnějšího chapače je potažena vrstvou, obsahující karbidový uhlík, zatímco druhá z kluzných povrchových ploch je potažena vrstvou, obsahující syntetickou pryskyřici na bázi polyimidu.

Otočný chapač šicího stroje v souladu s druhým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že kluzná povrchová plocha nosiče cívky je tvořena potahovou vrstvou, zatímco vnější chapač je opatřen vrstvou ze syntetické pryskyřice na bázi polyimidu.

Otočný chapač šicího stroje v souladu s třetím aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že vrstva syntetické pryskyřice obsahuje přísadu.

Otočný chapač šicího stroje v souladu s čtvrtým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že přísada obsahuje alespoň jednu látku, vybranou ze skupiny, obsahující uhlíkatá vlákna, grafit, sirník molybdeničitý a fluoropryskyřici.

Otočný chapač šicího stroje v souladu s pátým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že vrstva syntetické pryskyřice obsahuje 1 až 10 % hmotnostních maziva.

Otočný chapač šicího stroje v souladu s šestým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že potahová vrstva má vrstvenou strukturu, přičemž sestává ze střídavě uspořádaných vrstev bohatých na karbid a vrstev bohatých na uhlík.

Otočný chapač šicího stroje v souladu se sedmým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že tloušťka potahové vrstvy je 0,5 až 5,0 pm.

Otočný chapač šicího stroje v souladu s osmým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že potahová vrstva je tvořena materiálem PVD.

Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky v souladu s devátým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že jak kluzná povrchová plocha nosiče cívky, tak i kluzná povrchová plocha vnějšího chapače jsou potaženy vrstvou, obsahující karbidový uhlík.

Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky v souladu s desátým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že háček uvedeného vnějšího chapače je potažen potahovou vrstvou, obsahující karbidový uhlík.

U takto využívané konstrukce bude potahová vrstva zaručovat nízký koeficient tření, samomaznost a vysokou odolnost vůči zatížení, v důsledku čehož dojde k potlačení zvyšování teploty, ke kterému by mohlo docházet v důsledku tření s nití, přičemž bude rovněž zabráněno přetržení nitě háčkem.

Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky v souladu s jedenáctým aspektem předmětu tohoto vynálezu je charakterizován tím, že povrchová plocha cívkového pouzdra je potažena potahovou vrstvou, obsahující karbidový uhlík.

U takto využívané konstrukce bude potahová vrstva zaručovat nízký koeficient tření, samomaznost a vysokou odolnost vůči zatížení, přičemž bude potlačeno zvyšování teploty, způsobované v důsledku tření s nití. Proto u chemických nití, které jsou zejména citlivé na teplo, může být zabráněno jejich přetržení v důsledku působení tepla, vytvářeného během dlouhého provozu šicího stroje vysokou rychlostí otáčení, přičemž může být rovněž zabráněno vzniku deformací nitě v důsledku působení tepla, zhoršení mechanické pevnosti při vytahování nitě a podobně, takže je možno • · · ··«··« v • · · ·*<···· « · · · · · · · * · * * · · · udržovat vytváření vysoce kvalitních švů bez vytváření nežádoucích švů, jako je vynechávání švů nebo vytváření uvolněných či smyčkových švů.

Jelikož může být dále potlačen třecí odpor mezi cívkovým pouzdrem a nití, může nit hladce procházet kolem cívkového pouzdra, v důsledku čehož je zajištěno vytváření velmi pěkných švů.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje půdorysný pohled na základní součásti otočného chapače šicího stroje podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje pohled ve svislém řezu na otočný chapač šicího stroje podle obr. 1;

obr. 3 znázorňuje rozložený perspektivní pohled, vysvětlující montáž držáku nosiče cívky podle obr. 1;

obr. 4 znázorňuje ve zvětšeném měřítku pohled ve svislém řezu, zobrazující část otočného chapače šicího stroje podle obr. 1, a to vodítko nosiče cívky v záběru s provozní drážkou vnějšího chapače;

obr. 5 znázorňuje ve zvětšeném měřítku pohled v řezu na cívku podle obr. 1;

obr. 6 znázorňuje ve zvětšeném měřítku pohled v řezu na držák nosiče cívky podle obr. 1;

obr. 7 znázorňuje graf, vyjadřující trvanlivost otočného chapače šicího stroje podle tohoto vynálezu v porovnání se známým chapačem; a obr. 8 znázorňuje graf, vyjadřující vztah mezi vyvíjením tepla a dobou otáčení vnějšího chapače a cívkového pouzdra u otočného chapače šicího stroje podle tohoto vynálezu v porovnání se známým výrobkem.

Příklady provedení vynálezu

Předmět tohoto vynálezu bude popsán s odkazem na jeho provedení, znázorněné na přiložených obrázcích výkresů.

Otočný chapač šicího stroje podle tohoto provedení je využíván u průmyslového šicího stroje, který se otáčí vysokou rychlostí.

Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 1 až obr. 3, tak otočný chapač _1 šicího stroje má vnější chapač 3, který je pevně namontován na jednom noci spodního hřídele 16. Pokud se spodní hřídel 16 otáčí, neboť je poháněn motorem šicího stroje (na vyobrazeních neznázorněno), otáčí se vnější chapač 3 ve směru, označeném na obr. 2 šipkou A, a to vysokou rychlostí maximálně 10 000 otáček za minutu.

