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Die Erfindung betrifft eine Strickmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Bewegungseinleitung in die Nadeln von Strickmaschinen wird nach wie vor in aller Regel durch Schlossteile bewirkt, die mithilfe eines Schlittens über die Nadelbetten hinwegbewegt werden. Die Schlossteile weisen Steuerkurven für die Füße der für den Strickvorgang ausgewählten Nadeln auf. Dabei wird angestrebt, dass möglichst wenige Stricknadeln gleichzeitig am Maschenbildungsvorgang beteiligt sind, d. h. dass ausgetriebene Nadeln möglichst schnell wieder zurückgezogen werden müssen. Dies hat zur Folge, dass der Teil der Steuerkurve, der die ausgetriebenen Nadeln zurückzieht, sehr steil verläuft. Der Winkel dieses Steuerkurvenabschnitts hat sich seit den ersten Strickmaschinen praktisch nicht verändert.
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Bei Flachstrickmaschinen bewegen sich die Strickschlösser außerdem im Regelfall abwechselnd von links nach rechts und von rechts nach links über das Nadelbett, um in die Nadeln die für die Maschenbildung nötigen Bewegungen einzuleiten. Deshalb müssen bei Flachstrickmaschinen die Strickschlösser symmetrisch gestaltet sein. Dies hat zur Folge, dass die Geschwindigkeit der Stricknadeln bei ihrer Vortriebsbewegung zur Maschenbildung gleich der Geschwindigkeit bei ihrer Rückzugsbewegung ist, obwohl für eine sichere Maschenbildung bei der Vortriebsbewegung der Nadeln gänzlich andere Kriterien erfüllt sein sollten als bei der Rückzugsbewegung. Zudem werden die Bewegungen für den Vortrieb und den Rückzug der Stricknadeln gleichförmig eingeleitet, obwohl es bei der Vortriebsbewegung und bei der Rückzugsbewegung deutlich günstiger wäre, wenn die Nadeln mit veränderbarer Geschwindigkeit bewegt werden könnten.
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Aufgrund dieser seit langem bekannten Nachteile des Nadelantriebs mittels Strickschlössern wurden schon Strickmaschinen mit einem Einzelnadelantrieb vorgeschlagen. So wird in der
EP 0 717 136 A1 ein autarker Antrieb für jede Nadel einer Flachstrickmaschine gezeigt und beschrieben. Dabei ist jede Nadel mit einem Linearmotor gekoppelt, der so angesteuert werden kann, dass die Nadel ihre Vortriebs- und Rückzugsbewegung in der für die Maschenbildung optimalen Abfolge und optimalen Geschwindigkeit ausführen kann. Da selbst bei Maschinen mit relativ kurzen Nadelbetten mehr als 1.000 Nadeln bewegt werden müssen, ist diese bekannte Lösung aufgrund des für jede Nadel benötigten Linearmotors kostenintensiv und erfordert außerdem einen hohen Steuerungsaufwand. Zudem müssen diese vielen Linearmotoren mit Strom versorgt werden, was sich äußerst negativ auf die Energiebilanz der Maschine auswirkt und zu einer großen Wärmeentwicklung führt.
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In der
DE 195 31 964 A1 wird eine Flachstrickmaschine beschrieben, in deren Schlitten Steuerschieber gelagert sind, die mit ihrem vorderen Ende einen Nadelfuß formschlüssig umgreifen können und an ihrem hinteren Ende von einem Schrittmotor beaufschlagt werden. Dabei sind auf dem Schlitten mehrere Steuerschieber nebeneinander im gleichen Abstand wie die Stricknadeln angeordnet. Die durch die Schrittmotoren in die Steuerschieber eingeleiteten Bewegungen werden auf die Nadeln übertragen und treiben diese aus oder ziehen diese zurück. Um einen kontinuierlichen Maschenbildungsvorgang zu ermöglichen, sind bei der bekannten Vorrichtung zwei Schlitten vorgesehen, die auf übereinander angeordneten Bahnen über die Nadelbetten gleiten. Die Nadeln weisen zwei zueinander versetzte Füße auf, wobei die Steuerschieber der beiden Schlitten jeweils an einem der beiden Füße angreifen können. Zunächst wird einer der Schlitten in Position gebracht und mithilfe seiner Steuerschieber die Nadeln zur Maschenbildung bewegt, während der zweite Schlitten unmittelbar anschließend an den ersten Schlitten in Position gebracht wird. Sobald der zweite Schlitten mit seinen Steuerschiebern die Nadeln beaufschlagt, wird der erste Schlitten vor den zweiten Schlitten bewegt, um anschließend die nächstfolgenden Nadeln bewegen zu können.
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Diese Lösung benötigt deutlich weniger Motoren als die in der
EP 0 717 136 A1 beschriebene Lösung. Allerdings müssen zwei Schlitten mit einer zugehörigen Antriebs-, Führungs- und Steuereinrichtung vorgesehen werden, wodurch auch diese Lösung nach relativ aufwändig ist.
