Máquina de acolchado con agujas horizontales múltiples y procedimiento asociado.

Un método de acolchado de un material de capas múltiples (12) que tiene un lado delantero y un lado trasero,

en una máquina de acolchado de agujas múltiples que tiene una pluralidad de agujas (132) en el lado delantero del material (12) y una correspondiente pluralidad de ganchos (216) en la parte trasera del material (12), para posicionar extremos de hilo de aguja en el lado trasero del material (12), comprendiendo el método:

operar la máquina en una primera parte de un ciclo de puntadas para hacer avanzar las agujas (132) desde una posición retraída con respecto al material (12), en el lado delantero del mismo, a través del material (12) para introducir los hilos de aguja a través del material, en unas respectivas posiciones de inicio en el material (12), para formar lazos en los hilos de aguja en la parte trasera del material (12);

a continuación

hacer avanzar los ganchos (216) y de esta manera enganchar los lazos con los ganchos (216) en el lado trasero del material (12); a continuación

con tensión aplicada en los hilos de aguja, mover las agujas (132) con respecto al material (12), mediante el desplazamiento de las agujas (132) o del material (12), o ambos, las unas con respecto al otro una distancia a lo largo de una trayectoria alejada de las posiciones de inicio que sea suficiente para tirar de los extremos de hilo de aguja desde el lado delantero del material (12), pero no sea suficiente para tirar de los extremos de hilo de aguja fuera del material (12);

a continuación

habiendo tirado así de los extremos de hilo de aguja, operar la máquina para coser una pluralidad de secuencias de puntadas de cadeneta en el material (12).

Máquina de acolchado con agujas horizontales múltiples y procedimiento asociado Campo de la invención

La presente invención se refiere a acolchar y, en particular, se refiere a acolchar con máquinas de acolchado de agujas múltiples de alta velocidad. Más en particular, la invención se refiere a máquinas de acolchado de punto de cadeneta de agujas múltiples, por ejemplo del tipo utilizado en la fabricación de fundas de colchones y otros productos acolchados formado por amplias tramas de material de varias capas.

Antecedentes de la invención

El acolchado es un proceso de costura por el cual se unen capas de material textil y de otros tejidos para producir paneles compresibles que sean a la vez decorativos y funcionales. Se utilizan patrones de punto para decorar los paneles con diseños cosidos mientras que los propios puntos unen las diversas capas de material que componen los acolchados. La fabricación de fundas de colchón consiste en la aplicación de procesos de acolchado a gran escala. Los procesos de acolchado a gran escala suelen utilizar máquinas de acolchado de agujas múltiples de alta velocidad para formar series de paneles de cubierta de colchón junto a tramas de los materiales de múltiples capas. Estos procesos de acolchado a gran escala suelen utilizar cabezales de costura de cadeneta que producen cadenetas elásticas que pueden ser suministradas por grandes carretes de hilo. Algunas de estas máquinas pueden funcionar a velocidades de hasta 1500 o más puntadas por minuto y accionar una o más filas de agujas cada una para coser simultáneamente patrones de punto a través de tramas que tengan una anchura de 228,6 centímetros o más. Obtener velocidades más altas, una mayor flexibilidad del patrón y una mayor eficiencia de funcionamiento es un objetivo constante de los procesos de acolchado utilizados en la industria colchonera.

Las máquinas de acolchado de múltiples agujas convencionales tienen tres ejes de movimiento. Un eje X puede considerarse como la dirección longitudinal de movimiento de una trama del material a medida que se mueve a través de la estación de acolchado. Con frecuencia, se proporciona tal movimiento bidireccional en el que puede moverse la trama de material en una dirección tanto de avance como invertida, para facilitar la costura en cualquier dirección, tal como se necesita para el acolchado de patrones de 360 grados en el material. Tales máquinas bidirecclonales suelen incluir unos acumuladores de material, de modo que puedan invertirse las secciones de una trama sin cambiar la dirección de toda la longitud del material de trama a lo largo de la línea de acolchado. También se proporciona un eje Y de movimiento al mover la trama de lado a lado, también para la formación de patrones de acolchado. Por lo general, el mecanismo de acolchado permanece estacionario durante el proceso de acolchado y se controla el movimiento del material para afectar el acolchado de diversos patrones.

