FAKULTA TEXTILNÍ
KATEDRA: KATEDRA ODĚVNICTVÍ
BAKALÁŘSKÝ STUDIJNÍ PROGRAM: B3107 TEXTIL
STUDIJNÍ OBOR: TECHNOLOGIE A ŘÍZENÍ ODĚVNÍ VÝROBY 3107R004
ZAMĚŘENÍ : KONFEKČNÍ VÝROBA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
NÁZEV: PODÁVACÍ MECHANISMUS ŠICÍHO STROJE - STUDIE TITLE: FEEDING MECHANISM OF A SEWING MACHINE – A STUDY
Autor: Podpis autora:
Karel ŠMÍD
Vedoucí práce: Ing.Radim Šubert Ph.D.
Evidenční číslo bakalářské práce: KOD/2011/06/3/BS
Rozsah práce :
Počet stran Počet obrázků Počet zdrojů 65 54 8 V Liberci dne: 6.5.2011
Oficiální zadání
P R O H L Á Š E N Í
Prohlašuji, že předložená bakalářská práce je původní a zpracoval jsem ji samostatně.
Prohlašuji, že citace použitých pramenů je úplná, že jsem v práci neporušil autorská práva (ve smyslu zákona č. 121/2000 Sb. O právu autorském a o právech souvisejících s právem autorským).
Souhlasím s umístěním bakalářské práce v Univerzitní knihovně TUL.
Byl jsem seznámen s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č.121/2000 Sb. o právu autorském, zejména § 60 (školní dílo).
Beru na vědomí, že TUL má právo na uzavření licenční smlouvy o užití mé bakalářské práce a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mé bakalářské práce (prodej, zapůjčení apod.).
Jsem si vědom toho, že užít své bakalářské práce či poskytnout licenci k jejímu využití mohu jen se souhlasem TUL, která má právo ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, vynaložených univerzitou na vytvoření díla (až do jejich skutečné výše).
V Liberci , dne 6. května 2011 . . . Podpis
P O D Ě K O V Á N Í
Tímto bych rád poděkoval vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Radimovi Šubertovi Ph.D. za vedení a poskytování rad v průběhu zpracování této práce.
Dále bych chtěl poděkovat panu Ing. Radkovi Humplíkovi za odbornou pomoc a
A N O T A C E
Téma: Podávací mechanismus šicího stroje – studie
Bakalářská práce se zabývá objasněním principu podávacího mechanismu šicích strojů obecně, popisuje vývoj podávacích mechanismů a jejich rozdělení i v závislosti na konstrukci stroje a vytváření stehu. V další části práce se popisuje řešení kruhového podávání pomocí třecí podávací spojky. V závěru práce jsou popsány nové trendy v oblasti podávacích mechanismů šicích strojů.
K L Í Č O V Á S L O V A :
-
podávací mechanismus-
podavač-
šicí stroj-
podávací spojka-
steh-
jehlaA N N O T A T I O N
Theme: Feeding mechanism of a sewing machine – a study
This thesis deals with principle explanation of the sewing machine. Feeding mechanisms general , describes the evolution of feeding mechanisms and their splitting also depending on machine design and create stitches. The next section describes the solution to feed using circular friction Feeding clutch. Finally, we describe new trends in feeding mechanisms of sewing machines.
KEY WORDS
-
Feeding mechanism-
Feeder-
Sewing machine-
Feeding clutch-
Stitch-
NeedleO B S A H
1. ÚVOD ... 9
2. PODÁVACÍ MECHANISMUS ... 10
2.1. Funkce podávacích mechanismů ... 11
2.2. Přítlačný mechanismus ... 12
2.3 Mechanismus změny délky stehu ... 15
2.4 Vývoj podávacích mechanismů ... 17
2.5 Typy podávacích mechanismů ... 19
2.5.1 Podávání spodní... 19
2.5.2 Podávání jehelní ... 23
2.5.3 Podávání horní patkové... 24
2.5.4 Kombinované podávání: spodní ponorné – jehelní – horní patkové ... 25
2.5.5 Podávání diferenciální ... 27
2.5.6 Podávání kruhové ... 27
2.5.7 Podávání pomocné ... 29
2.5.8 Speciální podávání ... 31
2.5.9 Podávání ruční ... 32
2.6 Dělení podávacích mechanismů podle působení na šité dílo ... 33
3.DRUHY STROJŮ S OHLEDEM NA PODÁVACÍ MECHANISMUS A MOŽNOSTI JEJICH VYUŽITÍ ... 35
3.1 Ploché šicí stroje ... 35
3.2 Ramenové šicí stroje ... 36
3.3 Sloupové šicí stroje ... 37
3.4 Stroje pro šití knoflíkových dírek ... 37
3.5 Poloautomatické a automatické šicí stroje ... 38
3.6 Vyšívací stroje ... 38
4. DRUHY PODÁVÁNÍ VZHLEDEM KE KONSTRUKCI STROJE ... 39
5. PODÁVÁNÍ VZHLEDEM K TVORBĚ A DRUHU STEHU ... 44
5.1 Řetízkové stehy... 44
5.2 Vlivy podávání na průběh vytváření vázaného stehu ... 45
6. ŘEŠENÍ DVOUKROKOVÉHO PODÁVÁNÍ DÍLA POMOCÍ PODÁVACÍ
TŘECÍ SPOJKY – PRAKTICKÁ ČÁST ... 48
6.1 Podávání šikmými válci ... 48
6.2 Podávací mechanismus s třecí podávací spojkou ... 52
6.3 Popis třecí podávací spojky ... 54
6.4 Pohon naháněné kolečkové patky u strojů s kruhovým podáváním ... 56
7. NOVÉ TRENDY VÝVOJE PODÁVACÍCH MECHANISMŮ ... 58
7.1 Metody řízení krokových motorů ... 59
8. ZÁVĚR... 62
POUŽITÁ LITERATURA ... 63
SEZNAM OBRÁZKŮ ... 64
1. ÚVOD
Šití je jednou z nejstarších a nejrozšířenějších činností člověka, které bývá využito při zhotovování velkého množství předmětů naší potřeby, zejména výrobků v oblasti odívání. Ke zhotovení výrobku, kde je nutnost či snaha spojení materiálů pomocí sešití je dnes prováděno pomocí šicího stroje. Šicí stroj vytváří trvalé a pevné spojení materiálu pomocí prvku, který nazýváme steh.
Přesto, že steh bude oprávněně tím nejdůležitějším prvkem, který přímo tvoří ono spojení materiálu pomocí šicí nitě, nemůže být opomenuto zmínit se o činnosti ostatních mechanismů šicího stroje, které při šití s mechanismem vytváření stehu spolupůsobí. Jejich správná a vzájemná součinnost je pro funkci šicího stroje jako pracovní jednotky zásadním požadavkem, proto je tento aspekt velmi důležitý při konstruování a tvorbě šicího stroje.
Jedním takovým mechanismem je podávací mechanismus, který zajišťuje podávání šitého díla. Dá se říci, že po stehotvorných mechanismech jako je jehla a chapač je podávací mechanismus dalším základním prvkem šicích strojů, nezbytným pro správnou funkci šicího stroje. Podávací mechanismus šicího stroje však k plnění své funkce, kterou je podání šitého materiálu potřebuje další mechanismy a to mechanismus přítlačný a mechanismus ovládání délky stehu.
V této bakalářské práci jsou popsány a rozčleněny podávací mechanismy šicího stroje a je poukázáno na nové trendy v této oblasti. Vzhledem k rozsáhlosti tématu podávacích mechanismů se text této práce bude spíše zaměřovat na určité spektrum v problematice podávacích mechanismů.
Těžištěm této práce je řešení mechanismu podávání pomocí třecí podávací spojky u strojů s kruhovým podáváním. Doufám, že text a použité symboly budou zpracovány tak, aby obsahu této práce bylo porozuměno.
2. PODÁVACÍ MECHANISMUS
Aby se mohly stehy pravidelně klást za sebou do řádků, je nutné po každém vpichu jehly a vytvoření stehu posunout šité dílo tak, aby mohla jehla provést další vpich do šitého materiálu v určité, předem stanovené délce od vpichu předchozího.
