Изобретение относится к швейным машинам.
Известны швейные машины зиг-заг, в которых сдвиг иглы обеспечивается маятниковым движением иглодержателя.
В некоторых из них этот иглодержатель установлен с возможностью скольжения в салазках, шарнирно закрепленных на каркасе машины в промежуточной точке своей длины, и верхний конец которых подвергается воздействию устройства управления, принуждая их совершать возвратно-поступательное движение характерной амплитуды, необходимой для обеспечения движения иглодержателя [1]
В других швейных машинах иглодержатель также связан с салазками, выполняющими маятниковое движение, но они выполнены жестко с рамой машины посредством двух многонаправленных шарниров, первый из которых находится вблизи верхнего конца салазок, а второй располагается на уровне нижней части швейной головки и обычно устанавливается на опорном рычаге, который закрепляется шарнирно на раме машины [2]
Известная швейная машина не имеет больше салазок, причем иглодержатель установлен с возможностью скольжения внутри двух подшипников, связанных соответственно с первой неподвижной опорой и со второй опорой, подвижной в направлении поперек продольной оси иглодержателя, причем эти подшипники жестко связаны с соответствующей опорой благодаря органам связи, обеспечивающим индивидуально подвижность по отношению к своей опоре в двух ортогональных направлениях [3]
Внешняя поверхность подшипника имеет сферический профиль, которым они вставляются поворотом в соответствующие седла дополнительной формы, связанные с опорным рычагом, шарнирно закрепленным на раме машины (для верхнего подшипника) и жестко связанным с рамой (для нижнего подшипника). Движение кладки иглодержателя обеспечивается последовательным прокидыванием верхнего рычага.
При любой конструкции швейной машины с иглодержателем маятникового типа, которые обсуждались выше, она является тяжелой и сложной. Действительно, речь идет о машинах с механическим управлением, в которых движение кладки иглодержателя обеспечивается системами тяг и механических преобразователей, предназначенных для преобразования движения (первоначально вращательного) устройства привода аксиального перемещения регулируемой амплитуды, необходимой для сдвига иглодержателя.
Конструкция такого типа стала совершенно неприемлемой в современных швейных машинах и, в частности, в электронных машинах, о которых известно, что они должны обеспечивать компромисс оптимального типа между габаритными размерами корпуса и весом, которые должны быть снижены для обеспечения повышенных характеристик. По поводу последнего замечания подчеркнем, что естественная инерция, которой обладают известные механические устройства показанного ранее уровня техники, таковы, что становится практически невозможным управлять движением с большой скоростью на основе шаговых двигателей без переразмеривания последних, и вследствие этого, также переразмеривания корпусов, в которые они должны быть встроены.
Эти известные устройства обладают такой конструктивной сложностью, что она становится неприемлемой как на уровне изготовления деталей, так и на уровне их сборки на заводе и ремонте (в случае необходимости, замена продавцом).
Изобретение предполагает устранение недостатков путем использования изобретения.
На фиг.1 изображен механизм управления сдвигом иглодержателя машины согласно изобретению, вид сбоку; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид, показывающий работу такой формы исполнения; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 5 вертикальное сечение блока мотор, иглодержатель, подшипники, составляющего механизм управления сдвигом швейной машины по второй форме выполнения; на фиг.6 сечение В-В на фиг.4; на фиг.7 то же, вариант; на фиг.8 блок мотор, иглодержатель, подшипники, зажим для ткани, составляющий механизм управления сдвигом швейной машины по третьей форме выполнения, вертикальное сечение; на фиг.9 сечение Г-Г на фиг.7; на фиг.10 блок мотор, иглодержатель, подшипники, представляющий собой механизм управления сдвигом швейной машины по четвертой форме выполнения, вертикальное сечение; на фиг.11 сечение Д-Д на фиг.9.
