WO2011116912A2 - Ein- oder mehrkopfstickmaschine mit einem doppelsteppstich-umlauf-greifer - Google Patents

Ein- oder mehrkopfstickmaschine mit einem doppelsteppstich-umlauf-greifer Download PDF

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WO2011116912A2 PCT/EP2011/001369 EP2011001369W WO2011116912A2 WO 2011116912 A2 WO2011116912 A2 WO 2011116912A2 EP 2011001369 W EP2011001369 W EP 2011001369W WO 2011116912 A2 WO2011116912 A2 WO 2011116912A2
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lockstitch
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Gottlieb Schmidt
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Zoje Europe Gmbh
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    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B69/00—Driving-gear; Control devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B19/00—Programme-controlled sewing machines
    • D05B19/02—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit
    • D05B19/12—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit characterised by control of operation of machine
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C—EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C11/00—Devices for guiding, feeding, handling, or treating the threads in embroidering machines; Machine needles; Operating or control mechanisms therefor
    • D05C11/08—Thread-tensioning arrangements

Definitions

  • the invention relates to single or multi-head embroidery machines with stitch imaging tools which are each formed by a cooperating with a lockstitch gripper for generating stitches needle, and having a feed device for achieving relative movements between the embroidery bottom and stitch pattern tools.
  • the lockstitch gripper which is predominantly used for this purpose is a round gripper which executes two full revolutions per stitching frame, as it is used a hundred thousandfold in sewing machines as a "standard gripper” and has also proven to be very effective in this case.
  • This lockstitch gripper requires stitch formation, especially for stitching the stitch feeder a certain size of thread tension.
  • sewing seam essentially represents a connecting or fastening seam with which usually two or more parts are firmly connected to each other
  • the embroidered seam represents an embroidery (ornamental seam) applied to the embroidery floor, which has no forces to transmit.
  • the strength of the fastening seam is thereby achieved that the fallen from the gripper thread loop is pulled by the thread lever with relatively large force in the direction of the top of the fabric, so that the knotting of needle and hook thread comes to rest in the middle to be sewn fabric layers. Accordingly, the thread force of the looper thread is to be measured.
  • CONFIRMATION COPY is sufficiently secured, but still no loose thread portions arise, and the knot between needle and looper thread always comes to rest on the underside of the embroidery base.
  • the invention is therefore based on the object to provide a solution that makes it possible to keep the minimum thread tension in the desired much lower range in embroidery machines with lockstitch circular grippers.
  • the invention is based on the recognition that in lockstitch gripper embroidery machines the stitch formation on the one hand and the feed movement of the material overlap on the other hand at least partially such that the advancing movement of the material already begins when the stitch formation, not yet complete is completed, ie the needle thread is not completely retracted by the thread lever.
  • Fig. 1 the front part 1 of a conventional embroidery head is shown in sectional view, which has a lockstitch gripper 2, a table top 3, and a throat plate 4.
  • On the table top 3 is the freely movable in two axes embroidery frame 5, in which the embroidery bottom is clamped.
  • the lockstitch gripper 2 is of conventional design and has a bobbin case carrier 6 for receiving a bobbin case 7.
  • the bobbin thread supply receiving coil is rotatably mounted.
  • the needle bar 9 cooperating with the lockstitch gripper 2 and carrying a needle 8 is fitted in a base frame 10. Recorded 2011/001369 kal and is driven in a conventional manner by a driver 11, which transmits the drive movement of the needle drive to the needle bar 9.
  • a hold-down 12 is further provided per embroidery thread, which is arranged displaceably on the needle bar 9 and is driven by a driver 13.
  • driven thread lever 14 is arranged, which is pivotally mounted on an axis 15, which in turn is received in the base frame 10.
  • the embroidery head in a known manner adjustable yarn brake 16 which is fixedly attached to the front part 1.
  • the rear part of the embroidery head not shown is fixedly connected to the machine frame and carries the drives for the needle bar 9, the hold-down 12 and the thread lever 14.
  • the rear part of the embroidery head is also connected via a straight guide, not shown, with the front part 1, so that it can be moved within a vertical plane in the direction of the flight of the existing needle bars 9 above the lockstitch gripper 2, wherein in each case a needle bar 9, a hold-down 12 and a thread lever 14 are connected to the respective drive.
  • Fig. 2 shows the typical movement diagram of the known kinematic interaction of the needle 8 with a double circumferential lockstitch 2 according to the prior art, as well as the feed device and the hold-down 12 over a revolution of Machine main shaft shows.
  • the graph 17 illustrates the movement of the tip of the needle 8 to the surface of the needle plate. The needle tip emerges at the time 18 through the tap hole below the surface of the throat plate 4 and rises again at time 19 on this.
