DE69714090T2

DE69714090T2 - Auswähler für strickmaschine

Info

Publication number: DE69714090T2
Application number: DE69714090T
Authority: DE
Inventors: Ze'ev Ganor; Izhak Rafaeli
Original assignee: Nanomotion Ltd
Current assignee: Nanomotion Ltd
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: US6247338B1; EP1049829A1; AU5409598A; EP1049829B1; WO1999034048A1; DE69714090D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Strickmaschinen und insbesondere Selektoren, die auswählen, welche Zungennadeln einer Strickmaschine bei dem Prozess des Strickens eines Gewebes aktiviert werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Automatische Strickmaschinen verwenden Reihen einer großen Anzahl von eng beabstandeten Zungennadeln, um Fäden in einer Reihe von verbundenen Schleifen ineinander greifen zu lassen, um ein gestricktes Gewebe herzustellen. Die Zungennadel ist im Allgemeinen eine flache Nadel mit einem langen Schaft, der an einem Ende einen kleinen Haken mit einem Riegel aufweist, wobei sich der Riegel schwenkt, um den Haken zu öffnen und zu schließen.
Im Allgemeinen werden in einer modernen Strickmaschine viele Tausende von Zungennadeln genau positioniert und in einer eng gepackten parallelen Anordnung gehalten. Bei dem Prozess des Strickens eines Gewebes aktiviert eine Aktivierungsstation die Zungennadeln, indem sie diese parallel zu ihren Längen vorwärts und rückwärts bewegt, so dass sich die Hakenenden der aktivierten Zungennadeln in Richtung auf und weg von Fäden bewegen, die in das Gewebe einzuweben sind. Wenn eine Zungennadel vorwärts und rückwärts bewegt wird, so schwenkt deren Riegel vor und zurück, um den Zungennadelhaken abwechselnd zu öffnen und zu schließen, so dass die Zungennadel einen der in das Gewebe eingewebten Fäden ergreifen und halten kann, diesen anzieht, um eine Gewebeschleife zu erzeugen und den Faden dann freigibt, um den Zyklus zu wiederholen.
In einer Rundstrickmaschine werden die Nadeln in einer Anordnung in einer zylindrischen Geometrie gehalten und in einer Drehbewegung in die und aus der Aktivierungsstation bewegt. In Abhängigkeit von dem gestrickten Gewebe werden unterschiedliche Nadeln, die sich durch die Aktivierungsstation bewegen, aktiviert. Bei Linearstrickmaschinen werden Zungennadeln in parallelen Schlitzen in großen flachen Nadelbetten gehalten. Die Aktivierungsstation ist eine Art eines Schiffchens, das sich über dem Nadelbett schnell rück- und vorbewegt und die Nadeln entsprechend der Webebindung des gestrickten Gewebes aktiviert.
Sowohl bei Rund- als auch bei Linearstrickmaschinen bestimmt (im Folgenden als "Auswählen" bezeichnet) ein als "Stopper" bezeichnetes Gerät, ob eine Nadel in der Aktivierungsstation der Strickmaschine zu aktivieren ist oder nicht. Zur Hinderung einer Nadel an einer Aktivierung drückt der Stopper auf eine kleine Ausstülpung (im Folgenden als "Aktivierungsrippe" oder "Rippe" bezeichnet) auf dem Schaft der Nadel. Wenn von dem Stopper ein Druck auf die Rippe ausgeübt wird, so bewegt sich die Nadel von einem Aktivierungsmechanismus der Aktivierungsstation weg und wird "deaktiviert". Falls der Stopper nicht auf die Aktivierungsrippe drückt, so wird die Nadel aktiviert.
Der Stopper drückt mit einem "Stopperfuß" auf die Rippe einer Nadel, um die Nadel zu deaktivieren. Der Stopperfuß hat zwei betriebsbedingte Auswahlpositionen. In einer Deaktivierungs- Auswahlposition drückt der Stopperfuß auf die Rippe der Nadel, wodurch die Nadel daran gehindert wird, aktiviert zu werden, wenn die Nadel die Aktivierungsstation passiert. In einer Aktivierungs-Auswahlposition drückt der Stopperfuß nicht auf die Rippe der Nadel, wodurch es der Nadel ermöglicht wird, aktiviert zu werden, wenn die Nadel die Aktivierungsstation pas siert. Der Stopperfuß wechselt im Allgemeinen zwischen den Auswahlpositionen, indem der Stopperfuß durch eine kleine Linearbewegung oder durch eine Drehung des Stopperfußes um einen kleinen Winkel verlagert wird.
Wenn eine Strickmaschine betrieben wird, so wird der Stopper der Strickmaschine in einer geeigneten Auswahlposition für jede Zungennadel eingestellt, die die Aktivierungsstation der Strickmaschine passiert. Falls die Auswahlpositionen für zwei Nadeln, welche die Aktivierungsstation nacheinander passieren, nicht die gleichen sind, so muss der Stopper von einer Auswahlposition in die andere wechseln. Bekannte Stopper verwenden im Allgemeinen Solenoiden oder bimorphe piezoelektrische Aktoren, um die zum Wechseln eines Stopperfußes zwischen den Auswahlpositionen erforderliche Verlagerung zu bewirken. Bei der Verwendung dieser Aktortypen ist jedoch die zum Wechseln eines Stopperfußes zwischen Auswahlpositionen benötigte Zeit zu lang, um sich an die Geschwindigkeit anzupassen, mit der moderne Strickmaschinen die Nadeln durch Aktivierungsstationen bewegen.