Taková vzdálenost dvou po sobě následujících vpichů jehly bývá označována jako délka stehu. A právě tento parametr šicího stroje zajišťují podávací mechanismy. Při šití se posuzuje relativní pohyb díla a jehly vzhledem k šicímu stroji a posuzuje se tak směr nebo smysl šití či podávání materiálu.
Podáváním díla bývá označován jeho relativní pohyb nutný k vytvoření řádku stehů vzhledem k tělesu šicího stroje a obsluze šicího stroje směrem vpřed, jestliže se při šití přímočarého řádku stehů dílo pohybuje směrem od obsluhy šicího stroje a pokud se dílo pohybuje směrem k obsluze stroje, je myšleno podávání díla dozadu, tzv.
zpátkování.
Takto je posuzováno podávání u každého šicího stroje bez ohledu na typ nebo jeho provedení. Pro posouzení směru podávání je tedy vždy směrodatné umístění obsluhujícího pracovníka, neboť vzhledem k němu směr podávání posuzujeme. Při šití knoflíkových dírek se k úplnému vytvoření dírky použije obou smyslů podávání, aby se tak mohla obšít dírka z obou stran.
Relativní pohyb jehly vůči dílu určuje směr a smysl šití, respektive směr a smysl tvoření stehů. Jak je již uváděno v předchozím výkladu, je zřejmé, že směr šití může být se směrem podávání totožné, avšak jeho smysl opačný proti smyslu podávání. Mluví se tedy o dopředném šití v případě, že se jehla pohybuje vzhledem k dílu směrem k obsluze a o šití dozadu tehdy, když relativní pohyb jehly vzhledem k dílu směřuje od obsluhy.
Různou délkou podávání se mění vzdálenost dvou po sobě bezprostředních vpichů jehly, této vzdálenosti říkáme délka stehu. Ve skutečnosti však tento pojem používáme ze zažitých zkušeností, protože steh je určitý způsob propletení nití a ten pochopitelně délku mít nemůže.[1]
Základními řádky stehů jsou přímý řádek stehů a klikatý řádek stehů. V přímého řádku jsou stehy kladeny za sebou v přímce, v přímce jsou tedy i dva bezprostředně po sobě jdoucí vpichy jehly. U řádku klikatého jsou tyto poměry odlišné. Zde není délka stehu totožná se vzdáleností po sobě následujících vpichů jehly, ta se měří ve směru podávání,
2.1. Funkce podávacích mechanismů
Po vytvoření každého stehu je nutno posunout šité dílo ve směru šití o určitou délku – délku stehu, aby se mohl opakovat cyklus vytvoření stehu. Toto posunutí zajišťují podávací mechanismy. Podání díla, jakož výslednou činnost podávacích mechanismů uskutečňuje podavač. Podavač je dílec (obr.1), který se bezprostředně stýká s materiálem díla a s pomocí přítlačného mechanismu, kterým je patka se dílo uchopí a podá o příslušnou délku stehu. Podavač je pro tuto funkci vybaven nakloněnými zoubky, jejichž tvar a uspořádání se mění s potřebou podávání různých materiálů. Hlavním cílem však zůstává nutnost vytvoření dostatečného tření, které umožní zajistit podání šitého díla bez nadměrných prokluzů.
Délkou stehu se tedy rozumí dva po sobě následující vpichy jehly ve směru podávání a této délce odpovídá délka pohybu zařízení, které zabezpečuje v časové návaznosti na pohyb jehly a stehotvorného ústrojí posunutí šitého díla. Délka stehu je u šicích strojů pro šití textilních materiálů udávána v milimetrech a u šicích strojů určených pro šití kůže počtem stehů do jednoho centimetru délky řádku stehů. Podávací mechanismy časově souvisí s pohybem ústrojí zachycení smyčky a s pohybem přítlačného ústrojí.[2]
Žádné šicí stroje vyráběné dnes nemohou být opatřeny podávacími mechanismy, které by umožňovaly podávání šitého díla pouze v neměnné délce stehu, tak že by stroj šil jedinou neměnnou délkou stehu. Při dnešních neustále se měnících požadavcích na vzhled a funkčnost výrobků musí být šicí stroje vybaveny podávacími mechanismy dovolujícími měnit délku stehu a samozřejmostí je změna smyslu podávání šitého díla, tj. aby bylo možné šití vpřed i vzad. Podávání díla se ovšem musí uskutečnit, aniž by bylo uvolněno dílo přidržované přítlačným mechanismem.
Obr.1 Podavače šicích strojů [5]
2.2. Přítlačný mechanismus
Přítlačný mechanismus (obr.3) slouží k přidržování šitého materiálu na pracovní desku šicího stroje a pomáhá podávacím mechanismům zabezpečit posun šitého materiálu. Činnost přítlačného mechanismu je vždy v bezprostředním vztahu k podávacímu mechanismu a musí odpovídat požadavkům šití tak, aby bylo šité dílo správně podáváno. Bez přítlačného mechanismu by prakticky nemohlo docházet k podávání šitého materiálu v definovaném směru podávání.
Jednodušší vztahy mezi přítlačným a podávacím mechanismem jsou u běžných šicích strojů, kde je přítlačný mechanismus v podstatě tvořen přítlačným elementem (patka, kolečko), přítlačnou tyčí a pružinou, která zajišťuje požadovaný přítlak. Na materiál sevřený přítlačným elementem a podavačem působí síly, které jsou využity pro posouvání šitého materiálu v žádaném směru.
Složitější vztahy jsou u šicích strojů s horním podáváním, kde přítlačné ústrojí zajišťuje společně s podavačem podávání šitého díla. Způsobem podávání se také mění tvar přítlačné patky. Tak jako u podávacího mechanismu je celý mechanismus podávání soustředěný na podavač, který šitý materiál přímo podává, má stejné postavení u přítlačného mechanismu patka (obr.2), která přímo šitý materiál přitlačuje nebo podává. Takže pokud bude vyhodnocena závislost podávacího a přítlačného mechanismu je jasné, že podávací mechanismus pomocí přítlačného plní svoji funkci, tím že je materiál přitlačen k podavači a naopak přítlačný mechanismus musí přizpůsobit tvar přítlačné patky požadavkům podávání. Z hlediska posuzování přítlačné patky vzhledem k podávání můžeme přítlačné patky rozdělit na :
Patky pro ponorné podávání
Patky pro jehelní podávání
Patky pro horní podávání
Speciální patky
Kolečkové patky
Patky pro ponorné a jehelní podávání:
Přítlačné patky pro tyto druhy podávání mají společné konstrukční řešení a tím je to, že jsou sestaveny ze dvou dílů. Horní pevný díl je připevněn k patní tyči a spodní díl je výkyvný, tak aby mohl překonávat nerovnosti materiálu při podávání. Spojení obou dílů je provedeno pomocí kolíku. Pro lepší překonávání nerovnosti materiálu je spodní díl patky opatřen pružinou. Rozdíly mezi patkami jsou viditelné hlavně ve tvaru spodního dílu, kdy pro ponorné podávání bývá opatřen otvorem pro jehlu, výjimkou je patka pro stroj s klikatým stehem, kdy musí být spodní díl patky opatřen drážkou ve směru rovnoběžném na osu hlavního hřídele. Pro podávání jehelní je opatřen drážkou kolmou na osu hřídele, tak aby mohla jehla konat pohyb ve smyslu podávání.
Společným znakem spodního dílu patek je to, že spodní strana patky je hladká, aby se snížilo tření mezi patkou a materiálem a podavači to usnadňovalo podání materiálu.
Patky pro horní podávání:
Pro tento druh podávání jsou patky tvořeny jedním dílem, spodní strana bývá opatřena zoubky proti prokluzu materiálu. U patkového podávání bývají použity patky dvě, jedna podávací a druhá přítlačná, tak aby byl zajištěn neustálý přítlak materiálu.
Speciální patky:
Tento druh patek je velmi specifický a jejich konstrukční řešení je odvozeno od konkrétního účelu, pro který mají sloužit. Zachován je základní prvek jejich funkce a to je přítlak materiálu.
Kolečkové patky:
Kolečkové patky mají specifické využití, které je dáno jejich konstrukcí. Tyto patky mohou být použity pro kruhové podávání, nebo pro ponorné a jehelní podávání.
Oproti klasickým patkám, které jsou upraveny pro vpichování jehly, kolečková patka působí na šitý materiál ve velmi těsné blízkosti vpichu jehly.
