自动双梭心机构的制作方法

专利名称：自动双梭心机构的制作方法
背景技术：
缝纫机的出现使得制衣业从只有少量缝纫女工和裁缝的小型作坊变成了每年有很多亿美元产值的工业。缝纫机提供了一种快速而有效的缝纫织物的方法，同时又能维持甚至超过手工制衣业所能达到的高质量水平。此外，可以在非常短的时间内生产出大量的单一型衣服。然而，缝纫机也会受到这样的限制，即，有些特定的衣服需要用由另外的线所形成的连圈缝合或线缝缝合将两片织物缝合起来。这种另外的线是由一子线源或梭心来供给的。梭心因受其线容量的极大的限制，经常需要更换。一旦梭心的线空了，缝纫机的操作者就不得不停止缝纫，用手拿掉空梭心，换上一个绕满线的梭心，并重新为针钩和针穿线，再恢复缝纫过程。这是一个非常费时的过程，而且有时会破坏衣服的构造，或者是损坏所缝合的精细的织物。由于制衣者的成功与否主要是看他在一定的时间限制下保持生产合格衣服的能力，所以就需要梭心机构增加供线量，或能连续地替换梭心，从而减少缝纫机工作过程中的“停机时间”。
对梭心技术已经有了各种改进方法。Rovin等人(美国专利No 4,002,130)揭示了一种梭心自动再卷绕机构，它能把一空梭心及其梭心套从缝纫位置上移开并将其插入再卷绕位置，同时，把一满梭心从再卷绕位置上移开并将其插入缝纫位置。然而，把梭心从再卷绕位置移到缝纫位置的转移作业需要各种机械构件，包括驱动器、凸轮、齿轮传动装置等，这样就需要在现有的缝纫机上用螺栓连接一个笨重的机架。
Mardix等人(美国专利No.5,143,004)揭示了这样一种缝纫设备，它包括一缝纫针、一将线送给到缝纫针的梭心、一容纳着梭心及其梭心套的可回转的壳体、一用来传感未将线送给到缝纫针的传感器、以及一用来取出空梭心并代之以一满梭心的取出-装入装置。这个自动的梭心重装系统还利用了一连串回转动作的驱动器、活塞等，以便拿开并重装梭心。在该装置上添加的用来检测梭心的断线或空线情况的光学探测器，也更增加了装置的复杂性。
Kosmas(美国专利No.4,681,050)揭示一种具有排空探测器的梭心以及更换梭心机构。该机构包括一支承着一转塔的支座，所述转塔内容纳着一对梭心。与Mardix的专利一样，该排空探测器也是一个光学探测器。然而，该机构的一个受限制之处在于，当检测到梭心为空时，必须停止缝纫工作，以便转动转塔而将满梭心移到缝纫位置上，并取出空梭心且代之以满梭心。此外，一旦满梭心到位，在继续缝纫之前需要有一个使钩子和梭心重新同步的步骤。
尽管在梭心的再卷绕和转换技术上有了一定的进步，但还是需要改进空线探测以及梭心的转换，以便在不需要于现有机器上连接笨重的支架，或为钩子重新穿线，或重装梭心等情况下，流畅地、连续地工作。
发明概要本发明揭示了这样一种装置，其中采用一单个机构取代了现有的梭心组件。两个梭心在一壳体内并列安置成“浮动”紧靠的状态，并且在转换发生时决不会从单个机构中脱出。而是在壳体内，梭心回转180度即从“缝纫”位置转到“装线”位置。壳体的端部代替了现有的梭心导线钩，而整个机构直接连接于缝纫机的主传动轴。线是由单个的外部线源来供给的并且一直保持张紧的状态，因而可以自动地为针重新穿线并使空梭心重新装满。此外，线的排空检测直接联系于梭心的转数。转数的预定值被程控地输入机器(借助人工的数字计数器或者是借助计算机的监测)，当达到预定值时，梭心就开始自动转换。由于预定值是由线的厚度以及梭心上线的圈数来确定的，所以当达到预定值时，梭心总是处于完全排空的状态。
