EP0625604B1 - Spannrahmenführung und -antrieb für Stickmaschinen - Google Patents

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EP0625604B1
EP0625604B1 EP94102125A EP94102125A EP0625604B1 EP 0625604 B1 EP0625604 B1 EP 0625604B1 EP 94102125 A EP94102125 A EP 94102125A EP 94102125 A EP94102125 A EP 94102125A EP 0625604 B1 EP0625604 B1 EP 0625604B1
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fabric
horizontal
embroidery machine
guides
machine according
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Jürg Dr. Dipl.-Phys. Henz
Hans Dipl.-Ing. Abegglen
Xueliang Dipl.-Ing. Yu
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OC Oerlikon Textile Holding AG
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Saurer Sticksysteme AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C—EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C9/00—Appliances for holding or feeding the base fabric in embroidering machines
    • D05C9/08—Appliances for holding or feeding the base fabric in embroidering machines in machines with horizontal needles
    • D05C9/10—Work holders or carriers
    • D05C9/16—Feeding arrangements therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D05C9/08—Appliances for holding or feeding the base fabric in embroidering machines in machines with horizontal needles
    • D05C9/10—Work holders or carriers
    • D05C9/14—Suspension or balancing arrangements therefor

Definitions

  • Structure and arrangement of the stenter is in large embroidery machines in all brands for a long time performed essentially in the same way.
  • the stenter is arranged vertically and will gradually positioned vertically / horizontally, so To create the stitch pattern stitch by stitch.
  • the Embroidery points with the embroidery tools are constant in horizontal rows Repeat arranged.
  • Such a stenter is made by formed an upper, 5 - 22 m long side member, on which two vertical shields are attached to the sides, the bottom are connected again by a simpler side member. Two pairs are parallel and in the two side plates extending over the entire length of the stenter Material waves arranged. It turns to these material waves embroidered fabric coiled and between two Material waves excited. Between the top and bottom Side members are several vertical stenter supports arranged, which in turn by means of special elements (Wave spoons) support the long material waves.
  • DE-C-271 555 is an embroidery frame for embroidery machines become known, which consists of a horizontal bar system and a vertical bar system, the two Rod systems are interconnected. On this embroidery hoop, especially on the horizontal bar system, they are Arranged fabric rollers.
  • a drive device By means of a drive device the vertical bar system move vertically up and down, the horizontal bar system in the vertical bar system can be moved horizontally and carries the fabric rollers.
  • the too Moving mass of this device is high because of one in itself stiff embroidery frame carrying the fabric rollers is provided, which must be moved as a whole.
  • the aim of the invention is a novel one Structure to reduce the moving masses so much that much higher speeds are possible without sacrificing Positioning accuracy.
  • the essential idea of the invention consists of arranging all drives wherever possible corresponding part must be moved, as many as possible To drop frame parts and transmission links that otherwise have to be moved as part of the total mass.
  • the task is performed by the in the license plate of the Features specified claim 1 solved.
  • Such carriers are in the horizontal guides corresponding drives are moved horizontally, so the Horizontal movement directly initiated in the material waves.
  • the drives for rotating the fabric shafts, respectively for winding and tensioning the fabric can be attached directly the beams running in the horizontal guides are attached can be transferred to other transmission links to be dispensed with.
  • the invention assumes the possibilities of exploit modern drive technology in the sense that the appropriate motors, if possible, directly on the elements attack that are to be moved.
  • the technique of highly dynamic Servomotors with electronic control / Control enables these drives to be decentralized as required and arrange in parallel.
  • the drives for winding and tensioning of the fabric are therefore directly to the Fabric waves attached.
  • the drives for the horizontal Positioning directly moves the fabric shaft bearings or their carrier.
  • the horizontal guides of these beams are in turn directly from the corresponding drives positioned vertically.
  • each horizontal guide (1, 2) is a horizontally displaceable one Carrier (7) arranged, the fabric shaft brackets (10) or flanges (14) for the material shaft bearing (17) carries. Because by stretching the fabric Tractive forces between the fabric shaft bearings (17) or brackets (10) occur between the top and lower horizontal guides (1,2) fixed connections (3) arranged, the horizontal guides (1,2) and thus the Hold the fabric waves (11, 12) at a specified distance.
  • the fabric tension can be determined directly.
  • This fabric tension can be displayed continuously during the clamping process, or it can be setpoint in the drive control entered and reached automatically.