Obr.3 Schéma přítlačného mechanismu [5]
Obecně se dá říct, že podávání vzhledem k přítlačným mechanismům můžeme rozdělit do tří skupin :
1. Podávání pomocí zoubkového podavače a přítlačné patky, kde se přítlačné síly během cyklu podávání mění v důsledku dráhy pohybu podavače.
2. Podávání podávacím kolečkem, které neustále vyčnívá nad stehovou desku a tudíž je mezi podavačem a přítlačným mechanismem tlak stejné síly.
3. Speciální podávací a přítlačné mechanismy, které jsou řízeny automaticky podle toho na jaký účel jsou používány (např. obšívání knoflíkových dírek, závorovaní stroje).
2.3 Mechanismus změny délky stehu
Tento mechanismus, jak bylo již uváděno při popisu funkce podávacích mechanismů je dnes neodmyslitelnou součástí mechanismu podávání (obr.4 ). Bez možnosti nastavování různé délky stehu by dnešním požadavkům při šicích operacích nemohlo být vyhověno . Šicí stroje jsou proto vybaveny jak možností změny délky stehu, tak možností zpětného šití. Mechanismus délky stehu, který vyvozuje pohyb podavače ve směru podávání šitého díla je zpravidla umístěn uvnitř tělesa šicího stroje a ovládací prvky se nachází na vnějšku stroje.
Pro regulaci délky stehu slouží knoflíky různého provedení, k ovládání zpětného šití jsou používány různé druhy pák a u starších provedení, které jsou u některých strojů stále užívány je použito spojení ovládání délky stehu a zpětného šití do jedné páky, která má posuvný mechanismus na regulaci délky stehu a změnou polohy celé páky se volí mezi šitím dopředu a dozadu.
Dnešní moderní šicí stroje jsou standardně vybaveny elektrickým nebo vzduchovým ovládáním zpětného šití pomocí tlačítek umístěných na rameni stroje tak, aby byla snadno a přehledně dostupná pro obsluhu šicího stroje. Elektrické ovládání zajišťují ve většině případů magnety spojené s mechanismem zpětného šití a vzduchové ovládání je řešeno pomocí vzduchových pístů.
Dnes už se některé šicí stroje standardně vybavují mechanismem dvojí délky stehu (obr.5,6). Tento mechanismus je velmi výhodný pro šicí operace, kdy se vyžaduje nutnost šití dvěma délkami stehu. Tyto stroje umožňují volit mezi dvěma různými délkami stehu. Stroj má v rameni umístěné dva samostatné knoflíky pro délku stehu opatřené šrouby ukončené kulovou výsečí a kulisou uloženou na čepu, která se kýve okolo osy čepu a má dvě pracovní plochy právě kvůli tomu, že se s ní ovládají dvě možné délky stehu.
Výchozí délka stehu je nastavená na horním knoflíku patřičným vysunutím či zasunutím šroubu knoflíku v tělese knoflíku a pomocí pružiny, která kulisu přitlačuje první pracovní plochou ke kulové výseči horního šroubu se zajišťuje nastavení požadované délky stehu. Pomocí pístu se kulisa překlopí na druhou pracovní plochu kulisy na kulovou výseč spodního knoflíku, který je nastaven na jinou délku stehu a postupným přepínáním lze plynule měnit mezi dvěma délkami stehu.
Kulisa je opatřena výřezem do kterého zapadá čep páky, která je spojená s podávací hřídelí v desce stroje a dále s podavačem a tím je zajištěno, že mechanismus dvojí délky stehu přenese požadovaný pohyb až k podavači. Tyto mechanismy délky stehu jsou vybaveny možností automatického zpátkování, které zajišťuje píst působící na páku, která je spojena s kulisou a podávací hřídelí, a tím se mění dopředné šití na zpětné šití a opačně. Některé šicí operace vyžadují, aby konce nití po odstřihu byly velmi krátké, a proto je potom takový stroj opatřen ještě jedním pístem, který nastaví nulový steh při odstřihu, k čemuž je použit ještě jeden píst, a tím se zajistí velmi krátký konec odstřihnutých nití.
Obr.4 Mechanismus změny délky stehu [5]
Obr.5 Šicí stroj s dvojí délkou stehu [8]
Obr.6 Schéma mechanismu dvojí délky stehu [5]
2.4 Vývoj podávacích mechanismů
Na prvních šicích strojích bylo šité dílo podáváno ručně, dnes se tento způsob využívá u stehovacích strojů. Z důvodu nestejnoměrnosti podávání byla snaha vytvořit mechanismy pro samočinný posun díla, aby byla zajištěna stále stejná délka posouvání šitého materiálu. Jedno z prvních zařízení sestávalo z dřevěného válce, na kterém byl sešívaný materiál napnut a pohánění válce způsoboval šroub. Kolem roku 1800 vynálezce Baltazar Krems uplatnil na šicím stroji mechanicky poháněné, nepřetržitě se otáčející ojehlené podávací kolo. Elias Howe použil pro svůj stroj k podávání šitého díla ojehlenou lištu, která se po vykonání dráhy, kterou této liště podávací mechanismus dovoloval, musela vrátit vždy do výchozí polohy a šitý materiál musel být znovu napíchnut na vodící jehly. Konstruktér Bachhelder toto zařízení vylepšil tím, že nechal ojehlený pás obíhat napnutý mezi dvěma kotouči, což zajišťovalo plynulý posuv díla.
Angličan Thomas Saint v této době ohlašuje patent na šicí stroj, který šil řetízkovým stehem a byl používán na šití kůže. Jeho šicí stroj se přibližoval dnešnímu šicímu stroji.
Měl ohnuté rameno, jehlu postavenou svisle, horizontální pracovní stůl a byl dokonce vybaven i automatickým podáváním, které posunovalo šitou kůži dopředu.[1]
Podstatný zvrat v mechanizaci šití nastal roku 1845, kdy Američan Elias Howe dostal patent na šicí stroj, který pracoval se dvěma nitěmi a vytvářel dvounitný návazný steh rovný. Howe byl původním povoláním tkadlec. V jeho stroji byly shrnuty poznatky všech předchozích vynálezců - jehla s ouškem u hrotu, odběr niti přímo z cívky, samočinný posuv šitého materiálu, vytváření smyčky horní nitě. Stroj byl opatřen člunkem, ve kterém byla cívka se spodní nití. Člunek projížděl smyčkou horní nitě ve směru kolmém na posouvání látky - tvořil 300 stehů za minutu. Jednalo se o první šicí stroj, který byl schopný trvalého provozu.
O prvenství tohoto vynálezu vedl Howe dlouholetý spor s Huntem, který byl konstruktérem u nově založené firmy Singer a který zhotovil šicí stroj, který pracoval stejným způsobem jako stroj Howeův. [2] Roku 1851 zkonstruoval Isaac Merrit Singer šicí stroj, který byl vybaven rýhovaným kolečkem pod stehovou deskou, které posouvalo šitý materiál. Kromě tohoto podávání měl stroj odpruženou patku, která přitlačovala látku z horní strany. Výkon tohoto stroje byl 600 stehů za minutu.
Další zdokonalení šicích strojů s člunkem následovalo v letech 1855 – 1865, které spočívalo zejména v převedení ručního otáčení na šlapací zařízení a na dokonalejším provedení člunku. I.M.Singer začal jako první s tovární výrobou šicích strojů. V roce 1851 zkonstruoval k podávání materiálu A.B.Wilson ozubený ponorný podavač s přerušovaným podáváním. Tohoto systému podávání se užívá dodnes, protože je účelný, spolehlivý a výrobně nenáročný.
Obr. 7 Znázornění činnosti ponorného podavače [1]
Šitý materiál je přitlačován odpruženou patkou na stehovou desku (obr.7.a), v potřebném okamžiku nadzdvižen zoubkovým podavačem, který se vynoří nad stehovou desku, stiskne materiál mezi své zoubky a plochu patky a posune šitý materiál (obr.7.b). Když dosáhne přední polohy, začne se opět nořit pod stehovou desku (obr.7.c) a šitý materiál je přitisknut patkou ke stehové desce a podavač se vrací do výchozí polohy (obr.7.d). [2] Princip ponorného podavače vynalezeného A.B. Wilsonem je zachován, jsou však změněny mechanismy, které zajišťují potřebný pohyb podavače.
