KR101149386B1

KR101149386B1 - 북 자수기

Info

Publication number: KR101149386B1
Application number: KR1020050035856A
Authority: KR
Inventors: 프란츠 레쎄
Original assignee: 레써 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2012-06-01
Anticipated expiration: 2025-04-29
Also published as: ATE327362T1; EP1595990A1; DE502004000633D1; EP1595990B1; KR20060047617A; CN1693572B; CN1693567A

Abstract

북 자수기는 북(shuttle)의 왕복 운동을 위한 드라이버 장치(21)를 포함하고, 상기 드라이버 장치의 드라이버 빔(25)은 모든 북(24)을 위해 하나의 하부 드라이버(28) 및 상부 드라이버(29)를 포함한다. 드라이버 빔(25)은 서로 이격 배치된 가이드 바(26)에 의해 안내되고, 상기 가이드 바는 가이드(27) 내로 슬라이딩한다. 구동장치(23)는 다수의 크랭크 기구들(30)을 갖고, 상기 크랭크 기구들은 가이드 바(26)에 또는 이에 근접하게 드라이버 빔(25)에 연결되고, 크랭크 샤프트(31)에 의해 구동될 수 있다. 크랭크 샤프트(31)로부터 연결봉(35)으로, 연결봉(35)으로부터 로커(37)로, 그리고 상기 로커로부터 바(39)를 거쳐 드라이버 장치(21)로 힘 전달이 이루어진다. 자수기는 북의 상승과 하강을 위해 고가의 캠 디스크, 긴 로드 및 진동 문제를 야기하는 선회축도 필요로 하지 않는다. 북 구동기는 실질적으로 간극 없이 높은 자수 속도에서도 조용한 작동을 가능하게 한다.

자수기, 가이드, 북, 드라이버 장치, 바

Description

북 자수기 {Shuttle embroidery machine}

도 1은 드라이버 장치를 위한 공지된 구동장치의 개략도.

도 2는 북 자수기의 드라이버 빔을 위한 본 발명에 따른 구동장치의 실시예의 개략도.

도 3은 하나의 크랭크 기구와 상기 크랭크 기구를 자수기의 드라이버 빔에 연결하는 실시예.

도 4는 도 3의 크랭크 기구와 드라이버 빔의 측면도.

도 5는 도 4에 따른 크랭크 기구와 드라이버 빔의 개략도.

도 6은 구동장치에 의해 달성될 수 있는 북의 이동 곡선.

본 발명은 북(shuttle)을 함께 이동시키기 위한 드라이버 빔 및 상기 드라이버 빔을 구동하기 위한 구동 샤프트(또는 '크랭크 샤프트'라고도 함)를 가진 북 자수기에 관한 것이다.

북 자수기들은 바늘 실과 북 실을 가진 2-실 시스템에 따라 작동한다. 바늘 실은 매 스티치(stitch) 마다 북 실과 얽힌다. 전방에 바늘귀를 가진 바늘은 직물을 통과해서 바늘 실을 직물 뒷면에 전달하고, 거기에서 바늘이 되돌아 갈 때 실이 루프(loop)를 형성한다. 북 실을 가진 북이 상기 루프를 통과한다. 북 자수기는 일렬로 배치된 다수의 자수 위치들을 포함하고, 따라서 다수의 바늘과 북들을 가지고 있다. 북의 왕복 운동에 드라이버 빔이 이용된다. 예컨대 EP A 0 638 681 호에 설명된 바와 같이, 신규한 기계는 중공 프로파일로 이루어진 드라이버 빔을 포함한다. 각각의 북마다 하부 드라이버 바늘 및 상부 드라이버 바늘이 배치되고, 이들 사이에는 북이 배치된다. 상기 드라이버 바늘에 의해 북은 소위 스퇴클리(Stoeckli)의 북 레이스(race)에서 상승 및 하강한다.