  • the graph 20 illustrates the lifting movement and the distance of the underside of the blank holder 2 on the needle plate 4 from.
  • the graph 21 indicates the progress of the embroidery frame movement relative to the last needle drop point at the time point 18 on the embroidery bottom.
  • the start of the embroidery frame movement takes place at the time 22 and thus shortly after the time 19, which corresponds to the time of exit of the needle 8 from the throat plate 4.
  • the end of the embroidery frame movement coincides with the end of the diagram.
  • the graph 23 represents the thread requirement of the needle 8, beginning at time 24, when its eye descends below the embroidery bottom surface.
  • the top of the lockstitch gripper 2 enters the needle thread loop formed by the needle 8, whereby the lockstitch gripper 2 takes control of the needle thread.
  • Its yarn requirement is represented by the graph 26.
  • the top of the lockstitch gripper 2 first expands the thread loop presented to it by the needle 8 and then guides it around the bobbin case 7 arranged inside the lockstitch gripper 2.
  • the thread requirement of the lockstitch gripper 2 then decreases again until the gripper closes Needle thread at time 27 completely releases again.
  • the lockstitch gripper 2 is therefore only in the time between the points 25 and 27 in contact with the needle thread.
  • the thread requirement of needle 8 and lockstitch gripper 2 is opposed by the threading according to graph 28. It is a function of the pivotal position of the thread lever 14 about its axis 15.
  • the threading according to the graph 28 points opposite to the Thread requirement (23, 26) on a surplus. This serves as a reserve, from which the stitch length-dependent thread consumption is taken from the previous stitch cycle.
  • the threading 28 is reduced by the amount of this thread consumption, so that the effective threading with the graph 29 is identical.
  • a difference to the diagram of a sewing machine relates to the length of the time window for the movement of the embroidery frame. For the sewing machine this is approx. 120 °. In the gripper embroidery machine but 180 ° and more. The beginning of the embroidery frame movement at the time 22, therefore, according to the prior art, according to temporally advanced. Although this is a necessary concession to the numerically controlled embroidery frame drive, which is independent of the embroidery mechanism, it leads to a not inconsiderable embroidery disadvantage with regard to the size of the required thread tension.
  • the magnitude of the force F2 is given by the stitch formation process and therefore can not be changed.
  • the thread force F1 In order for it to reach the value specified by the system again, the thread force F1 must be increased even with favorable material pairings with a factor "K" of approximately 2.5 In the case of unfavorable material pairings (cotton thread / embroidery bottom made of cotton), this factor "K” tends the value 4.
  • the thus increased thread force F1 corresponds to the minimum retention force of the thread brake 16 during thread feeding by the thread lever fourteenth
  • Fig. 5 the conditions for the time window 31 are shown, in which the thread lever 14 attracts the thread loop and the thread passage between the nose of the stop piece 35 and the lateral boundary surface 36 of the groove 34 opens, wherein the advancing movement of the embroidery base with respect to the advancing movement in FIG 4 is reversed and takes place in the direction of the arrow in FIG.
  • the needle thread is devoured not only with the looper thread 37, but also with itself. In the sewing machine, this transport direction and situation hardly occurs.
  • This thread has to be in the time range 30 to take-up lever (OT) again This is achieved the better the steeper the needle thread part 41 strives for the needle eye and leaves the surface of the embroidery floor This steepness decreases with the distance of the embankment transport (at the time of grazing), that is already 75% the stitch length), according to trigonometric laws.
  • EP2011 / 001369 value of the needle thread used is the safe collection of the thread loop 40 only up to a corresponding maximum stitch length possible.
  • the diagram of the movement of the stitch pattern tools shown in FIG. 3 corresponds, with the exception of the movement of the lockstitch gripper 2 and the course dependent thereon, on the graphs 26, 28 and 29 representing the thread requirement and the thread release, to the diagram according to FIG. 2.
  • Fig. 6 shows the situation of the thread loop just before the thread lever (OT) when the rest of the thread loop passes through the thread passage between the stop piece 35 and the lateral boundary surface 36 of the groove 34.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ein- oder Mehrkopfstickmaschine mit Stichbildewerkzeugen die jeweils von einer mit einem Doppelsteppstich-Greifer zur Bildung von Stichen zusammenwirkenden fadenführenden Nadel gebildet sind, sowie mit einer Vorschubeinrichtung zur Erzielung von Relativbewegungen zwischen dem Stickgut und den Stichbildewerkzeugen, die in Abhängigkeit von den Bewegungen der Nadel erfolgen.wobei zur Vermeidung einer zeitlichen Überlappung der Stichbildephase mit der Vorschubbewegung des Stickgutes der Doppelsteppstichstich-Greifer mit einer Drehzahl umläuft, die der <n-fachen> Drehzahl der Maschinenhauptwelle entspricht, wobei <„n" eine ganze Zahl ist, die größer als die Zahl „2"> ist.