Účinnost podávání se řídí tvarem podávací elipsy (obr.8 ) což je celá pracovní dráha podavače.
2.5 Typy podávacích mechanismů
Pokud budeme posuzovat podávací mechanismy podle posuvu šitého materiálu, můžeme dělení shrnout do osmi skupin, které budeme následně charakterizovat:
podávání spodní
podávání jehelní
podávání horní patkové
podávání diferenciální
podávání kruhové
podávání pomocné
podávání zvláštní
podávání ruční
2.5.1 Podávání spodní
Nazývá se také někdy ponorným spodním podáváním a v tomto případě je dílo posouváno jen zoubky podavače a musí přitom překonávat tření mezi materiálem a povrchem patky, která materiál přitlačuje. Přitom tření mezi dílem a zoubky podavače musí být dostatečně veliké, aby se dílo po podavači neprosmykovalo . Podávání nastává až jehla opustí šitý materiál a dokončuje se, když jehla vstupuje do šitého materiálu. Z tohoto pohledu není tento způsob dokonalý, neboť nezabraňuje špatnému prokluzování díla pod patkou, které může způsobit shrnování materiálu pod patkou a nebo nepřesné šití.
Vzhledem k jeho jednoduchosti a nízkým konstrukčním a výrobní nákladům však našel široké využití u strojů pro domácnost i průmyslovou výrobu oděvů. Ponorné podávání je tvořeno podavačem, nástrojem podávacího mechanismu, který koná pohyb ve tvaru elipsy ve dvou rovinách – horizontální a vertikální. Otvor pro jehlu je v tomto případě ve stehové desce (viz. obr.9) a jehla neustále vpichuje do stejného místa.
Ponorné spodní se nazývá také proto, že při pohybu podavače dochází k jeho noření pod úroveň stehové desky.
Obr.8 Tvar elipsy pohybu podávacího mechanismu [1]
Vzhledem k tomu že při tomto způsobu podávání je činný pouze podavač, který šité dílo podává, v následujícím obrázku č. 10 jsou vyobrazeny různé druhy ponorných podavačů, aby bylo zcela zřejmé, že rozdílnost těchto podavačů má zásadní vliv na podávání různých materiálů a musí být uzpůsoben právě těmto materiálům, neboť každý z nich uplatňuje jiné požadavky na tvar podavače, jeho podávacích zoubků tak, aby docházelo co k nejlepšímu podávání šitého díla bez negativních efektů.
Obr. 9 Stehová deska pro šicí stroje s ponorným podáváním [5]
Obr. 11 Schéma ponorného podavače s vidlicí a smykadlem [2]
Systém mechanismu podavače na obr.č 11 se nejčastěji používá u šicích strojů pro domácnost a středně obrátkové šicí stroje. Nevýhodou je kluzné uložení kamene ve vidlici, kde může vznikat vůle vlivem opotřebení.
Další možné uspořádání mechanismů ponorného podávání je možnost řešení pomocí výstředníku a podávací vidlice viz.obr.č.12, která zajišťuje zdvih podavače nad stehovou desku. Tento způsob ponorného podávání je založen na principu, že vidlice držáku podavače je uložena na výstředníku, který svou výstředností umožňuje zdvih podavače a je rovněž vhodný pro středně obrátkové šicí stroje, neboť jako u předchozího mechanismu může docházet k opotřebení vidlice, a to zejména proto, že styk výstředníku a vidlice je přímkový.
Další nevýhodou tohoto mechanismu je konstantní rozmezí spodní a horní úvratě zdvihu podavače dané výstředníkem.
Obr.12 Ponorné podávání s výstředníkem a vidlicí [2]
Systém ponorného podávání vyobrazeném na obr.č.13 se z mechanického i výrobního hlediska jeví lepším než předchozí mechanismy, avšak nevýhodou u tohoto uspořádání je nevhodný tvar podávací elipsy dráhy podavače, který je ve své funkční části nad stehovou deskou vypouklý díky krátké spojovací ojnici umístěné nad zvedací pákou.
Obr.13 Mechanismus ponorného podávání se spojovací ojnicí nad zvedací pákou [2]
Obr.14 Mechanismus ponorného podavače se spojovací ojnicí pod zvedací pákou [2]
Mechanismus ponorného podávání, který je vyobrazen na obr.14, kde uspořádání mechanismu podavače je řešeno spojovací ojnicí pod zvedací pákou se jeví z hlediska použitelnosti daleko výhodnější než řešení nad zvedací pákou, protože kýváním spojovací ojnice umístěné pod zvedací pákou se tvar dráhy podavače ve funkční části nad stehovou deskou zploští a je z hlediska funkčnosti podávání šitého díla
Tento systém je chráněn patentem firmy Singer a takové řešení uspořádání podávacího mechanismu je použito na mnoha šicích strojích různých výrobců z celého světa.
Mechanismus ponorného podavače se spojovací ojnicí pod zvedací pákou je velmi používaný systém ponorného podávání a je také velmi často využíván v kombinaci ve spojení s jehelním a patkovým podáváním.
Díky umístění spojovací ojnice pod zvedací páku se kýváním spojovací ojnice takto umístěné zploští tvar dráhy podavače nad stehovou deskou. Tím se tento tvar podávací dráhy podavače přiblíží k tvaru dosahovaného použitím trojboké vačky s vidlicí, avšak tento způsob, který dosahuje velmi dobrého tvaru podávací dráhy není tak často využíván, neboť není vhodný z důvodů náročnosti výroby, nedá se zajistit dobré mazání, a proto dochází k opotřebení. Využití našel jen u nízko obrátkových a středně obrátkových strojů a dnes se kvůli finančně a technologicky náročné výrobě prakticky nepoužívá. [2]
2.5.2 Podávání jehelní
U jehelního podávání se poměry podávání zlepšují tím, že společně s podavačem a dílem se podávání zúčastní i jehla, která je při podávání díla do něj zapíchnuta. Mluvíme tedy o podávání ponorném s jehelním. Toto podávání je oproti předešlému spolehlivější, není ale úplně odstraněna možnost shrnování materiálu při jeho prokluzu pod přítlačnou plochou patky. Stále se musí překonávat tření mezi dílem a patkou.
Jehelní podávání se od ponorného podávání odlišuje tím, že jehla je uložena v pohyblivém výkyvném držáku uloženém na pevně upnutém čepu v rameni šicího stroje. Výkyvný držák se kýve kolem osy čepu a vykonává sladěný pohyb s podavačem, neboť je jeho pohyb odvozen od mechanismu podávání podavače pomocí pák a pohyb je dál přenášen na kyvný držák jehly (obr.16). Dříve se pro pohyb jehly používal samostatný mechanismus pohybu jehly, prakticky totožný s mechanismem pohybu podavače (většinou to byly šikmé válce). Otvor pro jehlu je tomto případě v podavači a ne ve stehové desce jako u ponorného podávání a jehla cestuje spolu s podavačem a tím pomáhá podávání šitého materiálu. Tvar podavače a stehové desky vhodné pro jehelní podávání je ukázán na obr. č. 15.
Obr.15 Podavač a stehová deska pro ponorné jehelní podávání [5]
Obr.16 Schéma ponorného a jehelního podávání [5]
2.5.3 Podávání horní patkové
Nazývá se také horním podáváním a podávací element je v tomto případě podávací patka, která je na spodní ploše opatřena zoubky, aby podávací patka neprokluzovala při podávání šitého materiálu. Šicí stroje s horním podáváním se vyrábí v malém množství, většinou v provedení ramenových strojů a jejich využití je hlavně ve správkárenských dílnách např. na opravu obuvi, kožené galanterie apod.
Zajímavostí těchto strojů je to, že horní podávání zastoupené jednou podávací patkou umožňuje podávání šitého díla ve všech směrech a dovoluje tak dokonalé prošití porušených míst.
Veškerá ústrojí šicího stroje jsou soustředěna do horního ramene stroje a spodní
2.5.4 Kombinované podávání: spodní ponorné – jehelní – horní patkové
Horní patkové podávání se používá daleko ve větší míře ve spojení s ponorným a jehelním podáváním. V případě tohoto podávání je odstraněno tření mezi patkou a materiálem při podávání, neboť patka se pohybuje současně s podávaným dílem. Tento systém představuje jeden z nejdokonalejších a nejspolehlivějších způsobů podávání díla (obr.17), neboť jsou vyloučeny nežádoucí vlivy jako je tření mezi materiálem a jednotlivými částmi mechanismů. V tomto případě bývá použito dvou patek, jedné přítlačné a druhé podávací.