  • spindles (9) are arranged in the horizontal guides (1, 2) in one or in the two end horizontal guide elements. With the positioning drives (8), the supports (7) are moved horizontally via the spindles (9). The horizontal positioning movement is transmitted to the material shafts (11, 12) via the flanges (14) and the material shaft bearings (17). The synchronization of the upper and lower drives (8) is easily accessible with electronic controls.
  • the material waves (11, 12) are due to the material tension the fabric shaft brackets (10) pressed.
  • the emerging Friction shifts when the movement is horizontal Material waves the corresponding brackets (10) and thus the carrier (7) synchronously. Should be with light fabric tension this frictional engagement is not sufficient to take along, so could any horizontal guide with a positioning drive (8) can be equipped. But one is cheaper horizontal connection of all supports (7) or brackets (10) and bearing (17), so that a synchronous movement of all Material-shaft-supporting elements is secured.
  • the embroidery height or Distance between the upper and lower horizontal guides can be made adjustable.
  • this method of "adjustable embroidery height” can Embroidery machine easily on different web widths be adjusted. This can be done with the same means vertical stretching of the fabric can be achieved.

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Description

Aufbau und Anordnung des Spannrahmens wird in Groß-Stickmaschinen bei allen Fabrikaten seit langem im wesentlichem in gleicher Art ausgeführt.
Der Spannrahmen ist vertikal angeordnet und wird schrittweise vertikal / horizontal positioniert, um so Stich für Stich das Stickmuster zu erzeugen. Die Stickstellen mit den Stickwerkzeugen (Nadeln, Schiffchen, Bohrer,...) sind in horizontalen Reihen in konstantem Rapport angeordnet. Ein solcher Spannrahmen wird durch einen oberen, 5 - 22 m langen Längsträger gebildet, an dem seitlich zwei vertikale Schilde befestigt sind, die unten wieder durch einen einfacheren Längsträger verbunden sind. In den beiden Seitenschildern sind zwei Paar parallel und über die ganze Länge des Spannrahmens verlaufende Stoffwellen angeordnet. Auf diese Stoffwellen wird der zu bestickende Stoff aufgewickelt und zwischen je zwei Stoffwellen gespannt. Zwischen oberem und unterem Längsträger sind mehrere vertikale Spannrahmenstützen angeordnet, welche ihrerseits mittels speziellen Elementen (Wellenlöffeln) die langen Stoffwellen stützen.
Um diese bis 22 m langen, 3 m hohen und über 1000 kg schweren Spannrahmen mit dem eingespannten Stoff zu positionieren, wurde der obere Längsträger an zwei oder mehr Stellen vertikal bewegt, in horizontaler Richtung wurden der eine oder beide der seitlichen Schilde angetrieben. Solche Ausführungen sind ersichtlich aus CH 652 769 und DE 2155 192.
Um höhere Drehzahlen zu erreichen müßte diese Form des Spannrahmens wesentlich steifer konstruiert werden, wodurch die zu bewegende Masse ebenfalls erhöht wird. Nur ein grundsätzlicher anderer Aufbau kann eine Lösung bringen. In AT-A/64 215 ist ein solcher Lösungsversuch aufgezeigt. Statt des oberen Längsträgers sind mehrere horizontal geführte und bewegte Längsträger angeordnet, an denen die vertikal bewegten Spannrahmenstützen geführt sind. Diese Lösung hat aber verschiedene Nachteile und wurde nie ausgeführt.
Aus der DE-C-271 555 ist ein Stickrahmen für Stickmaschinen bekannt geworden, welcher aus einem horizontalen Stabsystem und einem vertikalen Stabsystem besteht, wobei die beiden Stabsysteme miteinander verbunden sind. An diesem Stickrahmen, insbesondere an dem horizontalen Stabsystem, sind die Stoffwalzen angeordnet. Durch eine Antriebsvorrichtung läßt sich das vertikale Stabsystem senkrecht auf und nieder bewegen, wobei das horizontale Stabsystem in dem vertikalen Stabsystem waagrecht verschiebbar ist und die Stoffwalzen trägt. Die zu bewegende Masse dieser Vorrichtung ist hoch, da ein in sich steifer, die Stoffwalzen tragender Stickrahmen vorgesehen ist, welcher als Ganzes bewegt werden muß.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, durch einen neuartigen Aufbau die bewegten Massen so stark zu reduzieren, daß wesentlich höhere Drehzahlen möglich werden, ohne Einbuße an Positioniergenauigkeit. Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, alle Antriebe möglichst dort anzuordnen, wo das entsprechende Teil bewegt werden muß, um so möglichst viele Rahmenteile und Übertragungsglieder wegfallen zu lassen, die sonst als Teil der Gesamtmasse mit bewegt werden müssen.
