本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)紡織機的梳針(Legenadel)或用于使其他的調(diào)節(jié)對象運動的致動器系統(tǒng),該致動器系統(tǒng)具有至少兩個調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器布置在用于與調(diào)節(jié)對象耦合的相對置的側(cè)上,并且能夠通過電驅(qū)控進行操作。此外,本發(fā)明還涉及一種用于尤其是在使用所提及的致動器系統(tǒng)的情況下使紡織機的梳針或其他調(diào)節(jié)對象運動或受調(diào)節(jié)的方法,其中,兩個調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器布置在調(diào)節(jié)對象兩側(cè)并且通過各自的電驅(qū)控與該調(diào)節(jié)對象處于作用連接中。在此,使梳針或其他的調(diào)節(jié)對象運動或受調(diào)節(jié)在本發(fā)明的范圍內(nèi)不僅包括繞軸線的旋轉(zhuǎn)式的運動例如樞轉(zhuǎn)或繞固定點的彎曲運動,而且還包括直線運動或其他平移式的運動,例如由引導(dǎo)件預(yù)先給定的滑動運動。
背景技術(shù):
公知有具有提花控制機構(gòu)的形式為經(jīng)編機的紡織機,在其中,在梳櫛上分布有多個梳針,并且基于電控制指令能夠以單獨并有選擇的方式移動或調(diào)節(jié)至少一個編織針距(EP 0 583 631 B1)。為了簡化提花控制機構(gòu)而提出的是,通過布置在梳櫛上的并且配屬給每個梳針的壓電轉(zhuǎn)換器來調(diào)節(jié)梳針,為此將控制電壓接到壓電轉(zhuǎn)換器上。因為壓電轉(zhuǎn)換器是相對較小的結(jié)構(gòu)元件,所以可以針對以其所實現(xiàn)的彎曲轉(zhuǎn)換器或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)節(jié)省空間的、考慮到緊密的編織針距的結(jié)構(gòu),其中,根據(jù)編織針距實現(xiàn)調(diào)節(jié)行程。另外的優(yōu)點在于損耗功率低,利用損耗功率可以使壓電轉(zhuǎn)換器工作。
壓電轉(zhuǎn)換器的缺點是,可以向壓電轉(zhuǎn)換器加載的調(diào)節(jié)力很低(參見EP 2 053 149 A2,第2欄,46和47行)。這會導(dǎo)致在梳針撞擊到用作限制梳針調(diào)節(jié)升程的止擋部上時出現(xiàn)所謂的“彈跳”效果或反彈效果。為了在梳針撞擊到止擋部上時減少這種振動,根據(jù)上述的EP 0 583 631 B1被認為適宜的是,配設(shè)有具有永磁體的梳針止擋部。
為了應(yīng)對在提花設(shè)備中的調(diào)節(jié)動態(tài)的高要求并且避免所述的、與壓電轉(zhuǎn)換器有關(guān)的缺點,在EP 2 053 149 A2中提出的是,設(shè)置一種電動氣動機械式的調(diào)節(jié)裝置,該電動氣動機械式的調(diào)節(jié)裝置與用于移動梳針及其引導(dǎo)部的執(zhí)行機構(gòu)處于作用連接中。然而,鑒于僅非常有限地可供使用的用于執(zhí)行器的各個組成部分的結(jié)構(gòu)空間,對電動氣動機械式的設(shè)計方案進行結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致了成本過高的具有多個結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計方式,這又影響了技術(shù)上的可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)在于,提供一種相對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點有所改進的用于紡織機梳針或其他的調(diào)節(jié)對象的執(zhí)行器裝置。針對解決方案而提出了在權(quán)利要求1中所說明的執(zhí)行器系統(tǒng)和在并列的權(quán)利要求16中所說明的用于梳針或其他的調(diào)節(jié)對象的運動或調(diào)節(jié)的方法??蛇x的、適宜的發(fā)明改進方案由從屬權(quán)利要求得到。