Um die Geschwindigkeit zu verbessern, mit der bekannte Stopper arbeiten, weisen die bekannten Stopper im Allgemeinen eine Vielzahl von Stopperfüßen auf, die parallel betrieben werden. Bei einem mit einem Stopperfuß betriebenen Stopper muss eine Entscheidung zum Wechseln oder Nichtwechseln der Auswahlposition des Stopperfußes, im Folgenden als "Einstellung" des Stopperfußes bezeichnet, für jede Nadel gemacht und ausgeführt werden, die sich durch eine Aktivierungsstation bewegt. Andererseits muss bei einem Stopper mit N Aktivierungsfüßen jeder Fuß einmal für jeweils N Nadeln eingestellt werden, die sich durch die Aktivierungsstation bewegen. Falls die zum Wechseln eines Stopperfußes zwischen Auswahlpositionen benötigte Wechselzeit τ Sek. beträgt, so kann ein Stopper mit einem Fuß 1/τ Nadeln/Sek. auswählen oder entsprechend mit einer "Entscheidungs"-Frequenz von 1/τ Hz betrieben werden. Andererseits kann ein Stopper mit N parallelen Stopperfüßen N/τ Nadeln/Sek. auswählen, d. h. mit einer Entscheidungs-Frequenz von N/τ Hz betrieben werden. Die Wechselzeiten für bekannte Aktivierungsfüße liegen in der Größenordnung von 10 ms. Durch einen parallelen Betrieb von annähernd zehn Aktivierungsfüßen sind bekannte Stopper in der Lage, mit Entscheidungs-Frequenzen von bis zu ungefähr 1000 Hz zu arbeiten.
Die Entscheidungs-Frequenzen, mit denen bekannte Stopper arbeiten, begrenzen die Geschwindigkeit, mit welcher Nadeln durch eine Strickmaschinen-Aktivierungsstation bewegt werden können und beschränken damit die Geschwindigkeit, mit der Gewebe hergestellt werden kann. Um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der Strickmaschinen Gewebe herstellen, ist es wünschenswert, über Stopper zu verfügen, die bei Frequenzen größer als 1000 Hz betrieben werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung, einen Stopper für Strickmaschinen zu schaffen, der mit Entscheidungs-Frequenzen betrieben werden kann, die wesentlich höher als 1000 Hz liegen.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht ein Stopper größere Entscheidungs-Frequenzen als diejenigen herkömmlicher Stopper, indem die Wechselzeit von in dem Stopper vorgesehenen Stopperfüßen auf weniger als die Wechselzeiten der Stopperfüße in herkömmlichen Stoppern verringert wird.
Im Betrieb wechselt ein Stopperfuß ständig mit einer schnellen Geschwindigkeit zwischen Auswahlpositionen zurück und vor. Beim Wechseln zwischen Auswahlpositionen bewegt sich der Stopperfuß im Allgemeinen über eine Distanz von ungefähr 2 mm in ungefähr 10 ms. Diesem Wechsel widersetzen sich Reibung, Kräfte, die teilweise von Abnutzung herrühren, die Maschinengestaltung und Toleranzen sowie zufällige Bewegungskräfte, die während des Maschinenbetriebs auftreten. Die Summe dieser Kräfte liegt in der Größenordnung von 0,2 und 0,5 Newton. Aufgrund des engen Zwischenraums in modernen Strickmaschinen und der geringen Größen vieler ihrer Bauteile ist für Motoren oder Aktoren wenig Raum verfügbar, um die zur Bewerkstelligung des Wechsels erforderliche Arbeit zu verrichten. Ein Aktor oder Motor, der zur Verbesserung der Wechselzeit eines Stopperfußes in einem Stopper verwendet werden kann, muss deshalb klein sein, die Fähigkeit besitzen, die Richtung schnell zu ändern, und in der Lage sein, die Arbeit mit einer größeren Geschwindigkeit zu verrichten, als die von Motoren oder Aktoren in herkömmlichen Stoppern verfügbare.
Es können piezoelektrische Motoren hergestellt werden, die klein und für ihre Größe stark sind und die große Beschleunigungen beweglicher Elemente in Richtungen bereitstellen können, die in Zeitspannen von Mikrosekunden umgekehrt werden können. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Wechselzeit eines Stopperfußes auf weniger als die Wechselzeiten von Stopperfüßen in herkömmlichen Stoppern verringert werden, indem ein geeigneter piezoelektrischer Motor verwendet wird, um den Stopperfuß zwischen Auswahlpositionen zu wechseln. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Stopperfuß mit einem piezoelektrischen Motor verbunden, der ein bewegliches Element mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 400 mm/s gegen eine der Bewegung entgegengesetzte Kraft verlagern kann, die in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5 Newton liegt. Vorzugsweise umfasst der Stopperfuß ein Reibkopplungsoberflächengebiet, das für eine Reibkopplung mit dem piezoelektrischen Motor geeignet ist. Vorzugsweise wird der Stopperfuß mit dem piezoelektrischen Motor verbunden, indem ein Oberflächengebiet des piezoelektrischen Motors oder eine an der Oberfläche des piezoelektrischen Motors angebrachte geeignete harte Reibungsnoppe nachgiebig auf das Reibkopplungsoberflächengebiet des Stopperfußes gedrückt wird. Vorzugsweise gehört der mit dem Stopperfuß verbundene piezoelektrische Motor einem Typ an, der in dem US-Patent 5,453,653 beschrieben ist. Im Ergebnis kann ein Stopperfuß in einem Stopper entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Zeit in der Größenordnung von 5 ms (2 mm/[400 mm/s] = 5 ms) zwischen Auswahlpositionen gewechselt werden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Stopper eine Vielzahl von Aktivierungsfüßen, die entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung parallel betrieben werden. Vorzugsweise liegt die Anzahl der Vielzahl von Stopperfüßen in der Größenordnung von 10. Mit einer Wechselzeit für die Stopperfüße von 5 ms entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt dies zu einer Entscheidungs-Frequenz für den Stopper im Bereich von 2000 Hz (die Entscheidungs-Frequenz = N/τ mit N = 10 und τ = 5 ms).
