CN109563657A - 针织织带机和相应的织造方法 - Google Patents

Abstract

为了更好地设计针织织带机，尤其是针对对纬纱应力的设置有特殊要求的应用，提出设置用于驱动引纬针的机电致动器以及控制设备。在此，致动器配置为，能够借助所述控制设备至少分别在特定范围内预先选择引纬时的最终位置和返回的引纬针的位置和/或引纬针的运动的起始时刻和/或引纬针的运动的瞬时速度。

Description

针织织带机和相应的织造方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的针织织带机。此外，本发明还涉及相应的织造方法。

现有技术

针织织带机用于通常具有最大约40cm的宽度的带幅的织造，并且借助纬针将纬纱置入开放的梭道中。像通常一样引纬针的驱动器借助机械耦连装置与织机的主轴相连的织机从文献CH 633 331 A中已知。在此关键的是，织造过程、也即梭口构成和旨在制品止挡的织筘的运动与引纬同步进行，其中，例如已经在文献WO 2004/092 467 A中所提出的，根据织机的运行状态，为梭口构成设置“硬”同步装置、也即严格同步的同步装置和“软”同步装置、也即在一定程度上允许梭口构成提前或滞后的同步装置。然而在这种织机中引纬也始终被设置为“硬”同步的，因为纬针恰恰必须在其整个投梭时长内始终面临开放的梭口。织带机的引纬针在此通常进行月牙状的运动，如在文献CH 633 331 A中所述，所述月牙状的运动源自由织机的主轴引发的往复摆动。然而对于特定的应用，这种由织机的主轴引发对引纬针的驱动的织机受到特定的限制。这种应用是具有变化的带宽的带幅的制造。因此，在从较高宽度过渡至较低宽度和反之从较低宽度过渡至较高宽度时，如果纬针罔顾编织的带幅的宽度始终经过相同的引纬路径，在这种织机中就会出现难看的、被本领域技术人员认定为出错的织物点。这是因为，尤其在较大带宽至较小带宽之间和从较小带宽至较大带宽的过渡区域中无法轻易地使纬纱应力保持恒定。在其他使用针织织带机的一般的应用中(其中使用传统的内啮合技术，在这种技术中纬针运动或多或少由主轴刚性地驱动)，通过纬针选择不同的纬纱——通常是不同样色的纱，但是也可以是不同材料性质的纱。在此，在不同位置接收的不同的纬纱的纬纱应力要保持相同也看起来是有问题的。此外，在针织织带机的特定应用中，纬针投梭运动的起始时刻也是特别关键的。一方面当在例如辅助纱(比如根据文献EP 2395140 A1或WO2007/071077 A1的天线纱或如在EP 3141642 A1中的效果纱)的针刺状投梭中时是这种情况，但是另一方面也完全普遍的是，经纱在梭口转换时不能足够迅速地分离，由此在梭口转换时不能精确地进行引纬。具体而言，最后提到的问题原则上也可以利用更高的梭口动程或显著下降的织造速度来解决；然而这种解决方案由于不同的原因部分是不期望的。此外，在文献EP 1526199A1中描述了这种针织织带机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，将针织织带机中的引纬设计为，引纬针的路径和引纬的起始时刻能够尽可能自由地改变，而在引纬针的主轴与驱动器之间不需要复杂的传递装置。

上述技术问题通过根据权利要求1的针织织带机来解决。在此，本发明的措施首先实现了意料之外的高灵活性。通过将用于对用于引纬针的驱动电机进行控制的控制装置构造为，能够实际上针对每次引纬自由选择对引纬针的预设的投梭最终位置和复位最终位置的控制，在带宽变化的情况下分别能够为纬针的最佳投梭路径编程，其中，例如在向不同宽度的编织的带过渡时，能够使纬纱应力保持均匀。在纬针要选择性地接收不同的纬纱时的问题以相同或类似方式通过本发明的措施来解决。显然，利用可通过控制装置编程的(作为旋转驱动器或线性驱动器的)引纬致动器，还能够预先确定起始时刻和投梭速度，而不仅仅是引纬针的路径。尤其在此对于借助扳机或类似装置置入织物中的辅助纱，还可以考虑临界边界条件。在当前情况下，将纬纱的从投梭侧进入纺织设备并且返回到经纱的部分称为“纬纱圈”。