Podávací patka vykonává spolu s podavačem a jehlou podání materiálu a přítlačná patka přidržuje materiál k desce stroje v době, kdy podávání neprobíhá. Tyto systémy podávání se nejvíce využívají pro šití z tuhých a silnějších materiálů.
Tento způsob podávání vyžaduje na rozdíl od podávání ponorného s jehelním ještě jeden podávací mechanismus, který bývá umístěn v horní části stroje a pohání zmíněnou podávací patku a jeho pohyb je časově sladěn s pohybem podavače a jehly.
Mechanismus podávaní patek disponuje možností regulace výšky kroku patek tak, aby bylo možné podávat různé síly šitého materiálu a zajistilo se dobré podávání podle tloušťky materiálu.
Ovládání nastavení výšky kroku patek je řešeno buď mechanicky pomocí páky, nebo často mechanicky pomocí knoflíků a zároveň automaticky většinou pomocí vzduchových pístů (obr.18). Na hřídeli, která prochází mechanismem pro pohon patek jsou umístěny čepy s kulovým zakončením a pomocí knoflíku umístěném v horním krytu šicího stroje spojeného s vačkou se naklápí podávací mechanismus patek, a tím se nastavuje požadovaná výška kroku patek. Dnes je běžné, že šicí stroje mají dva ovladače (knoflíky) nastavení výšky kroku patek a pomocí vzduchového pístu, který je spojen pákovým mechanismem s podávací hřídelí mechanismu kroku patek je možné nastavit požadovanou výšku kroku patek podle nastavených hodnot na ovládacích knoflících v horním krytu stroje.
Obr.17 Kombinované podávání [8]
Obr.18 Mechanismus ovládání výšky kroku patek [8]
2.5.5 Podávání diferenciální
U některých choulostivých druhů materiálů, které se vůči sobě snadno posouvají, je nutno zajistit podávání díla, nebo napínání a povolování pro každý druh materiálu díla, horní a spodní zvlášť.
Tohoto efektu lze docílit diferenciálním podáváním díla, které může být spodní i horní.
Spodní diferenciální podávání (obr.19) se vyznačuje podavačem rozděleným na dvě části, které konají různou délku pohybu a jsou poháněny nezávisle, můžeme tedy podle druhu materiálu nastavovat různě přední a zadní část podavače pro správný posun rozdílných materiálů. Komplexní diferenciální podávání, které má v sobě obsaženo spodní i horní diferenciální podávání umožňuje nezávisle na sobě napínat nebo shrnovat materiály díla na líci i na rubu při jejich nezávislém nastavení, a to k docílení naprosto rovnoměrného položení řádků stehů při šití a k docílení rovného povrchu ušitého díla.
Obr.19 Schéma mechanismu diferenciálního podávání [1]
2.5.6 Podávání kruhové
Využívá se hlavně pro šití kožených výrobků a výrobků z plastických materiálů.
Nachází využití hlavně u plochých a sloupových šicích strojů. Kruhový podavač se neponořuje pod stehovou desku, nýbrž nad ni vyčnívá v nastavitelném rozmezí (asi 0,2- 0,8mm). Jeho povrch je opatřen různou hrubostí vroubkování, kvůli prokluzu materiálu a nejčastěji se používají tři druhy hrubosti zoubků podavače na rozdílné jemnosti kůže a koženkových materiálů.
Dílo je pomocí vroubkovaných zoubků podáváno a podavači napomáhá v podávání kolečková patka opatřená taktéž vroubkováním (obr.20). V praxi se používají nenaháněná kolečka, která svůj pohyb odvozují od kruhového podavače přes materiál, jsou vlastně unášena pohybem podavače a plní hlavně přítlačnou a vodící funkci a dále naháněná kolečka, která mají podávací pohyb odvozený od mechanismu udílející pohyb podavači a spolupodílí se na podávání materiálu při šití.
Obr.20 Kruhové podávání šicího stroje [8]
Druhy kruhových podávání
Jednokrokové kruhové podávání
Kruhové podávací ústrojí se v podstatě skládá z kruhového podavače, kterému je udílen pohyb pomocí ozubeného převodu s přetržitým pohybem vyvozovaným válečkovou spojkou. Tato spojka je seřízena tak, aby s podavačem pootáčela vždy v okamžiku, kdy se jehla pohybuje nad šitým materiálem. Tento způsob podávání se dnes prakticky nevyužívá.
Dvoukrokové kruhové podávání
Toto podávání, které je zajištěno např. dvěma jednosměrnými spojkami (obr.21), z nichž jedna pootáčí s podavačem, když je jehla mimo materiál a druhá
spojka pootáčí podavačem pokud je jehla v materiálu, stroj je tedy vybaven kruhovým a jehelním podáváním.
Obr.21 Jednosměrná válečková spojka [1]
Toto uspořádání dosahuje plynulejší podávání než jednokrokové. Další a velmi výhodnou variantou dvoukrokového podávání pohonu kruhového podavače a naháněné kolečkové patky se jeví podávání pomocí třecí podávací spojky. Tento mechanismus podávání bude objasněn v samostatné kapitole této práce .
2.5.7 Podávání pomocné
Tento druh podávání se využívá na šicích strojích (obr.22) při šití rozměrnějších částí oděvů, nebo při šití nestejných materiálů, hladkých materiálů apod. Tyto pomocné podávání většinou tvoří buď horní přítlačné a zároveň podávací válce nebo spodní
podávací a horní přítlačné válce nebo mechanismy s odtahovým kolečkem (obr. 23, 24).
Obr.22 Šicí stroj s odtahovým válcem [8]
Obr.23 Detail odtahového válce [8]
Obr.24 Druhy podávacích koleček [5]
Pomocné podávání pomocí řasící patky
Mechanismus řasení bývá konstruován pomocí patky, která řasení materiálu zajišťuje (obr.26). Díky této patce můžeme šitý materiál skládat, řasit, v podstatě nahrnovat tak, aby nám sešitý materiál tvořil požadovaný tvar, který je důležitý pro určité druhy výrobků (dámská a dětská konfekce). V provedení strojů pro domácnost toto zajišťuje speciální patka určená pouze pro řasení. U průmyslových strojů je to patka, která je připevněna k přítlačné patce pomocí speciálního mechanismu tvořeného táhly a dále je takový stroj opatřen mechanismem, který uděluje podávací pohyb řasící patce a je nezávislý na podávacím mechanismu pro podávání díla.
Výhodou takového stroje je možnost běžného šití a nebo šití s řasícím efektem. Řasení se ovládá pomocí knoflíku pro délku řasícího kroku patky pro řasení jak je vyobrazeno na obr.č.25, nebo je ovládané pomocí krokového motoru.
Stroj s krokovým motorem má ovládací panel pro navolení požadované délky kroku a spuštěním se automaticky provádí předem naprogramovaný cyklus řasení šitého materiálu.
Obr.25 Ovládání patky pro řasení materiálu[5]
Obr.26 Detail řasící patky [5]
2.5.8 Speciální podávání
Mezi tento druh podávání můžeme zařadit např. talířové podávání využívané při šití pletenin, při němž se rýhované talíře otáčejí ve vodorovné poloze a mezi nimi se vede podávaný materiál. Mezi takové podávání lze také zařadit podávání pomocí podávacích stolů, podávacích rámečků apod. Dříve se k pohonu těchto podávacích mechanismů používalo různých vaček a táhel (viz. obr.27), v dnešní době jsou tyto mechanismy vytlačeny krokovými motory, neboť starší provedení byla vcelku poruchová a z důvodu složitého mechanismu docházelo k prodlevám a vůlím a tedy nepřesnostem při podávání.
Obr.27 Schéma podávacího stolu s vačkovým mechanismem [2]
2.5.9 Podávání ruční
Tento druh podávání se používá u stehovacích strojů (obr.28), které se využívají na různé operace v šicím procesu ke sestehování dílů pro další operace s požadavkem jednoduché rozebíratelnosti spojeného materiálu. Tyto stroje nemají podávací mechanismus, disponují patkou s otvorem pro jehlu, kvůli lepšímu vedení materiálu při sestehování a podávání . Podávání je prováděné obsluhou šicího stroje.