Die gestellte Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Für die Vertikalbewegung wäre es vorteilhaft, direkt die wellenunterstützenden Elemente (Wellenlöffel) zu bewegen. Da zwischen oberer und unterer Stoffwelle eine große Zugspannung aufgebracht werden muß, um den Stoff zu spannen, müssen die stützenden Elemente auf konstanter Distanz gehalten werden. Wenn nun die stoffwellentragenden Elemente direkt an horizontalen Träger angebracht werden, und die entsprechenden oberen und unteren Horizontalführungen untereinander fest verbunden werden, so ergibt sich ein Horizontalführungselement, das seinerseits über einen Antrieb direkt vertikal bewegt wird. Mehrere solcher parallel und synchron vertikal bewegten Horizontalführungselemente können so beliebig lange Stoffwellenpaare unterstützen und vertikal positionieren, ohne einen Spannrahmen zu benötigen.
Diese Lösung ermöglicht auch, die Stoffwellenenden in einem Träger zu lagern, der in den Horizontalführungen läuft.
Werden solche Träger in den Horizontalführungen durch entsprechende Antriebe horizontal verschoben, so wird die Horizontalbewegung in die Stoffwellen direkt eingeleitet.
Die Antriebe zum Drehen der Stoffwellen, beziehungsweise zum Aufwickeln und Spannen des Stoffes, können direkt an die in den Horizontalführungen laufenden Träger angebaut werden, somit kann auch hier auf weitere Übertragungsglieder verzichtet werden.
Mit dieser Lösung wird von den Möglichkeiten moderner leichter Servoantriebe, die dezentral und trotzdem genau synchronisiert eingesetzt werden können, voller Gebrauch gemacht. Sowohl der übliche obere und untere Längsträger wie auch die seitlichen vertikalen Schilde fallen weg. Statt eines schweren, steifen Spannrahmens werden die Spannrahmenstützen und die Stoffwellen direkt bewegt, so daß die gesamte zu bewegende Masse auf einen Bruchteil dar bisher üblichen Masse reduziert wird. Zusammen mit den verteilten, hochdynamischen Servoantrieben ist es somit möglich, große gespannte Stoff Flächen in wesentlich schnellerem Rhythmus zu positionieren.
Im nachfolgenden wird eine mögliche technische Ausführung anhand der Fig.1 und 2 beschrieben.
Fig.1 :
Perspektivische Darstellung zweier Horizontalführungselemente mit horizontalen Verbindungselementen und Stoffwellen;
Fig.2 :
Perspektivische Darstellung der oberen und unteren Stoffwellenlagerung mit Antrieben und vertikaler Stütze.
Die Erfindung geht davon aus, die Möglichkeiten der modernen Antriebstechnik in dem Sinne auszunutzen, daß die entsprechenden Motoren möglichst direkt an den Elementen angreifen, die zu bewegen sind. Die Technik der hochdynamischen Servomotoren mit elektronischer Regelung/ Steuerung ermöglicht es, diese Antriebe beliebig dezentral und parallel anzuordnen. Die Antriebe für das Aufwickeln und Spannen des Stoffes werden deshalb direkt an den Stoffwellen angebracht. Die Antriebe für die horizontale Positionierung bewegen direkt die Stoffwellen-Lagerungen bzw. deren Träger. Die horizontalen Führungen dieser Träger werden wiederum direkt von den entsprechenden Antrieben vertikal positioniert.
In der vorliegenden Ausführung sind obere Horizontalführungen (1) und untere Horizontalführungen (2) parallel und in sich fluchtend im Maschinengestell angeordnet. In jeder Horizontalführung (1,2) ist ein horizontal verschiebbarer Träger (7) angeordnet, der Stoffwellenhalterungen (10) oder Flansche (14) für die Stoffwellenlagerung (17) trägt. Da durch das Spannen des Stoffes Zugkräfte zwischen den Stoffwellenlagerungen (17) bzw.-halterungen (10) auftreten, werden zwischen den oberen und unteren Horizontalführungen (1,2) feste Verbindungen (3) angeordnet, die die Horizontalführungen (1,2) und damit die Stoffwellen (11,12) in festgelegter Distanz halten.