최근에 자수기의 작동 속도는 계속해서 증가했다. 몇 년 전만 해도 대형 기계에서는 최대 분당 185개의 스티치, 소형 기계에서는 분당 250개의 스티치가 가능했고, 오늘날은 분당 600개 이상의 스티치를 목표로 한다. 그러나 다양한 요인들이 기계 회전수가 큰 폭으로 증가하는 것에 방해가 된다. 즉 크게 가속된 질량은 기계 부품의 바람직하지 않은 진동과 신속한 마모를 야기한다.

이동 질량이 감소하고 더 높은 회전수가 가능하도록, EP A 1 055 761 호에는 알루미늄 프로파일로 이루어진 드라이버 빔을 제조하는 것이 제안된다. 상기 프로파일은 보어를 갖고, 상기 보어 내부에 플라스틱 드라이버 바늘이 삽입된다. 이로 인해 드라이버 장치는 다른 장점들과 더불어 비교적 작은 질량을 가지며, 이것은 600 rpm까지 회전수 상승을 가능하게 한다.

"자수기술" ("Stickereitechniken", Schoener/Freier, 수공 및 공업 자수 전문서, 라이프찌히 1982, 56, 57 페이지)에 기술되어 있듯이, 수십 년 동안 북 자수기에는 북 구동기가 장착되었다.

인용된 문헌에 제시된 도 1은 이러한 북 구동기를 도시한다. 캠 디스크(1)는 2개의 부분으로 구성된다. 2개의 롤러(2)는 슬라이더(3)에 고정 연결되어 캠 디스크의 회전시 상기 슬라이드를 상승 하강시킨다. 볼트(4)에 의해 북 중심부(5)는 진동 운동을 한다. 북 샤프트는 외부에서 전방의 기계 메인 벽을 따라 이동하고, 기계의 후방측으로 운동을 전달해야 한다. 기계의 후방측 또는 북(shuttle)측에 대해 기울어져 관통하는 북 견인 로드(6)를 통해 앵글 레버(angle lever;7)가 구동된다. 앵글 레버(7)는 경사진 상승 및 하강 운동을 드라이버 견인 로드(8)의 수평 운동으로 변환한다. 상기 드라이버 견인 로드에 힌지(9)가 장착되고, 상기 힌지는 가이드 바(10)의 상승 및 하강 운동을 야기한다. 상기 가이드 바의 하부 및 상부에 드라이버 빔들(11, 11')이 고정된다. 드라이버 빔에, 서로 이격 배치된 다수의 북을 위한 하부 드라이버 및 상부 드라이버(도시되지 않음)가 배치된다. 드라이버 견인 로드(8) 및 드라이버 빔은 기계의 길이에 걸쳐 연장된다. 스프링들(12)은 (도시되지 않은)북의 상승을 지지한다. 스프링들(12)은 하강 운동시 인장되고 상승 운동시 다시 이완된다. 슬라이더(3)의 중량에 대항해서 작용하는 스프링(13)에도 상응하게 적용된다. 이러한 구동장치는 복잡하고 따라서 제조 및 유지 관리에 많은 비용이 든다. 120 rpm 이상에서 심한 진동이 나타나는 것이 특히 단점으로 밝혀졌다.

시중의 신규한 자수기는 북 구동기를 구비하고, 상기 북 구동기에서 구동 샤프트는 기계의 후방측 또는 북(shuttle)측에서 드라이버 빔에 대해 평행하게 연장되고, 롤러 레버에 의해 구동 샤프트에 대해 평행하게 연장된 선회축을 선회시키기 위해 서로 이격 배치된 캠 디스크를 포함한다. 선회축은 서로 이격 배치된 레버를 갖고, 상기 레버는 드라이버 빔을 북과 함께 상승 및 하강 운동시키기 위해 로드를 통해 드라이버 빔에 연결된다.

분당 약 600개의 스티치가 이루어지는 자수 속도에서 드라이버 빔은 약 20 g의 북과 함께 가속된다. 가속 질량을 작게 유지하기 위해 드라이버 빔은 비교적 가볍게 형성되어야 하므로, 상기 드라이버 빔을 움직이는 로드들이 서로 비교적 짧은 간격으로 배치되지 않으면 상기 드라이버 빔은 변형될 위험이 있다. 따라서 고가의 캠 디스크가 제공된 경우보다 두 배 이상의 많은 레버와 로드가 장착된다. 분당 약 600개의 스티치가 이루어지는 자수 속도에서 선회축은 초당 10회 왕복 선회된다. 따라서 선회축은 비틀림 하중을 받고, 자수기의 작동에 방해가 되는 공명 진동이 나타날 수 있다. 최신 기계에서 선회축은 매우 크게 설계되지만, 40mm의 직경에서도 방해가 되는 진동이 발생할 수 있다.