El eje X y el eje Y son paralelos al plano del material que se está acolchando, que normalmente es un plano horizontal. Un tercer eje, un eje Z, es perpendicular al plano del material y define la dirección nominal de movimiento de unas agujas de movimiento alternativo que forman las puntadas de acolchado. Las agujas, normalmente situadas sobre un cabezal de costura superior por encima del plano del material, cooperan con unos ganchos situados en el lado opuesto o inferior del material, que oscilan perpendiculares al eje Z, normalmente en la dirección del eje X. La parte superior del mecanismo de costura que incluye el mecanismo impulsor de agujas está soportada, en una máquina de acolchado de agujas múltiples convencional, por un puente fijo de gran tamaño. La porción inferior del mecanismo de costura que incluye las unidades de accionamiento de ganchos está unida a un soporte de hierro fundido. Puede haber, por ejemplo, tres filas de elementos de costura unidos a cada respectiva estructura superior e Inferior. Normalmente todas las agujas están enlazadas a un único eje principal, e impulsadas por el mismo.

Las máquinas de acolchado de agujas múltiples convencionales utilizan un único prénsatelas de gran tamaño que comprime toda la sección de trama de material en el área de costura a través del ancho de la trama. En una máquina estándar utilizada en la Industria colchonera, este prénsatelas podrá comprimir, durante cada puntada, un área de material que tenga un tamaño superior a 0,51 metros cuadrados a un espesor tan bajo como 0,64 centímetros. Cuando se retiran las agujas del material después de cada formación de la puntada, el prénsatelas todavía deberá comprimir el material a 1,11 centímetros aproximadamente. Dado que el material deberá poder moverse, estando aún situado bajo el prénsatelas, con respecto a los elementos de puntada para formar el patrón, los patrones normalmente se ven distorsionados por las fuerzas de arrastre ejercidas sobre el material en paralela al plano del mismo. Estas máquinas convencionales son grandes y pesadas, y ocupan un área sustancial sobre el suelo de una planta de fabricación colchonera.

Adlclonalmente, las máquinas de acolchado de agujas múltiples carecen de flexibilidad. La mayoría ofrecen una línea, o una matriz, de agujas fijas que operan simultáneamente para coser el mismo patrón y una serle Idéntica de puntadas. Cambiar el patrón requiere configurar, reordenar o retirar físicamente las agujas y el enhebrado de la disposición alterada de las agujas. Tal reconflguraclón supone tiempo de trabajo del operador y un sustancial tiempo de parada de la máquina.

Las máquinas de acolchado de cadeneta tradicionales utilizadas para el acolchado mueven alternativamente una o

más agujas a través de un material espeso de múltiples capas mediante un mecanismo de biela accionado por un eje giratorio. La fuerza de un motor de accionamiento, así como la inercia de la articulación, fuerza la aguja a través del material. El movimiento de la aguja así producido normalmente es sinusoidal, es decir, que está definido por una curva representada por la ecuación y = seno x. Con fines de la presente memoria técnica, el movimiento que no satisfaga la ecuación será caracterizado como no sinusoidal. Por lo tanto, el movimiento de la aguja lleva una punta de la aguja desde una posición elevada, por ejemplo, a 2,54 cm por encima del material, hacia abajo a través del material comprimido a aproximadamente 0,64 cm, hasta un punto 1,27 cm por debajo del material, en donde invierte su movimiento. La aguja lleva un hilo de aguja a través del material y presenta un lazo en el lado de ganchos del material a captar por un hilo de gancho. En el lado de ganchos de un material, un gancho se mueve alternativamente sobre un eje en un movimiento de rotación sinusoidal. El gancho está posicionado en relación con la aguja de tal modo que su punta entre en el lazo de hilo de aguja presentado por la aguja para extender un lazo de hilo de gancho a través del lazo de hilo de aguja en el lado de ganchos del material. El movimiento del gancho está sincronizado con el movimiento de la aguja para que el hilo de gancho recoja el lazo de hilo de aguja cuando la aguja esté en la extensión descendente de su ciclo. A continuación la aguja se eleva y se aleja del material y deja el hilo de aguja extendido alrededor del gancho y del lazo de hilo de gancho.

