CN106504850B - 用于纺织梳针和其他调节对象的致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节纺织机的梳针或用于使其他的调节对象运动的致动器系统，该致动器系统具有至少两个调节转换器，调节转换器布置在用于与调节对象耦合的相对置的侧上，并且能够通过电驱控进行操作，其中，调节转换器均构造为电磁调节转换器，并且被布置成用于产生以如下方式取向的磁场，即，在对调节转换器进行电驱控和电操作的情况下能够将磁牵引力施加到调节对象上。

Description

用于纺织梳针和其他调节对象的致动器

技术领域

本发明涉及一种用于调节纺织机的梳针(Legenadel)或用于使其他的调节对象运动的致动器系统，该致动器系统具有至少两个调节转换器，调节转换器布置在用于与调节对象耦合的相对置的侧上，并且能够通过电驱控进行操作。此外，本发明还涉及一种用于尤其是在使用所提及的致动器系统的情况下使纺织机的梳针或其他调节对象运动或受调节的方法，其中，两个调节转换器布置在调节对象两侧并且通过各自的电驱控与该调节对象处于作用连接中。在此，使梳针或其他的调节对象运动或受调节在本发明的范围内不仅包括绕轴线的旋转式的运动例如枢转或绕固定点的弯曲运动，而且还包括直线运动或其他平移式的运动，例如由引导件预先给定的滑动运动。

背景技术

公知有具有提花控制机构的形式为经编机的纺织机，在其中，在梳栉上分布有多个梳针，并且基于电控制指令能够以单独并有选择的方式移动或调节至少一个编织针距(EP0583631B1)。为了简化提花控制机构而提出的是，通过布置在梳栉上的并且配属给每个梳针的压电转换器来调节梳针，为此将控制电压接到压电转换器上。因为压电转换器是相对较小的结构元件，所以可以针对以其所实现的弯曲转换器或调节转换器来实现节省空间的、考虑到紧密的编织针距的结构，其中，根据编织针距实现调节行程。另外的优点在于损耗功率低，利用损耗功率可以使压电转换器工作。

压电转换器的缺点是，可以向压电转换器加载的调节力很低(参见EP2053149A2，第2栏，46和47行)。这会导致在梳针撞击到用作限制梳针调节升程的止挡部上时出现所谓的“弹跳”效果或反弹效果。为了在梳针撞击到止挡部上时减少这种振动，根据上述的EP0583631B1被认为适宜的是，配设有具有永磁体的梳针止挡部。

为了应对在提花设备中的调节动态的高要求并且避免所述的、与压电转换器有关的缺点，在EP2053149A2中提出的是，设置一种电动气动机械式的调节装置，该电动气动机械式的调节装置与用于移动梳针及其引导部的执行机构处于作用连接中。然而，鉴于仅非常有限地可供使用的用于执行器的各个组成部分的结构空间，对电动气动机械式的设计方案进行结构上的转化导致了成本过高的具有多个结构部件的设计方式，这又影响了技术上的可靠性。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种相对现有技术中的缺点有所改进的用于纺织机梳针或其他的调节对象的执行器装置。针对解决方案而提出了执行器系统和用于梳针或其他的调节对象的运动或调节的方法。

根据本发明，在调节对象的两侧，尤其是纺织机梳针的两侧各置入了用于形成磁牵引力的磁场产生器，尤其是各置入了牵引电磁体，以便实现调节对象或梳针在预先给定的止点(Totpunkt)或止挡部之内进行直线和/或旋转式的，尤其是弯曲状的行程运动。在此，给每个调节对象设置了致动器系统，其具有两个电磁转换器或牵引电磁体。基于根据本发明的、电磁调节转换器可以实施具有所需的力和动态的调节运动。在这方面，具有铁磁性的或能磁化的材料的调节对象的实施方案及调节对象在两个电磁调节转换器之间的布置方案是符合功能要求的，其中，在调节对象与其中每个受电子驱控的和/或电操作的调节转换器之间形成了磁气隙，并且由各个电磁调节转换器所产生的磁场被取向成用于将牵引力施加到调节对象上。