Vnější chapač 3 je opatřen nosičem £ cívky £), který je v něm otočně uložen. Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 4, je vnější chapač 3 opatřen provozní drážkou 10,

vytvořenou kolem jeho vnitřního obvodu, přičemž nosič _4 cívky 8 je opatřen vodítkem 11, vytvořeným kolem jeho vnějšího obvodu, takže je toto vodítko 11 kluzně uloženo v provozní drážce 10 vnějšího chapače _3.

Na vyobrazení podle obr. 2 je držák 6 nosiče 4 cívky É3 znázorněn částečně čerchovanou čarou tak, že je uspořádán na rámu šicího stroje, přičemž je tento držák _6 nosiče £ cívky 8; v záběru s vybráním 5, vytvořeným v nosiči 4_ cívky 8, a to pro zabránění otáčení nosiče £ cívky 8^ při otáčení vnějšího chapače. Nosič 4_ cívky £3 je opatřen cívkovým pouzdrem 7, které je v něm vyjímatelně uloženo, přičemž v cívkovém pouzdru 7 je vyjímatelně uložena cívka 8, na které je navinuta spodní nit.

Vnější chapač _3 je opatřen dalším držákem 9 nosiče 4 cívky 8 (viz obr. 3), uspořádaným pro držení nosiče 4 cívky 8 za účelem zabránění jeho vypadnutí z vnějšího chapače _3. Držák 9 nosiče _4 cívky je sestaven do jednoho tělesa s vnějším chapačem 3 a tvoří součást vnějšího chapače 3^.

Vnější chapač 3 podle předmětného provedení může být vyroben z materiálu, jako je například chromomolybdenová ocel nebo nerezová ocel, přičemž je vytvořen do předem stanoveného tvaru prostřednictvím vhodného obráběcího procesu.

Následně pak prostřednictvím fyzikálního pokovování srážením kovových par (PVD), a to včetně pokovování srážením kovových par, iontového pokovování nebo pokovování rozprašováním, je povrchová plocha provozní drážky 20 vnějšího chapače 3 opatřena potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku o tvrdosti zhruba Hv 1 000, jak je « · · ·

znázorněno na vyobrazení podle obr. 4. Potahová vrstva 12 může být vytvořena alespoň na části, představované provozní drážkou 10, mající kluznou povrchovou plochu a uspořádanou vůči dalšímu členu.

Vnější chapač může být vyroben z materiálu, který je lehčí, než ocelové materiály, jako je například hliník, titan nebo uhlík. Na základě uplatnění takovéto konstrukce může být snadno snížena hmotnost vnějšího chapače 3, takže je sníženo napětí, působící na kluznou povrchovou plochu. Lze tak rovněž dosáhnout vynikající trvanlivosti, a to bez používání maziva.

V případě, že je jako materiálu pro vnější chapač 3 použito hliníku nebo hliníkové slitiny, tak pokud je povrchová plocha pokryta mezilehlým povlakem z tvrdé slitiny chrómu nebo niklu a je následně vytvořena potahová vrstva 12, může být hmotnost vnějšího chapače 3 snížena, přičemž je povrchová plocha z hliníku nebo hliníkové slitiny jako základního materiálu zpevněna pro zabránění poškození vnějšího chapače )3.

V případě použití chrómu jako mezilehlé tenké vrstvy může být tloušťka této vrstvy zhruba od 1 do 10 pm, s výhodou pak zhruba od 2 do 6 pm, přičemž nej výhodněji zhruba od 2 do 4 pm. Pokud je tloušťka menší, než jsou shora uvedená rozmezí, potom se účinek zpevnění povrchové plochy základního materiálu snižuje. A naopak, pokud je tloušťka větší, než jsou shora uvedená rozmezí, pak má vrstva snahu snadno opadávat. Takže stanovením tloušťky mezilehlé vrstvy chrómu na velikost zhruba od 2 do 4 pm je možno dosáhnout nejvýhodnější tloušťky pro zabránění poškození vnějšího chapače.

,-.1

4 '4 i» « i · • 9 4 * 9 9 • 49 49

9 9 • » » 9 9

V případě, že je jako mezilehlé vrstvy použito slitiny niklu, má tato vrstva tloušťku zhruba od 1 do 15 pm, s výhodou pak zhruba od 5 do 12 pm, přičemž nejvýhodněji zhruba od 7 do 10 μπι. Pokud je tloušťka mezilehlé vrstvy menší, než jsou shora uvedená rozmezí, pak dochází ke snížení účinku zpevnění povrchové plochy základního materiálu, přičemž pokud je tloušťka mezilehlé vrstvy větší, než jsou shora uvedená rozmezí, má vrstva snahu snadno odpadávat.

Takže stanovením tloušťky mezilehlé vrstvy slitiny niklu na velikost zhruba od 7 do 10 μπι je možno zajistit tu nejvýhodnější tloušťku pro zabránění poškození vnějšího chapače 3. Jako slitiny niklu je možno použít slitiny niklu a fosforu nebo slitiny niklu a boru.

Mezilehlá vrstva slitiny niklu je s výhodou vytvářena na základním materiálu prostřednictvím chemického pokovování, to znamená prostřednictvím neelektrického pokovování pro získání jemné a stejnoměrné vrstvy, mající malé póry.