Cuando la aguja se retira del material, se desplaza el material con respecto a los elementos de puntada y la aguja desciende de nuevo a través del material a una distancia Igual a una longitud de puntada relativa al anterior punto de penetración de la aguja, formando una puntada. Cuando ha atravesado nuevamente el material, la aguja Inserta el siguiente lazo de hilo de aguja a través de un lazo formado en el hilo de gancho picado previamente por el gancho a través del anterior lazo de hilo de aguja. En este punto en el ciclo, el propio gancho ya se ha retirado del lazo de hilo de aguja, en su movimiento alternativo sinusoidal, dejando el lazo de hilo de gancho extendido alrededor de un elemento de ayuda a la puntada, conocido como un retenedor en muchas máquinas, que sujeta y mantiene el lazo de hilo de gancho abierto para el próximo descenso de una aguja. En este proceso, los lazos de hilo de aguja se forman y se pasan a través de lazos de hilo de gancho a medida que se forman y pasan lazos de hilo de gancho alternativamente a través de lazos de hilo de aguja, produciendo de esta manera una cadena de lazos de hilo alternado de aguja y gancho a lo largo del lado de gancho del material, dejando una serie de puntadas formadas solamente por el hilo de aguja visibles en el lado de agujas del material.

A lo largo de años de experiencia, el movimiento sinusoidal tradicional de la aguja y del... [Seguir leyendo]

1. Un método de acolchado de un material de capas múltiples (12) que tiene un lado delantero y un lado trasero, en una máquina de acolchado de agujas múltiples que tiene una pluralidad de agujas (132) en el lado delantero del material (12) y una correspondiente pluralidad de ganchos (216) en la parte trasera del material (12), para posicionar extremos de hilo de aguja en el lado trasero del material (12), comprendiendo el método:

operar la máquina en una primera parte de un ciclo de puntadas para hacer avanzar las agujas (132) desde una posición retraída con respecto al material (12), en el lado delantero del mismo, a través del material (12) para introducir los hilos de aguja a través del material, en unas respectivas posiciones de inicio en el material (12), para formar lazos en los hilos de aguja en la parte trasera del material (12); a continuación

hacer avanzar los ganchos (216) y de esta manera enganchar los lazos con los ganchos (216) en el lado trasero del material (12); a continuación

con tensión aplicada en los hilos de aguja, mover las agujas (132) con respecto al material (12), mediante el desplazamiento de las agujas (132) o del material (12), o ambos, las unas con respecto al otro una distancia a lo largo de una trayectoria alejada de las posiciones de inicio que sea suficiente para tirar de los extremos de hilo de aguja desde el lado delantero del material (12), pero no sea suficiente para tirar de los extremos de hilo de aguja fuera del material (12); a continuación

habiendo tirado así de los extremos de hilo de aguja, operar la máquina para coser una pluralidad de secuencias de puntadas de cadeneta en el material (12).

2. El método de la reivindicación 1, donde:

el desplazamiento de las agujas (132) o del material (12), o ambos, incluye mover las agujas (132) o el material (12), o ambos, las unas con respecto al otro, una distancia a lo largo de una trayectoria alejada que sea suficiente para tirar de los extremos de hilo de aguja hasta el lado trasero del material (12), con los extremos de hilo de aguja extendidos desde el lado trasero del material (12), operar la máquina para coser una pluralidad de secuencias de puntadas de cadeneta en el material.

3. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde:

la trayectoria es una línea, un arco, un triángulo o alguna otra combinación de líneas y arcos.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde:

el desplazamiento de las agujas (132) o del material (12), o ambos, las unas con respecto al otro, se implementa sujetando el material (12) de forma estacionaria y moviendo las agujas (132) sobre un puente (21, 22) a lo largo de la trayectoria.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente:

antes del primer ciclo de puntadas y al final de la costura previa de una secuencia de patrón, estando extendido cada hilo de aguja desde un suministro de hilo de aguja (401) a través de un tensor de hilo de aguja (402) hasta la aguja (132), liberar la tensión en los hilos de aguja y deshacer la holgura en los hilos de aguja entre los suministros (401) y las agujas (132); a continuación

mover las agujas (132) una distancia corta con respecto al material (12) que sea suficiente para atraer la holgura en los hilos de aguja y a través de las agujas, para añadir una longitud extra a los hilos entre las agujas (132) y el material (12); y a continuación

cortar los hilos de aguja en el lado trasero del material (12) para crear los extremos de hilo de aguja que se extienden desde las agujas (132) a través del material (12) hasta el lado trasero del material (12).

6. El método de la reivindicación 5, donde:

el corte de los hilos de aguja se lleva a cabo con una pluralidad de dispositivos de corte de hilo (850), incluyendo cada uno un mecanismo de corte de hilo (852) situado en cada gancho (216) en el lado trasero del material (12), que cuando se acciona es operativo para cortar un hilo de gancho y un hilo de aguja.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, que comprende adicionalmente:

tras el corte de los hilos de aguja, con la tensión aplicada en los hilos de aguja, mover las agujas (132) o el material (12), o ambos, una distancia suficiente para tirar de los extremos de hilo de aguja hasta el lado delantero del material (12).