Description

Ein- oder Mehrkopfstickmaschine mit
Doppelsteppstich-Umlauf-Greifer.
Die Erfindung betrifft Ein- oder Mehrkopfstickmaschinen mit Stichbildewerkzeugen die von jeweils einer mit einem Doppelsteppstich- Greifer zur Erzeugung von Stichen zusammenwirkenden Nadel gebildet sind, und eine Vorschubvorrichtung zur Erzielung von Relativbewegungen zwischen dem Stickboden und den Stichbildewerkzeugen aufweisen.
Der hierbei überwiegend verwendete Doppelsteppstich-Greifer ist ein pro Stichbildeperiode zwei volle Umdrehungen ausführender Umlaufgreifer wie er bei Nähmaschinen als„Standard-Greifer" hunderttausendfach zum Einsatz kommt und sich hier auch sehr gut bewährt hat. Dieser Doppelsteppstich-Greifer erfordert für die Stichbildung, insbesondere für den Sticheinzug eine bestimmte Größe der Fadenspannung.
Durch die unterschiedlichen Aufgaben einer genähten Naht („Nähnaht") einerseits und einer gestickten Naht („Sticknaht") andererseits ist ein wesentlicher Unterschied in den Anforderungen an eine Nähmaschine bzw. an eine Stickmaschine begründet. Während die Nähnaht im Wesentlichen eine Verbindungs- oder Befestigungsnaht darstellt, mit der meist zwei oder mehrere Teile fest miteinander verbunden werden, stellt die gestickte Naht eine auf den Stickboden aufgebrachte Verzierung (Ziernaht) dar, die keinerlei Kräfte zu übertragen hat.
Die Festigkeit der Befestigungsnaht wird dabei dadurch erreicht, dass die vom Greifer abgefallene Fadenschlinge durch den Fadenhebel mit relativ großer Kraft in Richtung zur Oberseite des Nähgutes gezogen wird, damit die Verknotung von Nadel- und Greiferfaden mittig in den zu vernähenden Stofflagen zu liegen kommt. Dementsprechend ist auch die Fadenkraft des Greiferfadens zu bemessen.
Völlig anders sind die Verhältnisse bei der Bildung einer gestickten Naht. Da hier der Nadelfaden (=Stickfaden) zur Erzielung von Ziereffekten auf der Oberseite des Stickgutes nur sauber aufliegen soll, wird die Fadenspannung beim Stickvorgang möglichst so gering gehalten, dass der Stickfaden auf dem Stickboden zwar lagemäßig
BESTÄTIGUNGSKOPIE ausreichend gesichert ist, dennoch aber keine losen Fadenanteile entstehen, und die Verknotung zwischen Nadel- und Greiferfaden immer an der Unterseite des Stickbodens zu liegen kommt.
Aus diesem Grund wird für Stickmaschinen gegenüber Nähmaschinen eine wesentlich geringere Spannung des Nadelfadens angestrebt.
Da bei der Übernahme des pro Stichbildeperiode zwei Umdrehungen ausführenden Doppelsteppstich-Greifers in die Stickmaschine deren Kinematik nicht entsprechend angepasst wurde, setzt selbst bei den aktuellen Stickmaschinen die Vorschubbewegung für den Stickboden schon zu einem Zeitpunkt ein, zu dem der Stichbildevorgang noch nicht völlig abgeschlossen ist. Dies ist in so weit sehr nachteilig weil sich hierdurch der Stickboden zum Zeitpunkt des Beginns des Fadeneinzuges durch den Fadenhebel schon um einen beträchtlichen Betrag gegenüber seiner Lage beim Einstich der Nadel in den Stickboden verschoben hat. In der Folge erfährt der vom Stichloch zum Fadenvorrat führende Schenkel der Fadenschlinge sowohl bei seinem Austritt aus dem Stichloch, als auch unmittelbar nach seinem Durchtritt durch den Stickboden jeweils eine zusätzliche Umlenkung. Die beiden Umlenkungen verursachen beim Einzug des Fadens durch den Fadenhebel einen zusätzlichen Widerstand, der zwangsweise zu der unerwünschten Erhöhung der Mindestgröße der Fadenspannung führt.