Швейные машины согласно изобретению принадлежат к машинам уровня техники первого и второго описанного типа, с точки зрения режима маятникового колебания, выбранного для иглодержателя, и к третьему типу с точки зрения используемых механических конструкций, простота которых обнаруживается в формах исполнения, которые будут описаны ниже.
В первой форме выполнения швейной машины согласно изобретению (фиг.1-4) иглодержатель 1 приводится в вертикальное возвратно-поступательное движение с помощью вила 2, который приводится на своем правом конце мотором (не показан), а левый конец несет диск 3, на котором выступает расположенная эксцентрично ось 4.
На этой оси поворачивается конец рычага 5 (фиг.2), установленный свободно в прямоугольном вырезе 6, который имеет конец шатуна 7. Рычаг 5 жестко связан с этим шатуном вторым концом, который установлен с возможностью поворота на оси 8, жестко связанной с шатуном и расположенной под прямым углом по отношению к оси 4.
Аналогичная конструкция имеется на другом конце шатуна 7, который имеет второй прямоугольный вырез, но совершенно подобный вырезу 6, заключающий второй рычаг, своей формой и размерами идентичный рычагу 5, шарнирно закрепленный на шатуне 7 осью 9, параллельной оси 8, причем этот второй рычаг, несущий ось 10, располагается под прямым углом по отношению к оси 9.
Ось 10 жестко связана с ползуном 11, закрепленным на верхнем конце иглодержателя 1.
Благодаря этому устройству возможно обеспечить привод в вертикальное движение иглодержателя, при любом его наклоне в границах перемещения сдвига, используемом на швейных машинах. Действительно, любые наклоны ползуна 11, обусловленные соответствующим наклоном стержня 1, будут компенсированы наклоном шатуна 7, который возможен вследствие наличия рычагов, шарнирно связывающих его как с ползуном 11, так и с диском 3.
Иглодержатель 1 установлен с возможностью скольжения в двух опорах 12 и 13, имеющих внешний сферический профиль и вставленных в седла дополняющей формы, предусмотренные в неподвижной опоре 14 для первой опоры, а для второй опоры в рычаге 15, установленном с возможностью поворота одним из концов вокруг оси 16, которую несет вторая неподвижная опора 14о и верхняя поверхность которого на другом конце имеет криволинейный зубчатый сектор 17, радиус кривизны которого центрирован на оси 16.
Опоры 12 и 13 выполняются из синтетического материала с низким коэффициентом трения, но имеют хорошую стойкость к износу, например тефлон, делрин (торговые марки) или закаленные металлы. Благодаря повышенной способности к упругой деформации, которую имеют такие материалы, действительно возможно введение опор 12 и 13 в их посадочные места путем проталкивания.
Опоры 14 и 14х жестко связаны с каркасом шагового двигателя 18, управляющим поворотом рычага 15 с помощью шестерни 19 зацепления с сектором зубчатого типа 17 этого рычага (фиг.3).
Любое угловое перемещение шестерни 19 в том или ином направлении приведет к соответствующему повороту иглодержателя. На фиг.1 этот поворот произойдет вправо, если шестерня 19 поворачивается против часовой стрелки; он будет выполнен в другом направлении, если угловое перемещение шестерни 19 противоположно предыдущему.
Действительно, иглодержатель может быть перемещен от своего крайне правого положения 1' (фиг.3) в свое крайнее левое положение 1'', и наоборот, соответствующим перемещением опоры 13 из положения 13' в положение 13'', и наоборот.
Комплекс элементов, включая мотор 18, группируются в автономный и съемный блок.
В варианте исполнения по фиг.4-6 комплекс мотор, иглодержатель, опоры выполняется в виде моноблочного агрегата уменьшенного объема и съемного типа. Этот агрегат может быть изготовлен в любом месте независимо от других конструктивных элементов швейной машины и установлен на месте сборки с минимумом регулировок.
Механизм привода иглодержателя в вертикальном движении на чертеже не представлен, но он может быть выбран уже описанного типа без необходимости специального приспособления.
