缝纫机和机器缝纫方法 【技术领域】
本发明涉及一种缝纫机和一种使用机器的缝纫方法。更具体说，本发明涉及一种缝纫机和一种利用锁式线迹缝纫纤维，皮革及类似材料的方法。
技术背景
这种型式的缝纫机已广泛地分布在各地，其操作方法也是众所周知的。从实际运作上看，为了简化起见这里以单针缝纫机为例来进行说明，线迹是通过使面线与底线互相绞合而形成的，面线由作往复运动穿过缝纫件的机针来引送的，而底线则是从摆梭或钩针中的梭心上退绕出来的，上述摆梭或钩针作往复运动或旋转运动地通过面线所形成的线环。当上述两线形成线迹时它们由一拉紧装置而拉紧，此时另一装置将正进行缝纫的缝纫件推进一个线迹长度。
对于缝纫机来说，“摆梭”或“钩针”是指一种带有钩件的转动或摆动机构，钩件接过来自机针所带的面线，将其钩住，形成一线环，使其绕梭心套通过，梭心套安放在摆梭中，其本身则安装有一绕装着底线的小梭心。这些组件设置得使线环能绕底线通过，而线环一旦拉紧就形成了线迹。这些运行操作随着缝纫机每转一圈而不断重复着，从而进行着缝纫工作。
拉紧线以形成线迹的装置通常是一挑线杠杆，它交替地上下运动，在其向下行程中它拉引出面线以提供形成线环所需的线，在其向上的行程中它再次牵拉同一根线以拉紧由摆梭所形成的线环。
所有运动零件的动作，特别是机针，摆梭和挑线杠杆的运动是要协调同步的，以便使缝纫机有正确的运行。
公知缝纫机主要限制之一是下梭心线很快就会用完，而更换操作需用时间长，操作复杂且麻烦；只有想一想一台标准工业用缝纫机在其工作日中需更换20次到30次梭心就足以让人感到心烦。
大家知道，摆梭、梭心套以及梭心地尺寸必须给予限制，因为需用回缩面线以封闭线环。这个限制由挑线杠杆的行程来设定，挑线杠杆的行程相当于由摆梭形成的线环的长度。
在现有技术中，采用了各种各样的办法试图突破这些限制，特别是在同样一个挑线杠杆和一组固定的导线钩之间设置了若干道面线，其方式使得在每一循环中回缩面线的长度能成倍的增加。下列专利公开了基于这种构思的一些缝纫机实例：英国专利N°2027762，法国专利N°1000704和美国专利N°4070976。
但是，通过在一运动的挑线杠杆和一组固定的导线钩之间增加道数的方法来简单地增加回缩线长并不总能正确地封闭线环。因此出来的线迹基本上是不规则的，质量不能令人满意。
这是因为在上述现有技术中所提出的技术解决方案没有考虑到影响线迹封闭的因素。
必须考虑到当挑线杠杆回收面线并封闭在摆梭下形成的线环时面线由于其弹性而产生的伸展。应该将面线的伸展看成是循环中回收线部分总长度的函数。这种现象随着缝纫速度加快而变得更加突出，从而妨碍了利用上述回缩面线增长的缝纫机在工业中的有效应用。
另外，面线重复穿过挑线杠杆和固定的导线钩时所受到的摩擦力使其在任一道上游方所受的张紧力不同于在同一道下游方所受的张紧力。尽管可以采用一切可能的办法来减少线的摩擦(例如抛光孔眼，或在孔眼中衬以摩擦系数小的材料)，但总的摩擦还是会随着穿过挑线杠杆和导线钩的道数增加而增加，妨碍了封闭线环时正确地控制张紧力。
当使用特别柔和的线，例如丝线之类，或者特别细的线时，上述现有技术的缝纫机还会出现另一缺点。在这种情况下，回收面线的挑线杠杆会在同一线的特别长的线段上施以张紧力。其结果是，面线上某些线段在大多数循环中都经受着张紧力，从而经常引起断线。整个缺点意味着，不可能做到连续缝纫30～40厘米后不出现断线。
发明公开
本发明的目标是克服现有技术的缺点。
根据这个目标，本发明的一个目的是提供一种能采用大尺寸底线梭心的缝纫机。
本发明另一目的是生产一种缝纫机，它将限制或完全消除在封闭由摆梭形成的线环时的缺陷，以及随后的线迹缺陷，这些缺陷是由于面线的过分弹性伸展，以及面线在其循环中由于受到的摩擦力作用而产生不同张紧力引起的。
本发明再一个目的是生产一种缝纫机，它将限制当每一线迹封闭时作用在面线上的张紧应力。
本发明还有一个目的是提供一种利用机器进行缝纫的方法，它即使在高速进行缝纫时也能改善缝纫质量。