Nosič 4 cívky 8 podle předmětného provedení je vyroben z materiálu jako je například chromomolybdenová ocel nebo nerezová ocel, přičemž je vytvořen do předem stanoveného tvaru. Následně je tento nosič 4 cívky 8^ uložen do lisovnice, kde je lisován vstřikováním prostřednictvím stroje na lisování vstřikováním, takže je vytvořen nosič £ cívky 8, který je znázorněn na vyobrazení podle obr. 4, a který má povrchovou plochu vodítka 11 potaženu vrstvou 13 syntetické pryskyřice na bázi polyimidu. Tato vrstva 13 syntetické pryskyřice může být vytvořena alespoň na části, představované φφ φ

φ' vodítkem 11, která je opatřena kluznou povrchovou plochou a je vystavena vůči dalšímu členu.

Cívkové pouzdro J_ podle předmětného provedení může být stejně jako vnější chapač vyrobeno z materiálu, jako je chromomolybdenová ocel nebo nerezová ocel, přičemž je vytvořeno do předem stanoveného tvaru prostřednictvím vhodného obráběcího procesu. Následně je fyzikálním pokovováním srážením kovových par (PVD), včetně pokovování srážením kovových par, iontového pokovování nebo pokovování . . · * . 'V rozprašováním, povrchová plocha cívkového pouzdra ]_ potažena potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku o tvrdosti zhruba Hv 1 000.

Potahová vrstva 12 na cívkovém pouzdru Ί_ může být vytvořena alespoň na vnější a vnitřní obvodové povrchové ploše cívkového pouzdra J_, konkrétněji řečeno na kluzných povrchových plochách, zahrnujících část, která je ve styku s nití, a součásti, které jsou ve styku s opěrným nosným členem a s cívkou 8^.

Cívka J3 podle předmětného provedení může být stejně jako vnější chapač vyrobena z materiálu, jako je chromomolybdenová ocel nebo nerezová ocel, přičemž je vytvořena do předem stanoveného tvaru prostřednictvím vhodného obráběcího procesu.

Následně je fyzikálním pokovováním srážením kovových par (PVD), včetně pokovování srážením kovových par, iontového pokovování nebo pokovování rozprašováním, povrchová plocha cívky 8^ potažena potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku o ·♦

1 » · • 4 tvrdosti zhruba Hv 1 000, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 5.

Potahová vrstva 12 na cívce £3 může být vytvořena alespoň na vnější obvodové povrchové ploše cívky £3, přesněji řečeno na kluzných povrchových plochách, zahrnujících část, která je ve styku s nití, součást, nesenou nosičem _4 cívky £3, a součást, která je ve styku s cívkovým pouzdrem.

Držák 9 nosiče 4 cívky £3, který tvoří část vnějšího chapače _3, může být podle předmětného provedení stejně jako vnější chapač 3 vyroben z materiálu, jako je například chromomolybdenová ocel nebo nerezová ocel, přičemž je vytvořen do předem stanoveného tvaru prostřednictvím vhodného obráběcího procesu.

Následně je fyzikálním pokovováním srážením kovových par (PVD), včetně pokovování srážením kovových par, iontového pokovování nebo pokovování rozprašováním, povrchová plocha držáku 9 nosiče _4 cívky £3 potažena potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku o tvrdosti zhruba Hv 1 000, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 6.

Potahová vrstva 12 na držáku 9 může být vytvořena alespoň na kluzných povrchových plochách, zahrnujících část, která je ve styku s nití, a součásti, které jsou ve styku s nosičem £ cívky 8^.

Jako způsob po vytvoření potahové vrstvy 12 je nejvýhodnější fyzikální pokovování srážením kovových par (PVD), neboť je tento postup efektivní a spolehlivý pro vytváření potahové vrstvy 12, přičemž teplota při zpracování

99 9 9 • 9 9	9 9	99	• 9 9 9 9 ·	• 9 9 9^ 9 9 9
9 9	9
9-9	99 9	99·	9 9	99 9

je nízká, například zhruba 250° C, takže nemá žádný podstatný vliv na snížení tvrdosti základního materiálu, který má být potažen potahovou vrstvou 12.

Tloušťka potahové vrstvy 12 je zhruba od 0,5 do 10 pm, s výhodou pak od 0,5 do 5 pm, přičemž nej výhodněji od 0,5 do 4 pm. Pokud je tloušťka potahové vrstvy 12 menší, než jsou shora uvedená rozmezí, pak dojde ke ztrátě jejího účinku v poloviční době v porovnání s tloušťkami, které spadají do shora uvedených, rozmezí

Na druhé straně bylo zjištěno, že pokud je tloušťka potahové vrstvy 12 větší, než jsou shora uvedená rozmezí, pak ς dochází ke snížení přilnavosti. Takže stanovením tloušťky potahové vrstvy 12 na velikost zhruba od 0,5 do 4 pm je možno dosáhnout té nejvýhodnější tloušťky pro udržování stabilní výkonnosti po dlouhé časové období bez používání maziva.

