EP0442876B1

EP0442876B1 - Stickrahmen mit einer von der kreisform abweichenden umrissform

Info

Publication number: EP0442876B1
Application number: EP89905096A
Authority: EP
Inventors: Werner Kraft; Paul Reinheimer
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1993-11-24
Anticipated expiration: 2009-04-21
Also published as: WO1989012710A1; DE3820215C1; JPH04506837A; US5237941A; EP0442876A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stickrahmen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (Pfaff Typenblatt Nr. 296-12-16263 9/86/G Mehrkopfstickautomat KSM 200).
Die für die lokale Einspannung von Stoffen an Stickköpfen von Stickmaschinen eingesetzten Stickrahmen bestehen aus einem geschlossenen Innenrahmen und einem geschlitzten, an seinen Enden durch eine Spannvorrichtung verbundenen Außenrahmen, der unter Zwischenlage des Stoffes den Innenrahmen umgibt. Die Rahmen werden aus gleichem Material wie Holz oder Kunststoff gefertigt. Zur Bearbeitung von Stickmustern unterschiedlicher geometrischer Ausdehnung werden Stickrahmen mit kreisrunder, ellipsenförmiger bis hin zu fast rechteckähnlicher Umrißform mit Eckenausrundungen verwendet. Die außerhalb der Symmetrieebene am Außenrahmen angeordnete Spannvorrichtung dient zur Einstellung der Haltekraft zwischen Innen- und Außenrahmen und ermöglicht eine Anpassung an unterschiedliche Stoffdicken (siehe z.B. DE-A-1 760 399).
Bei den sehr häufig eingesetzten nicht kreisrunden Stickrahmen kommt es oft zu Schwierigkeiten durch örtliches Nachrutschen des Stoffes infolge der vom lokalen Krümmungsradius abhängigen ungleichmäßigen Pressungsverteilung zwischen dem Innen- und dem Außenrahmen. So ergeben sich Pressungskonzentrationen in den Bereichen kleiner Krümmungsradien, während in anderen Bereichen die Pressung so stark abfallen kann, daß ein funktionsgerechtes Klemmen des Stickgutes nicht gewährleistet ist.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten sind kreisförmige Stickrahmen mit rechteckigem Querschnitt der Rahmenteile in bestimmten Durchmesserabstufungen bekannt, um auf diese Weise den Einfluß der unterschiedlichen Krümmungsradien zu eliminieren. Für bestimmte, z. B. langgestreckte Stickmotive ist der Einsatz kreisrunder Einspannrahmen jedoch nicht zweckmäßig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stickrahmen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß eine weitgehend gleichmäßige Pressungsverteilung über den gesamten Umfang des Stickrahmens zwischen Innen- und Außenrahmen erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die gezielte Variation der lokalen Steifigkeit ist die Pressungsverteilung durch Verminderung der Dehnsteifigkeit des Innenrahmens im Bereich des kleinsten Krümmungsradius bei gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Biegesteifigkeit und die damit verbundene niedrige Nachgiebigkeit im Bereich der kleinen Achse auf dem gesamten Klemmbereich des Stickrahmens sehr gleichmäßig.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Innenrahmen zur Verwirklichung der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale ist im Anspruch 2 angegeben. Durch diese Formgebung wird auch eine bemerkenswerte Materialeinsparung erzielt.
Durch gegenüber dem Innenrahmen umgekehrte Steifigkeitsverteilung des Außenrahmens entsprechend dem Anspruch 3 und seine im Anspruch 4 gekennzeichnete Ausbildung wird die Pressungsverteilung weiter geglättet.
Eine weitere Verbesserung der Pressungsverteilung ergibt sich durch die in den folgenden Ansprüchen angegebenen Merkmale.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Es zeigt:

Fig. 1: eine Draufsicht auf einen rechteckigen Stickrahmen mit Ausrundungen und zwei Spannschlössern,
Fig. 2: eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Stickrahmens gemäß Fig. 1 zwischen zwei Achsen in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3: einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4: einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2 und
Fig. 5: einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2.