本发明能达到这些目的，本发明涉及一种缝纫纺织、皮革等之类材料的缝纫机，它至少包括一机针，机针交替运动，将面线穿引通过缝纫件；一摆梭，它钩住面线，在缝纫件下面形成线环；一梭心，它安放在一梭心套中，后者安置在摆梭的内部，梭心装有底线，底线穿过线环与面线搭接；杠杆机构，它在面线可以被引送给摆梭的位置和面线完全被回收、线环拉紧形成线迹的位置之间交替地运动，本发明的特征在于杠杆机构至少包括有两个互相独立的活动杠杆，并设置了与所述杠杆运动同步的面线张紧机构。
这样就可能保持面线有较大回缩的优点，并且即使在高速缝纫下也能获得高质量的线迹。
在一实施例中，设面线的行程(The course of the upperthread)为参考标准，第一杠杆设置在紧接一用于调节面线张紧度装置的下游处，而第二杠杆设置在紧接机针的上游处，同时，周期地张紧面线的机构则安置在所述两个杠杆之间。
特别在设有两个挑线杠杆的情况下，第一杠杆回收大部分由摆梭形成的面线线环，而处于第一杠杆和机针之间的线段不处于张紧力作用之下。张紧力只是在第二杠杆封闭线迹时才作用在面线上，第二杠杆是位于面线行程的下方。
上述原则也可以应用到公知型式的缝纫机上，而不管摆梭和底线梭心的尺寸，以改善采用特别细的线进行缝纫时的缝纫操作。这是很有益处的，因为它减少了挑线杠杆的行程，进而减少了面线在每一次线迹-封闭循环中经受拉应力的长度，所以极大地减少了引起特别细线断线的应力。
当然，还可以通过设置多于两个的挑线杠杆而获得进一步的好处，多设的挑线杠杆与产生的摩擦问题相适应，摩擦问题降低了缝纫线的正确运行。
根据本发明较佳的一个方面，杠杆是可动的，以相同的频率但不同的相位交替运动着，更具体说，第一杠杆导前于第二杠杆(或者说第二杠杆滞后于第一杠杆)。
施张紧力于面线的机构在两个瞬间之间的间隔中启动，一个是面线由相同的第一杠杆完全回收的瞬间，一个是第二杠杆达到相同位置的相继瞬间。
在实际运作中，根据上述结构设置，是第二杠杆最终封闭线环，这时只作用在面线上有限的线段，而不作用在由两个杠杆回收的整个长度上。
在设置多于两个杠杆的情况下，施张紧力于面线的机构是在线迹封闭后立即启动，封闭线迹的杠杆处于面线运动方向下游方最远处。
最好，摆梭的尺寸作得足够的大，以形成一线环，其线性伸展基本与由挑线杠杆拉引出来和回收回去的线长一样长。
摆梭尺寸可以作得能使用大的梭心，在实际运作中，在这种情况下梭心可以装有1300～1800米或更长的线，这取决于线的直径，这比在公知的缝纫机中应用的梭心线长30～50米长得多。一个梭心就足以应付一整天连续不断的缝纫工作，即使在高速生产情况下也一样。
梭心套，即容装梭心的零件，最好至少设有一个座部，用来安置张紧由梭心出来底线的张紧机构。
更具体说，所述部座是直接在梭心套的壁上切出的，它至少有一开口是朝向内部的，即朝向梭心。
所述底线张紧机构包括有一插装进梭心套座部的支撑板，一安置在支撑板上的弹性件，一组在支撑板上开设的通孔，以便引导线使其在所述弹性件的作用下行进，以及调节弹性件作用在线上张紧度的调节机构。
例如，弹性件可以是一个张力弹簧片，很像现有缝纫机所使用的那一种。类似地，张紧调节机构可以是一螺钉，它改变弹簧片作用在通过弹簧片和所述支撑板之间的线上的压力。
梭心线的张紧机构最好能从其座部卸下，以便于线张紧度的调节。
底线张紧机构板特别包括有一个梭心线的进入孔，在工作位置时，即当该板插装进其在梭心套中的座部时，进入孔基本与梭心轴线的中点对齐。
换句话，进入孔对于运行离开梭心的线说是一个固定的出口，并且应该安置在对于任何一个线运行离开(Run-off)方向都等距的地方。
本发明还涉及一种机器缝纫织物、皮革或类似材料的方法，在该方法中，机针带着面线穿过缝纫件，直至面线被摆梭钩住，在缝纫件下方绕该摆梭形成一线环，然后再一次由与机针一起运动的可动杠杆回收，本方法的特征在于提供了至少两个互相独立的可动杠杆让面线通过，并且与杠杆运动相协调周期地对面线施以张紧力。
根据本发明一个较佳的方面，所述杠杆以相同的频率周期地运行，但第一杠杆与第二杠杆异相，导前于第二杠杆，或者说第二杠杆与第一杠杆异相，滞后于第一杠杆。