根据本发明的针织织带机的机电致动器可以有利地构造为旋转驱动器，优选构造为伺服电机或步进电机，其中，引纬针则通过带式驱动器或履带驱动器或通过曲柄驱动器与旋转致动器的轴固定地相连。在此，旋转致动器可以以特定角度以往复运动的形式执行摆动运动，因此直接或例如通过(例如作为增速装置或减速装置的)带式驱动器或履带驱动器与引纬针相连，或者可以执行完整的圆周运动，然后例如通过曲柄驱动器执行引纬针的运动。至少对于特定应用来说，特别有利的是，机电驱动器构造为线性驱动器，同样优选构造为伺服电机或步进电机。因此，在这种情况下，代替对于引纬针常见的月牙状路径，实现了笔直的、也即几何上短的——优选垂直于经纱地取向的引纬针路径。在这种情况下，作为刚性的、但却最简单的技术方案设置为，将引纬针与线性电机的升降轴固定地相连，作为备选通过带式驱动器或履带驱动器或借助推杆、齿条、棘轮或杠杆驱动器相连。当驱动器与多个、优选并排布置的同步的织带装置(其分别具有引纬针)相连时，后者的设计方式是特别有利的。为了减轻致动器的负荷，有利的是，致动器、引纬针连同复位弹簧装置的两个复位弹簧一起构成弹簧/质量系统。根据权利要求9有利的是，针织织带机具有用于制造宽度变化的带幅的部件，其中，所述部件尤其可以具有Y形的、优选其高度可调节的织筘。根据权利要求10有利的是，针织织带机具有用于接收并且存储不同类型的纬纱的部件，其中，例如在文献WO2012/163571A2中描述了有利的部件。本发明的其他细节由从属权利要求给出。上面提到的以及所要求保护的在下面的实施例中描述的根据本发明要使用的元素在其尺寸、形状设计、材料应用及其技术设计方面没有特别的例外情况，因此在相应的应用领域已知的选择标准可以不受限制地使用。