Der Stickrahmen besteht aus einem geschlossenen Innenrahmen (1) von etwa rechteckförmiger Umrißform mit Ausrundungen und einem bei (2) im Ausführungsbeispiel an zwei Stellen geschlitzten Außenrahmen (3), der mit zwischengelegtem Stickgut den Innenrahmen (1) umgibt. Die kleine Achse des Stickrahmens ist mit (S1) und die große Achse mit (S2) bezeichnet. Die Bereiche des Innen- und Außenrahmens (1 und 3) mit dem kleinsten Krümmungsradius sind mit (R min) bezeichnet. Es sind dies diejenigen Bereiche, in denen sich hohe Pressungskonzentrationen ergeben, wenn der Querschnitt von Innen- und Außenrahmen über die gesamte Abwicklungslänge gleichmäßig durchgehend z. B. rechteckig ist.
An jeder Trennstelle (2) des Außenrahmens (3) ist ein Spannschloß (4) vorgesehen, das aus zwei Laschen (5, 6) besteht, die beiderseits der Trennstelle (2) an der Außenseite des Außenrahmens (3) z. B. durch Vernieten befestigt sind und an ihrem der Trennstelle (2) benachbarten Ende zu einer Öse (7, 8) gebogen sind. In der Öse (7) der einen Lasche (5), ist eine zylindrische, mit einer quer verlaufenden Gewindebohrung versehene Mutter (9) drehbeweglich eingesetzt, während in der Öse (8) der anderen Lasche (6), ein mit einer quer verlaufenden Durchgangsbohrung versehenes zylindrisches Stützlager (10) drehbeweglich eingesetzt ist. Eine als Bundschraube ausgebildete Spannschraube (11) ist durch die Durchgangsbohrung des Stützlagers (10) durchgeführt und in die Gewindebohrung der Mutter (9) eingeschraubt.
Zur Befestigung des Stickrahmens an der mit der Steuervorrichtung der Stickmaschine verbundenen, in zwei zueinander senkrechten Richtungen dem Stickmotiv entsprechend relativ zu den Sticknadeln bewegbaren Rahmenführung (12) sind an der Außenseite des Außenrahmens (3) an den sich gegenüberliegenden Seiten im Bereich der großen Achse (S2) Haltewinkel (13) befestigt, deren horizontaler Steg (14) eine Gewindebohrung für die Befestigung des Stickrahmens durch Knebelschrauben (15) aufweist, die durch eine Durchgangsbohrung in der Rahmenführung (12) durchgeführt sind.
Meßtechnische und rechnerische Untersuchungen von nicht kreisförmigen Stickrahmen haben erkennen lassen, daß für die Erzielung einer gleichmäßigen Pressungsverteilung zwischen dem Innen- und dem Außenrahmen eine starke Verminderung der Dehnsteifigkeit des Innenrahmens (1) im Bereich der kleinsten Krümmungsradien (R min) entscheidend ist. Gleichzeitig soll die Biegesteifigkeit hoch bleiben, um die Nachgiebigkeit im Bereich der kleinen Achse (S1) möglichst niedrig zu halten. Diese Bedingungen werden durch eine besondere Ausbildung des Querschnitts des Innenrahmens (1) erfüllt. Die Querschnittsform wird neben denkbaren anderen Querschnittsformen vorzugsweise derart gestaltet, daß der Innenrahmen im Bereich sowohl der kleinen als auch der großen Achse einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, der hiervon ausgehend stetig in einen T-förmigen Querschnitt mit horizontal nach innen gerichtetem Steg übergeht und im Bereich des kleinsten Krümmungsradius ein Minimum erreicht.
Eine gleichmäßige Pressungsverteilung wird auch durch eine entsprechende Ausbildung des Außenrahmens (3) mit einer gegenüber dem Innenrahmen (1) umgekehrten Steifigkeitsverteilung und einem gegenüber dem Innenrahmen (1) um die Hälfte verminderten E-Modul erreicht. Die Abschnitte des Außenrahmens (3) zwischen zwei Achsen weisen erfindungsgemäß an der Außenseite von der großen Achse (S2) und dem kleinsten Querschnitt ausgehend gegen die kleine Achse (S1) hin einen stetigen Übergang von einem um 90° gedrehten T-Profil mit horizontal nach außen gerichtetem Steg gemäß Fig. 3 zu einem rechteckigen Querschnitt entsprechend Fig. 4 auf, der im Bereich des kleinsten Krümmungsradius (R min) ein Maximum erreicht und von dort weiterführend wieder in das um 90° gedrehte Profil mit horizontal nach außen gerichtetem Steg gemäß Fig. 5 übergeht, dessen kleinster Querschnitt an der kleinen Achse (S1) erreicht wird.
Durch diese Ausbildung des Innen- und des Außenrahmens in Verbindung mit der Zweiteilung des Außenrahmens (3) und der Anordnung von zwei Spannschlössern (4) an der kleinen Achse (S1), durch die eine Weiterleitung der Längskräfte innerhalb der Spannschlösser (4) ohne zusätzliche Momentwirkung erfolgt, wird eine äußerst gleichmäßige Pressungsverteilung zwischen Innen- und Außenrahmen erzielt. Die hohen Pressungskonzentrationen, die bei gleichbleibend rechteckigem Querschnitt der Stickrahmen in den Bereichen der kleinsten Krümmungsradien auftreten, und die durch nicht ausreichende Haltekräfte in den übrigen Bereichen auftretenden Nachteile werden vollständig vermieden.