本发明是对现有缝纫机之换梭心方法的一种改进，它提供了一种梭心换位和再绕线的方法，借助于专门设计的梭心套使两个梭心总是能一起保持在一个的壳体内。所述壳体是设计成它能容纳梭心套，并围绕梭心套之一绕面线以便攫住来自重新卷满之梭心的梭线，并且在开始重新卷绕时切断所述的梭线。
梭心之间的“雄”和“雌”接头可使两梭心在壳体内一起协调地自旋。当一个梭心提供用来缝入织物的线时，另一个梭心用来再绕线。在梭心达到能使满线梭心变空的旋转圈数时，满的和空的梭心(及梭心套)在壳体内转换。视缝纫机类型的不同，梭心可以自动转换或手动转换。
每个梭心套上均设有一个线传送槽。一旦梭心互换好位置，梭线(处于张力下)就沿着传送槽从满梭心移动至空梭心。随后，空梭心上的一个细齿可钩住线，并将其切断以进行再卷绕。
附图的简要说明

图1是一完全组装到缝纫机上的双梭心机构的侧视图；图2是连接于缝纫机传动轴的双梭心机构的近视侧视图；图3是将双梭心机构的顶部切除后的剖视图，其中的蝶翼形固定夹被固定在位；图4是蝶翼形固定夹的分解视图5是双梭心机构及其内部构件的分解视图；图6是梭心在位时左右两侧梭心套的立体图；图7是梭心在位时左右两侧梭心套的侧视图；图8是从梭心套中取出后的左右两侧梭心的立体图；图9是从梭心套中取出后的左右两侧梭心的俯视图。
图10是当回转角度为0°时，从三个不同的角度看到的双梭心机构的视图；图11是当回转角度为90°时，从三个不同的角度看到的双梭心机构的视图；图12是当回转角度为180°时，从三个不同的角度看到的双梭心机构的视图；图13是当回转角度为360°时，从三个不同的角度看到的双梭心机构的视图。
对本发明的详细描述由于对制衣业的熟练人员而言缝纫机是相当普通而且是众所周知的，所以对其基本的功能和操作情况将不再赘述。下面将讨论对现有的梭心设计及其更换作业所作的特别改进。
在本发明的较佳实施例中，用一个容纳有两个梭心的单个壳体代替了现有的系统或构件。该机构直接连接于缝纫机的主传动轴，从而代替现有的梭心组件。用来重新绕满空梭心的线是由主线源供给的，这些线是通过传动轴送到壳体内。使在缝纫位置上的梭心变空所需的旋转圈数是和使在重新装线位置上的梭心装满所需的旋转圈数相符合。由于该转数是预定的并且被程控地输入机器，所以梭心的转换是瞬时的，并且没有浪费线或者存在不希望有的用尽线的情况。
图1中示出了根据本发明较佳实施例的机构完全组装后准备进行工作的情况，图2示出了该机构的近视图。由于一些新型缝纫机的转速可达7000RPM，所以该机构应由耐用材料制成，以尽量减少由于摩擦产生的热和/或变形。该机构应由金属或合金(最好是钢)制成，以便能在工作过程中维持一定的尺寸和完整性。该机构是安装在缝纫机的可旋转的外传动轴5上，而外传动轴5则套在固定的内轴6上。该机构在外传动轴上有一定的取向，以使壳体3的导线钩部分在和缝纫针4的上下移动所在的平面相同的平面内回转。
图3是双梭心机构的顶部被部分切除后的视图。该机构是安装在缝纫台板的下面。它通过壳体1上的一固定螺钉8在右侧连接于旋转的外传动轴5，这样就使该机构能可拆装地固定于机器，从而达到维修或替代现有梭心组件的目的。此外，外传动轴是安装在不转的内轴6上的。为方便转动，在内、外传动轴之间设置了滚珠轴承或滚柱轴承7。由于各种类型缝纫机的梭心在构造上有所不同，所以也可以利用包括套筒式轴承在内的其它装置。该机构的左侧借助一弹簧推顶的蝶翼形固定夹14而固定在位。所述蝶翼形固定夹通过一支架26固定于缝纫机工作台的腿部。