Шаговый двигатель (фиг. 5) имеет установленные между двумя концевыми фланцами, верхним 20 и нижним 21, шариковые подшипники 22 и 23, поддерживающие вертикальный вал 24, к которому крепится, с одной стороны, якорь 25 мотора, а с другой стороны, шестерня 26. Окружая обмотку 25, располагаются стопки 27 листов индуктора и обмотка возбуждения 27в.
Верхний фланец 20 располагается справа (фиг.5) и имеет отверстие 20а сферического профиля, формируя одно из двух посадочных мест, между которыми зажата своей внешней, также сферической поверхностью первая опора 28, удерживаемая в своем положении благодаря пластине перекрытия 29, закрепленной на фланце 20 и имеющей отверстие 29а сферического профиля, расположенное над отверстием 20а фланца, причем поверхность, ограничивающая отверстие 29а, формирует посадочную поверхность опоры 28 вместе с поверхностью, ограничивающей отверстие 20а.
Под этой первой опорой, на вертикали к ней размещается вторая идентичная опора 30, расположенная коаксиально с первой и удерживаемая в своем положении двумя вкладышами 31а и 31b, формирующими при сборке рычаг 31 (фиг.5), который зажимается между фланцем 21 мотора и дополнительным фланцем 32, опирающимся на кольцевой буртик 21а этого фланца, но располагающийся также вдоль продольных краев этого буртика до правого края чертежа.
Фланец 32 закреплен на буртике 21а винтами (не показаны), проходящими через отверстия 32а, и имеет, кроме того, удлиненное окно 32b изогнутого профиля, расположенное под подобным окном 21b фланца 21. Эти два окна располагаются друг под другом и на одной линии с продольной осью отверстия опор 28 и 30. Они пересекаются иглодержателем 33 швейной машины, причем ее шаговый двигатель имеет возможность управлять движением сдвига.
Для этого вкладыши 31а и 31b, формирующие рычаг 31, выполнены с выемками на правом конце их противоположных поверхностей, причем эти полости имеют полусферическую форму 31с и 31d и расположены друг под другом и под соответствующими полостями, выполненными на противоположных поверхностях фланцев 21 и 32.
В пространстве, сформированном между полостями 31d и 21с, а также в пространстве, ограниченном полостями 31с и 32с, описываемый агрегат имеет два шарика 34 и 35, образующие поворотный орган для рычага 31.
На конце, расположенном с другой стороны по отношению к шарикам 34 и 35 (по отношению к иглодержателю 33), фланцы 21 и 32 имеют углубления на их противоположных поверхностях, выполненные в виде канавок 21d и 32d прямого сечения, имеющих профиль кругового сегмента, с центром на каждом фланце на точке, совпадающей с осью симметрии полостей 21с и 32с.
Что касается вкладышей 31а и 31b, составляющих рычаг 31, внешняя поверхность каждого из них выполняется в виде двух полостей 31е и 31f соответственно сферической формы, открываясь напротив канавок 31d и 32d фланцев 21 и 32. Эти полости, радиус кривизны которых соответствует радиусу кривизны профиля сечения канавок 21d и 32d, образуют гнезда для двух пар шариков 36 и 37, выступающих, кроме того, в указанные канавки, формирующие дорожки качения и направления для рычага 31 в процессе его поворотов вокруг оси поворота, которую образуют шарики 34 и 35.
Этот рычаг 31 имеет на своем левом конце (фиг.6) круговой зубчатый сегмент 38, с которым зацепляется уже указанная шестерня 26.
Таким образом, любое угловое перемещение этой шестерни, обусловленное приводом ее шаговым двигателем, выражается соответствующим поворотом рычага 31 вокруг своей оси поворота (шарики 34 и 35) и от иглодержателя 33 (движение сдвига) внутри окон 21b и 32b.