附图说明

本发明的主题的其他细节、优点和特征由以下对附图的描述给出，在附图中示例性地阐述根据本发明的针织织带机或其引纬装置。在附图中：

图1示出了处于“梭口开放”状态的根据本发明的第一实施方式的引纬装置，其具有与引纬针直接相连的旋转致动器；

图2示出了处于“筘止挡”状态的根据图1的实施方式的引纬装置；

图3示出了处于“梭口开放”状态的根据本发明的第二实施方式的引纬装置，其具有借助齿形带与引纬针相连的旋转致动器；

图4示出了处于“筘止挡”状态的根据图3中的实施方式的引纬装置；

图5示出了处于“筘止挡”状态的根据本发明的第三实施方式的引纬装置，其具有借助曲柄传动机构与引纬针相连的旋转致动器；

图6示出了处于“梭口开放”状态的根据图5中的实施方式的引纬装置；

图7示出了处于“筘止挡”状态的根据本发明的另一种实施方式的引纬装置，其具有借助齿形带与多个引纬针相连的旋转致动器；

图8示出了处于“梭口开放”状态的根据本发明的一种备选实施方式的引纬装置，其具有与引纬针直接相连的线性致动器；

图9示出了处于“筘止挡”状态的根据图9中的实施方式的引纬装置；

图10示出了处于“筘止挡”状态的根据本发明的另一种实施方式的引纬装置，其具有借助推杆与多个引纬针相连的线性致动器；

图11示出了根据本发明的另一种实施方式的引纬装置，其中，致动器和引纬针连同复位弹簧装置一起构成弹簧/质量系统；

图12a示出了左侧转折点的按照图1的纬纱的应力情况(纬纱三角)；

图12b示出了右侧转折点的按照图8的纬纱的应力情况(纬纱三角)；

图13a示出了不同位置处的纬纱馈送情况，

图13b示出了纬针位置(β)关于织造过程(主轴)的相位(α)的曲线图，

图13c示出了纬纱需求关于织造过程(主轴)的相位(α)的曲线图，以及

图13d示出了纬纱应力(F_s)关于织造过程(主轴)的相位(α)的曲线图；

图14a示出了在引纬针延迟地进入梭口的情况下纬针位置(x)相对于右侧终点关于织造过程(主轴)的相位(α)的曲线图，以及

图14b示出了在“正常的”梭口进入相位角(α₁)和根据图14a的纬针的延迟的梭口进入相位角(α₂)下梭口开放度(ξ)关于织造过程的相位(α)的曲线图；

图15a-n示出了处于不同的运行状态的引纬装置与用于进行纬纱转换的设备，

图16a-e示出了配置为用于带幅的宽幅/窄幅织造的引纬装置；以及

图17示出了具有受控致动器的引纬装置的调节回路。

具体实施方式

在图1和2中借助主要元素示出了本发明的第一实施方式。在“梭口开放”状态(图1)，引纬针10借助与引纬针10直接相连的旋转致动器30插入具有经纱4的开放的梭道8中，而在“筘止挡”状态(图2)，引纬针10借助旋转致动器30从织物9离开，织筘20止挡在已经织造的织物9上并且梭道8关闭。显然，旋转致动器在此情况下执行摇摆运动。对比这两个附图可以看到，在所示出的两个位置，纬纱相应地在纬纱导引环14a、最后的纬纱圈10b与引纬针10上的纱接收部10a之间形成纬纱三角。在这里示出的单个纬纱的情况下，纱接收部10a同样也是环。相应地在梭道8内在引纬针10的特定位置退化成线的该三角，是本发明及其实施方式进一步讨论的主题。然而，首先描述图1和2所示的实施方式的特定变形方案。在图3和4中，直接驱动被带式或履带驱动器34的齿形带代替。其原因可能在于特定的有利的加速比或减速比、也即在于旋转致动器30的设计或者也在于当前的场地情况。旋转致动器30又执行摇摆运动。在图5和6中，直接驱动被曲柄驱动器36代替。在这种情况下，可以配置并且运行旋转致动器30，使得旋转致动器不能执行摇摆运动，而能够执行圆周运动。在图7中示出了处于“筘止挡”状态的根据本发明的进一步扩展的一种实施方式的引纬装置，其具有旋转致动器30，旋转致动器30借助具有齿形带的履带驱动器34与多个并排布置的、分别具有引纬针10的织造设备相连。然而，旋转致动器30可以被线性致动器30a代替，如图8至10所示。图8示出了处于“梭口开放”状态的具有直接与引纬针相连的线性致动器30a的这种引纬装置，图9示出了“筘止挡”状态。图10示出了处于“筘止挡”状态的具有借助推杆38与多个引纬针10相连的线性致动器30a的引纬装置。在图11中示出了致动器30a和引纬针10连同复位弹簧装置50的两个复位弹簧52和54一起构成弹簧/质量系统的实施方式。如果该弹簧/质量系统自平衡位置偏离位移A，然后被释放，则该弹簧/质量系统以其固有频率ω₀振荡。这种运动方式对应于单纯的正弦曲线：

s(t)＝A*sin(ω₀*t)A＝振幅[m],t＝时间[秒]

摩擦力使振荡减弱，从而使振荡减小并且最终停止。固有频率主要与运动的质量和弹簧常数有关，并且根据以下公式来计算：

ω₀ ²＝c/m c＝弹簧常数[N/m],m＝运动的总质量[kg]

在理想情况下，调整系统，使得在生产运行中主轴旋转的频率与引纬系统的固有频率一致。然后，线性致动器30a仅必须克服摩擦力并且对小的频率偏差进行校正。通过这种方式能够实现引纬系统的非常节能的运行。一旦主轴旋转频率降低至引纬系统的固有频率以下，和/或引纬系统的运动方式偏离单纯的正弦曲线，则线性致动器必须为运动的同步施加更大的力，因为线性致动器必须抵消固有频率或者必须支持固有频率。假设振荡系统中的摩擦

不会过大，则当纬针必须在机器停止时停止在其最终位置时，出现要由线性致动器施加的最大的力F_max＝c*A。

现在，在图12a和12b中说明上面提到的纬纱三角。借助纬纱输送件18通过环18a和纬纱应力弹簧18b向纬纱导引环馈送纬纱14。在图12a中示出了在引纬针10从梭口向外运动时的纬纱几何形状。当纬针环(在位置B处)与线段A(纬纱导引环14a的位置)-D(纬纱14在右侧带幅边缘上缠结的位置)在点B'处相交时，也即当三角退化为线时，出现最小纬纱应力。相反，当引纬针10到达左侧的转折点或止挡在筘上时，出现最大纬纱应力。由线段A-B-C-D与线段A-D的差得到该最大应力的量。相反，在图12b中示出了纬针向梭口内运动时的纬纱几何形状的情况。当纬针环与线段A-E(E作为左侧的带幅边缘的位置)相交时，出现最小纬纱应力。当纬针到达右侧的转折点时，出现最大纬纱应力。这里，由线段A-B-E与线段A-E的差得到该最大应力的量。不同位置处、也即纬纱输送件18之后的I_t、纬纱应力弹簧18b处的I_s以及纬纱导引环14a之后的I_v处的纬纱馈送的情况在图13a中以几何方式示出，并且在图13c中作为关于织造过程(主轴)的相位角的曲线图示出。相应的纬针位置β由图13b的曲线图得出，并且应力F_s由图13d的曲线图得出。