两个梭心10和11是以并排的方式取向。左侧梭心10的外缘上设有一凸片或凸起18，而右侧梭心11的外侧设有一与之互补的凹穴19。参见图6，该两梭心是藉助梭心套12和13在壳体内相互保持定位。两梭心套上设有端盖22和23，以便必要时梭心能进出。端盖是借助一装有弹簧的滚珠轴承15固定于梭心套，所述滚珠轴承是座落在沿梭心套固定夹之内边缘的座圈内。参见图5，组合后的梭心套和盖件是呈半球形，当把它们放到一起时就形成了一个其内容纳着梭心10和11的接近球形的物体。壳体1的内表面也形成为部分的球形，其尺寸大致等于梭心套和盖件所组成的球体，在梭心套之间以及梭心套和壳体之间允许有较小的间隙。
图5是机构的分解视图。右侧梭心11装配在右侧梭心套13中。右侧梭心套13的一侧被右侧梭心套端盖23所封闭。梭心套端盖上设有一座落在沿梭心套内边缘之座圈内的弹簧支承的滚珠轴承15，以将端盖锁定在梭心套上。为了让梭心在梭心套内自由地回转，每一梭心在其外侧中央均设有一圆柱形凸起28和29，它们和梭心套端盖上的圆柱形凹穴相配合，形成了一微型轴。内轴6的端部是形成为与梭心套12和13的外表面曲线相吻合的弧形叶片形状，而且其上设有一开口24以便让来自主线源9的线从轴排出并进入壳体。随后，将组装后的右侧梭心、梭心套及端盖装配入壳体1，这时，弧形叶片与梭心套的外表面和端盖上的凹槽27相配合。左侧梭心10是以类似的方式，藉左侧梭心套端盖22装配在左侧梭心套12内。随后，将左侧梭心套12装配到壳体1内。继而将整个机构插到缝纫机的可回转的外传动轴5上，并用螺钉8加以固定。
随后将一蝶翼形的固定夹14定位在壳体的左侧(这时梭心在位)。该固定夹包括一中心本体32，该中心本体的两侧设有两个弹簧推顶的臂件或翼件33和34。放在臂件后面并由弹簧固定螺钉37和38固定的弹簧35和36对各臂件施加弹力。臂件的运动范围受到销子39和40的限制，该两销子使臂件与中心本体保持连接。每个翼件的端部分别设有一滚轮46和47，滚轮上设有一锥形滚动表面。所述锥形表面与沿每一梭心套切出的凹槽27相吻合，并且以和固定叶片6相同的方式与之相配合。
中心本体上还设有一可作为梭心制动机构的活塞组件。当需要时，可在现有缝纫机的构件和条件下，采用一锤件41。该锤件和一活塞43相连，活塞43可延伸得超出中心本体并可靠地压抵左侧梭心套。于是，因为当梭心互相之间以及梭心与梭心套之间压抵时梭心之间的小间隙被消除，所以能使梭心停止任何的转动。这样的锤件和活塞的动作可以发生在例如梭心旋转以保持梭线位置之时。在适当的时刻，取决于现有缝纫机的参数，将锤件释放，活塞弹簧42使活塞退回中心本体内。使蝶翼形固定夹滑入一安装台44，并且整个机构借助一螺杆和螺母组件45固定到一支架26上。固定夹可借助普通的连接装置，例如钉子或螺钉等连接于缝纫机工作台的腿部。
由于蝶翼形固定夹是受到弹簧的推顶，所以它能施加一个推顶左、右梭心套和固定叶片的压力。这个力足以防止梭心套围绕缝纫针轴线作不必要的回转，从而使锥形滚轮46、47和叶片27保持在梭心套的凹槽27内。这些特征可使梭心10和11同时并等速地在它们各自的梭心套内回转，同时，梭心套12和13保持固定并能在以通常的缝纫机速度旋转的壳体1的内侧浮动。
