特别用于编织袜类等的高机号机器选针装置的电磁驱动器

摘要

一种电磁驱动器，特别用于编织袜类或类似物的高机号机器中的选针装置。根据本发明的电磁驱动器(1)包括主磁体(2)，主磁体(2)具有并排的且由间隙(5a；5b)隔开的至少两个极性区(3a、4a；3b、4b)。电磁驱动器(1)包括两个选择电磁体(6、7)，每个选择电磁体设置有与间隙(5a；5b)对齐并与所述间隙(5a；5b)横向隔开的至少一个极性区(6a、6b、7a、7b)。选择电磁体(6)的至少一个极性区(6a、6b)关于间隙(5a；5b)横向地布置在与另一个选择电磁体(7)的至少一个极性区(7a、7b)相对的一侧。选择电磁体(6、7)可以被单独地激活以在相应的极性区(6a、6b、7a、7b)处产生或取消或减少吸引磁力。

说明书

本发明涉及一种电磁驱动器(electromagnetic actuator)，特别用于编织 袜类或类似物的高机号机器的选针装置(needle selection device)。

用于编织袜类或类似物的机器中的选针装置的电磁驱动器是已知的。

这些电磁驱动器通常基本上由主磁体和选择电磁体组成，主磁体具有 由间隙隔开的两个并排的(side-by-side)极性区，选择电磁体设置有铁磁 芯，该铁磁芯具有在主磁体的两个极性区之间的间隙处布置的至少一个极 性区。选择电磁体装备有可以通电的线圈，以便取消或减少实质上由主磁 体引起的选择电磁体的芯的极性区的吸引磁力。

使用这些电磁驱动器的选针装置通常包括多个选择元件，该多个选择 元件由易受磁吸引的材料制成，可以沿激活方向相对于电磁驱动器移动， 并在它们的运动中，面对主磁体的极性区和选择电磁体的芯的极性区。

电磁驱动器被布置在机器上，以便极性区沿选择元件的激活的方向顺 序地排列，使它们在沿激活方向的运动中以其侧面中的一个连续地面对： 首先是主磁体的极性区中的一个，然后是间隙和选择电磁体的芯的极性 区，最后是主磁体的另一个极性区。

此外，选择元件可以从第一位置移动到第二位置，在第一位置，它们 与上面引用的极性区是相邻的或者甚至接触，在第二位置，它们相对于第 一位置从极性区被隔开。选择元件在这两个位置的移动性对应于必须借助 于选择装置来选的机器的元件通常是针的两种不同的激活。

在实践中，在许多情况下，选择元件从第二位置到第一位置的运动受 趋向于将相应的选择元件保持在第二位置的弹性元件的抵抗。在电磁驱动 器的上游，大体由凸轮构成的支座(abutment)对选择元件起作用，以便 选择元件刚好在主磁体的第一极性区将选择元件保留在这个位置之前或 当时都进入第一位置，直到间隙开始。在间隙处，如果线圈通电，则由主 磁体产生的选择电磁体芯的吸引力被取消或基本上减小到不足以抵抗使 选择元件进入第二位置的弹性元件的力的程度，在第二位置中，即使在主 磁体的第二极性区处通过的过程中，其保持主磁体的吸引力，由主磁体产 生的吸引力本身不足以使选择元件从第二位置到第一位置。反之亦然，如 果选择电磁体的线圈没有通电，则选择电磁体芯保持在选择元件的第一位 置，选择元件停留在这个位置，并且也在主磁体的第二极性区处通过期间 保留在所述第一位置。

根据选择元件是在第一位置还是在第二位置，随之而来的选择元件与 机器的其它元件衔接或不衔接，产生与选择元件相关的机器的元件通常是 针的不同的驱动，获得所需的选择。

在这种电磁驱动器中，注意到在为选择电磁体线圈设置大小和供电方 面有困难，由于为了获得对选择元件的精确作用，由线圈通电产生的磁场 的强度必须是在间隙处即在选择电磁线圈的极性区处，与通过主磁体在选 择电磁体芯内永久地感应的磁场的强度相等且方向相反。如果由线圈通电 感应的磁场的强度比在选择电磁体芯中感应的永磁场的强度显著更低或 更高，则选择电磁体芯的极性区将仍然产生对选择元件的吸引力，达到与 所希望的效果相反的效果。

对已知类型的电磁驱动器中的选择电磁体线圈设置大小和通电是复 杂的，由于在选择电磁体的极性区感应的磁场的强度和因此的由该极性区 在选择元件上施加的吸引力作为与主磁体的极性区接触或相邻的选择元 件的数目的函数而变化，由于选择元件通过其存在产生主磁体的磁场的变 化，这反过来引起布置在主磁体内部的选择电磁体芯感应的磁场在主磁体 的极性区之间的间隙处变化。

在已知类型的电磁驱动器中，为了避免选择错误，给选择电磁体线圈 提供电流将是必要的，电流的强度根据各种选择条件是可变的，关于电磁 驱动器的驱动管理具有相当大的负担。