Как в уже описанных случаях реализации, достаточно дать команду шаговому двигателю с помощью соответствующего импульсного напряжения, чтобы получить для иглодержателя сдвиговое движение определенной амплитуды, которое может быть отличным с одной и другой стороны вертикального положения (покоя) иглодержателя.
В варианте по фиг.7 рычаг 31а был заменен ползуном 39, способным перемещаться в противоположных положениях F1 и F2 посредством качения на шариках 40, связанных с этим ползуном, в глубине прямоугольных канавок 41, выполненных во фланцах 21 и 32. Удлиненная щель 32d, выполненная во фланце 32, позволяет иглодержателю выполнять свое сдвиговое движение. Этот вариант исполнения предназначен для швейной машины, улавливатель петель которой вращается вокруг горизонтальной оси.
В третьем варианте выполнения швейная машина согласно изобретению имеет агрегат, образующий корпус с полым штоком 42, формируя опору для лапки для прижатия ткани 43 (фиг.8).
Шток 42 установлен с возможностью скольжения внутри трубчатого вала 44, составляющего вал шагового двигателя, в котором 45 якорь, 46 индуктор, 47 и 48 концевые фланцы, в полостях которых размещаются два роликовых подшипника 49 и 50, внутренний сепаратор которых установлен на валу 44.
Упругое устройство (не показано) позволяет перемещать шток 42 в вертикальном направлении для приведения его либо в показанное положение, в котором лапка 43 упруго прижата к рабочей поверхности 51 нижнего рычага 52 машины, либо в верхнее положение, в котором лапка 43 находится на некотором расстоянии от нее.
Как и в случае третьего варианта выполнения (фиг.5), верхний фланец 47 двигателя продолжается вправо по рисунку, за индуктор 46 и формирует посадочное место с накладной пластиной 53 для опоры 54 с внешним сферическим профилем.
Эта опора предназначена для обеспечения вместе со второй опорой 55 такого же типа удержания и направления в осевом направлении иглодержателя 56, который приводится в вертикальное возвратно-поступательное движение механизмом, тип которого показан, например, на фиг.1 и 2.
Опора 55 установлена между двумя вкладышами 57а и 57b, составляющими рычаг 57, жестко связанный своей левой частью с валом 44 (фиг.7) шагового мотора агрегата, а каждая правая часть имеет (для каждого вкладыша), с одной стороны, отверстие 57с, 57d, соответственно края которых имеют сферический профиль, дополняющий внешний профиль опоры 55 и формирующий таким образом посадочное место для этой опоры, а с другой стороны, полусферическую полость 57е и 57f соответственно.
Составной рычаг 57 располагается между фланцем 48 и дополнительным фланцем 58, опирающимся на буртик 48а фланца 48, причем этот буртик выдан лишь на фиг.8, но располагается также вдоль продольных краев фланца 48, до правого конца его.
Фланец 58 закреплен на буртике 48а винтами (не показаны), пересекающими отверстия 58а; он имеет, кроме того, окно 58b криволинейного профиля, центрированное по оси вала 44 двигателя, причем окно располагается напротив подобного окна 48b фланца 48. Эти два окна накладываются и их длина соответствует максимальной амплитуде движения сдвига, необходимой для иглодержателя 56, который проходит через них.
Фланцы 48 и 58 имеют на их обращенных друг к другу поверхностях, на некотором расстоянии от оси вала 44, соответствующего расстоянию, разделяющему эту ось полусферических полостей 57е и 57f вкладышей 57a и 57b рычага 57, удлиненные канавки полукругового сечения 48с и 58с соответственно изогнутого профиля, центрированные по оси вала 44.
Шарики 59 и 60 располагаются в пространствах, ограниченных между полостями 57е и 57f и соответствующими канавками 48с и 58с.
Агрегат особенно пригоден для швейных машин, в которых улавливатель петель установлен на вертикальной оси, расположенной сзади иглодержателя, либо слева от него, в соответствии с рисунком.