Potahová vrstva 12 má dále vrstvenou tvarovanou strukturu, přičemž jsou na karbid bohatá vrstva a na uhlí bohatá vrstva střídavě uspořádány ve směru kolmém na tloušťku vrstvy, to znamená ve směru podél povrchové plochy vrstvy, což je výhodné z toho hlediska, že na karbid bohatá vrstva pohlcuje zatížení, takže lze snadno dosáhnout vysoké odolnosti vůči zatížení.

V případě, že vnější chapač 3 se otáčí vysokou rychlostí, může docházet k vytváření nárazových zatížení. Tato nárazová zatížení mohou být bez následků v důsledku odolnosti na karbid bohaté vrstvy vůči zatížení. Zejména na karbid bohatá vrstva může pohlcovat zatížení, snadno dosáhnout vysoké odolnosti vůči zatížení.

takže lze

Výhodným materiálem pro vrstvu 13 syntetické pryskyřice je pryskyřice na bázi polyimidu, obsahující přísady, neboť tak bude mít vrstva 13 syntetické pryskyřice takové vlastnosti, jako je odolnost vůči otěru, přičemž její mechanická pevnost bude postačující pro využívání u otočného chapače jl šicího stroje.

Jako přísady mohou být využívány různá složková činidla, a to ^jednotlivě nebo v kombinaci, přičemž tato složková činidla zahrnují zbytňovací činidla, maziva, činidla pro uvolňování z formy, stabilizátory, barviva, zárodky krystalu, změkčovací činidla, plastifikátory a zvláčňovadla, včetně vlákny vyztuženého materiálu, fluoropryskyřice, grafitu, uhličitanu vápenatého, slídy, skleněných kuliček, sirníku molybdeničitého, jílu, oxidu křemičitého, oxidu hlinitého, mastku, rozsivkové zeminy, hydroxidu hlinitého a podobně.

Dále je výhodné, pokud přísady obsahují alespoň jednu látku, jako jsou uhlíkatá vlákna, grafit, sirník molybdeničitý a fluoropryskyřice, a to pro zvýšení samomaznosti vrstvy 13 syntetické pryskyřice a pro snížení jejího koeficientu tření.

Vrstva 13 syntetické pryskyřice bude dále obsahovat mazivo v množství zhruba 1 až 30 % hmotnostních, s výhodou pak zhruba 1 až 10 % hmotnostních, přičemž nej výhodně ji zhruba 1 až 3 % hmotnostní, a to za účelem zvýšení samomaznosti vrstvy 13 syntetické pryskyřice a za účelem snížení jejího koeficientu tření.

999 9 9 •	9 9 9 9	• 99 9 9 9	99	9 9	9 9 9 9 9 9	9 9 9
9 9	9	i 9		9	9 9	9
99	999	999	99		99	99 9

Mazivem může být například silikonový olej,· perfulový oloéterový olej nebo fenyléter.

Pryskyřice na bázi polyimidu, tvořící vrstvu 13 syntetické pryskyřice může být zpracovávána vstřikovacím lisováním, takže může být snadno tvarována do poměrně složitých tvarů.

Nyní bude v dalším podán popis, týkající se funkce shora uvedeného provedení předmětné konstrukce podle tohoto vynálezu.

Otočný chapač 1 šicího stroje v souladu s popisovaným provedením předmětu tohoto vynálezu je opatřen potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku, vytvořenou souvisle na povrchové ploše provozní drážky 10 vnějšího chapače 3, přičemž tato potahová vrstva 12 má nízký koeficient tření o velikosti zhruba 0,1, je samomazná, má vysokou odolnost vůči zatížení a velkou přilnavost o velikosti zhruba 4 000 MPa, takže nedochází k otěru kluzné povrchové plochy dalšího členu, se kterým je potahová vrstva 12 ve styku, přičemž potahová vrstva 12 téměř vůbec neodpadává při otáčení chapače vysokou rychlostí a umožňuje zajistit otáčení chapače vysokou rychlostí po velmi dlouhou dobu, a to bez používání maziva.

Například přilnavost materiálu TiN, který tvoří tvrdou vrstvu, je zhruba 3 300 MPa, takže je zřejmé, že potahová vrstva 12 z karbidového uhlíku má velmi vysokou přilnavost.

Otočný chapač A šicího stroje podle popisovaného provedení předmětu tohoto vynálezu má dále vrstvu 13 syntetické pryskyřice na bázi polyimidu, vytvořenou souvisle

9 9	0 ♦ 9	9 «· *0 9 0 9 9 ·	99 ·
9 > 9 9	9 9
9	9 9'9 9	9 9 9 ♦ ·· 4«	9 9 90	• 9

na vodítku 11 nosiče 4 cívky 8^. Vrstva 13 syntetické pryskyřice má vysoký bod tání o velikosti 380° C a tepelnou deformační teplotu o velikosti zhruba 340° C (ASTM D648

18,6 kgf/cm²) .

Proto v případě, kdy se vnější chapač 3 otáčí vysokou rychlostí zhruba 10 000 otáček za minutu, tak jelikož vrstva 13 syntetické pryskyřice má dostatečnou odolnost vůči teplu a vůči zatížení, vytvářenému na kluzných povrchových plochách, to znamená na dotykových plochách mezi vodítkem 11 nosiče £ cívky 8_ a provozní drážkou 10 vnějšího chapače 3, může být zamezeno deformacím, způsobovaným na dotykových povrchových plochách mezi vodítkem 11 nosiče _4 cívky 8^ a provozní drážkou 10 vnějšího chapače _3.