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Stopper für eine Strickmaschine vorgesehen, wobei die Strickmaschine eine Vielzahl von Zungennadeln und eine Aktivierungsstation aufweist, so dass der Stopper bestimmt, ob die Zungennadel aktiviert oder nicht aktiviert wird, wenn eine Zungennadel der Vielzahl von Zungennadeln in der Aktivierungsstation ist, umfassend: mindestens einen Stopperfuß, der selektiv in einer Aktivierungs- oder Deaktivierungs-Auswahlposition positionierbar ist, wobei der Stopperfuß eine Reibkopplungsoberfläche aufweist, und einen mit der Reibkopplungsoberfläche des mindestens einen Stopperfußes verbundenen piezoelektrischen Motor, wobei Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den mindestens einen Stopperfuß veranlassen, zwischen Aktivierungs- und Deaktivierungsauswahlpositionen zu wechseln. Vorzugsweise ist der piezoelektrische Motor mit der Reibkopplungsoberfläche durch eine nachgiebige Kraft verbunden, die eine Kontaktfläche des piezoelektrischen Motors auf die Reibkopplungsoberfläche drückt. Alternativ weist der piezoelektrische Motor eine Reibnoppe auf und der piezoelektrische Motor ist mit der Reibkopplungsoberfläche durch eine elastische Kraft verbunden, welche die Reibnoppe auf die Reibkopplungsoberfläche drückt.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Reibkopplungsoberfläche zylindrisch. In anderen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Reibkopplungsoberfläche eben.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen veranlassen Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den Stopperfuß dazu, zwischen Auswahlpositionen zu wechseln, indem der Stopperfuß um einen vorgegebenen Winkel gedreht wird. Vorzugsweise drehen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms um den vorgegebenen Winkel. Noch bevorzugter drehen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms um den vorgegebenen Winkel. Am bevorzugtesten drehen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms um den vorgegebenen Winkel. In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung drehen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den Stopperfuß um den vorgegebenen Winkel in einer Zeitspanne, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.
In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranlassen Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor den Stopperfuß dazu, zwischen Auswahlpositionen zu wech seln, indem eine vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes verursacht wird. Vorzugsweise verursachen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor die vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms. Bevorzugter verursachen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor die gegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms. Am meisten bevorzugt verursachen die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor die gegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms. In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verursachen Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor die gegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes in einer Zeitspanne, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst der mindestens eine Stopperfuß eine Vielzahl von Stopperfüßen und jede Zungennadel ist einem bestimmten der Vielzahl von Stopperfüßen zugeordnet und wenn sich eine Zungennadel in der Aktivierungsstation befindet, so wird die Zungennadel entsprechend der Auswahlposition des bestimmten Stopperfußes der Vielzahl von Stopperfüßen, dem die Zungennadel zugeordnet ist, aktiviert oder nicht aktiviert. Vorzugsweise ist jeder der Vielzahl von Stopperfüßen mit einem verschiedenen piezoelektrischen Motor verbunden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren vorgesehen, um einen Stopperfuß zwischen einer Aktivierungs-Auswahlposition und einer Deaktivierungs-Auswahlposition zu wechseln: a) Ausstattung des Stopperfußes mit einer Reibkopplungsoberfläche; b) Verbindung eines piezoelektrischen Motors mit der Reibkopplungsoberfläche und c) Nutzung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors, um den Stopperfuß zwischen der Aktivierungs-Auswahlposi tion und der Deaktivierungs-Auswahlposition zu wechseln. Vorzugsweise umfasst das Verbinden des piezoelektrischen Motors mit der Reibkopplungsoberfläche das Drücken einer Kontaktfläche des piezoelektrischen Motors auf die Reibkopplungsoberfläche mit einer federnden Kraft. Vorzugsweise weist der piezoelektrische Motor eine Reibungsnoppe auf und die Verbindung des piezoelektrischen Motors mit der Reibkopplungsoberfläche umfasst das Andrücken der Reibnoppe auf die Reibkopplungsoberfläche mit einer federnden Kraft.