Diese Situation wirkt sich bei Stickmaschinen insgesamt in so weit, besonders nachteilig aus, als diese gegenüber Nähmaschinen im Allgemeinen sowohl mit wesentlich größeren Stichlängen, als auch mit in unterschiedliche Richtungen verlaufenden Vorschubrichtungen arbeiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, bei Stickmaschinen mit Doppelsteppstich-Umlaufgreifern die Mindestfadenspannung im gewünschten wesentlich niedrigerem Bereich zu halten.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich bei Doppelsteppstich-Greifer-Stickmaschinen die Stichbildung einerseits und die Vorschubbewegung des Nähgutes andererseits zumindest teilweise derart überlappen, dass die Vorschubbewegung des Nähgutes schon dann einsetzt, wenn die Stichbildung, noch nicht vollständig abgeschlossen ist, d.h. der Nadelfaden durch den Fadenhebel noch nicht völlig eingezogen ist.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird zur Vermeidung der zeitlichen Überlappung der Stichbildung mit der Vorschubbewegung des Stickbodens vorgeschlagen, den Doppelsteppstich-Greifer mit einer Drehzahl umlaufen zu lassen, die der n-fachen Drehzahl der Hauptwelle der Stickmaschine entspricht, wobei <„n" eine ganze Zahl ist, die größer als die Zahl„2" ist>.
Dadurch dass der Doppelsteppstich-Greifer beispielsweise mit <„n" gleich 3"> umläuft, ist die Stichbildung -bezogen auf den von der Maschinenhauptwelle zurück gelegten Drehwinkel- entsprechend der hierdurch entstehenden größeren Winkelgeschwindigkeit des Doppelsteppstich-Greifers früher als bei mit <„n gleich 2"> umlaufendem Doppelsteppstich-Greifer beendet. Das Zeitfenster, in dem die Stichbildung und die Vorschubbewegung des Stickbodens gleichzeitig aktiv sind, ist damit minimiert.
Da pro Stichbildeperiode zweifach umlaufende Doppelsteppstich- Greifer im Bereich der sogenannten Schnellnäher mit weit höheren Drehzahlen absolut zufriedenstellende Ergebnisse erzeugen, ist offensichtlich, dass die erfindungsgemäße Erhöhung der Drehzahl des Doppelsteppstich-Greifers weder die Qualität der erzeugten Nähte noch die mechanische Haltbarkeit negativ beeinflusst.
Während bei der vorbeschriebenen Lösung der Doppelsteppstich- Greifer mit konstanter <„n-facher"> Drehzahl der Maschinenhauptwelle umläuft, ist eine weitere Lösung der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe darin zu sehen, den Doppelsteppstich-Greifer mit gegenüber der Hauptwelle der Maschine sich periodisch veränderbarer Winkelgeschwindigkeit umlaufen zu lassen, wobei die Winkelgeschwindigkeit des Doppelsteppstich-Greifers während seiner Arbeitsumdrehungen den größeren und während seiner Leerumdrehungen den demgegenüber kleineren Wert aufweist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles mit entsprechenden Diagrammen näher erläutert. P2011/001369
Es zeigt:
Fig. 1 :
Einen Teilschnitt des vorderen Bereiches eines üblichen Stickkopfes mit einem Doppelsteppstich-Greifer;
Fig. 2:
Ein Weg / Zeit Diagramm der Bewegungen der Stichbildewerkzeuge und der Vorschubeinrichtung nach dem Stand der Technik, mit sich zeitweise überlappenden Zeitfenstern für die Stichbildung und die Vorschubbewegung;
Fig. 3:
Ein Weg / Zeit Diagramm der Bewegungen der Stichbildewerkzeuge und der Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 4:
Die Situation der Fadenschlinge beim Durchgang an der Verdrehstütze (Anhaltestück) des Spulenkapselträgers des Doppelsteppstich- Greifers entsprechend dem Zeitfenster 31 in Figur 2- gemäß dem Stand der Technik;
Fiq- 5:
Wie Fig 4, jedoch dargestellt für eine andere Richtung der Vorschubbewegung des Stickrahmens.
Fig. 6:
Die Situation der Fadenschlinge beim Durchgang an der Verdrehstütze (Anhaltestück) des Spulenkapselträgers des Doppelsteppstich- Greifers - entsprechend dem Zeitfenster 31 in Figur 3 - gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist das Vorderteil 1 eines üblichen Stickkopfes in Schnittdarstellung gezeigt, das einen Doppelsteppstich-Greifer 2, eine Tischplatte 3, sowie eine Stichplatte 4 aufweist. Auf der Tischplatte 3 liegt der in zwei Achsen frei bewegbare Stickrahmen 5 auf, in den der Stickboden eingespannt wird. Der Doppelsteppstich-Greifer 2 ist üblicher Bauart und weist einen Spulenkapselträger 6 zur Aufnahme einer Spulenkapsel 7 auf. In der Spulenkapsel 7 ist die den Greiferfadenvorrat aufnehmende Spule drehbar gelagert.
