DE4316396C1 - Kettenwirkmaschine mit mindestens einer Legebarre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettenwirkmaschine mit min­ destens einer Legebarre, deren Legenadeln mit Hilfe einer Jacquard-Steuerung um mindestens eine Nadeltei­ lung versetzbar sind.

Aus einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentschrift der Anmelderin (DE-PS 42 26 899) ist zu entnehmen, daß man den Versatz einer Legenadel mit Hilfe eines piezoelektrischen Biegewandlers bewirken kann. Zu diesem Zweck wird ein Trägerstreifen zwischen Legenadel und Legebarre angeordnet, mit einer aktiven Schicht aus piezoelektrischem Material versehen und eine Steuervorrichtung zum Anlegen einer Steuerspannung an diese aktive Schicht vorgesehen. Durch den Biegevorgang wird die Legenadel leicht schräggestellt, was die Gefahr von Nadelkollisionen hervorruft. Es ist daher in der gleichen Patentanmeldung bereits vorgeschlagen, die Legenadel mit mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten Biegewandlern zu versehen, deren eine Enden an der Legebarre befestigt und deren andere Enden mit der Legenadel verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine Art Parallelogrammführung der Legenadel, die dafür sorgt, daß die Legenadel immer parallel zu den Wirkna­ deln steht. Diese Lösung ist jedoch aus Platzgründen nicht immer durchführbar.

Alle anderen bekannten Jacquard-Steuerungen sind we­ sentlich platzaufwendiger. Die Steuerelemente befinden sich oberhalb der Legebarre und übertragen die Stell­ bewegung über Harnischschnüre, wie DE-PS 33 21 733 oder DE-OS 40 28 390 zeigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ketten­ wirkmaschine mit einer wenig Platz benötigenden Jacquard-Steuerung für die Legenadeln anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die beiden in Reihe geschalteten piezoelektrischen Bie­ gewandler führen beim Anlegen der Steuerspannung zu einer S-förmigen Biegung des Trägers für die Legenadel. Da die Biegewandler nicht parallel, sondern in Reihe angeordnet sind, wird in Längsrichtung der Barre nur wenig Platz benötigt bzw. können kräftige Biegewandler verwendet werden. Für die Jacquard-Steuervorrichtung wird oberhalb der Legebarre überhaupt kein Platz benö­ tigt, weil die Steuerspannung unmittelbar an die Biege­ wandler herangeführt werden kann.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt sich wegen des gemeinsamen Trägerstreifens ein einfacher Aufbau und eine einfache Herstellung. Der Trägerstreifen selbst kann als Gegenelektrode zu den Anschlußelektro­ den verwendet werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 führt zur Verwendung zweier piezoelektrischer Biegewandler, die jeweils aus einer passiven Schicht, nämlich dem Trägerstreifen, und einer aktiven Schicht aus piezokeramischem Material, bestehen und daher auch als "monomorph" bezeichnet wer­ den. Hier genügt es - je nach Polarisation des piezo­ elektrischen Materials - eine positive oder negative Steuerspannung an beide Biegewandler anzulegen.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 führt zu Biegewand­ lern, bei denen die passive Schicht, die durch den Trä­ gerstreifen gebildet ist, beidseitig durch eine aktive Schicht aus piezokeramischem Material abgedeckt ist. Solche Biegewandler bezeichnet man auch als "trimorph".

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 erlaubt es, die Lege­ nadel wahlweise nach links und nach rechts auszulenken.

Günstig ist die Ausgestaltung nach Anspruch 6. Durch Wahl des Abstandes läßt sich der effektive Versatzweg der Legenadel bestimmen und so dem Anwendungszweck an­ passen.