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Aus der
CH 227 781 A und der
EP 0 235 987 B1 sind jeweils Flachstrickmaschinen mit einem elektromagnetischen Einzelnadelantrieb bekannt, bei denen jedoch jeder Stricknadel mindestens ein Stator zugeordnet ist. Die Statoren sind dabei fest an der Maschine angeordnet. Bei diesen Flachstrickmaschinen muss also je Nadel ein Linearmotor bereitgestellt werden, wodurch der Antrieb der Nadeln sehr aufwändig wird. Auch bei der aus der
EP 0 578 166 A1 bekannten Rundstrickmaschine sind feststehende Statoren angeordnet. Über die in mehreren Reihen übereinander angeordneten Statoren werden Läufer in Form von Schiebern hinwegbewegt. Auch diese Maschine erfordert somit eine hohe Anzahl an Statoren.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strickmaschine zu schaffen, bei der die Nadeln auf rationelle Weise einzeln und entsprechend den Erfordernissen des Maschenbildungsprozesses angetrieben werden können.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Strickmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bei der erfindungsgemäßen Strickmaschine kann somit jede einzelne Nadel entsprechend der für den angestrebten Maschenbildungsvorgang optimalen Bewegungsablaufs angesteuert werden. Insbesondere kann der Nadelaustrieb mit einer geringeren Geschwindigkeit vorgenommen werden als die Rückzugsbewegung der Nadel. Auch eine Variation der Geschwindigkeit während der Austriebs- und Rückzugsbewegung ist möglich. Weiter lassen sich mit der erfindungsgemäßen Strickmaschine höhere Geschwindigkeiten erzielen als bei Strickmaschinen mit Schlössern als Nadelantriebseinrichtungen. Die Reibung zwischen den Nadelfüßen und den Steuerkurven in den Schlossteilen entfällt bei der erfindungsgemäßen Strickmaschine. Dadurch erleiden die Nadeln außerdem einen geringeren Verschleiß. Von ihrer Leistungsfähigkeit entspricht damit die erfindungsgemäße Strickmaschine derjenigen mit Einzelnadelantrieb aus der
EP 0 717 136 A1 , ohne jedoch deren Nachteile der hohen Kosten und des hohen Stromverbrauchs aufzuweisen. Dabei kann die erfindungsgemäße Strickmaschine sowohl eine Flachstrickmaschine als auch eine Rundstrickmaschine mit zylindrischen Nadelbetten sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die Elektromotoren Linearmotoren sein, wodurch sich der Aufbau der Nadelantriebsvorrichtung stark vereinfacht. Die Linearmotoren können dabei asynchrone oder synchrone Linearmotoren und sowohl als Servomotoren als auch als Schrittmotoren ausgestaltet sein.
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Die Nadelantriebseinrichtung wird mittels eines Schlittens längs des mindestens einen Nadelbetts bewegt. Die Führung, Lagerung und der Antrieb des Schlittens kann dabei identisch von den bekannten Strickmaschinen mit Strickschlössern übernommen werden. Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, mehrere Schlitten mit mehreren Nadelantriebsvorrichtungen vorzusehen. Handelt es sich bei der Strickmaschine um eine Flachstrickmaschine, so können auf diese Weise mehrere Gestricke parallel gefertigt werden.
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Die Ausgestaltung und Anordnung der Statoren kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen gewählt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, alle Statoren gleich lang zu gestalten. Dies hat den Vorteil, dass nur ein Typ von Stator zur Verfügung gestellt werden muss, was die Herstellung der Strickmaschine vereinfacht.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung kann die Länge der Statoren dagegen unterschiedlich sein und der durch sie zu bewirkenden Hubbewegung der Nadeln angepasst sein. Die Baulänge der Statoren kann somit auf den Arbeitsbereich abgestimmt werden.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn die Statoren lückenlos aneinander anliegen, also einen Statorstrang bilden, sodass die Läufer der Nadeln stets im Einflussbereich einer der Statoren bleiben.
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Mittels der Statoren und den mit den Nadeln verbundenen Läufern kann in die Nadeln nicht nur eine Antriebskraft sondern auch eine Haltekraft eingeleitet werden. Damit ist es möglich, die Nadeln nicht nur vorzutreiben und zurückzuziehen, sondern auch in einer Zwischenposition stabil zu halten.
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Weitere Vorteile ergeben sich, wenn jeder Stator in Längsrichtung in zwei Hälften aufgeteilt ist, wobei in jeder Hälfte ein vom Feld der anderen Hälfte unabhängiges elektrisches Feld erzeugbar ist. Dadurch erfahren die Läufer der Nadeln beim Übergang von einem Stator zum nächsten Stator keinen Beschleunigungsruck. Es entsteht vielmehr eine gleichmäßige Bewegung der Nadeln.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strickmaschine kann die Nadelantriebseinrichtung mehrere in Bewegungsrichtung der Nadeln übereinander angeordnete Reihen von Statoren aufweisen, wobei die Statoren der verschiedenen Reihen seitlich versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ist bei sehr feiner Nadelteilung vorteilhaft. Bei sehr feiner Nadelteilung sind die Läufer benachbarter Nadeln an unterschiedlichen Positionen angeordnet, die jeweils der Lage einer der Reihe von Statoren entspricht. Dadurch können die Läufer und die Statoren eine größere Breite aufweisen als der Abstand von Nadel zu Nadel.