Die mit dem Doppelsteppstich-Greifer 2 zusammenwirkende und eine Nadel 8 tragende Nadelstange 9 ist in einem Grundrahmen 10 verti- 2011/001369 kal bewegbar aufgenommen und wird in an sich bekannter Weise von einem Mitnehmer 11 angetrieben, der die Antriebsbewegung des Nadelantriebes auf die Nadelstange 9 überträgt. Am Vorderteil 1 des Stickkopfes ist ferner pro Stickfaden ein Niederhalter 12 vorgesehen, der auf der Nadelstange 9 verschieblich angeordnet ist und von einem Mitnehmer 13 angetrieben wird. Weiterhin ist am Vorderteil 1 des Stickkopfes pro Stickfaden ein in bekannter Weise angetriebener Fadenhebel 14 angeordnet, der auf einer Achse 15 schwenkbar gelagert ist, die ihrerseits im Grundrahmen 10 aufgenommen ist. Schließlich weist der Stickkopf in bekannter Weise einstellbare Fadenbremse 16 auf, die ortsfest am Vorderteil 1 angebracht ist.
Der nicht näher dargestellte hintere Teil des Stickkopfes ist mit dem Maschinengestell fest verbunden und trägt die Antriebe für die Nadelstange 9, den Niederhalter 12 und den Fadenhebel 14. Der hintere Teil des Stickkopfes ist ferner über eine nicht näher dargestellte Geradführung mit dem Vorderteil 1 verbunden, so daß dieses innerhalb einer vertikalen Ebene in Richtung der Flucht der vorhandenen Nadelstangen 9 oberhalb des Doppelsteppstich-Greifers 2 verschoben werden kann, wobei jeweils eine Nadelstange 9, ein Niederhalter 12 und ein Fadenhebel 14 mit dem jeweiligen Antrieb verbunden sind.
Der Antrieb der vorgenannten Teile erfolgt mit Ausnahme des Antriebes des Doppelsteppstich-Greifers 2 von einer nicht dargestellten Maschinen-Hauptwelle, die pro Stichbildeperiode eine volle, d. h. eine 360° umfassende Drehbewegung ausführt. Während beim Stand der Technik der Doppelsteppstich-Greifer 2 mit der doppelten Drehzahl, also mit < ,n= 2"> umläuft, läuft erfindungsgemäß der Doppelsteppstich-Greifer 2 mit <„n= eine ganze Zahl, die größer ist als die Zahl„2> um.
Demzufolge ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen der Maschinenhauptwelle und dem Doppelsteppstich-Greifer 2 ein Übersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis„n= 3" vorgesehen.
Zum Verständnis der Erfindung wird zunächst auf Fig. 2 eingegangen, die das typische Bewegungsdiagramm des bekannten kinematischen Zusammenwirkens der Nadel 8 mit einem gemäß dem Stand der Technik zweifach umlaufendem Doppelsteppstich-Greifer 2, sowie der nicht dargestellten Vorschubeinrichtung und des Niederhalters 12 über einer Umdrehung der Maschinenhauptwelle zeigt. Der Graph 17 stellt die Bewegung der Spitze der Nadel 8 zur Oberfläche der Stichplatte dar. Die Nadelspitze taucht im Zeitpunkt 18 durch das Stichloch unter die Oberfläche der Stichplatte 4 und erhebt sich zum Zeitpunkt 19 wieder über diese.
Der Graph 20 bildet die Hubbewegung und den Abstand der Unterseite des Niederhalters 2 über der Stichplatte 4 ab.
Der Graph 21 zeigt den Fortschritt der Stickrahmenbewegung an, relativ zum letzten Nadeleinstichpunkt zum Zeitpunkt 18 auf dem Stickboden.
Der Start der Stickrahmenbewegung erfolgt zum Zeitpunkt 22 und somit kurz nach dem Zeitpunkt 19, der dem Zeitpunkt des Austrittes der Nadel 8 aus der Stichplatte 4 entspricht. Das Ende der Stickrahmenbewegung fällt mit dem Ende des Diagramms zusammen.
Alle Werte dieser Bewegungsfunktion sind mit der variablen Stichlänge (= Abstand vom letzten Einstichpunkt 18 zum zukünftigen Nadeleinstichpunkt) als konstantem Faktor linear skaliert.