根據(jù)本發(fā)明,在調(diào)節(jié)對象的兩側(cè),尤其是紡織機梳針的兩側(cè)各置入了用于形成磁牽引力的磁場產(chǎn)生器,尤其是各置入了牽引電磁體,以便實現(xiàn)調(diào)節(jié)對象或梳針在預(yù)先給定的止點(Totpunkt)或止擋部之內(nèi)進行直線和/或旋轉(zhuǎn)式的,尤其是彎曲狀的行程運動。在此,給每個調(diào)節(jié)對象設(shè)置了致動器系統(tǒng),其具有兩個電磁轉(zhuǎn)換器或牽引電磁體?;诟鶕?jù)本發(fā)明的、電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器可以實施具有所需的力和動態(tài)的調(diào)節(jié)運動。在這方面,具有鐵磁性的或能磁化的材料的調(diào)節(jié)對象的實施方案及調(diào)節(jié)對象在兩個電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器之間的布置方案是符合功能要求的,其中,在調(diào)節(jié)對象與其中每個受電子驅(qū)控的和/或電操作的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器之間形成了磁氣隙,并且由各個電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的磁場被取向成用于將牽引力施加到調(diào)節(jié)對象上。
借助作為基本單元的根據(jù)本發(fā)明的致動器系統(tǒng)也可以實現(xiàn)具有多個、并排放置的梳針的模塊,這些梳針分別能由根據(jù)本發(fā)明的致動器基本單元來調(diào)節(jié)。
主要與紡織機梳針相關(guān)聯(lián)的是,用于致動器系統(tǒng)的各個組成部分的可用的結(jié)構(gòu)空間是非常有限或狹窄的??蛇x的發(fā)明改進方案對此有所考慮,據(jù)此,電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器或者牽引電磁體包括帶有線圈的印制的電路,尤其是帶有導(dǎo)體跡線的非傳導(dǎo)的載體材料或者載體基底(例如塑料印制電路板),這在下文被稱為“PCB線圈”。在此,在一個或多個電路板上構(gòu)造有一個或多個導(dǎo)體跡線,尤其是銅跡線,銅跡線的走向相當于用于產(chǎn)生具有磁牽引力的磁場的電感或者線圈。
為了實現(xiàn)高的牽引力進而形成與之有關(guān)的高的調(diào)節(jié)動態(tài)而特別有利的是,PCB線圈以多層技術(shù)來構(gòu)造。在此,線圈或其線匝在多個層上或者在多個上下相疊地布置的且承載有導(dǎo)體跡線的平面上延伸。借此所實現(xiàn)的優(yōu)點主要在于可實現(xiàn)針對PCB線圈的更高的匝數(shù),由此使磁牽引力得到相應(yīng)的提升。從定位于實踐的設(shè)計考慮而得到的是,在具有2個銅層的電路板中,PCB線圈的匝數(shù)可以是10,而在具有4個銅層的電路板中,PCB線圈的匝數(shù)可以是20。能夠想到的是,在梳針寬度為9mm的情況下,匝數(shù)為20或者40,而在梳針寬度為12mm的情況下,匝數(shù)為30或者60。
