CN101184875B - 包括用于提升和降低经线的双稳态元件的提花机 - Google Patents

Abstract

用于织机的提花机，具有：钩(2)，用于提升和降低织机的经线(3)；钩驱动装置，用于使钩(2)进行上行或下降运动；以及钩选择装置，选择钩(2)中的某些，以控制与相关钩(2)连接的经线(3)处于提升或下降状态，其中，钩驱动装置相对每一个钩(2)具有与钩(2)连接的双稳态元件(1)，该双稳态元件(1)通过沿轴向或纵向作用在元件(1)上的外部变形应力，交替呈与钩(2)的提升状态对应的第一稳定位置状态，或者呈与钩(2)的下降状态对应的第二稳定位置状态。根据本发明，双稳态元件(1)由多层构成，在两侧固定地安装在安装部(5a，5b)中，其中，通过使两个端部区域(1a，1b)相互靠近来获得元件(1)的变形。

Description

包括用于提升和降低经线的双稳态元件的提花机 

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的提花机，其设法不使用通丝，为此，具有可以为了提升或降低织机的经线而变形的双稳态元件。 

背景技术

例如，从申请人的DE 43 35 620 A1已知一种相关种类的提花机。这里，通过外力的作用使用作双稳态元件的扁杆(flatbar)摆动，由此通过与扁杆连接的钩实现由钩控制的经线的相应的提升或下降。该提花机是传统提花机的发展，在传统提花机中，钧通常借助于从动拉刀(blade)执行形成梭口的上行(shed forming upstroke)和下降运动。通过钩选择装置，可以根据待织的织物图案选择某些钩，这些钩与从动拉刀分离，因此不参与上行运动和下降运动。由此，通常借助于多根通丝实现纺织图案的所谓的一致性(rapporting)，在下降运动过程中，该通丝允许钩和经线之间的形状配合连接(form-fittingconnection)。这里，在每一种情况下，经由通丝使织物图案的一根经线与一个钩连接。为了下降运动期间强制锁定连接(force-locked connection)的生产，通常在通丝的与钩相反的端部设置有拉簧。 

经过对DE 43 35 620 A1中所述的传统提花机的进一步发展，可以放弃使用这些拉簧和通丝，这给整个设备的操作可靠性带来很大的优势。由于通丝经受很大的磨损，所以避免了为了更换破损的通丝而经常需要的较长的生产停顿。 

现在，在实践中，为了实现DE 43 35 620 A1中所述的构 思，必须以非常特殊的方式和方法布置双稳态元件。扁杆在变形过程中经受物理和机械类的特定需求，在杆的结构配置中必须考虑到这些需求。为了能够确保随后的操作过程中的工序顺畅，需要对双稳态元件的配置投入特别高的花费，从而导致生产成本的增加。 

发明内容

相应地，本发明基于以下目的：进一步发展DE 43 35 620A1中所述的提花机的配置的构思，从而可以借助于双稳态元件的变形以简单可靠的方式获得织机的经线的提升和下降。这里，特别地是，应当考虑：实现双稳态元件的费用应该保持在可以接受的范围内。 

通过在独立权利要求中指出的发明实现该目的。本发明的有益发展是从属权利要求的主题。 

由此，本发明的第一个发明构思涉及DE 43 35 620 A1所述的构思的进一步发展，主要涉及在提花机的操作过程中双稳态元件的安装。因此，在现有技术的情形下，在两个支撑点处使双稳态元件与相应的安装部可转动地连接，其中，通过使支撑点相互靠近来获得元件的变形。根据本发明，另一方面，提出修改双稳态元件的安装部以达到以下效果：利用安装部中的双稳态元件的端部区域在两侧固定地保持双稳态元件，其中，通过使两个端部区域相互靠近来获得元件的变形。如稍后将详细说明的那样，双稳态元件的该新型的安装部在实践中具有明显的优势，由此，不管怎样，达到了期望的效果，也就是说，可靠地获得了双稳态元件的用于提升或降低经线的有目的的变形。 

因此，根据本发明的第一方面，提出一种用于织机的提花机，该提花机具有：钩，其用于提升和降低织机的经线；钩驱动装置，其用于使钩进行上行或下降运动；以及钩选择装置，其选择钩中的某些，以控制与相关钩连接的经线处于提升或下降状态，其中，钩驱动装置相对每一个钩具有与钩连接的双稳态元件，该双稳态元件通过沿轴向或纵向作用在元件上的外部变形应力，交替呈与钩的提升状态对应的第一稳定位置状态，或者呈与钩的下降状态对应的第二稳定位置状态，其中，根据本发明，双稳态元件利用其端部区域在两侧固定地保持在安装部中，通过使两个端部区域相互靠近来获得元件的对应于正弦线的完整相的挠曲线。