Die Ausführungsform nach Anspruch 7 gibt die Möglich­ keit, durch Einstellung der Steuerspannung die Größe der Biegung und damit ebenfalls den Versatzweg zu be­ stimmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Legenadel mit doppeltem Biegewandler gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines abge­ wandelten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 die Ausführungsform nach Fig. 2 nach Anlegen der Steuerspannung,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch einen Abschnitt der Legebarre und

Fig. 5 eine Vorderansicht der Ausführungsform der Fig. 4.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Legenadel 1, die mit einem Loch 2 für die Fadenführung versehen ist, einteilig mit einem Trägerstreifen 3 ausgebildet, der mit seinem oberen Ende 4 an der Legebarre befestigt wird. Es gibt zwei piezoelektrische Biegewandler 5 und 5a, die mechanisch in Reihe liegen. Der erste Biege­ wandler 5 weist eine erste Schicht 6 aus piezokerami­ schem Material auf, die durch eine Anschlußelektrode 7 abgedeckt ist. Der zweite Biegewandler 5a weist eine zweite Schicht 8 aus piezokeramischem Material auf, die durch eine Anschlußelektrode 9 abgedeckt ist. Die Pfei­ le im Schichtmaterial geben die Polarisationsrichtung der Keramik an.

Zur Jacquard-Steuervorrichtung 10 gehört ferner eine Spannungsquelle 11, welche eine Spannung U abzugeben vermag. Wenn ein Schalter 12 geschlossen wird, wird eine Spannung, die mit Hilfe der beiden Einstellvor­ richtungen 13 und 14, beispielsweise Potentiometer, wählbar ist, an die Anschlußelektroden 7 und 9 gelegt. Dies führt zu einer Biegung des Trägerstreifens 3 in einer Fig. 3 entsprechenden Form. Der Schalter 12 ist zweckmäßigerweise ein elektronischer Schalter, der nach einem gespeicherten Programm geöffnet und geschlossen wird.

Die Ausgestaltung nach Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 dadurch, daß der Trägerstreifen 15 über ein Kupplungselement mit der Legenadel 17 verbunden ist. Wiederum gibt es zwei Biegewandler 18 und 19 mit einer ersten piezokeramischen Schicht 20 und einer hierzu in Richtung des Trägerstreifens versetzten piezokerami­ schen Schicht 21. Auf der jeweils gegenüberliegenden Seite befindet sich eine dritte Schicht 22 bzw. eine vierte Schicht 23 aus piezokeramischem Material. Diese Schichten sind wiederum mit Anschlußelektroden 24, 25, 26 bzw. 27 versehen.

Zur Ansteuerung dient die veranschaulichte Schaltung. Eine Spannungsquelle U hat einen negativen Ausgang, der mit den Anschlußelektroden der ersten Schicht 20 und der zweiten Schicht 21 verbunden sowie über einen Schalter S1 mit dem Trägerstreifen 15 verbindbar ist, und einen positiven Ausgang, der mit den Anschlußelek­ troden der dritten Schicht 22 und der vierten Schicht 23 verbunden sowie über einen Schalter S2 mit dem Trä­ gerstreifen 15 verbindbar ist. Wenn der Schalter S1 betätigt wird, biegen sich die Biegewandler, wie in Fig. 3 verdeutlicht; bei Betätigung des Schalters S2 ist die Biegung entgegengesetzt. Stehen beide Schalter offen, nimmt die Legenadel 17 eine Mittelstellung zwi­ schen ihren beiden Arbeitsstellungen ein. In allen Fäl­ len hat die Legenadel 17 eine zu sich parallele Lage.

Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils einen Abschnitt 28 ei­ ner Legebarre 29. Er trägt eine Haltevorrichtung 30, mit der das obere Ende 4 des Trägerstreifens 15 festge­ halten werden kann, und Anschläge 31, um den Versatz der Legenadeln zu begrenzen. Wie Fig. 4 zeigt, ist das Einspannende 4 des Trägerstreifens 15 mit einer Steuer­ leitung 32 verbunden. An die Anschlußelektrode 24 (und 25) kann über eine Leitung 33 eine negative Spannung und an die Anschlußelektrode 27 (und 26) über eine Lei­ tung 34 eine positive Spannung angelegt werden.