1958년에 발행된 GB 800 240에는 직물이 기계를 통해 직선으로 안내되는 경우에, 다수의 바늘과 북으로 촘촘한 간격으로 서로 평행한 박음질을 형성하는데 이용되는 재봉틀이 설명된다(도 4, 청구범위 제 1 항). 상기 간행물은 북 자수기에서 중요하지 않은 문제, 즉 평행한 박음질 사이의 간격이 사용할 수 있는 북의 크기를 제한한다는 문제에 근거한다. 상기 재봉틀의 구조도 북 자수기와 상당히 다르다. 통상의 자수기와 달리, 상기 재봉틀에서는 바늘이 직물 면 위에 2열로 분포된다. 재봉틀은 기계 길이에 걸쳐 선형으로 배치되고 드라이버에 의해 구동되는 북을 가진 드라이버 빔을 포함하지 않는다. 오히려 북은 케이지에 2열로 배치되어 크랭크에 의해 왕복 운동하는 카트에 제공된다. 크랭크는 크랭크 로드를 통해 레버에 연결된다. 상기 레버는 연결 로드를 통해 앵글 레버에 연결되고, 상기 앵글 레버는 카트를 북과 함께 왕복 운동시키기 위해 카트의 슬라이딩 로드에 고정된다. 상기 간행물에는 자수기에서 선회축의 비틀림에 의해 발생하는 공명 진동이 어떻게 저지될 수 있는지는 제시되어 있지 않다.

Schoener, Freier의 인용된 문헌, 자수기술, 99 - 101 페이지에는 504개의 바늘을 가진 평면 자수기가 설명된다. 상기 자수기에서는 통상적인 대형 자수기와는 달리, 바늘과 북이 기계 길이에 걸쳐 선형으로 배치되는 것이 아니라, 전체 자수 패드에 걸쳐 편평하게 분포된다. 최대 자수 속도는 분당 180개의 스티치로 나타난다. 1987년 CH 660 608 및 대응 US 4 627 368 호에는 북의 개별 구동을 위해 설계된 구동장치가 기술되어 있다. 평면 자수기에서처럼 CH 660 608호에도 북은 상하로 이격 배치되고, 수평으로 연장된 북 레이스에서 이동하는 인접 섹션들이 나타난다. 각각의 북마다 구동 샤프트에 편심 배치된 연결봉으로 이루어진 구동장치가 배치된다. 상기 구동장치는 구동 피니언을 가진 샤프트에 의해 상기 구동 피니언 기어를 통해 안내된 톱니 벨트를 구동시키고, 상기 톱니 벨트는 드라이버 커플링을 왕복 운동시키기 위해 종동부를 지지한다. 상기 드라이버 커플링은 북용 드라이버를 이동시킨다.

이러한 방식의 북 구동기는 실제로 입증되지 않았다. 구동기는 종동부 및 커플링에서의 유격과 톱니 벨트 구동기로 인해 그렇게 정확하지 않은 것으로 밝혀졌다. 각각의 스티치 위치마다 또는 - 더 넓은 톱니 벨트의 사용시 - 2개 이상의 스티치 위치마다 구동기를 배치하기 위한 비용도 단점으로 밝혀졌다(4 페이지 우측 컬럼 60 - 64행). 따라서 Schoener, Freier의 인용된 문헌 100페이지에도 실제로 입증되었던 종래의 자수기와 달리 개별 북 구동기를 구비한 평면 자수기의 효율에 대해 회의적으로 언급하고 있다. 전문가에 의한 이러한 부정적 평가로 인해 상기 간행물은 전술한 문제점에 대한 해결책을 제시할 수 없다. 간행물은 하나의 스티치 위치의 북의 개별 구동을 제시하고 있기 때문에, 상기 간행물은 모든 북을 함께 구동하기 위해 드라이버 빔을 사용하는 것에서 벗어난다.