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Die Breite der Statoren muss mindestens gleich der Breite der Läufer sein, vorzugsweise jedoch größer als diese. Damit ist sichergestellt, dass der Stator während des Hinweggleitens über den Läufer diesen beschleunigen kann.
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Für die Anordnung der Läufer an den Nadeln bzw. an mit den Nadeln zusammenwirkenden Steuerelementen sind ebenfalls unterschiedliche Möglichkeiten gegeben. So kann der Läufer beispielsweise auf der Oberseite des Nadelschafts angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung sind dann allerdings Vorrichtungen notwendig, die Nadeln in den Nuten des Nadelbetts zu halten, wenn die Statoren über die Läufer hinwegbewegt werden, da diese auf die Läufer auch eine Anziehungskraft ausüben.
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Bei einer anderen Alternative können die Läufer auf der den Nadelhaken entgegengesetzten Seite des mindestens einen Nadelbetts über dieses vorstehen und beidseitig von Statoren beaufschlagbar sein. Die Läufer können dabei unmittelbar am Nadelschaft oder an einem mit den Nadeln zusammenwirkenden Steuerelement angeordnet sein. Durch die beidseitige Beaufschlagung von Statoren heben sich deren Anziehungskräfte auf den Läufer auf, sodass keine zusätzlichen Vorrichtungen zum Halten der Nadeln in den Nuten des Nadelbetts erforderlich sind.
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Die erfindungsgemäße Strickmaschine kann sowohl mit Zungennadeln als auch mit Schiebernadeln ausgestattet sein. Bei den Zungennadeln wird die Öffnungs- und Schließbewegung der Zunge vom Faden bewirkt. Bei Schiebernadeln muss der Schieber aktiv geöffnet und geschlossen werden. Dazu kann die Nadelantriebseinrichtung zusätzliche Statoren zur Beeinflussung von an den Schiebern der Schiebernadeln angeordneten Läufern aufweisen.
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Im Folgenden werden verschiedene beispielhafte Ausgestaltungen von Nadelantriebseinrichtungen erfindungsgemäßer Strickmaschinen mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung;
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2 eine Teilansicht in Pfeilrichtung X auf die Einrichtung aus 1;
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3 eine der 3 entsprechende Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung;
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4 eine vergrößerte Detaildarstellung der Nadelantriebseinrichtung aus 3;
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5 eine der 4 entsprechende Darstellung der Nadelantriebseinrichtung beim Halten einer Nadel;
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6 eine schematische Detaildarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung;
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7 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung;
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8 eine Seitenansicht der Nadelantriebseinrichtung aus 3;
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9 eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung;
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10 eine Seitenansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung;
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11 eine Seitenansicht eines siebten Ausführungsbeispiels einer Nadelantriebseinrichtung.
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Die schematische Darstellung aus 1 zeigt in der Draufsicht in durchgezogenen und gestrichelten Linien ein erstes Ausführungsbeispiel einer Nadelantriebseinrichtung und in strichpunktierten Linien die Schlossteile einer Nadelantriebseinrichtung nach dem Stand der Technik zum Vergleich.
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Bei der dargestellten Nadelantriebseinrichtung 100 handelt es sich um eine Nadelantriebseinrichtung für eine Flachstrickmaschine mit Zungennadeln. Sie wird gebildet von einer Reihe nebeneinander angeordneter Statoren 1.1 bis 1.19, die an einem hier nicht näher dargestellten Schlitten angeordnet und in Nadelbewegungsrichtung ausgerichtet sind. Die Statoren 1.1 bis 1.19 wirken mit Läufern 2 zusammen, die an Nadeln oder an mit den Nadeln zusammenwirkenden Steuerelementen befestigt sind, von denen hier nur ein Nadelfuß 51 gezeigt ist. Die Statoren 1.1 bis 1.19 und die Läufer 2 bilden zusammen Linearmotoren. Die Statoren 1.1 bis 1.19 und die Läufer 2 ersetzen die strichpunktiert eingezeichneten Schlossteile 60, 61, 62, 63 herkömmlicher Nadelantriebseinrichtungen und bilden deren Antrieb der einzelnen Nadeln in optimierter Weise nach.