借助作为基本单元的根据本发明的致动器系统也可以实现具有多个、并排放置的梳针的模块，这些梳针分别能由根据本发明的致动器基本单元来调节。

主要与纺织机梳针相关联的是，用于致动器系统的各个组成部分的可用的结构空间是非常有限或狭窄的。可选的发明改进方案对此有所考虑，据此，电磁调节转换器或者牵引电磁体包括带有线圈的印制的电路，尤其是带有导体迹线的非传导的载体材料或者载体基底(例如塑料印制电路板)，这在下文被称为“PCB线圈”。在此，在一个或多个电路板上构造有一个或多个导体迹线，尤其是铜迹线，铜迹线的走向相当于用于产生具有磁牵引力的磁场的电感或者线圈。

为了实现高的牵引力进而形成与之有关的高的调节动态而特别有利的是，PCB线圈以多层技术来构造。在此，线圈或其线匝在多个层上或者在多个上下相叠地布置的且承载有导体迹线的平面上延伸。借此所实现的优点主要在于可实现针对PCB线圈的更高的匝数，由此使磁牵引力得到相应的提升。从定位于实践的设计考虑而得到的是，在具有2个铜层的电路板中，PCB线圈的匝数可以是10，而在具有4个铜层的电路板中，PCB线圈的匝数可以是20。能够想到的是，在梳针宽度为9mm的情况下，匝数为20或者40，而在梳针宽度为12mm的情况下，匝数为30或者60。

为了在具有多个、并排放置的梳针的模块的情况下避免电磁转换器由于其漏磁通以对功能造成损害的方式影响到相邻的、配属于另外的或者相邻的电磁转换器的梳针，根据可选的本发明改进方案，使PCB线圈或其他的电磁调节转换器与用于磁性导磁的铁制的或另外的铁磁性的物体处于作用连接中。优点在于有针对性地集束和引导磁力线，由此引起很小的散射损耗。导磁体例如可以用金属板材制成。根据适宜的实施例，为了防止在相邻的、不配属于调节对象的梳针上或在相邻的、其他的调节对象上起反作用，PCB线圈在其整个宽度上或者至少以一侧完全地优选面式贴靠在导磁体上并固定在那里。固定可以例如通过粘接来实现。

当PCB线圈优选尽可能以如下程度被导磁体围绕或包围或埋入其中，即，仍能够将磁牵引力在所提供的范围内施加到调节对象上时，还可以进一步减少在必要时并不允许的穿过相邻的调节对象的漏磁通。这可以通过如下方式来实现，即，使PCB线圈不仅以长度侧、宽度侧或背侧而且以其端侧或厚度侧全面地贴靠在导磁体上。磁力线在避免漏磁通的情况下的有针对性的传导由此得到了进一步改善，并且还增强了作用到调节对象上的磁牵引力。示例性的本发明改进方案也用于增强磁牵引力，由此，PCB线圈的一个或多个电路板具有留空部或缺口，铁磁性的导磁体填满或布满留空部或缺口。

可选的本发明改进方案也用于实现较高的牵引力，由此为导磁体在其表面上设计出沟槽、凹槽或其他的凹陷部，在其中可以放入PCB线圈。为此，凹陷部的走向可以匹配于PCB线圈的轮廓，尤其是形状锁合(formschlüssig)地以PCB线圈覆盖。在此适宜的是，必要时在具有多个梳针的梳栉模块的情况下在其两个相对置的侧上各承载有一个PCB线圈的铁磁性的导磁体以加厚PCB线圈或相应加厚了PCB电路板的厚度的方式实施。于是可以将沟槽压印到导磁体的表面中，沟槽的深度与PCB线圈的印制电路板厚度相协调或与之相应。铁磁性的导磁量由此得到了进一步提高，并且进一步减少漏磁损耗的发生。

被用作于机械稳定化的是，可选地使用由非铁磁性的、不能磁化的或至少仅能够以能忽略不计的程度磁化的、但却导热的材料构成的承载装置，电磁调节转换器尤其是PCB线圈和/或必要时铁磁性的导磁体安装在该承载装置上。尤其是当所述的部件面式地完全贴靠在承载装置上时，由此也可以实现或促进损耗功率或者损耗热的导出。例如，铝和/或锌适合作为用于承载装置或其零件的制造材料，用以实现能忽略不计的可磁化性和导热能力。