Vorzugsweise umfasst die Ausstattung des Stopperfußes mit einer Reibkopplungsoberfläche die Bildung einer zylindrischen Reibfläche. Alternativ umfasst die Ausstattung des Stopperfußes mit einer Reibkopplungsoberfläche die Bildung einer ebenen Reibfläche.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors, um den Stopperfuß zwischen der Aktivierungs- Auswahlposition und der Deaktivierungs-Auswahlposition zu wechseln, ist die Verwendung der Vibrationen eingeschlossen, um den Stopperfuß um einen gegebenen Winkel zu drehen. Vorzugsweise umfasst die Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes die Verwendung der Vibrationen, um den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms um den vorgegebenen Winkel zu drehen. Noch bevorzugter umfasst die Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes die Verwendung der Vibrationen, um den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms um den vorgegebenen Winkel zu drehen. Am bevorzugtesten umfasst die Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes die Verwendung der Vibrationen zum Drehen des Stopperfußes in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms um den vorgegebenen Winkel. Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes umfassen die Verwendung der Vibrationen, um den Stopperfuß um den vorgegebenen Winkel in einer Zeitspanne zu drehen, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.
Andere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes umfassen die Nutzung der Vibrationen, um eine vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes zu verursachen. Vorzugsweise umfasst die Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes die Ausnutzung der Vibrationen, um die gegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms zu verursachen. Noch bevorzugter umfasst die Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes die Nutzung der Vibrationen, um die gegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms zu verursachen. Am bevorzugtesten umfasst die Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors die Nutzung der Vibrationen, um die gegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms zu verursachen. Einige bevorzugte Ausführungsformen der bevorzugten Erfindung unter Verwendung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors zum Wechseln des Stopperfußes umfassen die Verwendung der Vibrationen, um die gegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne zu verursachen, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform davon klarer verständlich, die in Verbindung mit den beigefügten, nachfolgend aufgelisteten Figuren zu lesen ist, wobei identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer der Figuren erschei nen, in allen Figuren, in denen sie erscheinen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind, wobei:
Fig. 1 ein Schema von Teilen eines herkömmlichen Stoppers zeigt, der mit einer schiffchenartigen Aktivierungsstation in einer Linearstrickmaschine mit einem Nadelbett verwendet wird,
Fig. 2A-2C Details des Aufbaus und des Betriebs eines herkömmlichen Stopperfußes zeigen,
Fig. 3 schematisch Teile eines Stoppers entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung mit derselben schiffchenartigen Aktivierungsstation und der in Fig. 1 gezeigten Linearstrickmaschine zeigt, und
Fig. 4A-4C die Details des Aufbaus und des Betriebs eines Stopperfußes entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt ein Schaubild von Teilen eines herkömmlichen Stoppers 20, der mit einer schiffchenartigen Aktivierungsstation in einer Linearstrickmaschine verwendet wird, die Zungennadeln aufweist, die in einem Nadelbett gehalten werden. In dieser und den anderen Figuren sind nur solche Teile der Strickmaschine, des Stoppers und der Zungennadel gezeigt, die zum Verständnis des Betriebs des in der Figur gezeigten Stoppers benötigt werden. Das Strickmaschinennadelbett hält eine Vielzahl (typischerweise Tausende) von Zungennadeln mit Schäften 22, die mit Aktivierungsrippen 24 ausgebildet sind, in einer eng gepackten parallelen Anordnung, in der die Nadeln äquidistant zueinander angeordnet sind. Die Aktivierungsrippen 24 sind entlang der Länge der Schäfte 22 an verschiedenen Positionen gestaffelt und die Schäfte 22 sind in dem Nadelbett in einer solchen Weise angeordnet, dass die Aktivierungsrippen 24 genau in N parallelen äquidistanten Reihen rechtwinklig zu den Schäften 22 ausgerichtet sind. In Fig. 1A ist N = 10. Die Reihen werden durch gestrichelte Linien 25 bezeichnet und es sind die ersten beiden Aktivierungsrippen 24 jeder Reihe gezeigt. Zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Aktivierungsrippen 24 in einer Reihe von Aktivierungsrippen 24 befinden sich N-1 Zungennadeln, d. h. der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Aktivierungsrippen 24 in einer Reihe von Aktivierungsrippen 24 ist N mal der Abstand zwischen benachbarten Zungennadeln.
Der Stopper 20 umfasst einen Stopperrahmen (nicht gezeigt) und eine Anordnung von N Stopperfüßen 26. Die Stopperfüße 26 sind in einer Reihe in dem Stopperrahmen befestigt, so dass sie parallel zueinander und gleichmäßig zueinander beabstandet sind. Jeder Stopperfuß 26 ist an dem Rahmen mittels eines Zapfens 28 befestigt, um den der Stopperfuß 26 drehbar ist. Ein bimorpher Aktivator 30 ist durch einen U-Verbinder 32 mit Armen 34 und 36 mit jedem Stopperfuß 26 verbunden. Der Abstand zwischen benachbarten Stopperfüßen 26 ist gleich dem Abstand zwischen benachbarten Reihen der Aktivierungsrippen 24. Stopper dieses allgemeinen Typs sind beispielsweise in EP-A-0 796 939 beschrieben.
Der Stopper 20 bewegt sich zusammen mit der Schiffchen- Aktivierungsstation der Strickmaschine, wenn die Aktivierungsstation über dem Nadelbett der Strickmaschine vor und zurück pendelt. Der Stopper 20 bewegt sich über und parallel zu dem Nadelbett und in einer Richtung parallel zu den Reihen, d. h. parallel zu den Linien 25 der Aktivierungsrippen 24, wobei jeder Stopper fuß 26 über und nahe zu einer anderen Reihe von Aktivierungsrippen 24 ausgerichtet gehalten wird. Jeder Stopperfuß bewegt sich deshalb über Zungennadelschäfte 22 in dem Nadelbett entlang einer anderen Reihe von Aktivierungsrippen 24 und begegnet einer Aktivierungsrippe 24 einmal für N Nadelschäfte 22, die der Stopperfuß 26 passiert.