Durch die Verbindung einer oberen Horizontalführung (1) und einer unteren Horizontalführung (2) mittels der festen Verbindung (3) entsteht ein in sich steifes Horizontal-führungselement, das als Ganzes vertikal positioniert wird. Am Maschinengestell (19) sind dazu feste vertikale Führungen (6) angebracht sowie vertikale Spindeln (5). Ein Positionierantrieb (4) treibt direkt die Spindel (5) an. In kurzen Stickmaschinen genügen zwei solcher Horizontalführungselemente, um obere und untere Stoffwelle (11,12) zu tragen, den Stoff dazwischen zu spannen und die gespannte Stoffläche vertikal zu positionieren. Bei längeren Maschinen können mehrere solche Horizontalführungselemente parallel angeordnet und über ihre Antriebe synchron vertikal positioniert werden.
An den Trägern (7) in den Horizontalführungen (1,2) sind Stoffwellenhalterungen (10) befestigt, in denen die Stoffwellen (11,12) drehbar gehalten sind. In einem oder in den beiden endseitigen Horizontalführungselementen sind Flansche (14) an den Trägern (7) befestigt. Diese Flansche (14) tragen die Stoffwellen-Lagerungen (17). Über Stoffwellenmotoren (15) und Stoffwellengetriebe (16) werden diese Stoffwellenlager (17) so angetrieben, daß Stoff auf die Stoffwellen auf- oder abgewickelt wird, oder daß durch gegensinniges Drehen der Stoffwellen der Stoff gespannt wird. Die dadurch entstehenden Spannkräfte werden von den Stützen (18) aufgenommen. Ein gleichsinniges Drehen der Stoffwellen wickelt den Stoff von der unteren auf die obere Welle oder umgekehrt.
Werden die beiden Stoffwellen gegensinnig gedreht, so kann durch bekannte Mittel das Drehmoment gemessen und damit direkt die Stoffspannung ermittelt werden. Diese Stoffspannung kann beim Spannvorgang laufend angezeigt werden, oder sie kann in der Antriebssteuerung als Sollwert eingegeben und so automatisch erreicht werden.
Analog zu den Vertikalantrieben werden in einem oder in den beiden endseitigen Horizontalführungselementen Spindeln (9) in den Horizontalführungen (1,2) angeordnet.
Mit den Positionierantrieben (8) werden über die Spindeln (9) die Träger (7) horizontal verschoben. So wird die horizontale Positionierbewegung über die Flansche (14) und die Stoffwellenlagerungen (17) auf die Stoffwellen (11,12) übertragen. Die Synchronisation der oberen und unteren Antriebe (8) ist mit elektronischen Regelungen/Steuerungen gut erreichbar.
Durch die Stoffspannung werden die Stoffwellen (11,12) auf die Stoffwellenhalterungen (10) gedrückt. Der ent-stehende Reibungsschluss verschiebt bei horizontaler Bewegung der Stoffwellen die entsprechenden Halterungen (10) und damit die Träger (7) synchron. Sollte bei leichter Stoffspannung dieser Reibungsschluss nicht zur Mitnahme genügen, so könnte jede Horizontalführung mit einem Positionierantrieb (8) ausgerüstet werden. Kostengünstiger ist aber eine horizontale Verbindung aller Träger (7) bzw. Halterungen (10) und Lager (17), so daß eine synchrone Bewegung aller Stoffwellen-tragenden Elemente gesichert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Stickhöhe bzw. der Abstand zwischen den oberen und unteren Horizontalführungen verstellbar gestaltet werden. Zu diesem Zweck müssen die festen Verbindungen (3) und Stützen (8) in ihrer Länge einstellbar bzw. auf bestimmte Längen fixierbar sein. Dies kann von Hand oder mit Hilfe von motorisch angetriebenen Verstellungen und Fixierungen geschehen. Damit können die Stoffwellen (11,12) oder sie ersetzende Elemente in bestimmten Abständen fixiert werden. Von Vorteil ist diese Ausführung vor allem, wenn der zu bestickende Stoff sozusagen "endlos" schrittweise horizontal durch die Maschine läuft. Die Stoffwellen werden dabei durch horizontale Spann- und Führungselemente ersetzt. Durch diese Methode der "einstellbaren Stickhöhe" kann die Stickmaschine leicht an verschiedene Stoffbahnbreiten angepaßt werden. Mit den gleichen Mitteln kann auch das vertikale Spannen des Stoffes erreicht werden.