在根据本发明的设计方案的范围中，将承载装置结构化到基板中和适宜地结构化到模块-载体板条中，其中，电磁转换器或者PCB线圈和/或一个或多个导磁体以一侧安放或安置在该基板上，PCB线圈或者电磁转换器和/或一个或多个导磁体以另一侧安装和/或保持在该模块-载体板条上。尤其地，在该设计方案中得到的优点是，纺织机梳针可以以能松开的方式保持在上述的承载装置上，尤其是保持在承载装置的模块-载体板条上。因此，根据本发明的致动器系统可以首先在没有梳针的情况下供应给纺织机的操作者并且被装配在纺织机上；然后，只有在装配好致动器系统之后才由操作者将梳针安装，例如以能松开的方式保持到模块-载体板条上。

能以导热的基板或模块-载体板条实现的优点在于，铁磁性的导磁体在其整个长度的至少绝大部分上优选以面式完全贴靠的方式固定，尤其是安放或安设。因此，尤其是当基板和模块-载体板条彼此固定连接或一体式构造时，除了改进的热导出外也实现了机械加固。

为了控制对电磁转换器，尤其是PCB线圈的通电，并且还为了调控其在电功率方面的消耗，适宜地在线圈-电流回路中使用至少一个电开关元件。因此也提供了简单的用于及时操作转换器的可能性。开关元件可以节省空间地安置在承载装置上或其内部，尤其是安置在基板或模块-载体板条内部。

根据本发明的方法的可选的改进方案在于，通过以较高的电流强度给电磁调节转换器通电来实现调节对象直至止挡部的行程或运动或调节；然后以较低的电流强度进行通电来满足在出现振动的情况下使调节对象稳定地保持在止挡部上。这尤其是由在贴靠在止挡部上时的最低限度的小的气隙所引起，在该情况下能够有较大的吸引力。在本发明的范围内适宜的是，彼此交替地执行对多个电磁调节转换器进行的电驱控或使这些电磁调节转换器产生磁牵引力，由此，可以分别通过其中一个转换器单独地在不受其他的转换器影响的情况下以尽可能最大的动态来实现限定的调节。

附图说明

基于本发明的另外的细节、特征、特征组合、优点和作用由对本发明的优选的实施例的下文描述和附图得到。其中：

图1以透视图示出梳针模块的示意性的略图，该梳针模块具有多个并排布置的梳针，这些梳针分别具有所配属的成对的电磁转换器；并且

图2示出根据图1中的线A-A的简化的剖面图。

具体实施方式

根据图1，彼此平行突出的多个纺织机梳针2以它们各自的端部固定地安装在模块-载体板条1上。梳针2在它们的另外的自由的端部上配设有(未示出的)导纱元件，并且当由各个电磁转换器将以磁方式产生的牵引力施加到梳针上时，梳针可以在那里从一个止挡体向另外的止挡体运动(见图2)。这导致在一个端部上紧固的梳针2的弯曲运动。

与各梳针2彼此相对置的、铁磁性的铁导磁板条3相互平行布置地以在其整个长度上进行热传输的方式安装在导热的、非铁磁性的模块载体-基板4上，并且以其一个端面与模块-载体板条1通过如下方式实体地或者导热地连接，即，根据示例性的图示，使模块-载体板条1垂直地安放在基板4上。分别在两个铁导磁板条3之间相对这些铁导磁板条平行延伸地以能往复弯曲的方式布置有各个梳针2。由包括载体板条1和基板4的载体装置1、4构成的复合体连同所属的、平行的梳针2和铁导磁板条3在内地表现为梳针模块。