图6、7、8和9中更详细地示出了梭心和梭心套。两梭心内缘的圆周上设有多个细齿或微型细齿16和17，用来在梭心转换的过程中钩住线(参见图8和图9)。图6是从壳体中取出后的、有梭心在位的两梭心套并列的视图。梭心套12和13上有切入套体的线传送槽20和21，以便在梭心互换过程中让来自主线源的线从满梭心供给至空梭心。这些槽还起到了针窝的作用，它们可以让缝纫针4在缝纫过程中能接近线。
一套完整的双梭心组件将包括一满线的左侧梭心，其上带有穿过线传送槽20的线，此线用以绊住面线；一空的右侧梭心，靠来自主线源的线9被右侧梭心的一个细齿17钩住，以开始重新装线；一人工数字计数器或计算机化的监测器(未示)，它可计算梭心的转数，并且已经被预设了将左侧绕满线的梭心10转空所需的转数。
一旦将这些条件建立完毕，就可以开始缝纫了。缝纫是以通常的方式进行的，即由旋转壳体1的钩部3钩住的面线被馈送围绕左侧梭心，并且攫住来自左侧梭心的梭线送至已产生的线圈内，以完成所需的线迹图案。一旦梭心达到预定转数，左侧和右侧梭心套12和13将自动互换位置，即，左梭心套回转180度到右侧，而右梭心套回转180度到左侧。由于空梭心11和满梭心10的转速相等，所以主线源向空梭心11重新装线的速度等于线从满梭心10上移离的速度。
梭心套的回转受到处在该机构下方的双叉枢连器2的影响。该枢连器可经过旋转壳体上的开口向上移动，每个分叉与每个梭心套底部的一个开口啮合。随后，使该双叉枢连器转动，从而使梭心套围绕针4的轴线回转180°。一旦这种回转完成，双叉枢连器即与梭心套脱开，恢复缝纫。在本发明的一个较佳实施例中，双叉枢连器与一电磁线圈相连，该线圈能接收来自现有缝纫机部件的电信号，并使梭心套回转。该双叉枢连器也可以由其它装置来激励，这些装置包括(但不限于)其它的电磁式、磁式或机-电式装置。一旦梭心转数的计数器达到预定值，它将起动机构，使梭心套转动。在手动缝纫机中，一旦数字计数器达到预定值，就可以操纵连接于壳体的杠杆臂，使梭心套回转。在手动缝纫机方面，一旦数字式计数器达到预定值，可操纵一连接于所述双叉枢连器的杠杆臂来啮合并使梭心套回转。
在梭心套的回转过程中，来自主线源的线9围绕着梭心套13受到牵引。一旦梭心套完全转过180度，来自主线源的线9开始穿过包含有满梭心11的刚刚回转过来的梭心套13上的槽21，再经过梭心套12的槽20到达空梭心10。来自主线源的、仍处于一定的张力下的线9被现已排空的梭心的一个细齿16钩住，并由于张力原因而从满梭心上被切断。当缝纫重新开始时，线保持钩在细齿上，并开始为空梭心10重新装线。来自重新装满的、刚回转过来的梭心的线保持在两梭心套之间，成为新线迹的一部分。同时，计数器归零，重新开始计算现时为满梭心11的新的转数。计数器继续计数，直至达到触发下一次梭心回转的设定值。
结合图10-13可以更好地理解机构的工作情况，以及面线和梭线的行进轨迹。附图中的俯视图、侧视图和轴向视图示出了壳体经过一次回转后的不同位置。出于参考目的，所谓内梭心套是指被旋转壳体遮住的那一梭心套，而外梭心套是指与蝶翼形固定夹接触的那一梭心套。
图10示出了回转角是0°的壳体。在该点上，壳体1上的导线钩3处在12点钟的位置，并且恰好准备钩住成环的面线50。当面线的一端已成为被缝纫织物内的前一针迹的一部分，而另一端则因略微牵引和针线源的释放线引起针4瞬时的上下移动而造成部分地松弛时，就形成了一个线圈。
如图11所示，当回转角是90°时，面线已被回转着的壳体1的导线钩3钩住。面线的一端(内面线部分52)略卷入导线钩的下方，并被处在外梭心套位置的梭心套12上的一个次级定位钩48钩住。面线的另一端(外面线部分54)被拉紧，并沿着壳体1的轮廓拖曳着围绕在外梭心套12的外侧。