Zeichnunqs-Legende
1
Obere Horizontalführungen
2
Untere Horizontalführungen
3
Feste Verbindung zwischen oberer und unterer Horizontalführung
4
Positionierantrieb vertikal
5
Spindel vertikal
6
Führung vertikal
7
Träger, horizontal verschiebbar
8
Positionierantrieb horizontal
9
Spindel horizontal
10
Stoffwellenhalterung
11
Obere Stoffwelle
12
Untere Stoffwelle
13
Horizontale Verbindungselemente
14
Flansch für Stoffwellenlagerung
15
Stoffwellen-Motor
16
Stoffwellen-Getriebe
17
Stoffwellenlagerung
18
Stütze
19
Maschinengestell

Claims (9)

  1. Stickmaschine mit vorzugsweise vertikal angeordneter Stoffebene und horizontal parallel angeordneten Stoffwellen (11,12) für den Stickstoff, wobei über die Länge der Stickmaschine verteilt mehrere Horizontalführungen (1,2) angeordnet sind, und jeweils eine obere und untere Horizontalführung (1,2) durch vertikale Verbindungen (3) zu einem Horizontal-Führungselement verbunden sind, wobei die horizontalen Führungselemente von einem Positionierantrieb (4) in maschinenfest angeordneten Führungen (6) vertikal verstellbar sind, und die an einem oder beiden Enden der Maschine angeordneten Horizontalführungen (1,2) mit einem horizontalen Positionierantrieb (8) ausgerüstet sind. dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den oberen und unteren Horizontalführungen (1,2) horizontal verschiebbare Träger (7) angeordnet sind, an denen Lager (17) oder Halterungen (10) für die Stoffwellen befestigt sind, wobei die Träger und damit die Stoffwellen direkt durch den horizontalen Positionierantrieb (8) horizontal verschiebar sind.
  2. Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal-Positionierantriebe aller HorizontalFührungselemente mechanisch, hydraulisch oder elektrisch/elektronisch synchronisiert sind.
  3. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalantriebe (8) in den oberen und unteren Horizontalführungen (1,2) mechanisch, hydraulisch oder elektronisch synchronisiert sind.
  4. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Horizontalführungen (1,2) ohne Horizontalantrieb (8) an den Trägern nur Stoffwellenhalterungen (10) befestigt sind, wobei diese Stoffwellenhalterungen und damit die Träger (7) bei Horizontalverschiebungen der Stoffwellen durch Reibschluss zwischen dem Stoff auf der Stoffwelle und der Stoffwellenstütze entlang der Horizontalführung mitgenommen werden.
  5. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die je unteren und die je oberen Träger (7) bzw. Stoffwellenhalterungen (10) und -lager durch leichte Verbindungselemente (13) derart horizontal verbunden sind, daß die Stoffwellenlager beziehungsweise - stützen auch ohne Reibschluß den Horizontalbewegungen folgen.
  6. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oder an beiden Enden der Maschine an den oberen und unteren Trägern (7) in den entsprechenden Horizontalführungen Stoffwellenlagerungen (17) vorgesehen sind, die mit Antrieben (15,16) gekuppelt sind, durch die zum Auf- und Abwickeln des Stoffes und zum Spannen desselben die Stoffwellen gleichsinnig oder entgegengesetzt gedreht werden können.
  7. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Messen des Drehmomentes in den Stoffwellen-Antrieben (15,16) die Stoffspannung gemessen und angezeigt bzw. eine gewünschte voreingestellte Stoffspannung erzeugt werden kann.
  8. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese oberen und unteren Stoffwellenlager (17), Stoffwellenhalterungen (10) oder deren Träger (7) durch eine vertikale Stütze (18) fest verbunden sind, um die Stoffspannung aufzunehmen.
  9. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Verbindungen (3) zwischen den oberen und unteren Horizontalführungen (1,2) sowie die Stützen (18) zwischen den oberen und unteren Stoffwellenlagern (17) in ihrer Länge veränderbar und fixierbar sind, so daß ein beliebiger Abstand zwischen unterer und oberer Stoffwelle eingestellt werden kann und/oder der Stickstoff so gespannt wird.
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EP0625604A1 EP0625604A1 (de) 1994-11-23
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EP (1) EP0625604B1 (de)
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