[发明专利]用于经编机的提花导纱杆的压电致动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于纺织机的、特别是用于诸如经织机、拉舍尔经编机、脱利考经编机、钩编机以及相似系列的经编机的提花导纱杆的压电致动器。本发明进一步涉及一种包括前述致动器的经编机。

背景技术

如所知，线性经编机设有多个杆，这些杆设计用于承载多个通常称之为导纱器的纱线保持元件。移动这种杆，以使得能够将与导纱器相关联的纱线正确喂给到编织机的针床的针上以便形成新的织物。导纱杆进行两种基本运动：通常称之为“横移”的在各个针的钩的前部和后部进行的线性运动，和通常称之为“摇动”的在各个针的侧部上用于使纱线交替位于针钩前后的摆动。此外，已知提花型导纱杆设置有提花装置，该提花装置使得能够根据要在织物上得到的具体图案相对于所述杆的横移运动沿相同或相反的方向将各个导纱器单独移动额外的针距。为此今天基本上仍然在采用以下两种选择：一种是利用压电元件或压电陶瓷元件，另一种是利用能够将导纱器从一个位置移至另一个位置的用于机械元件的推拉系统。在第一种情况下，通过偏转或弯曲上部牢固地锚固而下部能够根据控制自由运动的薄片产生位移。该下部运动发生在两个机械止挡件之间，这两个机械止挡件之间的间距硬性地限定为设备精度的函数。弯曲薄片的顶端或端部具有引导织线穿过的孔。随着薄片的下端部即导纱部的移动，其中的纱线也移动并与下层的针互相作用。导纱杆的选择性移动包括纱线在两个相邻的针之间的单独移动，因此在纺织过程中，用于针的纱线能够选择性地移动到相邻的针上，即相对于其初始位置的针道的前方或后方。附加移动总是提花机中的一个针进行。1986年9月30日的专利JP63092762介绍了与单独的用于在经编机上形成提花织物的导纱器相关联的压电元件的用途。根据该专利，压电元件的移动能够在任何时间并且能够以相对于传统机械系统较高的速度进行，因此当导纱器位于针钩前方(称为“针前垫纱”的运动)时和当它位于针钩后方(称为“针背垫纱”的运动)时，或者当因杆移动(杆的水平平移或横移)所造成时，针钩沿双向水平移动。

于是，随着电子技术和导向领域中技术的发展，加之用于电缆等的新材料的发展、用于向连接至提花致动器的压电薄片的不同端子或插脚发送选择性电信号的电子集成电路的新系统的发展，研发出了替代性的解决方案，其实际上利用了大体上由电子工业提供的新发明。对于电路而言，即对于线缆的数量及其尺寸而言，通过特别是利用从串行到并行的数据转换技术取得了巨大的进展，从而选择性地向单独的插脚传送移动或弯曲压电纱线保持薄片所需的电流和电压。指令不再由连接至单一插脚的多根线来传送(诸如在1992年8月14日的专利DE4226899中所述)而是利用总线传送，根据所使用的集成电路，数据在适于多个或成组薄片的少数几根线上“传输”。例如，称为SPI(串并行接口)的技术现今成为了这方面的标准。这种系统指的是用于信号(其存在于传输总线上并用于控制提花系统中的压电薄片)的串行到并行转换接口。这种接口已知并标准化了很长时间(实际上，可追溯到八十年代早期)。有很多像SPI这样的基于总线的数据传输系统，它们相对于老的SPI有所改善并且更为安全，但是它们的功能基本上相同，即，在总线上存在弱信号的情况下，电力部件/电卡就被激活，它们将按编好的程序供给致动器正常操作所需的能量。通常，在电子设备中，基于十六进制表示数字，相应地最佳解决方案是由16根纱线构成的组来发布指令。还是采用这种电子特性，开发了利用利用由16个致动器构成的模块的用于提花致动器的选择器。在美国专利No.5,533,366中公开了这种系统的示例。所述模块物理承载牢牢固定至各个模块的16个致动器，然后将该模块安装到提花杆上。除物理连接至模块之外，通常胶粘至模块，致动器刚性连接至通过焊接连接于它们的插脚的不同的线，焊接于不同插脚的线被聚集并被引导穿过一种结构(由普通的或热收缩橡胶制成的挤出型线缆或管状编织护套)，来自致动器保持模块并在外部线缆或护套中聚集的所有线均被引导至连接器(通常为凸形连接器)，该凸形连接器将被装配到作为接口的一部分的凹形连接器中用于给电致动器的单个插脚传输功率信号。这种接口将致动器保持模块连接至电力侧，电力侧供给电流和电压并由基于微型处理器的控制系统控制，该控制系统对由产生编织结构的程序所传送的指令并由此对压电薄片的移动做出反应。这是一种由模块构成的结构，该模块通过利用适合的树脂将单个压电薄片的插脚胶粘至刚性连接到那里、例如焊接至那里的电线而刚性地结合压电薄片。该区域又涂覆有树脂并制成由焊接区域中的线缆、薄片插脚和薄片构成的一体件，以防止在操作过程中由压电模块承受的振动导致焊剂与压电薄板的插脚完全或部分分离，这将不可补救地损坏压电薄板并产生不合格的废品。在有关作为给定组或模块的一部分的给定的受损压电板的问题方面，该解决方案使得能够相对快速地以有效的备用件替换模块。然而，这种系统具有如下所述的重要缺点。首先，在存在单个故障的压电致动器时，应更换整个组(通常由16个致动器构成)，这由此意味着要有显然具有相同设备精度的备用组。由于设备(例如长度为3.5m的设备)配备有许多即约400件这样的模块，因此备件库存不能包括少量模块。另外，模块非常昂贵，这由此显著提高了更换单个致动器的成本。此外，考虑到由合理数量的模块(至少10个)构成的库存，整体花费非常高。因此，对于损坏的压电致动器，应更换包括16个致动器(其中15个正常操作)并且进一步包括连接线缆和连接器的整个模块。