Claims

Stickrahmen mit einer im wesentlichen rechteckförmigen, gerundete Eckbereiche aufweisenden Umrißform, der aus einem geschlossenen Innenrahmen (1) und einem diesen unter Zwischenlage des Stickgutes umgebenden Außenrahmen (3) mit einer die Haltekraft für das Stickgut bestimmenden Spannvorrichtung (4) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Abschnitte des Innenrahmens (1) zwischen einer kleinen Achse (S1) und einer großen Achse (S2) so gestaltet ist, daß die Biegesteifigkeit über den gesamten Umfang des Innenrahmens (1) im wesentlichen konstant ist und die Dehnsteifigkeit sich in den Abschnitten zwischen den beiden Achsen (S1, S2) derart stetig verringert, daß sie im Bereich des kleinsten Krümmungsradius (R min) ein Minimum erreicht.
Stickrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrahmen (1) im Bereich der beiden Achsen (S1, S2) ein im wesentlichen rechteckförmiges Profil aufweist, das hiervon ausgehend stetig in ein im wesentlichen T-förmiges Profil mit horizontal nach innen gerichtetem Steg übergeht, das im Bereich des kleinsten Krümmungsradius (R min) seine minimale Querschnittsfläche erreicht, die kleiner als die Querschnittsfläche des rechteckförmigen Profils ist.
Stickrahmen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Abschnitte des Außenrahmens (3) zwischen zwei Achsen (S1, S2) so gestaltet ist, daß die Biegesteifigkeit über den gesamten Umfang im wesentlichen konstant ist und die Dehnsteifigkeit sich zwischen zwei Achsen (S1, S2) derart stetig vergrößert, daß sie im Bereich des kleinsten Krümmungsradius (R min) ein Maximum erreicht.
Stickrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (3) im Bereich der beiden Achsen (S1, S2) ein im wesentlichen T-förmiges Profil mit horizontal nach außen gerichtetem Steg aufweist, das in ein im wesentlichen rechteckförmiges Profil übergeht, dessen Querschnittsfläche im Bereich des kleinsten Krümmungsradius (R min) ihr Maximum erreicht und größer als die Querschnittsfläche des T-förmigen Profiles ist.
Stickrahmen nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und der Innenrahmen (3 bzw. 1) aus Kunststoff mit unterschiedlichem Elastizitäts-Modul besteht.
Stickrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitäts-Modul des Außenrahmens (3) etwa der Hälfte des Wertes des Innenrahmens (1) entspricht.
Stickrahmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (3) an einer Achse (S1) in zwei Teile getrennt ist, die durch Spannvorrichtungen (4) miteinander verbunden sind.