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Die auf einer hier nicht näher dargestellten Schlossplatte angeordneten Schlossteile 60 bis 63 werden mithilfe eines Schlittens beispielsweise in Pfeilrichtung SB von rechts nach links über das Nadelbett hinwegbewegt. Sobald diese Bewegung beginnt, wird durch das Austriebsteil 60 in einen Nadelfuß 51, der durch ein nicht dargestelltes Schlossteil in eine Nadelfußgrundposition NFG gebracht worden ist, eine Vortriebsbewegung in Richtung des Pfeils V eingeleitet. Damit wird auch die Nadel in Pfeilrichtung V vorgetrieben. Die Vortriebsbewegung hält solange an, bis der Nadelfuß 51 seine höchste Vortriebsposition NFH erreicht hat. Anschließend zwingt die durch die Schlossteile 60 und 61 gebildete Steuerkurve für den Nadelfuß 51 die Nadel in eine Rückzugsbewegung in Pfeilrichtung R. Die Rückzugsbewegung wird anschließend durch den Nadelsenker 63 fortgesetzt. Wenn der Nadelfuß 51 die Kulierposition NFK erreicht hat, ist eine neue Strickmasche mit einer vorgegebenen Größe gebildet worden. Bei der dargestellten neuen Nadelantriebseinrichtung mit den Statoren 1.1 bis 1.19 kann dieser Bewegungsablauf der Nadeln nachgebildet werden. Wird der Schlitten in Richtung des Pfeils SB in Bewegung gesetzt, so bringen die Statoren 1.1 bis 1.9 den Läufer 2, der am Nadelfuß 51 angeordnet ist, in eine Vortriebsbewegung in Richtung des Pfeils V. Dabei bringen zunächst die Statoren 1.1 bis 1.19 den Läufer 2 in eine Position, die der Nadelfußposition NFG entspricht. Anschließend bringen die Statoren 1.4 bis 1.10 den Läufer 2 in diejenige Position, die der Nadelfußposition NFH entspricht. Die Rückzugsbewegung wird durch die Statoren 1.11 bis 1.19 bewirkt, bis sich der Läufer in der der Nadelfußpositon NFK entsprechenden Stellung befindet. Damit ist der Maschenbildungsvorgang abgeschlossen.
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Die Nadelantriebseinrichtung 100 kann jedoch nicht nur den Bewegungsablauf der Schlossteile 60 bis 63 nachbilden, sondern für die Maschenbildung deutlich optimalere Nadelbewegungen bewirken. In jedem Stator 1.1 bis 1.19 kann die Nadelbewegung in derjenigen Geschwindigkeit eingeleitet werden, die für den Maschenbildungsvorgang während der Nadelvortriebsbewegung und der Nadelrückzugsbewegung optimal ist. Die Beschleunigung und die Verzögerung der Nadel kann ebenfalls sehr viel flexibler erfolgen, als dies durch mechanische Schlosskurven möglich ist. Die Rückzugsbewegung der Nadeln kann schneller erfolgen, sodass die Anzahl der am Kuliervorgang beteiligten Nadeln vermindert ist, was sich positiv auf das Maschenbild auswirkt. Auch die durch die Nadeln zurückzulegenden Wegstrecken können minimiert werden.
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Durch die mittels der Ansteuerung der Statoren in Kombination mit der Ansteuerung des Schlittens nahezu beliebigen realisierbaren Nadelbewegungen können neue, heute noch nicht bekannte Strickverfahren realisiert werden.
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Durch den Wegfall der Reibung zwischen den Nadelfüßen 51 und den Schlossteilen 60 bis 63 kann die Strickgeschwindigkeit deutlich erhöht werden. Gleichzeitig reduziert sich auch die Geräuschentwicklung der Maschine.
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2 zeigt einen Teil der Nadelantriebseinrichtung 100 und Teile der Strickmaschine von der Seite in Richtung des Pfeils X in 1. Aus dieser Seitenansicht ist ein Nadelbett 40 und eine Nadel 50 zu erkennen, die in einer Nut 41 des Nadelbetts 40 gelagert ist. Am Fuß 51 der Nadel 50 ist der Läufer 2 formschlüssig befestigt. Er umgreift mit seiner Sektion 22 den Fuß der Nadel 51. Die formschlüssige Verbindung ist derart gestaltet, dass eventuelle Winkelfehler zu den Statoren 1.1 bis 1.19 ausgeglichen werden können. Zwischen dem Körper 21 des Läufers 2 und dem Wirkbelag 11 des Stators 1, der an einem Schlitten 30 befestigt ist, ist ein Luftspalt 102 ausgebildet. Der Stator 1 leitet die Bewegung in den Läufer 2 berührungslos ein.
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Die Statoren 1.1 bis 1.19 der Nadelantriebseinrichtung 100 sind alle gleich lang ausgebildet, sodass nur ein Typ von Statoren notwendig ist. Im Gegensatz dazu zeigt 3 eine Nadelantriebseinrichtung 100' mit Statoren 1.10 bis 1.19, deren Länge unterschiedlich und entsprechend dem jeweiligen Arbeitsbereich des Stators gewählt ist. Die Statoren 1.10 und 1.11 haben den größten Arbeitsbereich und daher auch die größte Baulänge L. Die Längen L1 bis L7 der Statoren 1.12 bis 1.19 sind demgegenüber geringer. Die gesamte Statorfläche der Nadelantriebseinrichtung 100' ist gegenüber der Statorfläche der Nadelantriebseinrichtung 100 aus 1 ebenfalls geringer.