本发明方法还提供在两个位置间隔中面线周期张紧机构的介入，一个位置是由第一杠杆达到的面线最大回收位置，另一位置是由第二杠杆达到的同一位置。
本发明最佳实施例
现结合附图对本发明作详细的说明，这些附图是说明性的，并非限定性的，附图如下：
图1是本发明缝纫机的立体图；
图2是本发明缝纫机一部分细节的立体图；
图3是本发明缝纫机面线分布细节立体图；
图4是本发明缝纫机某些零件分解图；
图5是本发明缝纫机梭心套的前视图；
图6分别是本发明缝纫机底线张紧机构的前视图和俯视图；
图7是图5所示梭心套中图6所示张紧机构结构的剖视图；
图8A,8B,8C是示意图，展示出本发明缝纫方法的某些步骤；
图9和图10分别是梭心套一较佳实施例的立体图和平面图。
图1展示出缝纫机的基本零件，缝纫机1装有一机针11，机针往复运动，带着面线10穿过缝纫件9(图8A～8C)，并穿过工作台面4上可拆卸板3中的小孔6。板3还设有一槽口2，用来容纳织物推进零件(未示出)。
面线10由一安装在缝纫机1外部的线轴(未示出)供线，沿箭头B所示方向运行，并被带到板3的下面，在这里摆梭12(图2)钩住线10，并通过沿箭头R所示方向的转动拉引出一线环5。摆梭12或者能作完全的转动，或者能够绕同一轴线在两个方向上作摆动，在第一种情况下摆梭12沿箭头R所示方向不停地转动；在第二种情况下摆梭12沿箭头R所示方向运动，直到形成一完全的线环，然后它转向相反的方向再一次钩住线10以形成下一个线环。
图2中所示箭头C表示面线延伸到已形成线迹的方向。
请再参阅图1，本发明缝纫机1包括有两个挑线杠杆13和14，它们互相独立地运动，也就是说以相同频率但互相异相地交替运动。
更具体说，第一挑线杠杆13在相位上导前第二挑线杠杆14，或转换参考系，第二挑线杠杆14在相位上滞后于第一挑线杠杆13。
例如，当挑线杠杆13和14向上运动以回收线并封闭由摆梭形成的线环时，第一挑线杠杆13达到上死点后，第二挑线杠杆14完成其行程。
在第一挑线杠杆13和第二挑线杠杆14之间设有与挑线杠杆13和14运动协调同步的面线10周期张紧机构7。在实际运作中，就面线从线轴向机针运行的方向说，第一杠杆13设置在紧接面线10张紧调节机构8的下游方处，第二杠杆14设置在紧接机针11的上游方处，而面线10的周期张紧机构7则设置在挑线杠杆13和14之间。图3详细地展示出这种结构安排。面线10的运行方向是由箭头B，箭头A以及这两个箭头中间的箭头来表示的，箭头B标在离开线轴的线的端部，箭头A标在运行到机针去的线的端部，其余中间箭头则标在线10的行程中。
在图3所示的实施例中，面线10周期张紧机构7包括有一由凸轮71操纵的线张紧装置70(所示为不起作用位置，比实际不起作用位置敞开得多)，通过销杆72与电动机轴进行机械连接。线张紧装置70最好能进行调节，它在两个瞬间的间隔中将其张紧作用施加在面线10上，一个是挑线杠杆13达到上死点的瞬间，而下一个是当挑线杠杆14达到同一点的瞬间。
这种结构安排，除了极大地增加由挑线杠杆13和14回收的线的长度，还可以使线环5能完全地并有效地封闭上，也就是说面线完全地回缩。除了可以使用比通常更大的摆梭外，线环5最终的封闭只是由挑线杠杆14来完成的，挑线杠杆14作用在面线周期张紧机构7和线迹针点(Stitch-point)之间的线段上，和现有缝纫机只带有一个挑线杠杆所发生的情况一样。这种结构安排还避免了带有多个挑线杠杆或多道线穿过同一挑线杠杆的现有缝纫机中存在的缺点，它增加了每一循环回收线的长度，而不必顾及影响线迹封闭的因素，即一段长度相当长线段的相对延伸率和由于面线在各道次通过挑线杠杆、线张紧机构以及穿过任何可能设在面线本身行程中的线导向件时作用在其上的摩擦力而产生的张紧力不平衡。
众所周知，挑线杠杆13和14上穿线的眼孔表面都经过适宜的处理或涂镀，以便使线畅通地运行。另外，在线10周期张紧机构7的上游方和下游方还可以附设线导向件，以避免线本身的缠结，并方便于线沿其行程的行进。