Die Fig. 2A, 2C zeigen Details des Aufbaus und des Betriebs des Stopperfußes 26. Fig. 2A zeigt einen bimorphen Aktivator 30, der mit dem Stopperfuß 26 verbunden ist. Der bimorphe Aktivator 30 ist ein langer, dünner rechteckiger Streifen eines piezoelektrischen Materials, das große Seitenflächen 38 und Enden 40 sowie 42 aufweist. Das Ende 40 befindet sich zwischen den Armen 34 und 36 eines U-Verbinders 32. Das Ende 42 des Bimorphs 30 ist an dem Rahmen (nicht gezeigt) des Stoppers 20 befestigt. Der bimorphe Aktivator 30 biegt sich, wenn zwischen den Flächen 38 eine Potentialdifferenz angelegt wird, während der Bimorph 30 ansonsten gerade ist. In Fig. 2A besteht keine Potentialdifferenz zwischen den Seitenflächen 38 und der Bimorph 30 ist gerade. Wenn zwischen den Seitenflächen 38 eine Potentialdifferenz angelegt wird, so biegt sich der Bimorph 30 in eine Bogenform, wobei eine der Seitenflächen 38 konkav und die andere konvex ist. Die Richtung der Biegung hängt von der Polarität des angelegten Potentials ab. Die Biegung veranlasst das Ende 40 zu einer Verlagerung und dazu, in Abhängigkeit von der Polarität des angelegten Potentials gegen den Arm 34 oder den Arm 36 des U-Verbinders 32 zu drücken und eine Kraft auszuüben.
Fig. 2B zeigt den Bimorph 30, wenn zwischen den Seitenflächen 38 eine Potentialdifferenz angelegt wird, die den Bimorph 30 dazu veranlasst, sich so zu biegen, dass das Ende 40 gegen den Arm 36 des U-Verbinders 32 drückt. Der von dem Ende 40 auf den Arm 36 ausgeübte Druck veranlasst den Stopperfuß 26 dazu, sich um einen kleinen Winkel im Uhrzeigersinn zu drehen. Fig. 2C zeigt den Bimorph 30, wenn zwischen den Seitenflächen 38 eine Potentialdifferenz angelegt wird, die gegenüber der in Fig. 2B an die Seitenflächen 38 angelegten Potentialdifferenz in der Polarität entgegengesetzt ist. In diesem Fall biegt sich der Bimorph 30 in einer Richtung, die gegenüber der in Fig. 2B gezeigten Richtung entgegengesetzt ist, und das Ende 40 des Bimorphs 30 drückt auf den Arm 34 des U-Verbinders 32. Der von dem Ende 40 auf den Arm 34 ausgeübte Druck veranlasst den Stopperfuß 26 dazu, sich um einen kleinen Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Die Größe des Winkels, um den sich der Stopperfuß 26 dreht, wenn das Ende 40 auf einen der Arme 34 oder 36 drückt, hängt von der Amplitude der zwischen den Seitenflächen 38 angelegten Spannung ab.
In Fig. 2C ist die zwischen den Seitenflächen 38 des Bimorphs 30 angelegte Potentialdifferenz ausreichend, um den Stopperfuß 26 zu veranlassen, sich im Uhrzeigersinn um einen Winkel zu drehen, der groß genug ist, so dass der Stopperfuß 26 in einer Deaktivierungs-Auswahlposition ist. In dieser Auswahlposition wird der Stopperfuß 26 mit jeder Aktivierungsrippe 24, der er begegnet "kollidieren" und diese niederdrücken, da sich der Stopper 20 entlang den Reihen der Aktivierungsrippen 24 bewegt. Dies wird die Nadel deaktivieren, mit welcher die Aktivierungsrippe 24 verbunden ist.
Andererseits wird in Fig. 2B eine Potentialdifferenz zwischen den Seitenflächen 38 des Bimorphs 30 angelegt, die eine Polarität aufweist, die gegenüber der in Fig. 2C an die Seitenflächen 38 angelegten Potentialdifferenz entgegengesetzt ist und die groß genug ist, um den Stopperfuß 26 zu veranlassen, sich im Uhrzeigersinn in eine Aktivierungs-Auswahlposition zu drehen. In dieser Position befindet sich der Stopperfuß 26 aus dem Weg der anstürmenden Aktivierungsrippen und er wird beim Begegnen einer Aktivierungsrippe 22 nicht mit der Aktivierungsrippe 24 kollidieren. Er wird die Aktivierungsrippe 24 "verpassen" und passieren sowie diese nicht niederdrücken. Die Zungennadel, mit welcher die Aktivierungsrippe 24 verbunden ist, wird deshalb von der Aktivierungsstation aktiviert.
Fig. 3 zeigt schematisch Teile eines Stoppers 50 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung mit derselben schiffchenartigen Aktivierungsstation und Linear strickmaschine mit der das in Fig. 1 gezeigte bekannte System verwendet wird.
Der Stopper 50 umfasst vorzugsweise einen Stopperrahmen (nicht gezeigt) und ein Feld von N Stopperfüßen 52. N ist vorzugsweise in der Größenordnung von 10 (Fig. 3 ist mit N = 10 gezeigt). Die Stopperfüße 52 sind vorzugsweise in einer Reihe in dem Stopperrahmen befestigt, so dass die Stopperfüße 52 vorzugsweise parallel zueinander und gleichmäßig zueinander beabstandet sind. Jeder Stopperfuß 52 ist an dem Rahmen mittels eines Zapfens 54 befestigt um den der Stopperfuß 52 drehbar ist. Der Stopperfuß 52 ist vorzugsweise mit einer Reibkopplungsoberfläche 56 ausgebildet und damit montiert. Die Reibkopplungsoberfläche 56 ist vorzugsweise eine kreisförmige zylindrische Oberfläche mit einer mit der Achse des Zapfens 54 übereinstimmenden Achse. Die Reibkopplungsoberfläche 56 verbindet den Stopperfuß 52 mit einem piezoelektrischen Motor 58, der durch bekannte Verfahren an dem Stopperrahmen befestigt ist. Der Abstand zwischen benachbarten Stopperfüßen 52 ist gleich dem Abstand zwischen benachbarten Reihen von Aktivierungsrippen 24.