Der Graph 23 repräsentiert den Fadenbedarf der Nadel 8, beginnend zum Zeitpunkt 24, wenn deren Öhr abwärts unter die Stickbodenoberfläche taucht. Beim Zeitpunkt 25 tritt die Spitze des Doppelsteppstich-Greifers 2 in die von der Nadel 8 gebildete Nadelfadenschleife ein, wodurch der Doppelsteppstich-Greifer 2 die Kontrolle über den Nadelfaden übernimmt. Sein Fadenbedarf ist durch den Graphen 26 dargestellt. Die Spitze des Doppelsteppstich-Greifers 2 weitet zunächst die ihm von der Nadel 8 dargebotene Fadenschlinge auf und führt sie dann um die innerhalb des Doppelsteppstich- Greifers 2 angeordnete Spulenkapsel 7. Danach nimmt der Fadenbedarf des Doppelsteppstich-Greifers 2 wieder ab, bis der Greifer den Nadelfaden zum Zeitpunkt 27 wieder vollständig freigibt. Der Doppelsteppstich-Greifer 2 ist also nur in der Zeit zwischen den Punkten 25 und 27 mit dem Nadelfaden in Kontakt. Dies entspricht maximal 180° der 360° der Stichbildeperiode, die restliche Zeit bewegt sich der Doppelsteppstich-Greifer 2 leer, d. h. der Doppelsteppstich-Greifer 2 kommt erst in der nächst folgenden Stichbildeperiode wieder in Kontakt mit dem Nadelfaden.
Dem Fadenbedarf von Nadel 8 und Doppelsteppstich-Greifer 2 steht die Fadengabe entsprechend Graph 28 gegenüber. Sie ist eine Funktion der Schwenkposition des Fadenhebels 14 um dessen Achse 15. Die Fadengabe entsprechend dem Graph 28 weist gegenüber dem Fadenbedarf (23, 26) einen Überschuss auf. Dieser dient als Reserve, aus der der stichlängenabhängige Fadenverbrauch aus dem vorhergehenden Stichzyklus entnommen wird.
Die Fadengabe 28 ist um den Betrag dieses Fadenverbrauchs gemindert, so dass die effektive Fadengabe mit dem Graph 29 identisch ist. Der besagte Fadenverbrauch wird erst im Zeitbereich zwischen dem Zeitpunkt 30 und Fadenhebel OT durch den Fadenhebel 14 vom Nadelfadenvorrat abgezogen und dabei die Systemfadenlänge (= gesamte Länge des Nadelfadens zwischen der Fadenbremse 14 bis zur Stichplatte 4, bei der höchsten Schwenkstellung des Fadenhebels 14 wieder neu ausgeglichen.
Ein Unterschied zum Diagramm einer Nähmaschine betrifft die Länge des Zeitfensters für die Bewegung des Stickrahmens. Bei der Nähmaschine beträgt dieses ca. 120°. Bei der Greiferstickmaschine aber 180° und auch mehr. Der Beginn der Stickrahmenbewegung zum Zeitpunkt 22, ist deshalb beim Stand der Technik entsprechend zeitlich vorverlegt. Dies ist zwar ein notwendiges Zugeständnis an den von der Stickmechanik unabhängigen, numerisch gesteuerten Stickrahmenantrieb, führt aber hinsichtlich der Größe der erforderlichen Fadenspannung zu einem nicht unerheblichen sticktechnischen Nachteil.
Die zeitliche Vorverlegung des Beginns der Vorschubbewegung des Stickrahmens in den Bereich deutlich vor den Zeitpunkt der Beendigung des Fadeneinzuges durch den Fadenhebel 14 zur Vollendung des begonnen Stiches führt dazu, dass der Stickboden vor Abschluß des Fadeneinzuges relativ zur Stichplatte 4 bewegt wird.
In Figur 4 erkennt man, daß zur Sicherung des Spulenkapselträgers 6 gegen Drehbewegung an diesem eine radial gerichtete Nut 34 vorgesehen ist, in die ein ortsfestes Anhaltestück 35 mit einer Nase eingreift, sodass der Nadelfaden zwischen dem Anhaltestück 35 und der seitlichen Begrenzungsfläche 36 der Nut 34 hindurch bewegt werden kann.
Ist nun bei Stichlängen größer als 2 mm der letzte Einstichpunkt der Nadel 8 zum Zeitpunkt 18 mehr als einen Millimeter zur Stichlochmitte durch die Stickbodenbewegung gemäß Graph 21 im Zeitbereich 31 verschoben, so entstehen zwei Umlenkungen 32, 33 (Fig. 4) des Nadelfadens auf dem Weg zwischen dem Fadenhebel 14, der Nut 34 und dem Anhaltestück 35. Die im Bereich des Nadelfadens oberhalb des Stickbodens zum Fadenhebel 14 hin gerichtete Fadenkraft F1 EP2011/001369 wird zuerst an der Umlenkung 32 und dann nochmals an der Umlen- kung 33 in insgesamt 2 Schritten durch die Fadenreibung reduziert. Übrig bleibt die Kraft F2. Dies ist die Kraft, die zum Öffnen des Fadendurchganges zwischen dem Anhaltestück 35 und der seitlichen Begrenzungsfläche 36 der Nut 34 erforderlich ist.