为了如弯曲元件那样调整梳针2，使铁导磁板条3在其朝向梳针的侧上分别配设有PCB线圈5，从而靠内的铁导磁板条3于两侧分别承载各一个PCB线圈5。PCB线圈(为了制图简化)分别仅示意性地示出了多层地(根据图1中的示例是两层地)以线匝的方式延伸的、形成电感或线圈的、传导的铜迹线6。两层电路板或多层电路板与以线匝的方式延伸的铜迹线6一起形成PCB线圈5。借助配属给每一个PCB线圈5的开关7可以使所属的铜迹线6或线匝切换成断电或通电。在通电的状态下，基于刚刚接通的PCB线圈5而出现了朝所配属的、直接相对置的梳针2取向的磁场，由此造成了施加到铁磁性实施的梳针2上的牵引力。牵引力使梳针2如在一个端部上被固定地夹紧的弯曲梁那样地受调节或枢转，其中，梳针的自由的、导纱的端部朝止挡部(见图2)的方向受调节。在根据图1的梳针模块中，各个梳针2都可以彼此独立地调节，这是因为借助开关7能够以彼此独立的方式操作分别配属的PCB线圈5。

在根据图2的剖面图中，仅示意性地示出了PCB线圈5的相应的两层电路板或多层电路板。它们分别拥有内部的留空部8，为了进一步增强由线圈线匝产生的磁场，以各个铁导磁板条3的材料填满内部的留空部。为了使铜迹线相对铁导磁板条3绝缘，可以将覆盖涂料铺设到各个PCB线圈5上。优选地，各个PCB线圈5以其电路板体通过粘合固定在所贴靠的铁导磁板条3上。

根据图2的当前的剖面图，PCB线圈5在其内圆周和/或外圆周的绝大部分上，在所示的示例中在至少三个侧上被铁导磁板条3围绕或围边。所致力于的是，各个PCB线圈如下这样地被嵌入或埋入到铁导磁板条中，即，仅使其配属于梳针2或调节对象的那一侧保持敞露，以便不影响磁牵引力施加到梳针2上。这例如能够利用沟槽10来实现，该沟槽在铁导磁板条3中成形到铁导磁板条的朝向梳针2的那一侧的表面中。为此适宜的是，铁导磁板条3相应地例如通过如下方式具有多个厚度，即，它在一侧或两侧扩充了PCB线圈5的厚度。因此可以明显减少漏磁通，进而明显减少对相邻的PCB线圈和梳针的反作用。该效果通过如下方式进一步得到促进，即，提供从PCB线圈外侧与铁导磁板条的最接近的外边缘的确定的间距a。相应地，PCB线圈5向内地定位在各个铁导磁板条3中。

根据图2，在一侧是铁导磁板条3或者PCB线圈5与另一侧是梳针2之间存在有(通过调节可变的)气隙L。当通过由PCB线圈施加的牵引力使梳针2的自由的、具有导纱元件的端部贴靠到止挡体9上时，气隙L获得其最小的跨度。止挡体例如可以与最接近的PCB线圈5或者铁导磁板条3有间隔地布置。

利用根据本发明的致动器系统，尤其是利用根据图1和2所示的实施例可以实现如下的磁牵引力，其允许了具有如下优点的非常动态的运动，即，在梳针2贴靠到止挡体9上的情况下由于随后较小的、最小化的气隙L而可以实现较大的吸引力，尽管梳针模块发生可能的振动，但是该吸引力还是确保了贴靠。PCB线圈5的电感和欧姆电阻对于电流的动态来说得到了在微秒范围内的时间常数。在梳针2进行直至贴靠到止挡体9上的短时的行程运动之后可以减少电流需求。因为磁牵引力与气隙的平方成反比，从而减少了用于将梳针2保持在止挡体9上的电流需求。

如果相应地控制电流，那么可以减小每个致动器或调节转换器的平均功率需求。调节转换器或PCB线圈5以直流电来运行。

附图标记列表

1 模块-载体板条

2 梳针

3 铁导磁板条

4 模块载体-基板

5 PCB线圈

6 铜迹线

7 开关

8 PCB线圈的内部的留空部

a 间距

L 气隙

9 止挡体

10 铁导磁板条内的沟槽

Claims (13)

1.一种用于调节纺织机的梳针(2)的致动器系统，所述致动器系统具有至少两个调节转换器，所述调节转换器布置在用于与调节对象耦合的相对置的侧上，并且能够通过电驱控进行操作，