Fig. 4A-4C zeigen die Details des Aufbaus und des Betriebs eines Stopperfußes 52. Unter Bezugnahme auf Fig. 4A wird ein Stopperfuß 52 zwischen Aktivierungs- und Deaktivierungs- Auswahlpositionen in derselben Orientierung in Bezug auf das Nadelbett der Strickmaschine wie bei der Orientierung des Stopperfußes 26 in Fig. 2A dargestellt.
Der piezoelektrische Motor 58 ist vorzugsweise in Form einer dünnen rechteckigen Platte mit zwei großen ebenen Oberflächen 60 und kurzen Kantenflächen 62 und 64 ausgebildet. Zur Erregung von Vibrationen in dem Körper des piezoelektrischen Motors 58 weist eine ebene Seitenfläche 60 vorzugsweise mindestens zwei Oberflächenelektroden und die andere ebene Seitenfläche 60 vorzugsweise mindestens eine Oberflächenelektrode auf. Vorzugswei se hat der piezoelektrische Motor 58 vier Quadranten- Oberflächenelektroden 66 auf einer Seitenfläche 60 und eine Massen-Oberflächenelektrode auf der anderen, versteckten Seitenfläche 60. Der piezoelektrische Motor 58 weist zur Verbindung der Reibkopplungsoberfläche 56 vorzugsweise eine Reibnoppe 68 auf, die an der Kantenfläche 62 befestigt ist. Vorzugsweise gehört der piezoelektrische Motor 58 dem in dem US-Patent 5,453,653 beschriebenen Typ an.
Die Reibungsnoppe 68 wird vorzugsweise durch eine zwischen der kurzen Kante 64 und einem Rahmen (nicht gezeigt) des Stoppers 50 ausgeübte federnde Kraft 70 gegen die Reibkopplungsoberfläche 56 gedrückt. Die Quadranten-Elektroden 66 und die Masseelektrode des piezoelektrischen Motors 58 sind vorzugsweise mit einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) verbunden, die sie unter Strom setzt, um in dem Körper des piezoelektrischen Motors 58 Vibrationen zu erzeugen, wie in dem US-Patent 5,453,653 beschrieben wird. Die Vibrationen erzeugen vorzugsweise eine ellipitische Bewegung in der Reibungsnoppe 68 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, die zu der Reibkopplungsoberfläche 56 tangentiale Reibungskräfte im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugen. Diese Reibungskräfte erzeugen Drehmomente, die den Stopperfuß 52 im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, um den Stopperfuß 52 in eine Deaktivierungs-Auswahlposition oder eine Aktivierungs- Auswahlposition zu wechseln. Fig. 4B zeigt den Stopperfuß 52 in einer Aktivierungs-Auswahlposition im Uhrzeigersinn und Fig. 4C zeigt den Stopperfuß in einer Deaktivierungs-Auswahlposition entgegen den Uhrzeigersinn.
Vorzugsweise kann der piezoelektrische Motor 58 ein bewegliches Element mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 400 mm/s gegen eine der Bewegung entgegengesetzte Kraft in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5 Newton verschieben. Unter der Annahme, dass der Radius der Reibkopplungsoberfläche 56 10 mm ist kann der piezo elektrische Motor 58 den Stopperfuß 52 bei dieser Verschiebungsgeschwindigkeit mit einer Winkelgeschwindigkeit von ungefähr 40 radians/s oder ungefähr 2350º/s drehen. Unter der Annahme, dass der Stopperfuß 52 um ungefähr 15º gedreht werden muss, um den Stopperfuß 52 aus einer Deaktivierungs- in eine Aktivierungs-Auswahlposition zu wechseln, kann der Stopperfuß 52 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Wechselzeit von ungefähr 5 ms zwischen den Auswahlpositionen wechseln.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet ein Stopper 50 mit 10 Stopperfüßen 52, die mit einer Wechselzeit von 5 ms betrieben werden, mit einer Entscheidungs-Frequenz von 2000 Hz.
Die vorliegende Erfindung ist unter Verwendung einer nichteinschränkenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden. Den Fachleuten werden Varianten der, beschriebenen Ausführungsform einfallen. Beispielsweise kann ein Stopperfuß so konstruiert werden, dass der Stopperfuß zwischen den Auswahlpositionen linear verschoben wird, anstatt sich zu drehen, um zwischen den Auswahlpositionen zu wechseln. In diesem Fall würde eine Reibkopplungsoberfläche des Stopperfußes eine ebene Fläche sein und der Stopperfuß würde an einem Stopperrahmen befestigt werden, so dass sie in dem Stopper entlang geeigneter linearer Führungen gleiten würden. Es sollte auch realisiert werden, dass die Wechselzeit eine Funktion des Weges ist, auf dem der piezoelektrische Motor mit dem Stopperfuß verbunden ist, den Abmessungen des Stopperfußes und der Amplitude der zum Wechseln des Stopperfußes zwischen den Auswahlpositionen benötigten Bewegung. Bei der vorstehend beschriebenen zylindrischen Reibkopplungsoberfläche und einem piezoelektrischen Motor einer konstanten Geschwindigkeit (und einer variablen Ausgangsleistung) ist die Wechselzeit beispielsweise proportional zu dem Radius der Reibkopplungsober fläche. Obwohl sich die detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einen Stopper bezieht, der mit einer Linearstrickmaschine verwendet wird, ist zusätzlich ein Stopper entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in ähnlicher Weise konstruiert, um Zungennadeln in Rundstrickmaschinen auszuwählen.
Die detaillierte Beschreibung ist beispielhaft vorgesehen und ist nicht zur Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, der nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt wird.