根据本发明的第二方面涉及双稳态元件本身的构造。而在现有技术的情形下，设置单一的扁杆或单一的片簧用于该双稳态元件，根据本发明提出设置具有多层构造的双稳态元件，为此，一个在另一个之上地布置多个可弹性变形的杆或片簧。 

根据本发明的该第二方面，相应地提出一种用于织机的提花机，其具有：钩，其用于提升和降低织机的经线；钩驱动装置，其用于使钩进行上行或下降运动；以及钩选择装置，其选择钩中的某些，以控制与相关钩连接的经线处于提升或下降状态，其中，钩驱动装置相对每一个钩具有与钩连接的双稳态元件，该双稳态元件通过沿轴向或纵向作用在元件上的外部变形应力，交替呈与钩的提升状态对应的第一稳定位置状态，或者呈与钩的下降状态对应的第二稳定位置状态，其中，根据本发明，借助于多层可弹性变形的杆或多层可弹性变形的片簧形成双稳态元件，该多层可弹性变形的杆或该多层可弹性变形的片簧具有一个在另一个之上布置的多个杆或簧，该杆或簧的单个层在其端部区域彼此连接。 

通过双稳态元件的多层构造，可以相当好并且特别是可以更简单地实现对双稳态元件的物理要求和机械要求。这里，特别地，通过不同层的材料的选择，存在以适当的方式改变双稳态元件的特性的可能性。然而，还存在以下可能：同样也可形成相同材料的所有层，该材料可以相应地选择。 

可以以有利的方式将本发明提到的两个方面结合，以使提花机特别有效地工作。然而，还存在使用单一发明构思的可能性，一个提花机一个构思。提花机所采用的每一个构思都相当有助于提花机的效率和操作可靠性的最优化。 

可以选择双稳态元件的安装部，使得机械变形应力作用时，得到两个稳定的位置状态中的一个，而没有机械变形应力作用时，双稳态元件呈中立状态。在该情况下，可以设置初始化装置，使得在变形应力作用之后，元件呈两个稳定的位置状态中的指定的一个，该初始化装置根据控制信号使双稳态元件产生离开其中立位置状态的定向的初始挠曲。该初始化装置可以由例如一对电磁体或者与双稳态元件联接的液压活塞或气动活塞形成。根据本发明的提花机还可以在双稳态元件的附近具有传感器元件，利用该传感器元件检测元件的当前位置状态。这样可以将双稳态元件可靠地控制到期望的位置。 

附图说明

下面将参考附图更详细地说明本发明。其中： 

图1是根据本发明的提花机中的双稳态元件的安装和控制的第一实施例； 

图2是双稳态元件的安装和控制的第二实施例； 

图3是根据本发明的双稳态元件的排列的放大图； 

图3a是图3的细节的放大图； 

图4是根据现有技术情形的双稳态元件的安装图； 

图4a是图4的局部的放大图。 

具体实施方式

如已经提及的那样，本发明陈述从DE 43 35 620 A1已知的提花机的进一步的发展。从而，这里，注意力再次明确地放在前述的公布文本上，以作为关于该机器的基本工作方式的补充说明。现在，图1示出根据本发明的提花机中的钩控制的第一实施例，其中，仅图示了单个钩的布置。该布置在完整的提花机中根据使用的钧的数量相应地重复，由此，然后瀑布下泻状(cascade-like)布置钩驱动装置，该钩驱动装置用于操作沿经线方向偏向布置的多个钩。 

图1所示的钩控制具有作为中央元件的双稳态元件1，该双稳态元件1是可弹性变形的杆或可弹性变形的片簧。借助于以下将详细说明的适当的安装和控制布置，可以将双稳态元件1置于两个不同的位置状态。这里，第一位置状态用实线表示，相反地，第二位置状态用虚线表示。在双稳态元件1上安装有钩2，以强制锁定和形状配合的方式使该钩2的上端区域2a与双稳态元件1连接。钩眼(eye)2b位于钩2的下部区域，用作织机的经线3的通道。从而，取决于双稳态元件1到两个位置状态中的一个的变形，钩2和所带有的经线3位于提升或下降的位置。作为所示的实施例的替换例，还可以构思在钩2的下侧设置用于编织物等的固定装置，经由该固定装置实现经线3和钩2之间的连接。 