Obr.28 Stehovací stroj[8]
2.6 Dělení podávacích mechanismů podle působení na šité dílo
Podávací mechanismy u šicích strojů je možno podle působení podávacích částí mechanismů na šité dílo rozdělit do několika skupin, ve kterých existuje mnoho druhů provedení a alternativ. Podle druhu podávacího mechanismu jsou šicí stroje rozděleny do těchto skupin [1] :1/ Stroje se spodním podáváním:
- se spodním ponorným
- se spodním ponorným diferenciálním
2/ Stroje s horním podáváním : - s přerušovaným patkovým - s válcovým podáváním
3/ Stroje se spodním a jehelním podáváním:
- se spodním neponorným a jehelním - se spodním ponorným a jehelním
- se spodním ponorným diferenciálním a jehelním - se spodním kruhovým přerušovaným a jehelním - se spodním kruhovým plynulým a jehelním
4/ Stroje se spodním a horním podáváním:
- se spodním neponorným , jehelním a horním - se spodním ponorným , jehelním a horním - se spodním ponorným diferenciálním a horním - se spodním ponorným a horním diferenciálním
- se spodním ponorným diferenciálním a horním diferenciálním
- se spodním kruhovým podáváním , poháněným přítlačným kolečkem
- se spodním kruhovým podáváním, diferenciálně poháněným přítlačným kolečkem
5/ Stroje s pomocným podáváním:
- s odtahovými ozubenými válci - s gumovým odtahovým válcem
- s pomocným podáváním lemovacích a jiných pásů - s pomocným podáváním části díla
6/ Stroje s automatickým programovým podáváním:
- s podáváním dle programu na děrném štítku - s podáváním dle programu na děrném pásku - s podáváním podle vaček
- s podáváním podle šablon
- s podáváním dle programu řídící jednotky
7/ Stroje se zvláštním podáváním:
- s talířovým podáváním - s ručním podáváním
3. DRUHY STROJŮ S OHLEDEM NA PODÁVACÍ MECHANISMUS A MOŽNOSTI JEJICH VYUŽITÍ
3.1 Ploché šicí stroje
Ploché stroje se vyznačují plochou základní deskou, na kterou se klade dílo při šití. K této desce je připevněno rameno šicího stroje, což je jeho horní část a takovémuto celku říkáme hlava šicího stroje. Ploché stroje jsou nejpoužívanějším typem šicích strojů díky jejich rozsahu použitelnosti v šicích procesech.
Jsou známi tyto druhy podávání u plochých strojů :
Spodní ponorné podávání
Ploché šicí stroje se spodním ponorným podáváním se využívají pro šití veškeré běžné konfekce z lehčích materiálů. Tyto stroje bývají často vysokootáčkové a dosahují hodnoty až 5000 stehů / min.
Spodní ponorné a jehelní podávání
Tyto ploché stroje mají podobné využití jako stroje se spodním ponorným podáváním, jehelního podávání se zde využívá pro složitější operace při šití konfekce z lehčích materiálů, kde je nutno zajistit, aby se spojované díly šitého materiálu po sobě vzájemně neposouvaly.
Spodní ponorné a horní podávání
Stroje s tímto podáváním, které je tvořeno ponorným podavačem a podávací patkou se využívají při šití dětských a dámských konfekčních výrobků, kde je nutno materiály řasit pro výsledný efekt výrobku. Řasení v tomto případě zajišťuje patka, která má samostatné ústrojí změny délky stehu, nezávisle nastavitelné na délce stehu ponorného podavače.
Spodní ponorné , jehelní a patkové podávání
Toto podávání jak bylo již uvedeno v předešlém textu poskytuje velmi dokonalé podávání šitého materiálu bez prokluzu. Stroje vybavené tímto podáváním se využívají pro šití středně těžkých a silných materiálů (autopotahy, airbagy, galanterie, kožené výrobky, bezpečnostní pásy, pásy pro jeřáby, sedlářské výrobky apod.)
Spodní ponorné a nenaháněná kolečková patka
Spodní ponorné, jehelní a nenaháněná kolečková patka
Ploché stroje s těmito možnostmi podávání se využívají pro šití kožené galanterie a pro šití sportovní obuvi.
Spodní kruhové podávání a nenaháněná , nebo naháněná kolečková patka
Stroje s tímto druhem podávacího mechanismu se využívají při výrobě kožené obuvi, na šití svršků obuvi a šití tvarových dílů obuvi a kožené galanterie.
3.2 Ramenové šicí stroje
Ramenové šicí stroje jak již napovídá jejich název jsou opatřeny vysunutým spodním ramenem, které umožňuje šít předměty trubkových tvarů. Rozlišujeme:
Spodní ponorné a jehelní
Spodní ponorné , jehelní a patkové podávání
Tyto ramenové stroje našli využití při šití kožené galanterie, kožených výrobků při operacích, kde je právě využito spodního ramene stroje (sedlářské výrobky). Dále se na těchto strojích šijí výrobky zdravotnického charakteru např. ortézy a bandáže.
Ramenové stroje se také využívají na přišívání lemovky kvůli vhodnosti konstrukce ramenového stroje.
Horní podávání
Tento druh podávání našel své uplatnění pro správkárenské stroje, pomocí
3.3 Sloupové šicí stroje
V principu sloupové šicí stroje umožňují šití předmětů vypouklých a dutých, což jim umožňuje speciální sloupek připevněný na základní desku. Mezi tyto stroje řadíme:
Ponorné s plochou nebo kolečkovou patkou (naháněnou nebo nenaháněnou) Ponorné a jehelní s plochou nebo kolečkovou patkou (naháněnou nebo nenaháněnou)
Tyto stroje se používají na výrobu sportovní a vycházkové obuvi .
Ponorné, jehelní a horní patkové podávání
Systém tohoto podávání je využit na šití středně těžkých a těžkých materiálů podobně jako u plochých strojů s tímto systémem podávání, zde je využito sloupku pro šicí operace, které nelze aplikovat na plochých strojích.
Spodní kruhové podávání s nenaháněnou kolečkovou patkou Pro šití sportovní a vycházkové obuvi.
Spodní kruhové podávání a naháněná kolečková patka Pro šití obuvi z kůže.
3.4 Stroje pro šití knoflíkových dírek
Tyto stroje vyobrazené na obr. 29 pracují na systému, kdy jehla vpichuje stále do stejného místa a tvar obšívané knoflíkové dírky provádí podávací stůl, který je poháněn dvěma krokovými motory pro pohyb ve dvou osách v horizontální rovině a je už dnes digitálně programovatelný pro různé tvary knoflíkových dírek. Dříve se tvary dírek odvozovaly od tvarových vaček, které byly s podávacími stoly spojeny pomocí táhel a pák. Dnešní systémy umožňují jednoduché, tiché a komfortní ovládání těchto strojů. Tyto stroje šijí většinou dvounitným řetízkovým stehem, kvůli pružnosti švu a někdy se pro zvýšení pevnosti používá výztužná nit přiváděná vodičem a následně se obšívá.[4]
Obr. 29 Stroj na obšívání knoflíkových dírek [4]
3.5 Poloautomatické a automatické šicí stroje
U těchto strojů se využívá jako podávacího mechanismu šablon pro přesně určené výrobky daných tvarů a velikostí, které určuje použitá šablona. Hlava šicího stroje s jehlou obšívá tyto šablony a její pohyb je odvozen od vačkových mechanismů nebo modernějšími způsoby a to krokovými motory. Mezi takové stroje můžeme zařadit stroje pro přišívání knoflíků (obr.30), závorovací stroje (obr.31) apod.
Obr.30 Mechanismus přišívání knoflíků [4] Obr.31 Mechanismus závorovacího stroje [4]
3.6 Vyšívací stroje
Univerzální stroje pro šití výšivek různých tvarů a velikostí pro oděvy, čepice, boty nášivky apod. Tyto stroje jsou jednohlavé nebo vícehlavé a podávání zde zajišťují podávací rámečky poháněné krokovými motory. Motory posouvají podávací stůl podle zvoleného programu výšivky ve dvou směrech v horizontální rovině. Hlavy těchto strojů mohou být opatřeny i několika jehlami pro možnost barevného vyšívání.