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Die Detailansicht der Nadelantriebseinrichtung 100' in 4 verdeutlicht den Funktionsablauf der Nadelantriebseinrichtung 100', der im Übrigen bei der Nadelantriebseinrichtung 100 in identischer Form abläuft. Es wird die Bewegung des Läufers 2 während seiner Beaufschlagung durch den Stator 1.18 beschrieben. Während der Bewegung des hier nicht dargestellten Schlittens mit den Statoren 1.1 bis 1.19 in Richtung des Pfeils SR hat der Stator 1.19 den Läufer 2 in Richtung des Pfeils V in die Position VT1 vorgetrieben und sich dabei so weit über den Läufer 2 hinwegbewegt, dass die Längsseite b des Läufers 2 deckungsgleich mit der Längsseite B19 des Stators 1.19 ist. Der Stator 1.19 hält den Läufer 2 solange in der Position VT1, solange er auf ihn einwirken kann. Während der weiteren Bewegung des Schlittens mit den Statoren in Richtung des Pfeils SR um die Wegstrecke SB, die der Breite eines Stators entspricht, überdeckt der Stator 1.18 den Läufer 2 zunehmend und wirkt auf ihn eine Haltekraft aus. Sobald die Längsachse a des Läufers 2 deckungsgleich mit der Längsseite A18 des Stators 1.18 ist, bewegt der Stator 1.18 den Läufer 2 in Richtung des Pfeils V in die Position VT2. Dabei bewegt sich der Stator 1.18 so weit über den Läufer 2 hinweg, bis die Längsseite b des Läufers 2 deckungsgleich mit seiner Längsseite B18 ist. Anschließend hält der Stator 1.18 den Läufer 2 solange in der Position VT2, bis er vollständig über ihn hinweggefahren ist. Während der weiteren Bewegung des Schlittens in Pfeilrichtung SR beaufschlagen die folgenden Statoren 1.17 bis 1.11 den Läufer 2 in gleicher Weise wie der Stator 1.18.
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Wird der Schlitten in Pfeilrichtung SL bewegt, so führen die Nadeln eine Rückzugsbewegung aus. In diesem Fall hat der Stator 1.17 den Läufer 2 in Richtung des Pfeils R in die Position RZ1 zurückgezogen und sich dabei so weit über den Läufer 2 hinwegbewegt, dass die Längsseite a des Läufers 2 deckungsgleich mit der Längsseite A17 des Stators 1.17 ist. Während der weiteren Bewegung des Stators 1.17 über den Läufer 2 hinweg hält er ihn in der Position VR1, solange noch eine Überdeckung zwischen Stator 1.17 und Läufer 2 vorhanden ist.
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Während der weiteren Bewegung des Schlittens in Richtung des Pfeils SL um die Wegstrecke SB, d. h. der Breite eines Stators, überdeckt der Stator 1.18 den Läufer 2 zunehmend und wirkt auf ihn eine Haltekraft aus. Sobald die Längsseite b des Läufers 2 deckungsgleich mit der Längsseite B18 des Stators 1.18 ist, bewegt dieser Stator den Läufer 2 in Richtung des Pfeils R in die Position RZ2. Dabei bewegt sich der Stator 1.18 so weit über den Läufer 2 hinweg, bis die Längsseite a des Läufers 2 deckungsgleich mit seiner Längsseite A18 ist. Solange der Stator 1.18 den Läufer 2 noch teilweise überdeckt, hält er ihn in der Position RZ2. Bei der weiteren Bewegung des Schlittens in Richtung des Pfeils SL, die hier nicht dargestellt ist, beaufschlagt der Stator 1.19 den Läufer 2 in der gleichen Weise wie der Stator 1.18.
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Es versteht sich, dass bei einer zur 4 spiegelbildlichen Anordnung der Statoren die Vortriebsbewegung der Läufer 2 über eine Bewegung des Schlittens in Richtung des Pfeils SL erfolgen würde und die Rückzugsbewegung der Läufer 2 bei einer Bewegung des Schlittens in Richtung des Pfeils SR.
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Der die Statoren 1.1 bis 1.19 tragende Schlitten kann sich stufenlos geregelt bis zu einer vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit über die Läufer 2 hinwegbewegen. Dabei können die Statoren an jeder Position ihrer wirksamen Baulänge die Läufer 2 entweder vortreiben, zurückziehen oder in ihrer Position halten. Beim Vortrieb und beim Rückzug des Läufers 2 können die Statoren die Läufer 2 stufenlos geregelt bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegen.
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Durch eine entsprechende Ansteuerung des Schlittenantriebs sowie der Statoren lassen sich alle erdenklichen Bewegungsabläufe für die Nadeln realisieren.
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Die Breite SB der Statoren 1.1 bis 1.19 muss größer sein als die Breite LB der Läufer 2. Dabei bestimmt sich das Verhältnis der Breiten SB zu SL nach dem maximalen Läuferbewegungsweg pro Stator, von der Beschleunigungs- und Verzögerungsmöglichkeit des Stators, der erreichbaren Läufergeschwindigkeit sowie der maximalen Schlittengeschwindigkeit.