以如下已知的方式实现双稳态元件1到两个所示的位置状态中的一个的变形：向双稳态元件1施加轴向或纵向作用在双稳态元件1上的变形应力。这借助于具有用于双稳态元件1的端部区域1a和1b的安装的两个安装部5a和5b的液压装置来实现，由此，可在两个液压缸6a和6b的帮助下改变两个安装部5a和5b的位置。从而，两个安装部5a和5b朝向彼此移动以向双稳态元 件1施加变形应力；安装部5a和5b离开彼此地移动以释放双稳态元件1。双稳态元件1的变形原理与DE 43 35 620 A1中的原理相同。从而，在向元件1施加变形应力之后，呈现出两个位置状态中的一个，由此，呈现出哪个位置状态取决于施加轴向载荷之前的初始状态。因此，为了有目的地改变这些初始状态，可以设置初始化装置，该初始化装置的工作方式将稍后说明。 

如果现在基于待织的纺织图案，将连接到钩2的经线从提升位置改变到下降位置，或者反之亦然，则一开始释放双稳态元件1，由此，由于弹性变形，该双稳态元件1与钩2一起朝向另一个稳定的位置状态加速。通过作为双稳态元件1的伸长状态中的中立位置中存在的动能，克服位于此处的死点，元件1至少稍微朝向另一个稳定的位置状态变形。在该运动阶段中，再一次施加借助于液压缸6a和6b引起的双稳态元件1的载荷，使得该元件最终变形为呈现出期望的另一个稳定的位置状态。 

通过该顺序的运动，钩2和与该钩维持连接的经线3从提升状态变为下降状态，或者反之亦然。借助于液压缸6a和6b的适当控制，可以这样将经线3带到与待织图案对应的所需位置。 

在讨论已经提及的初始化装置的工作方式之前，首先说明根据本发明的图示装置的特别特征。一方面，该特征存在于双稳态元件1的配置中，另一方面，存在于其安装部中。由此，首先，根据本发明的双稳态元件1的安装部的区别之处在于，利用位于对应的安装部5a和5b中的双稳态元件1的端部区域1a和1b而固定地保持双稳态元件1。下面将参考图3、图3a、图4和图4a说明由此产生的特别特征。由此，图3和图3a示出在根据本发明的安装部的情况下，双稳态元件1的布置或变形，而相反地，图4和图4a的比较图示出如在DE 43 35 620 A1中设置的安装部的情况。 

如可以从图示中理解的那样，两种安装部的不同导致双稳态元件1的完全不同的变形。在根据图4的现有技术的情形下，如下设置：使待变形的元件1在其两端处经由接头与对应的安装部连接，端部区域1a和1b处于根据图3所示的本发明的被固定保持的情况。通过这样，提供双稳态元件1的两种不同种类的变形，该变形已经被数学家兼物理学家欧拉详细研究过。根据他的发现，在四个所谓的弯曲模式(bending order)之间存在区别，由此，在根据现有技术的情形的图4中的布置与第二欧拉弯曲模式对应，根据图3的本发明的布置与第四欧拉弯曲模式对应。如可以立即看出的那样，这导致双稳态元件1的两种完全不同的挠曲线。这里，主要区别在于：在根据图4的现有技术的情形下，提供与半个正弦线对应的挠曲线，而相反地，在根据本发明的布置下，提供对应于正弦线的完整相的挠曲线。然而，不管怎样，双稳态元件相对于伸长布置的挠度h是一样的，从而连接到双稳态元件1的钩2及其所带有的经线3可以如从前那样以期望的方式挠曲。 

由欧拉研究的两种安装部的情况引起的弯曲公式还示出：用于双稳态元件1的相同参数产生不同的值。例如，在根据本发明的情况下双稳态元件1的压曲临界荷载是根据现有技术的情形的安装部的情况下的四倍。然而，通过改变相应的参数(例如，惯性矩)，可以以相同的方式调整两种情况下的压曲临界荷载或其它的任意值。对于使用双稳态元件1适当地控制经线的可能性，保持与以前相同的优势。 