Die Größe der Kraft F2 ist durch den Stichbildeprozess vorgegeben und ist daher nicht veränderbar. Damit diese wieder den vom System vorgegebenen Wert erreicht, muss die Fadenkraft F1 selbst bei günstigen Materialpaarungen mit einem Faktor„K" von ca. 2,5 erhöht werden. Bei ungünstigen Materialpaarungen (Baumwollfaden / Stickboden aus Baumwolle) tendiert dieser Faktor„K" gegen den Wert 4. Die so erhöhte Fadenkraft F1 entspricht der Mindestrückhaltekraft der Fadenbremse 16 beim Fadeneinzug durch den Fadenhebel 14.
In Fig. 5 sind die Verhältnisse für das Zeitfenster 31 gezeigt, in dem der Fadenhebel 14 die Fadenschlinge anzieht und den Fadendurchgang zwischen der Nase des Anhaltestückes 35 und der seitlichen Begrenzungsfläche 36 der Nut 34 öffnet, wobei die Vorschubbewegung des Stickbodens gegenüber dessen Vorschubbewegung in Fig. 4 umgekehrt ist und in Richtung des Pfeils in Fig. 5 erfolgt. Dies entspricht etwa der Situation, in der beim Nähen oder Sticken die so genannten Schlingstiche entstehen. Dabei ist der Nadelfaden nicht nur mit dem Greiferfaden 37 verschlungen, sondern auch mit sich selbst. Bei der Nähmaschine tritt diese Transportrichtung und Situation kaum auf.
Bei der Greiferstickmaschine entsteht sie jedoch regelmäßig. Durch die intensivere Umschlingung an der Fadenumlenkstelle 32 erhöht sich der Faktor„K" weiter. Nachdem die Nadelfadenschlinge den Fadendurchgang passiert hat, fällt die Nadelfadenspannung fast auf Null ab. Der Fadenhebel 14 verkleinert die Nadelfadenschlinge weiter, bis sie an der Stelle 30 vollständig minimiert ist. Auf dem Weg dorthin wird der Nadelfadenteil 38 der bisher flach auf dem Stickboden lag, durch Reibung des Nadelfadens an der Verknotung 39 mit sich selbst, zu einer über den Stickboden aufragenden Fadenschlaufe 40 aufgebaut. Diese muss im Zeitbereich 30 bis Fadenhebel (OT) wieder eingezogen werden. Das gelingt umso besser je steiler der Nadelfadenfadenteil 41 zum Nadelöhr strebt und dabei, die Oberfläche des Stickbodens verlässt. Diese Steilheit nimmt mit dem zu diesem Zeitpunkt zurückgelegten Weg des Stickbodentransportes, (dem Graphen 21 nach, sind das dort nun schon 75% der Stichlänge), nach trigonometrischen Gesetzmäßigkeiten ab. Abhängig vom Reib- EP2011/001369 beiwert des verwendeten Nadelfadens ist der sichere Einzug der Fadenschlaufe 40 nur bis zu einer dazu gehörenden maximalen Stichlänge möglich.
Wie aus der Beschreibung zu den Figuren 4 und 5 hervorgeht, liegen die Umstände, welche die notwendige Fadenspannung erhöhen darin begründet, dass der Fadendurchgang zwischen dem Anhaltestück 35 und der seitlichen Begrenzungsfläche 36 der Nut 34 erst mitten in der laufenden, schon fortgeschrittener Vorschubbewegung des Stickbodens geschieht. Dies ist die Folge der zeitlichen Überlappung der Aktivitäten des Greifers bzw. der Stichbildung mit denen des Stickbodentransportes bzw. der Vorschubeinrichtung.
Damit ist offensichtlich, dass die Vorverlegung des Beginns der Vorschubbewegung des Stickrahmens in den zeitlichen Bereich des Hochziehens des Nadelfadens durch den Fadenhebel 14, zu einer unvermeidbaren Erhöhung der Fadenspannung führt. Genau das ist aber bei Stickmaschinen unerwünscht.
Das in Fig. 3 entsprechend der Erfindung gezeigte Diagramm der Bewegung der Stichbildewerkzeuge entspricht mit Ausnahme der Bewegung des Doppelsteppstich-Greifers 2 und dem davon abhängigen Verlauf der den Fadenbedarf und die Fadenfreigabe darstellenden Graphs 26, 28 und 29 dem Diagramm gemäß Fig. 2.