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5 zeigt eine der 4 weitgehend entsprechende Darstellung des Funktionsablaufs der Nadelantriebseinrichtungen 100, 100', wenn die Nadel an einer vorgegebenen Position ihres Bewegungsbereichs gehalten werden soll. Dabei wird exemplarisch das Halten des Läufers 2 während seiner Verweilzeit unter dem Stator 1.18 beschrieben. Während der Bewegung des Schlittens mit den Statoren 1.1 bis 1.19 in Richtung des Pfeils SR hat der Stator 1.19 den Läufer 2 in die Position HP bewegt, in der er gehalten werden soll. Dabei hat sich der Stator 1.19 so weit über den Läufer 2 hinwegbewegt, dass die Längsseite b des Läufers 2 deckungsgleich mit der Längsseite B19 des Stators 1.19 ist. Der Stator 1.19 hält den Läufer 2 solange in der Position HP, solange sich der Läufer 2 im Feld des Stators 1.19 befindet.
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Bei der weiteren Bewegung des Schlittens in Richtung des Pfeils SR um die Wegstrecke SB, d. h. der Breite eines Stators, überdeckt der Stator 1.18 den Läufer 2 zunehmend und verstärkt dabei seine Haltekraft auf den Läufer 2. Sobald die Längsseite a des Läufers 2 deckungsgleich mit der Längsseite A18 des Stators 1.18 ist, wirkt die stärkste Haltekraft des Stators 1.18 auf den Läufer 2. Anschließend verändert sich diese Haltekraft nicht mehr, bis der Stator 1.18 sich so weit über den Läufer 2 hinwegbewegt hat, dass die Längsseite b des Läufers 2 deckungsgleich mit seiner Längsseite B18 ist. Insgesamt hält der Stator 1.18 den Läufer solange in der vorgegebenen Position, solange er auf ihn einwirken kann.
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Wird der Schlitten weiter in Richtung des Pfeils SR bewegt, beaufschlagt der Stator 1.17 den Läufer 2 in gleicher Weise wie der Stator 1.18, wenn die Nadel weiterhin in unveränderter Position gehalten werden soll. Dies gilt sinngemäß für alle weiteren Statoren.
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Dadurch, dass der Läufer 2 beim Übergang von einem Stator 1.18 zum nächsten Stator 1.17 die gleiche Überdeckung mit dem nachfolgenden Stator 1.17 erfährt wie diese Überdeckung mit dem vorhergehenden Stator 1.18 abnimmt, bleibt die auf den Läufer 2 wirkende Haltekraft immer konstant.
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6 zeigt in einer der 4 weitgehend entsprechenden Darstellung eine weitere Nadelantriebseinrichtung 100'', die sich von den Nadelantriebseinrichtungen 100 und 100' dadurch unterscheidet, dass jeder Stator 1.1 bis 1.19 in Längsrichtung in zwei Hälften A und B geteilt ist. Jede der Hälften A und B kann getrennt angesteuert werden. Dadurch lässt sich ein Übergang des Läufers von einem Stator zum nächsten Stator ohne Beschleunigungsruck auf den Läufer 2 realisieren, wie nachfolgend aufgezeigt wird:
Während der Bewegung des nicht dargestellten Schlittens mit den Statoren in Richtung des Pfeils SR hat im dargestellten Beispiel der Stator 1.19 den Läufer 2 in der Richtung des Pfeils V in die Position VT1 vorgetrieben und sich dabei zuerst mit seiner Hälfte B und dann mit seiner Hälfte A so weit über den Läufer 2 hinwegbewegt, dass die Längsseite b des Läufers 2 deckungsgleich mit der Grenzlinie G1 zwischen den beiden Statoren 1.18 und 1.19 ist.
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Spätestens zu diesem Zeitpunkt ist die Hälfte B des Stators 1.18 so angesteuert worden, dass der Läufer 2 mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung bewegt werden kann, wie durch die Hälfte A des zuvor aktiven Stators 1.19. Während der weiteren Bewegung des Schlittens mit den Statoren in Richtung des Pfeils SR um die Breite eines Stators FB mit seinen Hälften A und B überdeckt die Hälfte B des Stators 1.18 den Läufer zunehmend und übernimmt dadurch auch eine zunehmende Vortriebskraft für den Läufer 2. Sobald die Längsseite b des Läufers 2 mit der Grenzlinie G2 zwischen der Hälfte B und der Hälfte A des Stators 1.18 zusammenfällt, ist die Hälfte A des Stators 1.18 ebenfalls aktiviert und der Läufer 2 erhält seine Vortriebsbewegung nur noch durch den Stator 1.18.