8. Un aparato de acolchado de agujas múltiples que tiene una pluralidad de pares de elemento de puntada,

incluyendo cada uno una aguja (132) y un gancho (216), y un controlador (19) programado para operar la máquina de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores para reducir los extremos de hilo de aguja en el lado delantero del material.

9. Una máquina de acolchado de agujas múltiples que comprende:

un bastidor (11) configurado para soportar un material con múltiples capas en el plano de material de acolchado, que tiene un lado delantero y un lado trasero;

una pluralidad de pares de elemento de puntada de cadeneta, Incluyendo cada par una aguja (132) montada para moverse alternativamente a través de un material de acolchado (12) desde el lado delantero de un plano de material de acolchado, y un gancho (216) cooperante montado para oscilar con respecto a la aguja (132) en el lado trasero del plano de material de acolchado para formar puntadas de cadeneta con un hilo de aguja que se extiende a través de la aguja (132), y un hilo de gancho que se extiende a través del gancho (216);

un sistema de movimiento operativo para mover el material (12) longitudinalmente con respecto al bastidor (11) en el plano de material de acolchado y para Impartir un movimiento relativo entre los pares de elemento de puntada (132, 216) y el material (12) en direcciones paralelas al plano;

una pluralidad de dispositivos de corte de hilo (850), Incluyendo cada uno un mecanismo de corte de hilo (852) situado en cada gancho (216) para ser operativo, cuando se acciona, para cortar un hilo de gancho y un hilo de aguja; y

un controlador (19) operativo para controlar los pares de elemento de puntada (132, 216), el sistema de movimiento y los dispositivos de corte de hilo (850), estando programado el controlador (19) para impartir movimiento relativo entre las agujas (132) y el material (12) en direcciones paralelas al plano, a lo largo de una trayectoria alejada que sea suficiente para tirar de extremos de los hilos de aguja desde el lado delantero del material pero insuficiente para tirar de extremos de los hilos de aguja y sacarlos del material.

10. La máquina de acolchado de la reivindicación 9, donde:

el controlador (19) está programado: (1) para iniciar la ¡tripartición del movimiento relativo con cada una de una pluralidad de agujas (132) en posiciones retraídas separadas del lado de aguja del material (12), y con un extremo de hilo de aguja extendiéndose desde cada aguja (132) en el lado de aguja del material, y operando los pares de elemento de puntada para mover alternativamente las agujas (132) a través de un primer ciclo de puntadas, y de vuelta a las posiciones retraídas para introducir los hilos de aguja a través del material (12) hasta el lado de gancho del material (12), en el que cada hilo de gancho tiene un lazo en el que se introduce un gancho (216) del respectivo par de elementos de puntada mientras que las extremidades de los extremos de hilo permanecen en el lado de aguja del material (12), a continuación (2), con tensión aplicada en los hilos de aguja, para impartir movimiento relativo de las agujas (132) en paralelo al material (12) para tirar de los hilos de aguja hasta que se tira de las extremidades de los extremos de hilo de aguja hasta el lado de gancho del material, a continuación (3), con los extremos de hilo de aguja en el lado de aguja del material (12), para operar la pluralidad de pares de elemento de puntada para coser una pluralidad de secuencias de puntada de cadeneta en el material.

11. La máquina de acolchado de la reivindicación 9 o la reivindicación 10, donde:

cada dispositivo de corte de hilo (850) incluye un actuador (851) configurado para mover el mecanismo de corte de hilo (852) del mismo entre una posición de corte de hilo adyacente al gancho (216), y una posición de descanso remota al gancho (216).

12. La máquina de acolchado de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, donde:

cada mecanismo de corte de hilo (852) está situado en un gancho (216) para ser operativo, cuando se acciona, para cortar tanto el hilo de aguja como el hilo de gancho que se extienden desde el material (12); los mecanismos de corte (852) pueden operar selectivamente, para cortar de manera selectiva hilos de aguja y de gancho de los pares de elemento de puntada seleccionados;

cada mecanismo de corte de hilo (852) es operativo, cuando se acciona, para sujetar el extremo del hilo de gancho cortado que se extiende desde el gancho (216); y

cada dispositivo de corte de hilo (850) incluye un actuador (851) para mover el mecanismo de corte de hilo (852) del mismo entre una posición de corte de hilo adyacente al gancho (216), y una posición de descanso remota al gancho (216).