Na vyobrazení podle obr. 7 jsou znázorněny v porovnání se známými potahovými vrstvami výsledky průzkumů, týkající se doby trvanlivosti, než dojde k otěru o velikosti 0,2 mm mezi provozní drážkou 10 a vodítkem 11 při otáčení vnějšího chapače 2 rychlostí 6 000 otáček za minutu bez použití maziva pro otočný chapač 1^ šicího stroje podle předmětného provedení předmětu tohoto vynálezu.

Na vyobrazení podle obr. 7 je jako WC/C + PI označen výrobek 1 podle tohoto vynálezu v kombinaci, kdy povrchová plocha provozní drážky 10 je vymezena potahovou vrstvou 12 a povrchová plocha vodítka 11 je vymezena vrstvou 13 syntetické pryskyřice, přičemž jako WC/C + WC/W je označen výrobek 2 podle tohoto vynálezu v kombinaci, kdy obě povrchové plochy jak provozní drážky 10, tak i vodítka 11 jsou vymezeny potahovou vrstvou 12.

	> > ·
99	9 9 ·	9	•	9
9	• 9	t	•	9
9	9 9 9 99 9 9	9	ě	9

Výrazem „neošetřeno je označen známý výrobek 1 v kombinaci, kdy obě povrchové plochy jak provozní drážky 10, tak i vodítka 11 jsou pouze z oceli.

Jako DLC + PI je označen známý výrobek 2 v kombinaci, kdy povrchová plocha provozní drážky 10 je tvořena materiálem PLC a povrchová plocha vodítka 11 je z polyimidu, který je shodný s materiálem vrstvy 13 syntetické pryskyřice.

Jak je patrno z výsledků zkušebních testů, tak bylo potvrzeno, že otočný chapač _1 šicího stroje podle tohoto provedení předmětu tohoto vynálezu má vynikající trvanlivost v porovnání se známými výrobky. Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 7, tak známé výrobky 1 a 2 vykazují dobu trvanlivosti nižší, než 150 hodin, zatímco výrobky 1 a 2 podle tohoto vynálezu vykazují dobu trvanlivosti zhruba 200 hodin, to znamená, že doba trvanlivosti u výrobků 1 a 2 podle tohoto vynálezu je více než 1,3 krát vyšší, než u známých výrobků.

Jelikož vnější chapač otočného chapače 7 šicího stroje u provedení podle tohoto vynálezu je opatřen háčkem 15, který je pokryt potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku, vytvořenou souvisle na jeho povrchové ploše, může být sníženo množství tepla, které je vytvářeno v důsledku dotyku mezi háčkem 15 a nití. Zejména u háčku 15, který je na své povrchové ploše opatřen potahovou vrstvou 12, mající nízký koeficient tření, je zajištěna samomaznost a odolnost vůči vysokému zatížení, přičemž je možno zabránit zvyšování teploty v důsledku tření mezi háčkem 15 a nití, takže nit může být chráněna proti přetržení v důsledku svého dotyku s háčkem 15.

ί*

«· *

·>' · 9' 9 • 9

Jelikož potahová vrstva 12 cívkového pouzdra Ί_ otočného chapače 1_ šicího stroje u provedení podle tohoto vynálezu má nízký koeficient tření, je samomazná, má velkou odolnost vůči zatížení a je dobře přilnavá, tak protože nedochází k otěru kluzné povrchové plochy dalšího členu, který je v dotyku s cívkovým pouzdrem Ί_, může být potlačen nárůst teploty v důsledku tření s nití.

Takže zejména u chemických nití, které jsou obzvláště málo odolné vůči působení tepla, může být zabráněno jejich přetržení v důsledku působení tepla, vytvářeného při provozu šicího stroje vysokou rychlostí po dlouhé časové období, přičemž může být zabráněno deformacím niti v důsledku působení tepla nebo jejímu poškození v důsledku působení mechanického napětí při natahování niti, takže je možno udržovat vytváření švů o vysoké kvalitě bez vytváření nežádoucích švů, jako jsou například vynechané švy, uvolněné nebo smyčkové švy.

Kromě toho jelikož může být potlačen odpor mezi cívkovým pouzdrem J_ a nití, způsobovaný v důsledku tření, může nit hladce procházet kolem cívkového pouzdra Ί_, čímž je zajištěno vytváření krásných švů.

Potahová vrstva 12 cívky £5 otočného chapače _1 šicího stroje u provedení podle tohoto vynálezu má nízký koeficient tření, je samomazná, má vysokou odolnost vůči zatížení a dobrou přilnavost, takže jelikož nedochází k otěru kluzné povrchové plochy dalšího členu, který je ve styku s cívkou 8^, může otočný chapač 1_ šicího stroje zaručovat dobrou funkci po dlouhé časové období bez používání maziva.

···· * •	• 99 9	0 «· »· · ·	99 9 9	• - · 9
• »	•	9 9 i	« ·	9
	• · ·	99 9 99	··	999

Potahová vrstva 12 umožňuje, aby nit snadno prokluzovala po vnějším obvodu cívky 8, čímž je umožněn snadný průchod niti kolem vnějšího obvodu cívky J3. Je tak zajištěno vytváření překrásných švů.