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Wird der Schlitten weiter in Pfeilrichtung SR bewegt, treibt der Stator 1.18 den Läufer 2 weiter in Richtung des Pfeils V in seine Vortriebsposition VT2. Dabei bewegt sich der Stator 1.18 solange über den Läufer 2 hinweg, bis die Längsseite b des Läufers 2 mit der Grenzlinie G3 zwischen den Statoren 1.18 und 1.19 zusammenfällt und sich der Läufer gänzlich im Bereich der Hälfte A des Stators 1.18 befindet. Wird der Schlitten weiter in Richtung des Pfeils SR bewegt, beaufschlagt der Stator 1.17 den Läufer 2 in gleicher Weise wie der Stator 1.18, was ebenso für alle nachfolgenden Statoren gilt.
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Bei einer Bewegung des Schlittens in entgegengesetzter Richtung wird zuerst die Hälfte A und dann die Hälfte B der Statoren 1.19 bis 1.17 aktiviert. Statt einer Vortriebsbewegung führt der Läufer 2 dann eine Rückzugsbewegung aus.
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In 7 ist eine Nadelantriebseinrichtung 100'' in einer der 1 entsprechenden Darstellung gezeigt, wobei die Nadelantriebseinrichtung 100'' für eine Flachstrickmaschine mit Schiebernadeln gedacht ist. Es sind zwei Reihen von Statoren 110N und 110S vorgesehen. Die Statorreihe 110N ist so an dem hier nicht gezeigten Schlitten befestigt, dass die Statoren, die die Länge SLN haben, in den Läufer 2, der mit einer nicht dargestellten Nadel formschlüssig verbunden ist, die Nadelvortriebs- und Rückzugsbewegungen einleiten können.
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Dagegen ist die Statorreihe 110S mit einem Abstand A vor der Statorreihe 110N am Schlitten befestigt, sodass die Statoren dieser Reihe, die die Länge SLS haben, in einen Läufer 2', der mit dem Schieber der Nadel formschlüssig verbunden ist, die Hakenöffnungs- und Schließbewegungen so einleiten können, wie sie für den Strickvorgang nötig sind. Der Abstand A der Statorenblöcke 110N und 110S ist abhängig vom Abstand des Fußes der Nadel, an dem der Läufer 2 angeordnet ist, zum Fuß des Schiebers, an dem der Läufer 2' befestigt ist.
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Die Länge SLS der Schieber-Statoren ist derart gewählt, dass in jeder Position, die die Nadel in ihrem Bewegungsablauf einnehmen kann, der Schieber geöffnet oder geschlossen werden kann.
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Bei modernen Schiebernadeln sind die Schieber im Nadelkörper reibschlüssig gelagert, sodass der Schieber selbsttätig in seiner vorgegebenen Position verharrt, sofern er nicht von einem Schlossteil beaufschlagt wird. Bei der Verwendung solcher Schiebernadeln kann die Statorreihe 110S so aufgebaut sein, dass nicht alle Statoren unmittelbar aneinander liegen. Sie können vielmehr in Gruppen dort angeordnet sein, wo eine Schieberbewegung erfolgen muss. Die Länge SLS der Statoren ist abgestimmt auf den zu bewirkenden Bewegungshub der Schieber.
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In 8 ist die Nadelantriebseinrichtung 100' aus 3 in der Seitenansicht gezeigt. Die Läufer 2 sind bei der Nadelantriebseinrichtung 100' innerhalb des Bereichs des Nadelbetts 40 an den Nadeln angeordnet. Die Nadelantriebseinrichtung kann somit nur für Strickmaschinen verwendet werden, deren Abstand von Nadel zu Nadel größer ist als die Breite LB des Körpers 21 der Läufer 2. Die Nadelantriebseinrichtung 100' benötigt eine Reihe 110 an Statoren, wie bereits beschrieben. Alle Nadeln oder Steuerelemente, welche eine Bewegung in die Nadeln einleiten, haben die gleiche Länge.
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Im Gegensatz dazu zeigt 9 in der Seitenansicht eine Nadelantriebseinrichtung 130, die für Strickmaschinen eingesetzt werden kann, deren Abstand von Nadel zu Nadel kleiner ist als die Breite LB des Körpers 21 der Läufer 2. Dazu weist die Nadelantriebseinrichtung 130 mehrere Reihen 110 von Statoren auf, die mit vorgegebenem gegenseitigen Abstand parallel zur Nadelbettlängsseite hintereinander angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel sind drei Reihen 110, 110', 110'' am Schlitten 30 befestigt. Die Statorreihe 110 beaufschlagt den Läufer 2, die Statorreihe 110' den Läufer 2' und die Statorreihe 110'' den Läufer 2''. Die Nadeln oder Steuerelemente, die die Bewegung in die Nadeln einleiten und mit dem Läufer 2 verbunden sind, haben die kürzeste Baulänge. Die Nadeln oder Steuerelemente, die mit dem Läufer 2' verbunden sind, haben eine mittlere Baulänge und diejenigen Nadeln und Steuerelemente, die mit dem Läufer 2'' verbunden sind, haben die größte Baulänge. Dabei sind die Nadeln oder Steuerelemente in den Nuten des Nadelbetts derart angeordnet, dass auf eine mit dem Läufer 2 verbundene Nadel oder Steuerelement eine mit dem Läufer 2' verbundene Nadel oder ein Steuerelement und auf diese eine mit dem Läufer 2'' verbundene Nadel oder ein Steuerelement folgt. Während der fortlaufenden Bewegung des Schlittens 30 wird nacheinander durch die Statorreihe 110 in den Läufer 2 eine Bewegung eingeleitet, dann durch die Statorreihe 110' in den Läufer 2' und durch die Statorreihe 110'' in den Läufer 2'', wobei sich diese Abfolge ständig wiederholt.