摆梭尺寸的增大使得安装在其中的零件的尺寸也能增大。从图4的分解图可以看到，摆梭12装着梭心套18，而后者又装着梭心19，该梭心上绕着底线20，即被面线10环绕而形成线迹的线。梭心19是可互换的，并可以在梭心套18的插销25上转动。梭心19例如可以通过带有橡胶环28的固定销27固定就位，固定销可以推压装配进入插销25的孔26中，或者也可以用其他公知的固定件固定在孔26中，例如一螺钉，它与孔26中相应的内螺纹配合，或一插锁式咬合件(Click-fit)，或类似的固定件。
梭心套18在摆梭12中是浮动的，其方式使得线环5可以完全地绕着梭心套本身，直到线环与底线20相交。面线10的回收最初是由两个挑线杠杆13和14来进行的，最后只由杠杆14来进行，面线的回收封闭了与底线20相交的线环5，底线20是通过一槽口21从梭心套18中出来的。
摆梭12的尺寸可以大得足够形成一种线环5，其线性延伸基本与每一循环中由挑线杠杆13和14拉引出和回收的线10长度一样长。其次，就有可能使用一种其有用空间比现有技术增大相当多的梭心19。
现参阅图4以及随后的图5,6和7，梭心套18包含有一座部22，对绕在梭心19上的底线20进行张紧的张紧机构23就安置在该座部中。所述张紧机构23最好可以从其座部22上卸下，以便于调节底线20的张紧度。
座部22最好在梭心套18的壁上切出，它包含有一朝向梭心套18内部的开口31，以便使该开口面向梭心19。在图5和图6中，对于朝着梭心19的端部，底线20的运行方向由箭头S标示，对于朝着线迹的端部，底线20的运行方向由箭头C标示。
现特别参阅图6中两个视图，底线20张紧机构23包含有一支撑板32，其形状和尺寸适合装配进座部22中。弹性件33安装在支撑板32上并配有一调节螺钉34，以调节弹性件33作用在底线20上的压力。支撑板32还包含有两个大孔35,36，用来引导底线20通过一通道，在这通道处弹性件33可以施加其压力。
从图7可以明显看到，从梭心19运行出来的底线20的进入孔36基本上与梭心19轴线38的中点37对齐。
孔36的位置确保底线20能正确地从梭心19运行出来，而不管梭心19的装载情况如何。实际上，在开始时底线20卷绕在梭心19上是通过周期性摆动变动将其引导均匀地装载在梭心19的整个宽度上的。因此，底线20不断变换其从梭心19出来的运行方向，但总是保持在梭心19两端之间的中间位置上，其结果是梭心19的转动更有规则。这一点对于公知的缝纫机来说是不可能的，因为小尺寸的摆梭和梭心套迫使底线张紧机构相当于梭心19的中点来说处于不对称的位置上。结果，在公知的缝纫机中，底线从梭心出来的运行方向明显地偏向梭心的一侧，使得梭心在退绕时的转动变得不规则。
图8A～8C示意地展示出本发明机器缝纫方法的某些步骤。在图8A和8C中所示的线10周期张紧机构7处于开启状态(或不起作用状态)：活动部分相对于静止部分作偏心不对称转动；在图8B中所示机构7处于关闭位置(或起作用位置)：活动部分相对于静止部分处于同轴的位置上。图8A展示出第一杠杆13已达到其上死点，而第二杠杆14还在继续向上运动，以便封闭围绕底线20的剩余线环5′。在这一点，线10周期张紧机构7是这样启动的，即从自由地让面线通过的状态(图8A)改变到使面线在张紧作用下的状态(图8B)直到挑线杠杆14也达到上死点，在这一点，线迹被封闭了。
紧接着线迹封闭之后，如图8C所示，线10周期张紧机构7重新开启，机针11穿过缝纫件9，使线10被摆梭12钩住，以形成一个将构成下一个线环的新线环5”，同时挑线杠杆13和14向下运动，以便引送更多的线10给摆梭12。
图9和10分别为立体图和平面图，展示出梭心套18的一个较佳实施例。这个梭心套18与图4所示的相反，设有一圆周面部分40，当考虑到摆梭转动方向X时，它在位于所述通道21的上游方处的梭心套部分上突出成一凸轮形。这一部分40开始时突出，然后逐渐地使其形状与梭心套构形相一致，其作用是在面线回收的最后步骤中保持线环5转移到梭心套的外侧，以便防止该线环被不停转动的摆梭第二次重新钩住。