4. DRUHY PODÁVÁNÍ VZHLEDEM KE KONSTRUKCI STROJE
Šicí stroje můžeme rozdělovat podle několika hledisek, jedním takovým je rozdělení podle konstrukčního uspořádání. Podle tohoto aspektu rozlišujeme šicí stroje na: ploché stroje
ramenové stroje
sloupové stroje
skříňové stroje
poloautomaty
agregáty
šicí linky
Podávací mechanismy použité v různých konstrukčních typech šicího stroje mají různé provedení, odvislé od konstrukce stroje, avšak princip funkce podávacího mechanismu musí být zachován u všech typů stejný. Plochý, ramenový či sloupový šicí stroj, kde bude použito např. spodního ponorného podávání se bude funkce tohoto podávání naprosto shodovat, tedy musí zajistit, aby podavač konal dráhu jak v horizontálním směru, tak ve vertikálním a jeho dráha tvořila elipsu, tak aby byl zajištěn princip tohoto podávání.
Odlišnosti nastanou až v možnostech použití různých konstrukčních řešení strojů. Nejširší použití jak je již uvedeno našel plochý šicí stroj (obr. 32), neboť je velmi univerzální . U takovéto konstrukce stroje jako je plochý šicí stroj může být
použito prakticky všech druhů podávacích mechanismů jmenovaných v této práci (obr. 33,34). Naproti tomu u ramenových šicích strojů (obr. 35) budeme omezeni
spodním vysunutým ramenem a tudíž i druhy podávacích mechanismů budou mít omezený výběr. Z tohoto důvodu se pohled na rozlišení od plochých šicích strojů bude ubírat tímto směrem, neboť v horní části stroje, tedy v rameni stroje mohou být použity stejné mechanismy podávání ať se jedná o jehelní či patkové jako u plochých strojů.
Dnešní trend je veden snahou o efektivitu výroby a proto výrobci používají stejných nebo velmi podobných mechanismů podávání u všech strojů, které to umožňují.
Ramenové stroje mohou mít stejný základní mechanismus, který udílí podavači pohyb ve směru horizontálním, rozlišení oproti plochému nastane v mechanismech, které budou podávací pohyb od tohoto mechanismu přenášet na podavač.
U těchto strojů není možné přenášet podávací pohyb jako u plochých strojů jednou podávací a druhou zvedací hřídelí a pomocí pák tento pohyb přenášet na podavač. U ramenových strojů se podávací pohyb ve směru šití přenáší např. pomocí táhla, které je uloženo na čepu a spojením pomocí táhla k mechanismu zdroje podávacího pohybu umožní tomuto táhlu přenést pohyb na podavač, který je upevněn přímo na tomto táhle.
Sloupové šicí stroje (obr. 38 ) využívají stejných podávacích mechanismů jako stroje ploché, neboť jejich kostrukce to umožňuje.
Tyto stroje stejně jako ploché jsou opatřeny základní rovinnou deskou a proto je možné použít stejný mechanismus, rozdíl nastane u podávacího nosníku, který je stejný, ale pro sloupové stroje se musí opatřit táhlem (obr. 39), které spojí onen podávací nosník s podavačem umístěným ve sloupku stroje. To mluvíme o ponorném podávání. Pokud budeme mluvit o kruhovém podávání, výchozí mechanismus (zdroj kruhového pohybu) může být totožný, u plochých strojů bývá použit nosník, který v sobě zahrnuje všechny potřebné mechanismy pro podávání, u sloupových strojů bývá pohyb odvozen od podávací hřídele např. pomocí řetězu a řetězových kol do sloupku stroje, kde je umístěn podavač.
Pokud se budeme zabývat podávacími mechanismy skříňových šicích strojů, budeme hlavně mluvit o obnitkovacích strojích, kde je místo základní desky vytvořena skříň jež obsahuje mechanismus podávání. U těchto strojů se prakticky využívá hlavně ponorného diferenciálního podávání vzhledem k použití těchto strojů.
Poloautomaty budou zahrnovat stroje, které po spuštění vykonají jeden pracovní cyklus, po jehož ukončení se samočinně zastaví. Řadí se vlastně mezi skříňové stroje, avšak pro jejich specifickou použitelnost se vytvořila samostatná skupina. Mezi takové stroje můžeme zařadit stroje na obšívání knoflíkových dírek, závorovací stroje, stroje na přišívání knoflíků, vyšívací stroje apod.
Agregáty shrnují několik pracovišť do sebe, pak vznikne účinný celek, v němž se může zpracovávat několik výrobků bezprostředně za sebou. Mezi agregáty zahrnujeme např.
Šicí linky představují vyspělou techniku šití, neboť sdružují různé šicí stroje (provádějící rozličné operace) a spojují je v jedinou technologicky navazující uzavřenou linku, na níž se provádí všechny operace potřebné k zajištění výrobku. Tyto linky disponují samočinnou dopravou dílů výrobku mezi jednotlivými operacemi výroby.[1]
Ploché šicí stroje :
Obr.32 Plochý šicí stroj [8]
Obr.33 Podávání ponorné se zvedacím výstředníkem [8]
Obr.34 Schéma nejpoužívanějšího systému ponorného podávání [2]
Ramenové šicí stroje :
Obr.35 Ramenový šicí stroj [8]
Obr. 36 Mechanismus zvedání podavače [5]
Obr.37 Mechanismus podávání [5]
Sloupové šicí stroje :
Obr.38 Sloupový šicí stroj [8]
Obr.39 Systém ponorného podávání u sloupových šicích strojů [1]
5. PODÁVÁNÍ VZHLEDEM K TVORBĚ A DRUHU STEHU
K základním podmínkám tvorby stehu patří neodmyslitelně tvorba smyčky nitě na jehle a její nabrání hrotem chapače, podmínek nutných pro vznik stehu strojní šicí jehlou. Podávání díla může určitým způsobem tyto dvě podmínky ovlivňovat.
Teoreticky by se měla jehla do materiálu vpichovat a vypichovat z něj, tehdy, když materiál nekoná žádný pohyb. V praxi však tento stav splňuje jen málo způsobů podávání šitého materiálu. Podávání díla se naopak právě využívá k lepšímu utažení stehu. Pomocí podávacího mechanismu je materiál tažen proti pohybu niťové páky a tím se tvoří lepší podmínky pro utažení stehu. Podobné podmínky jsou jak u vázaného tak i řetízkového stehu. U ponorného podávání je tento vliv patrnější než například u podávání kruhového, kde je vliv podávání na tvorbu stehu nepatrný, proto se musí ve stehových deskách vytvořit prostor pro utažení stehu, neboť u tohoto způsobu podávání je konstantní výška podavače, který se otáčí, kdežto u podávání ponorného je pohyb tvořen jakousi elipsou a tím při průběhu utahování stehu je mezi podavačem a přítlačným mechanismem vytvořen prostor pro utažení stehu.
5.1 Řetízkové stehy
Tvorba stehu vzniká na principu vzájemného provlékání smyček buď jedné nitě nebo více nití. Tento steh je na rozdíl od vázaného pružnější, jde o páratelný steh a tvoří se z nití nekonečného návinu, kdežto u vázaného stehu je délka spodní nitě omezená velikostí cívky.
Stroje s řetízkovým stehem jsou nejčastěji opatřeny spodním ponorným podáváním, často diferenciálním pro vhodnost šití pružných materiálů a toto podávání může být v kombinaci i s jehelním podáváním. U řetízkových stehů je tvorba a utažení také ovlivňována podávacími mechanismy, ale v principu je tento steh pružnější a používá se hlavně pro spojování pružnějších materiálů a proto lépe odolává i negativním vlivům podávání.
5.2 Vlivy podávání na průběh vytváření vázaného stehu
Deformace smyčky vlivem prokluzu materiálu mezi podavačem a patkou.
Deformace smyčky rozdílným pohybem jehly a podavače (u některých mechanismů u jehelního podávání dochází k „cestování„ jehly v otvoru podavače).
Při ponorném podávání musí podavač překonávat tření mezi podavačem a patkou a vliv podávání pro utahování stehu není tak patrný, často může při vyšších rychlostech šití docházet k zvrásňování materiálu.
Při ponorném podávání s jehelním je tento stav příznivější, není tak velké tření mezi podavačem a patkou a otvor pro jehlu cestuje s jehlou a není zde už nežádoucí posuv materiálu od místa utažení stehu oproti ponornému podávání, ale přesto může docházet k zvrásňování materiálu.