본 발명의 목적은, 제조 비용이 저렴하고 종래보다 높은 자수 속도를 가능하게 하는, 북을 함께 이동시키기 위한 드라이버 빔 및 상기 드라이버 빔을 구동하기 이한 구동 샤프트를 포함하는 자수기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자수기는, 구동 샤프트가 서로 이격 배치된 다수의 크랭크 기구들을 통해 드라이버 빔에 결합되는 것을 특징으로 한다. 캠 디스크 기구와 달리, 크랭크 기구는 제조 비용이 저렴하다. 이는 지금까지의 필요했던 선회축이 생략되고, 드라이버 빔의 왕복 운동을 위한 상기 크랭크 기구가 비교적 적은 비용으로, 서로 짧은 간격으로 제공되는 것을 가능하게 한다. 이로 인해 높은 자수 속도에서 드라이버 빔의 허용되지 않은 변형이 저지된다. 선회축이 더 이상 필요 없기 때문에, 상기 선회축 자체의 비틀림 및 진동 문제가 제거된다. 이는 자수 속도의 증가를 가능하게 한다. 캠 디스크 기구와 달리, 크랭크 기구는 무진동 및 저소음으로 작동되며, 적게 마모된다. 선회축이 생략됨으로써, 수백 킬로그램의 대형 장치에서도 중량 감소가 이루어진다.

드라이버 빔은 일반적으로 가이드 바들을 포함하고, 상기 가이드 바들은 고정 가이드 내에서 왕복 운동할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각각의 크랭크 기구는 상기 가이드 바에 또는 가이드 바에 근접하게 드라이버 빔에 연결된다. 이로 인해 왕복 운동시 가이드 바의 이동 질량에 의한 드라이버 빔의 변형이 저지된다.

바람직하게, 각각의 크랭크 기구는 크랭크 축에 연결된 연결봉, 로커 및 로드를 포함하고, 연결봉은 로커에, 로커는 바에, 그리고 바는 드라이버 장치에 연결된다. 연결봉을 드라이버 장치에 직접 연결하는 것과 달리, 전술한 부품들의 적절한 배치와 치수 설계로 인해 실제로 지금까지 캠 디스크에 의해 달성된 곡선 형태에 상응하는 북 운동의 곡선 형태가 달성된다. 곡선 형태가 적절하게 최적화됨으로써 비교적 조용한 기계 작동이 달성될 수 있다.

바람직하게 구동 샤프트의 구동은 상기 샤프트의 2개의 단부에서 이루어진다. 이로 인해 구동 샤프트의 비틀림이 감소될 수 있다. 비틀림을 작게 유지하기 위해, 구동 샤프트가 중앙에서 구동될 수도 있다.

도 1에 도시된, 선행기술에 포함되는, 북 자수기의 드라이버 장치용 구동장치는 도입부에서 설명되었다.

도 2 내지 도 4는 드라이버 장치(21)와, 상기 드라이버 장치(21)를 구동하기 위한 구동장치(23)를 도시한다. 드라이버 장치(21)는 실질적으로 가이드 바(26)에 의해 지지되는 드라이버 빔(25)으로 구성된다. 가이드 바들(26)은 기계 프레임의 가이드(27) 내에서 지지된다. 도 3은 EP 1 055 761 호에서 상세히 설명된 바와 같이, 드라이버 빔(25) 내에서 하부 드라이버(28) 및 상부 드라이버(29)가 이동 가능하게 지지되는 것을 도시한다. 드라이버들(28, 29)에 의해 북(24)이 상승 및 하강 운동한다.