其中，所述调节转换器均构造为电磁调节转换器并且被布置成用于产生以如下方式取向的磁场，即，在对所述调节转换器进行电驱控和电操作的情况下能够将磁牵引力施加到所述调节对象上，其特征在于，所述至少两个电磁调节转换器各自具有带有至少一个接下来被称为“PCB线圈(5)”的线圈的印制电路板，所述线圈以多层技术来构造，其中，在一个或多个印制电路板上构造有一个或多个导体迹线(6)，所述导体迹线的走向被设计成用于形成产生磁场的线圈，其中，所述线圈或所述线圈的线匝在多个上下相叠地布置的且承载有导体迹线的平面上延伸。

2.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，所述PCB线圈(5)与铁磁性的导磁体(3)处于作用连接中。

3.根据权利要求2所述的致动器系统，其中，PCB线圈(5)以如下程度被导磁体(3)围绕、包围或埋入在所述导磁体中，即，仍能将磁牵引力施加到所述调节对象(2)上。

4.根据权利要求2或3所述的致动器系统，其中，PCB线圈(5)的一个或多个印制电路板具有留空部(8)，铁磁性的导磁体(3)的材料填满或布满所述留空部。

5.根据权利要求2至3中任一项所述的致动器系统，其中，所述导磁体(3)具有沟槽(10)，其中，在所述沟槽中放入或能放入PCB线圈(5)。

6.根据前述权利要求2所述的致动器系统，其特征在于具有由非铁磁性的、不能磁化的或至少仅能够以能忽略不计的程度磁化的、但却导热的材料构成的承载装置(1、4)，PCB线圈(5)和/或所述导磁体(3)安装在所述承载装置上。

7.根据权利要求6所述的致动器系统，其中，所述承载装置(1、4)包括基板(4)和/或模块-载体板条(1)，所述PCB线圈(5)和/或所述导磁体(3)以一侧安放在所述基板上，所述PCB线圈(5)和/或所述导磁体(3)以另一侧安装和/或保持在所述模块-载体板条上。

8.根据权利要求7所述的致动器系统，其中，所述铁磁性的导磁体(3)在其整个长度的至少绝大部分上固定在导热的基板(4)和/或模块-载体板条(1)上。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的致动器系统，其中，PCB线圈(5)配设有电开关元件(7)用于通电，PCB线圈(5)的开关元件(7)布置在承载装置(1、4)上或承载装置的内部。

10.根据前述权利要求1所述的致动器系统，其中，所述梳针(2)以铁磁性的材料形成，并且布置在具有PCB线圈的两个电磁调节转换器之间，

其中，在所述调节对象(2)与其中每个电操作的调节转换器(5)之间形成磁气隙(L)。

11.根据权利要求6至8中任一项所述的致动器系统，其中，所述梳针(2)实施为弯曲元件并且以端部固定在所述承载装置(1、4)上。

12.一种用于特别是在使用根据权利要求1-11中任一项所述的致动器系统的情况下使纺织机的梳针(2)受调节的方法，

其中，两个调节转换器布置在所述调节对象的两侧并且通过各自的电驱控与所述调节对象处于作用连接中，

其中，使用电磁调节转换器(5)，其特征在于，所述电磁调节转换器具有带有接下来被称为“PCB线圈(5)”的线圈的印制电路板，所述线圈以多层技术来构造，并且所述电磁调节转换器被驱控用于产生磁场，

其中，在一个或多个印制电路板上构造有一个或多个导体迹线(6)，所述导体迹线的走向被设计成形成产生磁场的线圈，

其中，所述线圈或所述线圈的线匝在多个上下相叠地布置的且承载有导体迹线的平面上延伸，以及

其中，所述磁场被取向用于将牵引力施加到所述调节对象(2)上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过以较高的电流强度给所述电磁调节转换器(5)通电来实现所述调节对象(2)直至止挡部(9)的行程或运动，并且随后为了使所述调节对象(2)保持在所述止挡部(9)上将通电降低到较低的电流强度。

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