Claims

1. Stopper (50) für eine Strickmaschine, wobei die Strickmaschine eine Vielzahl von Zungennadeln und eine Aktivierungsstation umfasst, so dass, wenn eine Zungennadel der Vielzahl von Zungennadeln in der Aktivierungsstation ist, der Stopper bestimmt, ob die Zungennadel aktiviert oder nicht aktiviert wird, umfassend:

mindestens einen Stopperfuß (52), der in einer Aktivierungs- oder einer Deaktivierungsauswahlposition positionierbar ist, und einen piezoelektrischen Motor (58), dadurch gekennzeichnet, dass der Stopperfuß eine Reibkopplungsoberfläche (56) aufweist

und der piezoelektrische Motor (58) mit der Reibkopplungsoberfläche (56) des mindestens einen Stopperfußes (52) verbunden ist, wobei

Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den mindestens einen Stopperfuß (52) veranlassen, zwischen der Aktivierungs- und der Deaktivierungsauswahlposition zu wechseln.

2. Stopper gemäß Anspruch 1, wobei der piezoelektrische Motor (58) mit der Reibkopplungsoberfläche (56) durch eine federnde Kraft (70) verbunden ist, die eine Kontaktfläche (68) des piezoelektrischen Motors (58) gegen die Reibkopplungsoberfläche (56) drückt.

3. Stopper gemäß Ansprüch 1, wobei der piezoelektrische Motor (58) eine Reibungsnoppe (68) aufweist und wobei der piezoelektrische Motor (58) mit der Reibkopplungsoberfläche (56) durch eine federnde Kraft (70) verbunden ist, welche die Reibungsnoppe (68) gegen die Reibkopplungsoberfläche (56) drückt.

4. Stopper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reibkopplungsoberfläche (56) zylindrisch ist.

5. Stopper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den Stopperfuß (52) veranlassen, durch eine Drehung des Stopperfußes (52) um einen gegebenen Winkel zwischen den Auswahlpositionen zu wechseln.