如图12所示，当回转角是180°时，壳体1的轮廓连续地推动外面线部份54绕着外梭心套12，直至其到达蝶翼形固定夹14的第一锥形滚轮46。由于固定夹因受弹簧推顶而处在一定的张力之下，并且锥形滚轮46和47以及梭心套凹槽27具有一定尺寸，所以能使梭心套略微活动或左/右移动，但是移动量不大，以保证它们总的处于固定状态。这样，相对较细的外面线部分54就能穿过第一锥形滚轮46和外梭心套之间，并不会影响梭心套的相对位置。外面线部分54的张力和回转着的壳体1的轮廓可以连续地拉动面线围绕梭心套并通过第二锥形滚轮47。当面线圈足够大并且拉扯面线围绕梭心套的张力仍然存在时，内面线部分52开始在外梭心套12和内梭心套13之间滑动。
当回转角是270°时，面线的张力和针4本身向上的运动的组合作用使得面线向上进入外梭心套12和内梭心套13之间的间隙56。如前所述，在一个梭心的外侧设有一凸起18，该凸起与另一梭心上的一个互补的凹穴相配合。与梭心套凹槽27的情况相类似，凸起18和凹穴19的尺寸也使得它们能在梭心套内略微活动或左/右移动。因此，当面线内的张力拉动面线通过两梭心的凸起18和凹穴19时，弹簧推顶的蝶翼固定夹14可吸收梭心套12和13之间的一些较小的跳动或振动，并且不会影响梭心套在壳体1内的位置。
如图13所示，当回转角是360°时，面线完全围绕外梭心套，并且向上通过外梭心套12和内梭心套13之间的间隙56。这个完整的线圈可抓住梭线的一部分(也是在两梭心套之间)，并通过针4缝入织物，当针4又向下移动时，生成了下一个小的线圈，而壳体上的导线钩3则钩住面线，以准备形成新的线迹。
利用该装置，在梭心互换并且空梭心准备着重新装线时，可使缝纫过程只发生瞬时的停顿。与先前的梭心更换系统相比，该机构的优点在于，梭心决不会从梭心套中脱出而影响再卷绕。此外，简单的结构设计还使得梭心互换装置不再复杂，无需支架、凸轮及转臂等构件。减少运动零件的数量，可减少因摩擦热而产生的损坏、绕着导线钩产生的纱线绒毛残余物、以及润滑作用损失等可能性，因而提高了整个系统的可靠程度，并提高了机器和操作者的效率。
尽管上面已对本发明的较佳实施例作了详细描述，但本技术领域的熟练人员在阅读了上述内容后应该能作出等价的实施例。这些变化都应该属于本发明的范围和精神实质内。因此，本发明仅应受到所附权利要求和其等效性的限制。
权利要求
1.一种用于缝纫机的双梭心机构，包括(a)两个梭心；(b)用来将两梭心保持为一个并列结构从而使它们能同时、等速旋转的装置，一第一梭心位于一限定为缝纫线供给位置的位置上，一第二梭心位于一限定为线再卷绕位置的位置上，所述用来将两梭心保持为并列结构的装置包括(b.1)一处于两梭心之一的一侧上的凹穴，其形状和尺寸使其能和处于另一梭心的一侧上的凸起相配合，(b.2)一大致半球形的、由第一半梭心套和第一半梭心套端盖构成的组件，以及一大致半球形的、由第二半梭心套和第二半梭心套端盖构成的组件，每一梭心套内容纳着所述梭心之一，因此两梭心的凹穴和凸起能相互啮合，(b.3)一面线钩壳体，它可拆卸地连接于所述缝纫机的传动轴组件的一个外伸、管状、可转动的传动轴上，所述壳体内表面有一部分是球形的，其尺寸能容纳两个大致成半球形的梭心套，所述面线钩壳体具有一开口，用以接纳所述缝纫机传动轴组件的一内固定轴，所述第一半梭心套的形状使其和能延伸入面线钩壳体内的传动轴组件之内固定轴的一端相接合，因而能防止第一半梭心套和壳体在工作时一起转动，以及(b.4)一弹簧推顶的蝶翼形固定夹，它和所述缝纫机相对地固定，因而它能施加一个抵住第二半梭心套的力，从而防止第二半梭心和壳体在工作时一起转动；(c)用来使两梭心回转、以便让处在线再卷绕位置上的满梭心转换到缝纫线供给位置上并且让处在缝纫线供给位置上的空梭心转换到线再卷绕位置上的装置；以及(d)用来使空梭心自动地从来自外部线源的线再穿线以开始再卷绕的装置。