>

Potahová vrstva 12 držáku 9 nosiče _4 cívky J3, tvořícího součást otočného chapače 1_ šicího stroje u provedení podle tohoto vynálezu má nízký koeficient tření, je samomazná, má vysokou odolnost vůči zatížení a dobrou přilnavost, přičemž jelikož nedochází k otěru kluzné povrchové plochy dalšího členu, který je ve styku s cívkou 8y tak si otočný chapač 1_ šicího stroje může zachovávat dobrou funkci po dlouhé časové období bez používání maziva.

V tabulce 1 a na vyobrazení podle obr. 8 jsou uvedeny v porovnání se známými výrobky výsledky průzkumů, týkajících se vztahu mezi změnami teploty (zvyšování teploty) vnějšího chapače 3 a cívkového pouzdra 7_ a dobou otáčení, pokud se vnější chapač .3 otáčí rychlostí 8 000 otáček za minutu bez používání maziva u otočného chapače jL šicího stroje podle předmětného provedení tohoto vynálezu.

V tabulce 1 a na vyobrazení podle obr. 8 mají výrobky 1, 2, 3 podle tohoto vynálezu stejnou konstrukci z hlediska kombinace provozní drážky 10 a háčku 15 vnějšího chapače 3, přičemž povrchová plocha cívkového pouzdra Ί_ a povrchová plocha cívky 8^ je opatřena potahovou vrstvou 12, zatímco povrchová plocha vodítka 11 je opatřena vrstvou 13 syntetické i

pryskyřice. Známý výrobek je na druhé straně proveden v kombinaci provozní drážky a vodítka, přičemž povrchové plochy jsou tvořeny ocelí.

• •	• • · •	• ·· ·· · · • · ·	4» • * • ·	9 99 9
•	•	• » ·	9 ♦	•
	» * ·	• · · « ·		999

c A B	Změna teploty (° C)	D (° C)
Po 1 min	Po 2 min	Po 3 min	Po 4 min	Po 5 min	Po 6 min	Po 7 min
E 1	G	15	19	19	20	20	20	21	22
H	5	8	10	11	12	12	11
E 2	G	10	16	18	19	20	20	20	23
H	4	8	10	10	11	12	12
E 3	G	14	16	18	18	20	21	21	23
H	5	8	10	11	11	12	13
*4 .'p*	— Q—~		^*2 4-^4^	*«-2 6	• 27	28			24
H	6	11	13	14	15

A: materiály

B: měřené součásti

C: naměřené hodnoty

D: pokojová teplota (° C)

E: součásti podle tohoto vynálezu F: známé součásti

G: chapač

H: cívkové pouzdro .TaV n o »7 řo-ΐτπΔ rz vvel orlVi°i vViiQohni r·» Η Ί·ωοΊ-π +- ss V

V «-* J U V j V j XJ L* A/i i J. VIA I» W O W bylo potvrzeno, že otočný chapač JL šicího stroje v souladu s provedením předmětu tohoto vynálezu zaručuje větší snížení změn teploty (zvyšování teploty: vytváření tepla), než je tomu u známého zařízení.

Jak je uvedeno v tabulce 1 a na vyobrazení podle obr. 8, tak zvyšování teploty povrchové plochy, to znamená změna teploty povrchové plochy vnějších chapačů 3 u výrobků 1, 2, 3

•	4	• ··	4»
•	44	♦ 4 4 4	4	4	4
	•	• · ·	4	•
•	•	i ζ ;'	4 4
	·· ·	4<a	• a	44

podle tohoto vynálezu, vykazuje hodnoty, které jsou nižší, než je tomu u známých výrobků, o zhruba 8 až 10° C, zatímco zvyšování teploty povrchové plochy, to znamená změna teploty povrchové plochy cívkových pouzder 7 u výrobků 1, 2, 3 podle tohoto vynálezu vykazuje hodnoty, které jsou nižší, než u známých výrobků, zhruba o 1 až 3° C.

Takže u otočného chapače 1. šicího stroje v provedení podle tohoto vynálezu může být v důsledku potlačení zvyšování teploty na základě tření mezi háčkem 15 a nití zabráněno přetržení nitě háčkem 15, přičemž může být potlačeno rovněž zvyšování teploty v důsledku tření mezi cívkovým pouzdrem T_ a nití.

Takže zejména u chemických nití, které jsou velmi málo odolné vůči působení tepla, může být zabráněno jejich přetržení v důsledku působení tepla, vytvářeného během provozu šicího stroje vysokou rychlostí po dlouhé časové období, přičemž může být rovněž zabráněno deformaci nitě v důsledku působení tepla a zhoršení její mechanické pevnosti při natahování nitě, takže může být zaručeno vytváření vysoce kvalitních švů, aniž by docházelo k vytváření nežádoucích švů, jako je vynechávání švů nebo vytváření uvolněných či smyčkových švů.

Kromě toho v důsledku potlačení odporu, způsobovaného třením mezi cívkovým pouzdrem Ί_ a nití, může nit velmi hladce procházet kolem cívkového pouzdra, čímž je zajištěno vytváření velmi pěkných švů.