然而，由根据本发明的安装部产生的优势存在于：提高了实现双稳态元件1的可能性。也就是说，仅利用单个的杆或单个的片簧就可能实现双稳态元件1，但是有困难。根据本发明的第二方面相应地设置成：双稳态元件1不是由一个单一的部 件形成，而是由一个在另一个之上布置的多个杆或片簧形成。如可以从图3a中的端部区域的放大图理解的那样，根据本发明设置有安装部，在该安装部中，双稳态元件1的单个层100的端部区域100a在伸长状态和变形或弯曲状态下都大体上彼此平行地排列。这通过双稳态元件1的完整的正弦线形式的变形来实现，这是由于一半挠曲线中的单个层之间的每个相对位移被另一半挠曲线中的相对位移再次补偿。这种情况相当有利于由多层实际堆叠形成双稳态元件1，这是因为可以以简单的方式使每个杆的端部彼此机械连接，而不会损害各单个杆的摆动能力。 

与此相反，如可以从图4a中的端部区域的放大图理解的那样，由于双稳态元件1在变形时，还存在端部区域100a的相对于彼此的运动，因此，利用根据现有技术的情形的安装部不可能实现端部区域100a相对于彼此的相应固定。该情况使得根据现有技术的情形的安装部中的单个层100的安装需要特定措施，而在根据图3的本发明中的安装部中则不需要。 

因此，根据现有技术的情形的双稳态元件1的构造和安装部处的引导变形的构造可能性非常多种多样，并且比起迄今为止提出的构造有明显优势。第一个优势在于：当穿过带状编织物(blade braid)中的闭合导眼(c1osed guide eye)时，在整个长度上具有相同截面的被连接的双稳态元件1具有更大的可能性。还可以通过平行移动的简单压件将弯曲力导入到堆叠的每一个单个簧中，而相反地，根据图4的布置将需要多得多的费用。还可能利用根据本发明的元件的安装部进行多个平行层叠的簧的双稳态元件的一系列生产而不会产生较多的费用，该多个簧至少在一端被彼此焊接在一起。此外，在相同的弯曲载荷的情况下，较薄的材料中的边缘纤维张力比较厚的材料的 情况下小得多。从而，通过对双稳态元件的工作寿命有积极影响的层叠构造使得允许的和实际的材料加载的关系更有利。最后，由于使用许多单个层组成的簧杆，利用相同宽度和较小强度，宽度和强度之间的关系变得更极端，因此通过多层构造，与实际摆动方向垂直的弯曲的危险降低了。 

最后，多层构造的最终优势在于：可以以简单的方式影响双稳态元件1整体的物理品质和安装品质；用于单个层100的材料可以是不同的。因此，可以将堆中央的单个层设为由与周围层的材料不同的材料形成，从而以期望的方式影响双稳态元件的某些特性。 

因此，通过根据本发明的双稳态元件1的配置和安装，确保双稳态元件1在较长的操作期间可以简单可靠地变形到期望的位置状态。以该方式实现对织机的经线3的可靠控制。 

然而，必须确保在纺织过程开始时，钧2位于正确的位置，为此，设置初始化装置，在根据图1的实施例中，通过另一个液压缸10来实现该初始化装置。在作为介绍部分中所述的全开口提花机的操作中，该初始化装置仅用于在操作开始时可靠地得到提升或下降状态，然后，如果通过双稳态元件1的适当的预变形可以确保在操作开始时大体上初始呈两个稳定的位置状态中的某一个，则可以省略该初始化装置。例如，从DE 43 35620 A1中也已知该可能性。然而，如果提花机用作闭合梭口提花机，则如已知的那样，设置成：在每次梭进入之后，双稳态元件1在初始呈中立位置，即伸长状态。然后，如果双稳态元件1有目的地变形到两个位置状态中的一个，则必须使用初始化装置10，以获得双稳态元件1的沿期望方向的挠曲。 

可代替利用液压缸10获得挠曲的根据图1的实施例的是，还可以借助于电磁场来得到初始的变形，所述液压缸10的前端 区域10a与双稳态元件1联接。因此，在根据图2的实施例中使用两个电磁体11和12，该电磁体11和12利用相应的控制产生实现双稳态元件1的期望的初始挠曲的电磁场。为此，可以设置成：双稳态元件1在至少局部区域中具有磁致伸缩性或电致伸缩性，并且利用由电磁体11和12产生的磁场以适当的方式挠曲。对于适当挠曲的监控，还可以进一步设置以适当的方式检测双稳态元件1的位置状态的两个传感器13和14。通过也可以设置在根据图1的例子中的该措施，可以在必要时识别双稳态元件1的错误定位以及以适当的方式矫正该错误定位。 

总而言之，本发明实现了对DE 43 35 620 A1的已知构思的进一步改进。借助于双稳态元件的特定安装和配置，确保钩及其所连接的经线的可靠、安全的控制，由此，使得可在更长的使用期间无错误地操作。 