為了在具有多個、并排放置的梳針的模塊的情況下避免電磁轉(zhuǎn)換器由于其漏磁通以對功能造成損害的方式影響到相鄰的、配屬于另外的或者相鄰的電磁轉(zhuǎn)換器的梳針,根據(jù)可選的本發(fā)明改進方案,使PCB線圈或其他的電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器與用于磁性導(dǎo)磁的鐵制的或另外的鐵磁性的物體處于作用連接中。優(yōu)點在于有針對性地集束和引導(dǎo)磁力線,由此引起很小的散射損耗。導(dǎo)磁體例如可以用金屬板材制成。根據(jù)適宜的實施例,為了防止在相鄰的、不配屬于調(diào)節(jié)對象的梳針上或在相鄰的、其他的調(diào)節(jié)對象上起反作用,PCB線圈在其整個寬度上或者至少以一側(cè)完全地優(yōu)選面式貼靠在導(dǎo)磁體上并固定在那里。固定可以例如通過粘接來實現(xiàn)。
當PCB線圈優(yōu)選盡可能以如下程度被導(dǎo)磁體圍繞或包圍或埋入其中,即,仍能夠?qū)⒋艩恳υ谒峁┑姆秶鷥?nèi)施加到調(diào)節(jié)對象上時,還可以進一步減少在必要時并不允許的穿過相鄰的調(diào)節(jié)對象的漏磁通。這可以通過如下方式來實現(xiàn),即,使PCB線圈不僅以長度側(cè)、寬度側(cè)或背側(cè)而且以其端側(cè)或厚度側(cè)全面地貼靠在導(dǎo)磁體上。磁力線在避免漏磁通的情況下的有針對性的傳導(dǎo)由此得到了進一步改善,并且還增強了作用到調(diào)節(jié)對象上的磁牽引力。示例性的本發(fā)明改進方案也用于增強磁牽引力,由此,PCB線圈的一個或多個電路板具有留空部或缺口,鐵磁性的導(dǎo)磁體填滿或布滿留空部或缺口。
可選的本發(fā)明改進方案也用于實現(xiàn)較高的牽引力,由此為導(dǎo)磁體在其表面上設(shè)計出溝槽、凹槽或其他的凹陷部,在其中可以放入PCB線圈。為此,凹陷部的走向可以匹配于PCB線圈的輪廓,尤其是形狀鎖合(formschlüssig)地以PCB線圈覆蓋。在此適宜的是,必要時在具有多個梳針的梳櫛模塊的情況下在其兩個相對置的側(cè)上各承載有一個PCB線圈的鐵磁性的導(dǎo)磁體以加厚PCB線圈或相應(yīng)加厚了PCB電路板的厚度的方式實施。于是可以將溝槽壓印到導(dǎo)磁體的表面中,溝槽的深度與PCB線圈的印制電路板厚度相協(xié)調(diào)或與之相應(yīng)。鐵磁性的導(dǎo)磁量由此得到了進一步提高,并且進一步減少漏磁損耗的發(fā)生。
被用作于機械穩(wěn)定化的是,可選地使用由非鐵磁性的、不能磁化的或至少僅能夠以能忽略不計的程度磁化的、但卻導(dǎo)熱的材料構(gòu)成的承載裝置,電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器尤其是PCB線圈和/或必要時鐵磁性的導(dǎo)磁體安裝在該承載裝置上。尤其是當所述的部件面式地完全貼靠在承載裝置上時,由此也可以實現(xiàn)或促進損耗功率或者損耗熱的導(dǎo)出。例如,鋁和/或鋅適合作為用于承載裝置或其零件的制造材料,用以實現(xiàn)能忽略不計的可磁化性和導(dǎo)熱能力。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案的范圍中,將承載裝置結(jié)構(gòu)化到基板中和適宜地結(jié)構(gòu)化到模塊-載體板條中,其中,電磁轉(zhuǎn)換器或者PCB線圈和/或一個或多個導(dǎo)磁體以一側(cè)安放或安置在該基板上,PCB線圈或者電磁轉(zhuǎn)換器和/或一個或多個導(dǎo)磁體以另一側(cè)安裝和/或保持在該模塊-載體板條上。尤其地,在該設(shè)計方案中得到的優(yōu)點是,紡織機梳針可以以能松開的方式保持在上述的承載裝置上,尤其是保持在承載裝置的模塊-載體板條上。因此,根據(jù)本發(fā)明的致動器系統(tǒng)可以首先在沒有梳針的情況下供應(yīng)給紡織機的操作者并且被裝配在紡織機上;然后,只有在裝配好致動器系統(tǒng)之后才由操作者將梳針安裝,例如以能松開的方式保持到模塊-載體板條上。