现在，这种情况可以通过本发明得到改善，这应当在不同的应用中显示。

作为第一应用示例，借助图14a和14b阐述引纬针10a的延迟的梭口进入角度。当引纬针10与在正常进入α₁/ξ₁的情况下相比稍晚在点α₂/ξ₂进入梭道8中时，梭道已经进一步打开。这对于倾向于夹紧的经纱而言是有利的。梭口越大幅地打开，则经纱应力越高，并且上梭口纱与下梭口纱之间的夹紧越可能松脱。此外，在引纬针10延迟地进入梭道8中时，也为此提供了更多时间。最终，显著提高了针对下刺的安全性，也即针对经纱误置时的投梭的安全性，经纱误置时的投梭导致错误织物点。该优点在例如具有扳机的刺绣织机中对于辅助纱的投梭更为明显。在这种刺绣织机中，必须在纬纱进入梭口之前，将刺绣针没入下梭口中。因为刺绣针的插入运动是非常时间关键的(大的加速度)，因此纬针的延迟的进入允许更高的转速。

作为另一个应用示例，借助图15a至15n阐述纬纱转换。在此，在图15a、15c、15e、15g、15i和15k中分别示出了自上方观察的纬纱情况，并且在图15b、15d、15f、15h和15j中分别示出了自侧面观察的纬纱情况，同时在图15l-n中关于织机的相位角示出了相应的纱线应力。图15a至g示出了从纱导引器(环)A1中的纬纱至纱导引器A2中的纬纱的纬纱转换。在图15a和b中，只要要投入纬纱14，则纱导引器A1位于高位并且保持在高位。在图15c和d中，当纬针叉19与线段A1-D相交时，纬纱14停留在纬针叉19中，因为只要纱导引器A1保持在高位，则纬纱被穿引到纬针叉中。在图15e和f中示出了一旦从梭道8向外运动的纬针叉19与线段A2-C相交，则纱导引器A3和A4就从高位转换至低位或从低位转换至高位。相应的纬纱15和17由此不被置入纬针中，而是像“正常的”经纱一样被捆扎到左侧的带幅边缘中。纱导引器A2停留在低位，因为其要在下一个循环中将第2号纬纱置入纬针叉中。在图15g和h中示出了当纬针开始其后退运动时，纱导引器A1从高位过渡至低位。一旦纬针叉与线段A1-D相交，则纬纱14因此从纬针叉落入下梭口中。纱导引器A2同时从低位过渡至高位。但是纬纱15尚未被置入纬针叉中，而是拖在从梭口移出的纬针的背部。在图15i和j中示出了一旦纬针叉与线段A2-C相交，则纬纱15弹入纬针叉19中并且在下一个循环中被投入梭口中。现在，借助图15k(从纬纱14至纬纱17的转换)阐述应力情况。在此，决定性的是，一方面最小应力不应下降至特定的值以下(在该示例中不低于0.2N)，因为否则会导致织物错误点，另一方面不应增大至特定的值以上，因为否则结果是纱应力过大(不应高于0.5N)并且导致撕裂。在图15l中，纱导引器A1中的纬纱14被投入，纬针摆动角为β'；纬纱应力在可接受的(健康的)范围内。在图15m中示出了应当并且能够通过本发明避免的情况。纱导引器A4中的纬纱17被投入，纬针摆动角在没有本发明的措施的情况下是β'。纬纱应力过于剧烈地摇摆，此外，筘止挡时的纬纱应力比设置的高。通过本发明的措施，根据图15n，当纱导引器A4中的纬纱17被投入时，纬针摆动角减小为β”。由此，纬纱应力又在可接受的(健康的)范围内。

在图16a至e中说明本发明的另一个应用示例。在图16a中示出了“宽”带幅中的织物点，而在图16b中示出了收窄的带幅的织造。在此，这里仅为了简化图示，带幅仅在一侧(在此为左侧)减小。然而这对于根本问题和借助本发明对该问题的解决没有影响。在图16c中示出了宽带幅在纱线应力方面的初始情况(图16a)。纬针摆动角是β'并且纬纱应力处于可接受的(健康的)范围内。在没有本发明的措施的情况下，在过渡至窄带幅时出现根据图16d的情况。带幅是窄的，当保持纬针摆动角β'时，纬纱应力在筘止挡时明显更小。现在，通过本发明的措施，能够实现根据图16e的情况。带幅是窄的，纬针摆动角提高至β”。由此，纬纱应力在筘止挡时又与在宽带幅时一样高。