Claims (13)

1.一种用于织机的提花机，其具有：

钩(2)，其用于提升和降低所述织机的经线(3)，

钩驱动装置，其用于使所述钩(2)进行上行或下降运动，以及

钩选择装置，其选择所述钩(2)中的某些，以控制与相关钩(2)连接的所述经线(3)处于提升或下降状态，

其中，所述钩驱动装置相对每一个钩(2)具有与所述钩(2)连接的双稳态元件(1)，所述双稳态元件(1)通过沿轴向或纵向作用在所述元件(1)上的外部变形应力，交替呈与所述钩(2)的提升状态对应的第一稳定位置状态，或者呈与所述钩(2)的下降状态对应的第二稳定位置状态，

其特征在于，

所述双稳态元件利用其端部区域(1a，1b)在两侧固定地安装在安装部(5a，5b)中，其中，通过使所述两个端部区域(1a，1b)相互靠近来获得所述元件(1)的对应于正弦线的完整相的挠曲线。

2.根据权利要求1所述的提花机，其特征在于，借助于可弹性变形的杆或可弹性变形的片簧形成所述双稳态元件(1)。

3.根据权利要求2所述的提花机，其特征在于，所述可变形的杆或所述可变形的片簧由多层形成，所述多层具有一个在另一个之上布置的多个杆或簧(100)。

4.一种用于织机的提花机，其具有：

钩(2)，其用于提升和降低所述织机的经线(3)，

钩驱动装置，其用于使所述钩(2)进行上行或下降运动，以及

钩选择装置，其选择所述钩(2)中的某些，以控制与相关钩(2)连接的所述经线(3)处于提升或下降状态，

其中，所述钩驱动装置相对每一个钩(2)具有与所述钩(2)连接的双稳态元件(1)，所述双稳态元件(1)通过沿轴向或纵向作用在所述元件(1)上的外部变形应力，交替呈与所述钩(2)的提升状态对应的第一稳定位置状态，或者呈与所述钩(2)的下降状态对应的第二稳定位置状态，

其特征在于，

借助于多层可弹性变形的杆或多层可弹性变形的片簧形成所述双稳态元件(1)，所述多层可弹性变形的杆或所述多层可弹性变形的片簧具有一个在另一个之上布置的多个杆或簧(100)，所述杆或所述簧的单个层(100)在其端部区域彼此连接。

5.根据权利要求3或4所述的提花机，其特征在于，所述杆或所述簧的所有层(100)的材料相同。

6.根据权利要求3或4所述的提花机，其特征在于，所述杆或所述簧的至少中间层由与其它层的材料不同的材料制成。

7.根据权利要求3所述的提花机，其特征在于，所述杆或所述簧的单个层(100)在其端部区域彼此连接。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的提花机，其特征在于，在机械变形应力作用时，所述双稳态元件(1)呈所述两个稳定的位置状态中的一个，在没有机械变形应力作用时，所述双稳态元件(1)呈中立位置状态，

其中，设置初始化装置(10，11，12)，使得在机械变形应力作用之后，所述双稳态元件(1)呈所述两个稳定的位置状态中的某一个，所述初始化装置(10，11，12)根据控制信号使所述双稳态元件(1)产生离开该中立位置状态的定向的初始挠曲。

9.根据权利要求8所述的提花机，其特征在于，通过一个或一对电磁体(11，12)形成所述初始化装置，以在施加电控制信号之后向所述双稳态元件(1)施加分力，使得引起相应的初始挠曲。

10.根据权利要求9所述的提花机，其特征在于，所述双稳态元件(1)在至少局部区域具有磁致伸缩特性或电致伸缩特性，并且通过磁场或电场对所述双稳态元件(1)的有关部分的作用而引起初始挠曲。

11.根据权利要求8所述的提花机，其特征在于，所述初始化装置具有液压或气动活塞(10)，所述液压或气动活塞(10)与所述双稳态元件(1)联接，并且在施加工作压力或工作负压之后引起所述双稳态元件(1)的初始挠曲。

12.根据权利要求1～4中任一项所述的提花机，其特征在于，在所述双稳态元件(1)的附近设置用于检测所述双稳态元件(1)的所述位置状态的传感器元件(13，14)。

13.根据权利要求1～4中任一项所述的提花机，其特征在于，设置瀑布下泻状布置的多个钩驱动装置，用于操作沿所述经线方向偏向布置的多个钩(2)。

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