能以導(dǎo)熱的基板或模塊-載體板條實現(xiàn)的優(yōu)點在于,鐵磁性的導(dǎo)磁體在其整個長度的至少絕大部分上優(yōu)選以面式完全貼靠的方式固定,尤其是安放或安設(shè)。因此,尤其是當基板和模塊-載體板條彼此固定連接或一體式構(gòu)造時,除了改進的熱導(dǎo)出外也實現(xiàn)了機械加固。
為了控制對電磁轉(zhuǎn)換器,尤其是PCB線圈的通電,并且還為了調(diào)控其在電功率方面的消耗,適宜地在線圈-電流回路中使用至少一個電開關(guān)元件。因此也提供了簡單的用于及時操作轉(zhuǎn)換器的可能性。開關(guān)元件可以節(jié)省空間地安置在承載裝置上或其內(nèi)部,尤其是安置在基板或模塊-載體板條內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明的方法的可選的改進方案在于,通過以較高的電流強度給電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器通電來實現(xiàn)調(diào)節(jié)對象直至止擋部的行程或運動或調(diào)節(jié);然后以較低的電流強度進行通電來滿足在出現(xiàn)振動的情況下使調(diào)節(jié)對象穩(wěn)定地保持在止擋部上。這尤其是由在貼靠在止擋部上時的最低限度的小的氣隙所引起,在該情況下能夠有較大的吸引力。在本發(fā)明的范圍內(nèi)適宜的是,彼此交替地執(zhí)行對多個電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器進行的電驅(qū)控或使這些電磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生磁牽引力,由此,可以分別通過其中一個轉(zhuǎn)換器單獨地在不受其他的轉(zhuǎn)換器影響的情況下以盡可能最大的動態(tài)來實現(xiàn)限定的調(diào)節(jié)。
附圖說明
基于本發(fā)明的另外的細節(jié)、特征、特征組合、優(yōu)點和作用由對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的下文描述和附圖得到。其中:
圖1以透視圖示出梳針模塊的示意性的略圖,該梳針模塊具有多個并排布置的梳針,這些梳針分別具有所配屬的成對的電磁轉(zhuǎn)換器;并且
圖2示出根據(jù)圖1中的線A-A的簡化的剖面圖。
具體實施方式
根據(jù)圖1,彼此平行突出的多個紡織機梳針2以它們各自的端部固定地安裝在模塊-載體板條1上。梳針2在它們的另外的自由的端部上配設(shè)有(未示出的)導(dǎo)紗元件,并且當由各個電磁轉(zhuǎn)換器將以磁方式產(chǎn)生的牽引力施加到梳針上時,梳針可以在那里從一個止擋體向另外的止擋體運動(見圖2)。這導(dǎo)致在一個端部上緊固的梳針2的彎曲運動。
與各梳針2彼此相對置的、鐵磁性的鐵導(dǎo)磁板條3相互平行布置地以在其整個長度上進行熱傳輸?shù)姆绞桨惭b在導(dǎo)熱的、非鐵磁性的模塊載體-基板4上,并且以其一個端面與模塊-載體板條1通過如下方式實體地或者導(dǎo)熱地連接,即,根據(jù)示例性的圖示,使模塊-載體板條1垂直地安放在基板4上。分別在兩個鐵導(dǎo)磁板條3之間相對這些鐵導(dǎo)磁板條平行延伸地以能往復(fù)彎曲的方式布置有各個梳針2。由包括載體板條1和基板4的載體裝置1、4構(gòu)成的復(fù)合體連同所屬的、平行的梳針2和鐵導(dǎo)磁板條3在內(nèi)地表現(xiàn)為梳針模塊。