Dadurch, dass der Doppelsteppstich-Greifer beispielsweise mit <„n" gleich 3"> umläuft, erfolgt die Stichbildung -bezogen auf den von der aschinenhauptwelle zurück gelegten Drehwinkel- entsprechend der hierdurch entstehenden größeren Winkelgeschwindigkeit des Doppelsteppstich-Greifers früher als bei mit <„n gleich 2"> umlaufendem Doppelsteppstich-Greifer. Dies bedeutet, dass die Freigabe der Fadenschlinge durch den Doppelsteppstich-Greifer 2 -bezogen auf den Drehwinkel der Maschinenhauptwelle- zu einem früheren Zeitpunkt als beim zweifach umlaufenden Doppelsteppstich-Greifer erfolgt, und damit der die Schiingenfreigabe durch den Doppelsteppstich-Greifer markierende Zeitpunkt 27 gegenüber seiner Position im Diagramm gemäß Fig. 2 im Diagramm gemäß Fig. 3 nach links verlagert ist.
Damit kann die Bewegung des Fadenhebels 14 zum Einzug der gebildeten Verschlingung von Nadel- und Greiferfaden -bezogen auf den Drehwinkel der Maschinenhauptwelle- zu einem entsprechend früheren Zeitpunkt einsetzen, sodass der Fadenhebel 14 den oberen Totpunkt (OT) seiner Bewegungsbahn dementsprechend früher er- reicht, und damit die Stichbildung -bezogen auf den Drehwinkel der Maschinenhauptwelle- entsprechend früher abgeschlossen ist.
Stichbildung und Vorschub sind nun zeitlich entflochten. Das Resultat ist in Fig. 6 dargestellt, die die Situation der Fadenschlinge kurz vor Fadenhebel (OT) zeigt, wenn der Rest der Fadenschlinge den Fadendurchgang zwischen dem Anhaltestückes 35 und der seitlichen Begrenzungsfläche 36 der Nut 34 passiert. Der dabei vom Faden zu überwindende Widerstand stellt die systembedingte Mindestfaden- kraft (= Spannung) beim Einsatz eines Umlaufgreifers dar.
Im Vergleich mit den Figuren 4 und 5 sind die jeweiligen Fadenumlenkstellen an der Stichplatte und im Stickboden sowie im zur Nadel strebenden Schenkel der Fadenschlinge nicht mehr vorhanden. Dementsprechend entfallen aufgrund des Wegfalls der Fadenumlen- kungen auch die hohen Reibkräfte und damit die bisher erforderliche Erhöhung der Fadenrückhaltekraft um den Faktor 2,5 bis 4 gegenüber der Mindestfadenkraft. Damit gestattet die vorliegende Erfindung den Betrieb einer Greiferstickmaschine mit einer Fadenspannung, die aus Gründen der Funktionssicherheit der Stichbildung nur geringfügig oberhalb der systembedingten Mindestspannung liegt.
Zoje Fadenspannung DE BE X1

Claims

Patentansprüche
1. Ein- oder Mehrkopfstickmaschine aufweisend Stichbildewerkzeuge die jeweils von einer mit einem Doppelsteppstich-Greifer zur Bildung von Stichen zusammenwirkenden fadenführenden Nadel gebildet sind, sowie eine Vorschubeinrichtung zur Erzielung von Relativbewegungen zwischen dem Stickgut und den Stichbildewerkzeugen, die in Abhängigkeit von den Bewegungen der Nadel erfolgen,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Reduzierung einer zeitlichen Überlappung der Stichbildephase mit der Vorschubbewegung des Stickgutes der Doppelsteppstichstich-Greifer mit einer Drehzahl umläuft, die der n-fachen Drehzahl der Hauptwelle entspricht, wobei„n" eine ganze Zahl ist, die größer als die Zahl„2" ist.
2. Ein- oder Mehrkopfstickmaschine aufweisend Stichbildewerkzeuge die jeweils von einer mit einem Doppelsteppstich-Greifer zur Bildung von Stichen zusammenwirkenden fadenführenden Nadel gebildet sind, sowie eine Vorschubeinrichtung zur Erzielung von Relativbewegungen zwischen dem Stickgut und den Stichbildewerkzeugen, die in Abhängigkeit von den Bewegungen der Nadel erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass
der Doppelsteppstich-Greifer zur Vermeidung einer zeitlichen Überlappung der Stichbildephase mit der Vorschubbewegung des Stickgutes mit gegenüber der Winkelgeschwindigkeit der Hauptwelle periodisch veränderbaren Winkelgeschwindigkeit umläuft.
3. Ein- oder Mehrkopfstickmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Maschinenhauptwelle und dem Doppelsteppstich- Greifer (2) ein Übersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:3 angeordnet ist,
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