Při využití jehelního podávání může mít pohyb jehly, která se účastní podávání materiálu v době tvoření smyčky nitě vliv na tvoření smyčky nitě a na zachycení smyčky hrotem stehotvorného mechanismu.
U kombinovaného podávání tvořeného ponorným, jehelním a patkovým podáváním prakticky nedochází k prokluzu materiálu mezi zúčastněnými elementy podávání a tudíž je u tohoto způsobu podávání velkým přínosem pro tvorbu a utažení stehu.
Velký vliv na kvalitu stehu (vazbu stehu) má samotný tvar podavače : - tvar zoubků
- velikost zoubků - sklon zoubků - půdorys podavače - tvar podavače
- drážky u otvoru podavače
Návaznost mechanismů šicího stroje při tvoření stehu s použitím ponorného podávání:
I.fáze:
Jehla propichuje šitý materiál a klesá do nejnižší polohy. Podavač dokončuje podávání šitého materiálu a jeho zoubky klesají pod stehovou desku. Přítlačná patka přitiskne materiál ke stahové desce a niťová páka jde ke své spodní poloze a uvolňuje nit.
II. fáze:
Jehla klesne do nejnižší polohy a začíná stoupat, na niti se vytváří klička, kterou zachytí hrot chapače. Otáčením chapače dochází k postupnému rozšiřování kličky tělesem chapače a dochází k přesmykování horní nitě přes cívku se spodní nití umístěnou ve středním dílu chapače, okolo něhož se těleso chapače otáčí. Podavač je pod stehovou deskou v dolní úvrati.
III. fáze:
Jehla se pohybuje směrem nahoru, vystupuje z šitého materiálu a pokračuje do své horní polohy. Dokončuje se přesmyknutí nitě a dochází k provazování nití a tím vzniku stehu. Niťová páka se pohybuje směrem k horní poloze a odebírá přebytečnou nit, která byla nutná pro přesmyknutí přes chapač. Podavač jde nahoru do své výchozí polohy.
IV. fáze:
Jehla je v horní poloze a začíná klesat, niťová páka je u horní úvrati a dokončuje utažení stehu a podavač je nad stehovou deskou a podává šitý materiál o délku stehu.
Trochu jiný průběh tvorby stehu nastane, pokud stroj bude vybaven ponorným a jehelním podáváním, kdy v době zachycení smyčky probíhá podávání materiálu.
Tento systém je výhodnější než spodní ponorné podávání, kdy utažení stehu probíhá taktéž s podáváním, ale stroj má pevný otvor pro jehlu ve stehové desce a utažení stehu
stehu, nit je přitom přetahována přes otvor pro jehlu a tudíž zde působí negativní síly ovlivňující utahování stehu.
U podávání spodního ponorného v kombinaci s jehelním podáváním otvor pro jehlu cestuje zároveň s jehlou, držák jehelní tyče na které je jehla umístěna koná kývavý vratný pohyb shodný s nastavenou délkou stehu a utahování stehu je právě v otvoru pro jehlu a tento způsob se jeví velmi výhodným. Nevýhodou jehelního podávání je, že jehla cestuje a je zhoršeno zachycování smyčky stehotvorným mechanismem. Na rozdíl od spodního ponorného, kde je otvor pro jehlu ve stehové desce, u jehelního podávání je otvor pro vpichování jehly umístěn v podavači.
Prakticky totožné je tvoření stehu v závislosti na podávání u spodního ponorného a jehelního spolu s podáváním patkovým, kde je rozdíl pouze v podávání, kde do tohoto procesu vstupuje patka.
6. ŘEŠENÍ DVOUKROKOVÉHO PODÁVÁNÍ DÍLA POMOCÍ PODÁVACÍ TŘECÍ SPOJKY – PRAKTICKÁ ČÁST
Tato část práce bude věnována tématu řešení dvoukrokového kruhového podávání pomocí podávací třecí spojky, což budou praktické poznatky snažení o řešení konkrétního problému kruhového podávání, na rozdíl od ostatních částí této práce věnované spíše teoretickému výkladu o podávacích mechanismech šicích strojů. Řešení se soustřeďuje na šicí stroje s kruhovým a zároveň s jehelním podáváním.
Stávající kombinované podávání řešené pomocí šikmých válců s dvousměrnými podávacími spojkami (obr. 40,41 ) u strojů značky Minerva, vhodných zejména pro šití obuvi nevyhovovalo modernímu trendu na požadavky takovýchto strojů. U tohoto systému podávání dochází k prodlevám systému podávání při změně smyslu šití a to mělo nepříznivý vliv na kvalitu šití. Z tohoto důvodu se muselo přikročit ke snaze nalézt vhodné řešení kruhového podávání zcela novým způsobem.
Třecí podávací spojka u šicích strojů s kruhovým podáváním tyto nedostatky řeší oproti dřívějšímu způsobu podávání a můžeme tento systém považovat za nový krok v oblasti podávání u šicích strojů s kruhovým podáváním. Nosnými body řešení je odlišné konstrukční uspořádání pohonu podávání těchto systémů a samotná podávací spojka.
Stávající způsob mechanismu podávání převádí kruhový pohyb šikmých válců pomocí táhel na spojky, jejichž výsledným pohybem je kruhový pohyb přerušovaný a ten je vedený pomocí hřídele a ozubených kol až k podavači stroje. Další šikmý válec umístěný v horní části ramene šicího stroje zajišťuje podávací kývavý pohyb pro kulisu jehelního podávání. Tento systém je sestaven z mnoha mechanismů na sobě závislých , nebyl použit jeden zdroj pohybu podávacích mechanismů a dochází u něj k vůlím a prodlevám mezi pohonem podávání podavače a pohonem podávání jehly a k nepříznivým vlivům při přechodech změny smyslu šití, kdy se tyto prodlevy mechanismu negativně projevují při vpichování jehly. Podávání pomocí podávací spojky má jen jeden zdroj pohybu pro celý systém podávání, společný pro oba smysly pohybu podavače i jehly, který je tvořen výstředníkem konající plynulý kruhový pohyb. Pomocí ojnice je tento pohyb veden na pákový mechanismus, který vytváří kývavý vratný pohyb a od něj pomocí táhel na podávací spojku, která jej zase převede na pohyb kruhový, ale již přerušovaný. Dalším bodem řešení bude obeznámení s podávací třecí spojkou, jenž je zásadním prvkem tohoto způsobu řešení podávání.
6.1 Podávání šikmými válci
Obr. 40 Dvousměrná podávací spojka [5]
Klasické jednosměrné podávací spojky pracují tak, že na jeden smysl otáčení prokluzují a na druhý (funkční) se válečky vzpříčí a pohyb je přenášen dále k podavači.
Obousměrná válečková podávací spojka pracuje na principu přesouvání válečků v tělese pro pohyb spojky pomocí přepínací klece, která je pákovým mechanismem spojena s mechanismem pro změnu smyslu šití. Přepínací klec v podstatě mění polohu válečků v drážkách tělesa spojky, které jsou zajištěny proti samovolnému přesouvání kuličkou přidržovanou pomocí pružiny.
Mechanismus šikmého válce je výstředník, který jednoduchým způsobem mění plynule výstřednost a tím se mění délka stehu a posunutím výstředníku v kroužku v horizontální rovině umožňuje i změnu smyslu šití. Jedná se o válec, u kterého je skutečná osa rotace různoběžná (nikoli mimoběžná) s geometrickou osou samotného válce. Šikmý válec je s hřídelí spojen proti pootočení, ale axiálně se po ní posouvá, a to pomocí objímky s ložiskem. V místě křížení osy rotace a osy šikmého válce (nulový zdvih) je i nulová délka stehu.
Šikmý válec je možné posouvat v celé jeho délce, díky tomu stroj může podávat dopředu a nebo opačným přesunutím dozadu. Umožňuje to objímka s ložiskem kterou šikmý válec prochází a která je pomocí hřídele a pákového mechanismu spojena s mechanismem zpátkování. Axiální posuv objímky je spojen pákovým převodem s mechanismem délky stehu. Na šikmém válci je kroužek, který přenáší kývavý pohyb (vytvářený výstředníkem) na pákový mechanismus pohonu dvousměrné podávací spojky.