Таким образом, любое угловое перемещение якоря 45 шагового двигателя выражается перемещением того же направления и амплитуды составного рычага 57, считая от опоры 55 так, что иглодержатель 56 наклоняется по отношению к своей точке поворота, каковой является опора 54, на характерный угол углового перемещения якоря.
Любому изменению амплитуды и направления его соответствует пропорциональное изменение углового основания иглодержателя. Такое изменение может быть получено известным образом путем запитывания шагового двигателя периодическими сигналами, число и полярность которых различны в зависимости от направления и амплитуды, необходимых для маятникового движения иглодержателя.
В форме выполнения, показанной на фиг.10 и 11, агрегат, который имеется в швейной машине по изобретению, имеет упрощенную и особенно предпочтительную конструкцию.
Шаговый двигатель имеет вал 61, установленный на двух шариковых подшипниках 62 и 63 между двумя фланцами 64 и 65, и несет якорь 66 двигателя, а также шестерню 67 на своем нижнем конце. Индуктор 68 показан слева от вала 66 стопками статорных листов и справа одной из своих обмоток.
Фланец 64 располагается справа за индуктором 68, формируя лапку 64а с отверстием 64b в форме усеченного конуса, сужающегося вверх, и которое образует посадочное место для внешней сферической стороны опоры 69, удерживаемой в этом отверстии вертикальной пружиной 70, верхний конец которой насажен на шейку 69а, выступающую на нижней части опоры 69, а своим нижним пружина садится на шейку 71а верхней части второй опоры 71, идентичной опоре 69 и размещающейся на посадочном месте, которое образует отверстие 72а в форме усеченного конуса, выполненное в горизонтальном рычаге 72. Этот профиль сужается вниз по рисунку.
Рычаг 72 имеет общую форму сектора круга с зубьями на нем 72b, который находится в зацеплении с шестерней 67 и располагается на верхней поверхности дополнительного фланца 74, опираясь на него, с одной стороны, двумя полусферическими выступами 72с и 72d, а с другой стороны, шариком 73, входящим как в полусферическую полость 72с рычага, так и в полусферическую полость 74а фланца 74. Щель 72f располагается вблизи зубчатого венца 72b, обеспечивая упругий контакт без зазора и износа между шестерней 67 и зубчатым венцом.
Фланец 74 закреплен на буртике 65е фланца 65, который простирается также вдоль продольных краев его до правого конца. Такое крепление реализуется благодаря винтам (не показаны), проходящими в соответствующих нарезных отверстиях, выполненных в буртике.
Окно 74с изогнутой формы обеспечивает вертикальный проход и боковое движение иглодержателя 75, установленного с возможностью скольжения в опорах 69, 71.
Шарик 73 составляет ось поворота для рычага 72, который может быть повернут в направлении по часовой стрелке и против часовой стрелки соответствующим угловым перемещением якоря 66 шагового двигателя, причем каждый раз в направлении, противоположном направлению поворота рычага 72. Вследствие этого возможно приведение иглодержателя в маятниковое движение вокруг верхней точки поворота, которую составляет опора 69, и получение таким образом сдвига иглы 76, которая закреплена в иглодержателе 75. Очевидно, что маятниковое движение будет иметь программируемую амплитуду посредством посылки в шаговый двигатель импульсов напряжения, число и полярность которых будут зависеть от типа необходимых при шитье стежков.
Кроме того, благодаря усилию, воздействующему со стороны пружины 70 на опору 71 и передаваемому ей на рычаг 72, этот рычаг постоянно удерживается в корректном положении на фланце 74 путем опоры выступов 72с на этот фланец, с одной стороны, и заходом шарика 73 одновременно в полость 74а фланца и в полость 72е рычага 72, с другой стороны, без применения других элементов удержания.