為了如彎曲元件那樣調(diào)整梳針2,使鐵導(dǎo)磁板條3在其朝向梳針的側(cè)上分別配設(shè)有PCB線圈5,從而靠內(nèi)的鐵導(dǎo)磁板條3于兩側(cè)分別承載各一個PCB線圈5。PCB線圈(為了制圖簡化)分別僅示意性地示出了多層地(根據(jù)圖1中的示例是兩層地)以線匝的方式延伸的、形成電感或線圈的、傳導(dǎo)的銅跡線6。兩層電路板或多層電路板與以線匝的方式延伸的銅跡線6一起形成PCB線圈5。借助配屬給每一個PCB線圈5的開關(guān)7可以使所屬的銅跡線6或線匝切換成斷電或通電。在通電的狀態(tài)下,基于剛剛接通的PCB線圈5而出現(xiàn)了朝所配屬的、直接相對置的梳針2取向的磁場,由此造成了施加到鐵磁性實施的梳針2上的牽引力。牽引力使梳針2如在一個端部上被固定地夾緊的彎曲梁那樣地受調(diào)節(jié)或樞轉(zhuǎn),其中,梳針的自由的、導(dǎo)紗的端部朝止擋部(見圖2)的方向受調(diào)節(jié)。在根據(jù)圖1的梳針模塊中,各個梳針2都可以彼此獨立地調(diào)節(jié),這是因為借助開關(guān)7能夠以彼此獨立的方式操作分別配屬的PCB線圈5。
在根據(jù)圖2的剖面圖中,僅示意性地示出了PCB線圈5的相應(yīng)的兩層電路板或多層電路板。它們分別擁有內(nèi)部的留空部8,為了進一步增強由線圈線匝產(chǎn)生的磁場,以各個鐵導(dǎo)磁板條3的材料填滿內(nèi)部的留空部。為了使銅跡線相對鐵導(dǎo)磁板條3絕緣,可以將覆蓋涂料鋪設(shè)到各個PCB線圈5上。優(yōu)選地,各個PCB線圈5以其電路板體通過粘合固定在所貼靠的鐵導(dǎo)磁板條3上。
根據(jù)圖2的當前的剖面圖,PCB線圈5在其內(nèi)圓周和/或外圓周的絕大部分上,在所示的示例中在至少三個側(cè)上被鐵導(dǎo)磁板條3圍繞或圍邊。所致力于的是,各個PCB線圈如下這樣地被嵌入或埋入到鐵導(dǎo)磁板條中,即,僅使其配屬于梳針2或調(diào)節(jié)對象的那一側(cè)保持敞露,以便不影響磁牽引力施加到梳針2上。這例如能夠利用溝槽10來實現(xiàn),該溝槽在鐵導(dǎo)磁板條3中成形到鐵導(dǎo)磁板條的朝向梳針2的那一側(cè)的表面中。為此適宜的是,鐵導(dǎo)磁板條3相應(yīng)地例如通過如下方式具有多個厚度,即,它在一側(cè)或兩側(cè)擴充了PCB線圈5的厚度。因此可以明顯減少漏磁通,進而明顯減少對相鄰的PCB線圈和梳針的反作用。該效果通過如下方式進一步得到促進,即,提供從PCB線圈外側(cè)與鐵導(dǎo)磁板條的最接近的外邊緣的確定的間距a。相應(yīng)地,PCB線圈5向內(nèi)地定位在各個鐵導(dǎo)磁板條3中。
根據(jù)圖2,在一側(cè)是鐵導(dǎo)磁板條3或者PCB線圈5與另一側(cè)是梳針2之間存在有(通過調(diào)節(jié)可變的)氣隙L。當通過由PCB線圈施加的牽引力使梳針2的自由的、具有導(dǎo)紗元件的端部貼靠到止擋體9上時,氣隙L獲得其最小的跨度。止擋體例如可以與最接近的PCB線圈5或者鐵導(dǎo)磁板條3有間隔地布置。
利用根據(jù)本發(fā)明的致動器系統(tǒng),尤其是利用根據(jù)圖1和2所示的實施例可以實現(xiàn)如下的磁牽引力,其允許了具有如下優(yōu)點的非常動態(tài)的運動,即,在梳針2貼靠到止擋體9上的情況下由于隨后較小的、最小化的氣隙L而可以實現(xiàn)較大的吸引力,盡管梳針模塊發(fā)生可能的振動,但是該吸引力還是確保了貼靠。PCB線圈5的電感和歐姆電阻對于電流的動態(tài)來說得到了在微秒范圍內(nèi)的時間常數(shù)。在梳針2進行直至貼靠到止擋體9上的短時的行程運動之后可以減少電流需求。因為磁牽引力與氣隙的平方成反比,從而減少了用于將梳針2保持在止擋體9上的電流需求。
如果相應(yīng)地控制電流,那么可以減小每個致動器或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器的平均功率需求。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器或PCB線圈5以直流電來運行。
附圖標記列表
1 模塊-載體板條
2 梳針
3 鐵導(dǎo)磁板條
4 模塊載體-基板
5 PCB線圈
6 銅跡線
7 開關(guān)
8 PCB線圈的內(nèi)部的留空部
a 間距
L 氣隙
9 止擋體
10 鐵導(dǎo)磁板條內(nèi)的溝槽