6. Stopper nach Anspruch 5, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den Stopperfuß (52) in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms um den gegebenen Winkel drehen.

7. Stopper nach Anspruch 5, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den Stopperfuß (52) in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms um den gegebenen Winkel drehen.

8. Stopper nach Anspruch 5, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den Stopperfuß (52) in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms um den gegebenen Winkel drehen.

9. Stopper nach Anspruch 5, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den Stopperfuß (52) um den gegebenen Winkel in einer Zeitspanne drehen, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.

10. Stopper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reibkopplungsoberfläche (56) eben ist.

11. Stopper nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder Anspruch 10, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) den Stopperfuß (52) veranlassen, zwischen den Auswahlpositionen zu wechseln, indem eine vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes (52) verursacht wird.

12. Stopper nach Anspruch 11, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) die vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes (52) in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms verursachen.

13. Stopper nach Anspruch 11, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) die vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes (52) in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms verursachen.

14. Stopper nach Anspruch 11, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) die vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes (52) in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms verursachen.

15. Stopper nach Anspruch 11, wobei die Vibrationen in dem piezoelektrischen Motor (58) die vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes (52) in einer Zeitspanne verursachen, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.

16. Stopper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stopper (50) eine Vielzahl von Stopperfüßen (52) umfasst und wobei jede Zungennadel einem bestimmten der Vielzahl von Stopperfüßen (52) zugeordnet ist und, wenn sich eine Zungennadel in der Aktivierungsstation befindet, diese Zungennadel entsprechend der Auswahlposition des bestimmten Stopperfußes (52) der Vielzahl von Stopperfüßen (52), dem die Zungennadel zugeordnet ist, aktiviert oder nicht aktiviert wird.

17. Stopper nach Anspruch 16, wobei jeder der Vielzahl von Stopperfüßen (52) mit einem anderen piezoelektrischen Motor (58) verbunden ist.

18. Verfahren zum Wechseln eines Stopperfußes (52) in einer Strickmaschine zwischen einer Aktivierungsauswahlposition und einer Deaktivierungsauswahlposition, umfassend:

a) Ausstattung des Stopperfußes (52) mit einer Reibkopplungsoberfläche (56);

b) Verbindung eines piezoelektrischen Motors (58) mit der Reibkopplungsoberfläche (56); und

c) Ausnutzung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58), um den Stopperfuß (52) zwischen der Aktivierungsauswahlposition und der Deaktivierungsauswahlposition zu wechseln.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Verbindung des piezoelektrischen Motors (58) mit der Reibkopplungsoberfläche (56) umfasst, dass eine Kontaktfläche (68) des piezoelektrischen Motors (58) mit einer federnden Kraft (70) gegen die Reibkopplungsoberfläche (56) gedrückt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der piezoelektrische Motor (58) eine Reibungsnoppe (68) aufweist und wobei die Verbindung des piezoelektrischen Motors (58) mit der Reibkopplungsoberfläche (56) umfasst, dass die Reibungsnoppe (68) mit einer federnden Kraft (70) gegen die Reibkopplungsoberfläche (56) gedrückt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Ausstattung des Stopperfußes (52) mit einer Reibkopplungsoberfläche (56) die Bildung einer zylindrischen Reiboberfläche umfasst.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Ausnutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) zwischen der Aktivierungsauswahlposition und der Deaktivierungsauswahlposition umfasst, dass die Vibrationen verwendet werden, um den Stopperfuß (52) um einen gegebenen Winkel zu drehen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Ausnutzung von Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (42) umfasst, dass die Vibrationen verwendet werden, um den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms um den vorgegebenen Winkel zu drehen.

24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, dass die Vibrationen verwendet werden, um den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms um den vorgegebenen Winkel zu drehen.

25. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, dass die Vibrationen verwendet werden, um den Stopperfuß in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms um den vorgegebenen Winkel zu drehen.

26. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, dass die Vibrationen verwendet werden, um den Stopperfuß um den Winkel in einer Zeitspanne zu drehen, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Ausstattung des Stopperfußes (52) mit einer Reibkopplungsoberfläche (56) die Bildung einer ebenen Reibfläche umfasst.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20 oder Anspruch 27, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, die Vibrationen zu verwenden, um eine vorgegebene lineare Verschiebung in der Position des Stopperfußes (52) zu verursachen.

29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, die Vibrationen zu verwenden, um die vorgegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne von weniger als 10 ms zu verursachen.

30. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, die Vibrationen zu verwenden, um die vorgegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne von weniger als 7 ms zu verursachen.

31. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, die Vibrationen zu verwenden, um die vorgegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne von weniger als 5 ms zu verursachen.

32. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Nutzung der Vibrationen des piezoelektrischen Motors (58) zum Wechseln des Stopperfußes (52) umfasst, die Vibrationen zu verwenden, um die vorgegebene lineare Verschiebung in einer Zeitspanne zu verursachen, die im Wesentlichen gleich 5 ms ist.