Jelikož u otočného chapače 1. šicího stroje v provedení podle tohoto vynálezu může být potlačeno vytváření tepla, je

• •	99 •	• • 9 9 9 9	99 9 9	99 9 9 9 9	9 99 •
•	9	9 9	•	9 9	9
	• 99	999	99	99	• 99

tak možno zabránit deformacím dotýkajících se částí, to znamená kluzných povrchových ploch mezi vodítkem 11 nosiče £ cívky 8 a provozní drážkou 10 vnějšího chapače 3, přičemž může být snížena těkavost maziva, obsaženého v syntetické pryskyřici na bázi polyimidu, která tvoří vrstvu 13 syntetické pryskyřice.

Kromě toho může být rovněž zabráněno jevu blokování kluzné povrchové plochy vrstvy 13 syntetické pryskyřice, neboť je zaručeno, že vrstva 13 syntetické pryskyřice bude neustále uvolňovat mazivo ze své povrchové plochy, a to po dlouhé časové období. V důsledku toho může být samomaznost vrstvy 13 syntetické pryskyřice zaručena a udržována po velmi dlouhou dobu.

Otočný chapač 1. šicího stroje v provedení podle tohoto

vynálezu	se tak	může otáčet	vysokou	rychlostí	po velmi
dlouhou	dobu, a to	bez používání	maziva.
Je	nutno poznamenat, že povrchová	plocha	vodítka 11
nosiče	_4 cívky	8 může být	rovněž	tvořena	potahovou
vrstvou	12.

Jelikož může být syntetická pryskyřice na bázi polyimidu, tvořící vrstvu 13 syntetické pryskyřice, zpracovávána prostřednictvím vstřikovacího lisování, je možno tvarovat syntetickou pryskyřici do velmi složitých tvarů nosiče 4 cívky EL S takovouto konstrukcí nosiče 4 cívky <3 se může otočný chapač 1_ šicího stroje otáčet velmi vysokou rychlostí po dlouhou dobu bez přivádění maziva, přičemž má nosič £ cívky 8 velmi nízkou hmotnost, takže dochází ke snížení rotační setrvačnosti, v důsledku čehož je umožněno velmi hladké vytahování horní nitě.

Vnější chapač 3 může být opatřen vrstvou 13 syntetické pryskyřice na bázi polyimidu. S takovouto konstrukcí vnějšího chapače 2 ^se může otočný chapač 1 šicího stroje otáčet vysokou rychlostí po dlouhou dobu bez přivádění maziva. Hmotnost vnějšího chapače 3 může být snížena zhruba na jednu čtvrtinu v porovnání se známými ocelovými chapači.

Vnější chapač _3 tak může mít nižší hmotnost, přičemž napětí na kluzné povrchové ploše může být sníženo za účelem dosažení vynikající trvanlivosti bez přivádění maziva. V tomto případě je důležité opatřit povrchovou plochu vodítka 11 nosiče 4 cívky J3 potahovou vrstvou 12. Jedna z kluzných povrchových ploch by měla být opatřena potahovou vrstvou 12 z karbidového uhlíku, zatímco druhá z povrchových ploch by měla být tvořena vrstvou 13 syntetické pryskyřice na bázi polyimidu.

V případě, kdy je vnější chapač 3 vytvořen ze syntetické pryskyřice na bázi polyimidu, je v současné době problematické vytvořit držák 9 nosiče 4. cívky ze syntetické pryskyřice na bázi polyimidu, a to z hlediska pevnosti. Držák 9 nosiče 4. cívky 8, může být vyráběn ze syntetické pryskyřice na bázi polyimidu v budoucnu, až bude tento problém vyřešen.

Průmyslová využitelnost

Jak již bylo shora popsáno, je možno u otočného chapače 2 šicího stroje v souladu s prvním aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahovat mimořádně vynikajících účinků, spočívajících zejména v tom, že kluzná povrchová plocha, tvořená potahovou vrstvou, má nízký koeficient tření, je ^J samomazná, má vysokou odolnost vůči zatížení a velkou přilnavost, přičemž nedochází k otěru další kluzné povrchové plochy, se kterou je v záběru.

Kluzná povrchová plocha, tvořená vrstvou syntetické pryskyřice, má vynikající odolnost vůči působení tepla, v důsledku čehož je zabráněno její deformaci bez ohledu na teplo, které je vytvářeno během kluzného pohybu. Otočný chapač šicího stroje se tak může otáčet velmi vysokou rychlostí po dlouhou dobu bez přivádění maziva.

U otočného chapače šicího stroje podle tohoto vynálezu může být v souladu s druhým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že nosič cívky a vnější chapač mají příslušné kluzné povrchové plochy, které jsou ve vzájemném záběru, přičemž tyto kluzné povrchové plochy mají vynikající trvanlivost bez přivádění maziva. Kromě toho může být snížena hmotnost vnějšího chapače, v důsledku čehož dochází ke snížení napětí na kluzné povrchové ploše a rovněž ke zvýšení trvanlivosti bez nutnosti přivádění maziva.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s třetím aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno

mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že vrstva syntetické pryskyřice má zvýšenou odolnost vůči tření a rovněž zvýšenou mechanickou pevnost.