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In 10 ist eine weitere Nadelantriebseinrichtung 140 in der Seitenansicht dargestellt. Im Gegensatz zu den bisher gezeigten Nadelantriebseinrichtungen 100, 100', 100'', 130 sind bei der Nadelantriebseinrichtung 140 die Läufer 2 außerhalb des Nadelbetts 40 angeordnet. Jeder Läufer 2 ist dabei über einen Schaft 23 über eine nicht dargestellte, vorzugsweise formschlüssige Verbindung mit einer Nadel oder einer Steuerplatine, die die Bewegung in die Nadel einleitet, verbunden. An der Oberseite weisen die Läufer 2 einen Körper 21 und an ihrer Unterseite einen weiteren Körper 21' auf. Beide Körper 21, 21' sind identisch ausgebildet.
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Zur Beaufschlagung der Läufer 2 trägt der Schlitten 30 an seiner Innenseite 31 eine erste Statorreihe 110, welche auf den Körper 21 der Läufer 2 einwirkt, und an seiner Innenseite 32 eine weitere Statorreihe 110', die den Körper 21' der Läufer 2 beaufschlagt. Beide Körper 21, 21' werden durch die Statorreihen 110, 110' gleichzeitig und synchron beaufschlagt. Dadurch heben sich die Kräfte, die senkrecht zu den Statoren auf die Läufer 2 wirken, gegenseitig auf. Somit sind bei der Nadelantriebseinrichtung 140 keine mechanischen Einrichtungen notwendig, die diese Kräfte aufnehmen müssten.
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Die Statorreihen 110, 110' können, wie bei den Nadelantriebseinrichtungen aus den 1 und 3 aus den Statoren 1.1 bis 1.19 gebildet sein.
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Während die Nadelantriebseinrichtung 140 nur bei Strickmaschinen eingesetzt werden kann, deren Abstand von Nadel zu Nadel größer ist als die Breite der Körper 21, 21' der Läufer 2, kann die in 11 in der Seitenansicht dargestellte Nadelantriebseinrichtung 150 auch bei Strickmaschinen verwendet werden, deren Abstand von Nadel zu Nadel kleiner ist als die Breite dieser Körper 21, 21' der Läufer 2.
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Wie bei der Nadelantriebseinrichtung 140 werden auch bei der Nadelantriebseinrichtung 150 die Läufer 2, 2', 2'' außerhalb des Nadelbetts 40 von Statoren beaufschlagt. Im dargestellten Beispiel ist der Läufer 2 über einen Schaft 23 innerhalb des Nadelbetts 40 mit einer ersten Nadel oder einem Steuerelement für eine Nadel formschlüssig verbunden. Der Läufer 2' ist über einen abgekröpften Schaft 23' in gleicher Weise mit einer zweiten Nadel oder einem zweiten Steuerelement verbunden. Der Läufer 2'' weist einen entgegengesetzt abgekröpften Schaft 23'' auf, mit dessen Hilfe er mit einer dritten Nadel oder einem dritten Steuerelement gekoppelt ist. Dadurch liegen die Läufer 2, 2', 2'' in drei unterschiedlichen Ebenen. Alle weiteren Nadeln des Nadelbetts sind ebenfalls in dieser Abfolge mit Läufern 2, 2', 2'' verbunden.
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Am Schlitten 30 ist jetzt ein Statorblock 115 angeordnet, der insgesamt sechs übereinander angeordnete Reihen an Statoren 110 aufweist. Je zwei sich gegenüberliegende Statorreihen 110 bilden ein Paar, welches einen der Läufer 2, 2' oder 2'' bewegt. Das Paar 116 wirkt auf den Läufer 2, das Paar 117 auf den Läufer 2' und das Paar 118 auf den Läufer 2''.
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Sobald sich der Schlitten 30 in Bewegung setzt, wird in die erste Nadel durch das Paar 116 von Statorreihen 110 in den Läufer 2 die Bewegung eingeleitet. Anschließend leitet das Paar 117 von Statorreihen über den Läufer 2' die Bewegung in die zweite Nadel ein. Die dritte Nadel wird über das Paar 118 an Statorreihen 110 und den Läufer 2'' in Bewegung versetzt. Dieser Bewegungsablauf setzt sich für sämtliche Nadeln des Nadelbetts fort, wenn der Schlitten über das Nadelbett bewegt wird. Wie bei der Nadelantriebseinrichtung 140 heben sich die auf die Läufer 2, 2', 2'' durch die Statoren ausgeübten senkrechten Kräfte durch die beidseitige Beaufschlagung gegenseitig auf.