2.如权利要求1所述的双梭心机构，其特征在于，所述面线钩壳体的轮廓使其能让来自缝纫机的面线的被钩住的一部分围绕外梭心套的表面形成线圈，并向上进入外梭心套和内梭心套之间，以攫住梭线。
3.如权利要求1所述的双梭心机构，其特征在于，延伸入所述壳体的所述内传动轴上设有一弧形叶片，该叶片与梭心套及梭心套端盖上的一凹槽相配合，以使它们免于和壳体一起回转。
4.如权利要求1所述的双梭心机构，其特征在于，所述蝶翼形固定夹包括(b.4.i)一中心本体，(b.4.ii)连接于所述本体两侧的、由弹簧推顶的臂件，每一臂件的端部装有一具锥形滚动表面的滚轮，所述滚轮与梭心套及梭心套端盖上的凹槽相配合，以使它们免于和壳体一起回转，(b.4.iii)一由弹簧推顶的锤和活塞组件，它沿纵向通过中心本体的中截面，充当一梭心制动机构，以及(b.4.v)一可滑动地安装于所述固定夹、用来将所述固定夹相对于所述缝纫机和所述双梭心机构作持久固定用的安装台。
5.如权利要求1所述的双梭心机构，其特征在于，所述用来使梭心回转的装置包括一双叉枢连器，它处在壳体下方并连接于一啮合和回转的装置，所述啮合和回转的装置可借助现有的缝纫机构件和参数来控制，在双叉枢连器工作时，一旦收到来自缝纫机的一个合适的激励信号，它将穿过壳体的开口向上移动，与每一所述梭心套底部的一开口相啮合，围绕缝纫机针所在平面内的一根轴线大致旋转180°，从而使梭心和梭心套回转，而它则退回壳体下方以便继续进行缝纫。
6.如权利要求5所述的双梭心机构，其特征在于，所述用来啮合和回转梭心套的装置是一电磁线圈。
7.如权利要求1所述的双梭心机构，其特征在于，所述使空梭心自动穿线的装置包括(d.1)一切入每一梭心套内的线传送槽，以及(d.2)与每一梭心的内缘周边形成一体的多个钩线细齿，工作时，在梭心回转之后，来自外线源的处于张力下的线可沿着线传送槽从满梭心传送到空梭心，并被空梭心上的钩线细齿之一钩住，由于张力的缘故线被拉紧并从满梭心上切断，在钩线细齿上保持着钩住的线并开始再卷绕空梭心。
全文摘要
本发明的用于缝纫机的自动双梭心机构,用这样一种结构代替了常规的单件式梭心结构,该机构具有一壳体(1),该壳体内包含了两个并排取向的梭心套(12和13)和梭心(10和11),缝纫针(4)和线可穿过两梭心套之间。成对的梭心(10和11)同步工作,一梭心(10)可供给需缝入织物的线,而第二梭心(11)同时被来自外线源的线装填。当第一梭心变空时,两梭心在壳体内回转180°。于是可让现时满的第二梭心供线以使缝纫工作继续进行,同时让第一梭心由外线源供线而重新装线。还对梭心(10和11)以及梭心套(12和13)进行了特别设计,以便让空梭心自动地重新装线,并将梭线从外线源上切断,这样就不必靠人工拿掉空梭心和组件,以满梭心更换空梭心以及重新穿线。
文档编号D05B59/04GK1183125SQ96193637
公开日1998年5月27日 申请日期1996年6月26日 优先权日1995年6月27日
发明者张哲 申请人:金辉昊