구동장치는 다수의 크랭크 기구들(30)을 갖는다. 도 3에는 상기 크랭크 기구들(30) 중 하나만 도시된다. 모든 크랭크 기구들(30)은 공통의 크랭크 샤프트(31)에 의해 구동된다. 크랭크 샤프트(31)는 기계 프레임에 지지된다. 각각의 크랭크 기구(30)는 크랭크 샤프트(31)에 연결된 연결봉(35)을 갖는다. 연결봉(35)은 로커(37)에, 로커(37)는 바(39)에, 그리고 바(39)는 드라이버 장치(21)에 연결된다. 로커(37)의 베어링(41)은 기계 프레임에 배치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 가이드 바(26)는 북 레이스의 경사에 따라 수직선에 대해 15도 정도 기울어져 배치된다. 따라서 드라이버 장치(21)에 대한 바(39)의 연결은, 축선(43)이 가이드 바(26)의 베어링 보어(45)에 대해 축방향으로 이동될 수 있도록 이루어진다.

도 6은 크랭크 샤프트(31)의 일 회전 동안 북의 경로를 밀리미터로 도시한다.

요약하면 다음과 같다:

자수기는 북(24)의 왕복 운동을 위해 드라이버 장치(21)를 포함하고, 상기 드라이버 장치의 드라이버 빔(25)은 각각의 북(24)마다 하부 드라이버(28) 및 상부 드라이버(29)를 갖는다. 드라이버 빔(25)은 서로 이격 배치된 가이드 바(26)에 의해 안내되고, 상기 가이드 바는 가이드(27) 내로 슬라이딩한다. 구동장치(23)는 다수의 크랭크 기구들(30)을 갖고, 상기 크랭크 기구들은 가이드 바(26)를 경유하여 드라이버 빔(25)에 연결되거나 또는 상기 가이드 바에 근접한 위치에서 드라이버 빔(25)에 결합되고, 공통의 크랭크 샤프트(31)에 의해 구동될 수 있다. 크랭크 샤프트(31)로부터 연결봉(35)으로, 연결봉(35)으로부터 로커(37)로, 그리고 상기 로커(37)로부터 바(39)를 거쳐 드라이버 장치(21)로 힘 전달이 이루어진다. 자수기는 북의 상승 및 하강 운동을 위해 고가의 캠 디스크, 긴 로드 및 진동 문제를 야기하는 선회축을 필요로 하지 않는다. 북 구동기는 실제로 간극 없이, 높은 자수 속도에서도 조용한 작동을 가능하게 한다.

본 발명에 의해, 제조 비용이 저렴하고 종래보다 높은 자수 속도를 가능하게 하는 자수기가 제공된다.

Claims

북들을 함께 이동시키기 위한 드라이버 빔(25) 및 상기 드라이버 빔(25)을 구동하기 위한 크랭크 샤프트(31)를 포함하는 북 자수기에 있어서,

상기 크랭크 샤프트(31)는 서로 이격 배치된 다수의 크랭크 기구들(30)을 통해 상기 드라이버 빔(25)에 결합되는 것을 특징으로 하는 북 자수기.
드라이버 빔(25)은 다수의 가이드 바들(26)을 포함하고, 상기 가이드 바들은 고정 가이드(27) 내에서 왕복 운동할 수 있는 북 자수기에 있어서,

각각의 크랭크 기구(30)는 상기 가이드 바(26)를 경유하여 상기 드라이버 빔(25)에 연결되고, 상기 크랭크 기구(30)는 각각 크랭크 샤프트(31)에 연결된 연결봉(35), 로커(37) 및 바(39)를 포함하고, 상기 연결봉(35)은 상기 로커(37)에, 상기 로커(37)는 상기 바(39)에, 그리고 상기 바(39)는 드라이버 장치(21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 북 자수기.
제 1 항에 있어서, 상기 크랭크 기구(30)는 각각 상기 크랭크 샤프트(31)에 연결된 연결봉(35), 로커(37) 및 바(39)를 포함하고, 상기 연결봉(35)은 상기 로커(37)에, 상기 로커(37)는 상기 바(39)에, 그리고 상기 바(39)는 드라이버 장치(21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 북 자수기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트(31)의 구동은 상기 크랭크 샤프트의 2개의 단부에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 북 자수기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트(31)의 구동은 상기 크랭크 샤프트의 중앙에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 북 자수기.