原则上，利用致动器30或30a中的步进电机可以确保一贯可靠的运行，然而，在伺服电机的情况下保证在希望的阶段保持对引纬针的控制、由此保持引纬针的运动看起来是合理的。这利用如图17所示的调节来保证，其中，该调节在步进电机中也完全是合理的，因此步长不会失去节奏。为此，需要借助传感器(旋转角测量设备110)进行旋转角测量，然后传感器的测量值可以用于调节回路100中的反馈。如图17中所示，为此设置了相应的控制设备32。因此，其结果是，将引纬针的(例如从主轴量取的)额定运动曲线与实际运动曲线进行比较并且重新进行调节。可以使用简单的(在这种情况下为数字的)一阶调节器。

借助调节优化针织织带机的可能性当然不限于此。例如可以通过例如选择延迟Δα(图14a和14b)，使得在投梭开始时尤其是经纱不再处于错误的位置，来对制造速度进行优化。

附图标记清单

4 经纱

8 梭道

9 织物

10 引纬针

10a 引纬针上的纱线接收部

10b 最后的纬纱圈

11 引纬针的轴

14 纬纱或第一纬纱

14a 纬纱导引环

15 第二纬纱

16 第三纬纱

17 第四纬纱

18 纬纱输送部

18a 纬纱环

18b 纬纱应力弹簧

19 纬针叉

20 织筘

30 旋转致动器

30a 线性致动器

32 控制设备

34 带式或履带驱动器

36 曲柄驱动器

38 推杆

40 具有变化的宽度的带幅

50 复位弹簧装置

52 复位弹簧

54 复位弹簧

100 调节回路

110 旋转角测量设备

A1 第一纬纱的纬纱导引器

A2 第二纬纱的纬纱导引器

A3 第三纬纱的纬纱导引器

A4 第四纬纱的纬纱导引器

Claims (12)

1.一种针织织带机，其具有织物点(20)，经纱(4)能够在所述织物点上借助至少一个纬纱(14)相互缠结；具有用于馈送经纱(4)的设备；具有用于馈送至少一个纬纱(14)的设备；还具有用于由经纱(4)形成梭道(8)的梭口构成设备；还具有用于将纬纱圈投入梭道(8)中的至少一个引纬针(10)；并且具有用于止挡纬纱圈的织筘(20)，其中，设置有用于驱动引纬针(10)的机电致动器(30、30a)以及控制设备(32)，

其特征在于，

致动器(30)配置为，能够借助所述控制设备(32)至少分别在特定范围内预先选择引纬时的引纬针(10)的最终位置和返回的引纬针(10)的位置和/或引纬针(10)的运动的起始时刻和/或引纬针(10)的运动的瞬时速度。

2.根据权利要求1所述的针织织带机，其特征在于，机电致动器构造为旋转致动器(30)、优选构造为伺服电机或步进电机。

3.根据权利要求2所述的针织织带机，其特征在于，引纬针(10)与旋转致动器(30)的轴固定地相连。

4.根据权利要求2所述的针织织带机，其特征在于，引纬针通过带式驱动器、履带驱动器或曲柄驱动器(34、36、38)与旋转致动器(30)的轴相连。

5.根据权利要求1所述的针织织带机，其特征在于，机电致动器构造为线性致动器(30)。

6.根据权利要求5所述的针织织带机，其特征在于，引纬针(10)与线性致动器(30a)的升降轴固定地相连。

7.根据权利要求5所述的针织织带机，其特征在于，引纬针(10)通过带式驱动器或履带驱动器(34、36)、推杆(38)、棘轮或杠杆传动装置与线性致动器(30a)相连。

8.根据上述权利要求中任一项所述的针织织带机，其特征在于，致动器(30、30a)和引纬针(10)连同复位弹簧装置(50)一起构成弹簧/质量系统。

9.根据上述权利要求中任一项所述的针织织带机，其特征在于，织机配备有用于制造宽度(40)变化的带幅的部件。

10.根据上述权利要求中任一项所述的针织织带机，其特征在于，织机构造为，引纬针(10)配备有用于接收并且存储不同类型的纬纱(14、15、16、17)的部件。

11.根据上述权利要求中任一项所述的针织织带机，其特征在于，织机构造为，能够借助扳机或作用基本上相同的部件将辅助纱、例如效果纱或天线纱置入织物中，并且控制设备(32)构造为，在不受引纬针(10)干扰的情况下保持引纬针(10)和扳机或作用基本上相同的部件。

12.根据上述权利要求中任一项所述的针织织带机，其特征在于，控制设备(32)是调节回路(100)的一部分，其中，在引纬针(10)的轴(11)上设置旋转角测量设备(110)，所述旋转角测量设备与额定旋转角进行比较并且用于致动器(30、30a)的调节。