Die Legenadeln 17 sind so eingespannt, daß sie bei feh­ lender Steuerspannung in der Mitte zwischen zwei An­ schlägen 31 liegen. Beim Anlegen einer Steuerspannung an die Schichten 22 und 23 sowie Betätigen des Schal­ ters S2 bewegen sich die Legenadeln 17 nach rechts, so daß sie die Stellung 17′ einnehmen, in der sie an der linken Seite des Anschlages 31 anliegen. Wird dagegen die Steuerspannung an die Schichten 20 und 21 gelegt und der Schalter S1 betätigt, bewegen sich die Legena­ deln 17 nach links bis zum Anschlag 31. In Fig. 5 ist veranschaulicht, daß sechs Nadeln die Stellung 17′ in­ nehaben und lediglich eine Nadel 17 in entgegengesetz­ ter Richtung ausgelenkt ist.

Als Material für die aktive Schicht kommt hauptsächlich Piezokeramik in Betracht, also insbesondere synthetisch hergegestellte, anorganische, polykristalline und nicht-metallische Werkstoffe, meist aus modifiziertem Blei-Zirkonat-Titanat. Sie erhalten ihre piezoelektri­ sche Wirkung durch Polarisierung mit hohen Feldstärken. Die aktive Schicht kann großflächig hergestellt, an­ schließend geschnitten und dann auf die zuvor geschnit­ tenen Trägerstreifen aufgeklebt werden.

Die Steuerung kann mit Hilfe eines Rechners erfolgen, der für jeden Arbeitszyklus der Kettenwirkmaschine den Biegewandlern zugeordnete Steuersignale abgibt, wie dies schematisch in Fig. 1 veranschaulicht ist. Bei Erregung durch den Rechner wird eine Steuerspannung im Niederspannungsbereich, vorzugsweise von etwa 25 bis 30 V, an die Biegewandler abgegeben. Diese können so ausgelegt sein, daß sie bei dieser Steuerspannung die gewünschte Auslenkung der Legenadel 1 bzw. 17 bewirken.

Claims (7)

1. Kettenwirkmaschine mit mindestens einer Legebarre (29), deren Legenadeln (1; 17) mit Hilfe einer Jac­ quard-Steuerung (10) um mindestens eine Nadeltei­ lung versetzbar sind, wobei die Legenadeln jeweils unter Zwischenschaltung von zwei piezoelektrischen Biegewandlern (5, 5a; 18, 19), die mechanisch in Reihe liegen und bei gemeinsamer Ansteuerung eine entgegengesetzte Biegung bewirken, an der Legebarre befestigt sind.

2. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden piezoelektrischen Biege­ wandler (5, 5a; 18, 19) einen gemeinsamen Träger­ streifen (3; 15) aufweisen, der in Streifenrichtung versetzt eine erste und eine zweite aktive Schicht (6, 8; 20, 21), die je mit einer Anschlußelektrode (7, 9; 24, 25) abgedeckt sind, tragen und durch Anlegen von Steuerspannungen in entgegengesetzter Richtung auslenkbar sind.

3. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste und zweite aktive Schicht (6, 8; 20, 21) auf einander gegenüberliegenden Sei­ ten des Trägerstreifens (3; 15) angeordnet sind.

4. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der ersten Schicht (20) eine dritte aktive Schicht (22) und der zweiten Schicht (21) eine vierte aktive Schicht (23) auf der jeweils gegenüberliegenden Seite des Trägerstreifens (15) zugeordnet ist und daß durch Anlegen von Steuer­ spannungen zwischen Trägerstreifen (15) und An­ schlußelektrode (26, 27) der dritten und vierten Schicht (22, 23) diese in entgegengesetzter Rich­ tung auslenkbar sind.

5. Kettenwirkmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dritte Schicht (22) und die vier­ te Schicht (23) beim Anlegen der Steuerspannung in einer Richtung auslenkbar sind, die der Auslenk­ richtung der ersten Schicht (20) bzw. der zweiten Schicht (21) entgegengesetzt ist.

6. Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Biegewandlern (5, 5a; 18, 19) ein die Auslenkung durch den ersten Biegewandler verstärkender Abstand vorgesehen ist.

7. Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannungen einstellbar sind.