U otočného chapače šicího stroje v souladu se čtvrtým aspektem předmětu tohoto vynálezu může být dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že vrstva syntetické pryskyřice má velmi účinně zvýšenou samomaznost, přičemž je výrazně snížen koeficient tření.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s pátým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že vrstva syntetické pryskyřice má velmi účinně zvýšenou samomaznost, přičemž je výrazně snížen koeficient tření.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s šestým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že na karbid bohatá vrstva může pohlcovat zatížení, v důsledku čehož tedy může mít vysokou odolnost vůči zatížení.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu se sedmým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že může být dosaženo velmi výhodné tloušťky, která je nezbytná pro udržování stabilního výkonu po velmi dlouhou dobu bez přivádění maziva.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s osmým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno

mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že potahová vrstva může být vytvořena velmi účinně a spolehlivě, přičemž může být tato potahová vrstva vytvořena při nízké teplotě zpracování. V důsledku toho není základní materiál, který má být opatřen potahovou vrstvou, nikterak ovlivněn působením vysoké teploty, což by mohlo snížit jeho tvrdost.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s devátým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že kluzná povrchová plocha, opatřená potahovou vrstvou, může mít nízký koeficient tření, může být samomazná, může mít vysokou odolnost vůči zatížení a velkou přilnavost, přičemž nezpůsobuje otěr další kluzné povrchové plochy, která je s ní v záběru. Otočný chapač šicího stroje se tak může účinně otáčet vysokou rychlostí po dlouhou dobu bez přivádění maziva.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s desátým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že potahová vrstva má nízký koeficient tření, je samomazná a má vysokou odolnost vůči zatížení. Zvyšováni teploty v důsledku tření mezi potahovou vrstvou a nití tak může být účinně potlačeno, v důsledku čehož může být rovněž účinně zabráněno tomu, aby byla nit přetržena háčkem.

U otočného chapače šicího stroje může být v souladu s jedenáctým aspektem předmětu tohoto vynálezu dosahováno mimořádně vynikajících účinků, které spočívají zejména v tom, že potahová vrstva má nízký koeficient tření, je samomazná a

2Ί

má vysokou odolnost vůči zatížení. Zvyšování teploty v důsledku tření mezi potahovou vrstvou a nití tak může být účinně potlačeno, v důsledku čehož může být chemická nit která je málo odolná vůči působení tepla, uchráněna před přetržením v důsledku působení tepla vytvářeného při provozu šicího stroje vysokou rychlostí po velmi dlouhou dobu, přičemž může být rovněž účinně zabráněno deformaci niti v důsledku působení tepla nebo zhoršení její mechanické pevnosti při natahování niti, takže je možno zaručit a udržovat vytváření švů o vysoké kvalitě, a to bez vytváření nežádoucích švů, jako je například vynechávání švů nebo vytváření uvolněných či smyčkových švů.

Kromě toho, jelikož je třecí odpor mezi cívkovým pouzdrem J_ a nití velice účinně potlačen, může nit hladce procházet kolem cívkového pouzdra 1_, čímž je zajištěno vytváření velmi pěkných švů.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky, vyznačující se tím, že alespoň jedna z kluzných povrchových ploch nosiče cívky a vnějšího chapače je potažena vrstvou, obsahující karbidový uhlík, zatímco druhá z kluzných povrchových ploch je potažena vrstvou, obsahující syntetickou pryskyřici na bázi polyimidu.
2. 2. Otočný chapač šicího stroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že kluzná povrchová plocha nosiče cívky je tvořena potahovou vrstvou, zatímco vnější chapač je opatřen vrstvou ze syntetické pryskyřice na bázi polyimidu.

   3. Otočný chapač šicího stroje podle nároku 1, vyznačuj ící se t i m , že vrstva syntetické pryskyřice obsahuje přísadu. 4. Otočný chapač šicího stroje podle nároku 3, vyznačuj ící se t i m , že přísada obsahuje alespoň jednu látku, vybranou ze skupiny, obsahující uhlíkatá

   vlákna, grafit, sirník molybdeničitý a fluoropryskyřici.
3. 5. Otočný chapač šicího stroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva syntetické pryskyřice obsahuje 1 až 10 % hmotnostních maziva.
4. 6. Otočný chapač šicího vyznačuj ící stroje podle nároku 1, tím že potahová vrstva má vrstvenou strukturu, přičemž sestává ze střídavě uspořádaných vrstev bohatých na karbid a vrstev bohatých na uhlík.
5. 7. Otočný chapač šicího stroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že tloušťka potahové vrstvy je 0,5 až 5,0 gm.

   'r
6. 8. Otočný chapač šicího stroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že potahová vrstva je tvořena materiálem PVD.
7. 9. Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky, pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky, vyznačující se tím, že jak kluzná povrchová plocha nosiče cívky, tak i kluzná povrchová plocha vnějšího chapače jsou potaženy vrstvou, obsahující karbidový uhlík.
8. 10. Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky, vyznačující se tím, že háček uvedeného vnějšího chapače karbidový uhlík.

   je potažen potahovou vrstvou, obsahující
9. 11. Otočný chapač šicího stroje, mající nosič cívky pro uložení cívky a vnější chapač pro uložené nosiče cívky, vyznačující se tím, že povrchová plocha cívkového pouzdra je potažena potahovou vrstvou, obsahující karbidový uhlík.