Таким образом, описанный агрегат состоит из уменьшенного числа деталей, что легко показать: достаточно начать с установки дополнительного фланца 74 на буртике 65е фланца 65 шагового двигателя, затем, повестить рычаг 72 на фланец 74, обеспечивая его зацепление зубчатым венцом 72b с шестерней 67, жестко связанной с валом двигателя, путем введения шарика 73 в пространство, ограниченное полостью 72е рычага и полостью 74а фланца 74.
Затем, раздельно устанавливаются две опоры 69 и 71 по двум концам пружины 70, вводя шейку 69а и 71а, соответственно, опор в первое отверстие на конце пружины и во второе концевое отверстие соответственно.
Пружина сжимается в осевом направлении до того, пока длина комплекса станет немного меньше расстояния, разделяющего нижнюю поверхность продолжения 64а фланца 64 двигателя и верхнюю поверхность рычага 72 с тем, чтобы иметь возможность переместить этот комплекс между этими элементами (фланец 64 и рычаг 72) и поместить опоры 69 и 71 на опорные места 64b и 72а, выполненные, соответственно, в этом фланце и рычаге.
Отпускают пружину 70 так, чтобы опоры сели на свои посадочные места.
Такая операция приводит к получению корректной самоцентровки опор 69 и 71 в их соответствующих посадочных местах и, следовательно, идеальное позиционирование иглодержателя по отношению к другим частям агрегата, который таким образом оказывается готовым для установки в корпусе швейной машины.
Изобретение не ограничивается тем, что было описано или показано на чертежах: в частности, пружина 70 по форме выполнения на фиг.10, могла бы быть заменена упругим органом другой природы. Можно было бы, в частности, использовать предварительно напряженную упругую пружину У-образной формы, опирающуюся концом своих ветвей и выдающиеся участки 69 и 71 соответственно.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ШВЕЙНАЯ МАШИНА | 1991 |
|
RU2023777C1 |
ШВЕЙНАЯ МАШИНА | 1989 |
|
RU2051236C1 |
Устройство для прижима ткани швейной машины | 1989 |
|
SU1834933A3 |
Устройство для фиксирования прохода отрезка ткани заданной длины под иглой швейной машины | 1989 |
|
SU1838479A3 |
Швейная машина | 1989 |
|
SU1834935A3 |
Швейная машина | 1992 |
|
SU1838480A3 |
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ | 1990 |
|
RU2040611C1 |
ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДВУХ РЫЧАГОВ | 1991 |
|
RU2040712C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТЯГИВАНИЯ ОРГАНА ЗАХВАТА НИТИ В ИГОЛЬНОЕ УШКО ШВЕЙНОЙ ИГЛЫ И ШВЕЙНАЯ МАШИНА | 1991 |
|
RU2013475C1 |
КОМПЛЕКТ ДЛЯ СЪЕМНОГО КРЕПЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА НА ПРИВОДНОМ ОРГАНЕ И ШВЕЙНАЯ ИЛИ ВЫШИВАЛЬНАЯ МАШИНА | 1991 |
|
RU2020195C1 |
Изобретение относится к швейным машинам. В этой швейной машине иглодержатель установлен с возможностью скольжения в двух опорах, внешняя поверхность которых имеет сферический профиль и которая входит при повороте в соответствующие посадочные места дополнительного профиля, выполненные в неподвижном суппорте для верхней опоры и в подвижном рычаге для нижней опоры. Этот рычаг попеременно поворачивается в двух противоположных направлениях под воздействием шагового двигателя, обеспечивая соединение с подвижным рычагом путем зубчатого зацепления шестерни с периферийным зубчатым венцом, который размещается на подвижном рычаге. Двигатель, неподвижный суппорт, подвижный рычаг, опоры, а также иглодержатель формируют автономный и съемный агрегат. 17 з. п. ф-лы, 11 ил.
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Патент США N 4213409, кл | |||
Прялка для изготовления крученой нити | 1920 |
|
SU112A1 |
Авторы
Даты
1995-12-20—Публикация
1989-11-29—Подача