以同一申请人的名义的第1,357,140号意大利专利描述了一种电磁驱 动器，其解决了上述问题，应归于这样的事实，即选择电磁体具有与主磁 体的两个极性区的间隙对齐并且从所述间隙横向隔开的至少一个极性区。

在使用这种类型的电磁驱动器来驱动在高机号圆形织袜或编织机器 中的选针装置过程中，已经观察出问题。

事实上，沿着选择元件相对于电磁驱动器的驱动方向，与主磁体的间 隙对齐的选择电磁体的极性区的尺寸不允许太宽；特别是，它必须小于或 等于两个相邻的选择元件之间的距离，因为，否则选择电磁体通过其极性 区将同时作用于两个毗邻的选择元件上，因此，将无法有区别地驱动两个 毗邻的选择元件。

该要求与选择电磁体的极性区的相同尺寸要足够宽的需要冲突，选择 电磁体的极性区的相同尺寸要足够宽以给选择电磁体的极性区作用在选 择元件上提供时间，从而移开足够远以避免当人们希望驱动选择元件以便 它从第一位置向第二位置经过时被选择电磁体的极性区后面跟着的主磁 体的极性区再次吸引。

在高机号机器的情况下，即，在选择元件之间沿其相对于电磁驱动器 的驱动方向具有非常小的距离，以及选择元件相对于选择电磁体具有高的 驱动速度，甚至通过利用所有可用空间，比该距离更小的选择电磁体的极 性扩张的尺寸太小以致不能够正确地驱动选择元件。

本发明的目的是解决上述所述的问题，提供一种用于编织袜类或类似 物的机器的选针装置的电磁驱动器，即使在高机号的情况下和选择元件相 对于电磁驱动器具有高的驱动速度的情况下，该电磁驱动器允许选择元件 的正确驱动。

在此目标内，本发明的一个目的是提供一种在操作中高度可靠的电磁 驱动器。

本发明的另一个目的是提供一种电磁驱动器，其具有有限的空间占 用。

本发明的另一个目的是提供一种电磁驱动器，在制造和简化驱动方 面，保留了根据意大利专利号为1,357,140的电磁驱动器的优点。

这个目标以及将在下文变得更加清楚的这些和其它目的由一种电磁 驱动器来实现，其特别用于编织袜类或类似物的高机号机器内的选针装 置，该电磁驱动器包括具有并排的且由间隙隔开的至少两个极性区的主磁 体，其特征在于，该电磁驱动器包括两个选择电磁体，每一个选择电磁体 设置有与所述间隙对齐且与所述间隙横向隔开的至少一个极性区，所述两 个选择电磁体中的一个选择电磁体的至少一个极性区关于所述间隙被横 向布置在与所述两个选择电磁体的另一个选择电磁体的至少一个极性区 相对的一侧，所述选择电磁体能够被单独地激活以产生或取消或减少在相 应的极性区的吸引磁力。

通过附图中的非限制性示例的阐述，对根据本发明的电磁驱动器的优 选的但不排他的实施例的描述将使本发明的进一步的特征和优点变得更 明显，其中：

图1是根据本发明的驱动器的透视图，驱动器面对圆形编织机的选针 装置的多个选择元件，多个选择元件为了简单起见只部分地示出；

图2是类似于图1的根据本发明的驱动器的视图，示出一个选择元件

图3是类似于图1的根据本发明的驱动器的视图，示出了另一选择元 件；

图4是根据本发明的电磁驱动器的侧视图，电磁驱动器适用于圆形编 织机器的转盘(dial)的选针装置，示出在第一位置的选择元件；

图5是根据本发明的电磁驱动器的侧视图，电磁驱动器适用于圆形编 织机器的转盘的选针装置，示出图4中的选择元件在第二位置；

图6是根据本发明的电磁驱动器的侧视图，电磁驱动器适用于圆形编 织机器的转盘的选针装置，示出在第一位置的另一个选择元件；

图7是根据本发明的电磁驱动器的侧视图，电磁驱动器适用于圆形编 织机器的转盘的选针装置，示出图6的选择元件在第二位置；

图8是沿平面Ⅷ-Ⅷ的图4的示意剖视图，示出了多个选择元件；

图9至图11是以正视图示出的使用根据本发明的电磁驱动器的选择元 件的驱动顺序的示意图；

图12至图14是以正视图示出的使用根据本发明的电磁驱动器的选择 元件的另一驱动顺序的示意图。

参考引用的附图，根据本发明的电磁驱动器，通常用标号1表示，包 括主磁体2，主磁体2具有并排布置并由间隙5a、5b隔开的至少两个极性 区3a、4a、3b、4b。

根据本发明，电磁驱动器还包括两个选择电磁体6、7，每一个选择电 磁体设置有与主磁体2的间隙5a、5b对齐且从所述间隙5a、5b横向隔开 的至少一个极性区6a、6b、7a、7b。选择电磁体6的至少一个极性区6a、 6b关于主磁体2的间隙5a、5b横向布置在另一个选择电磁体7的至少一 个极性区7a、7b的相对侧。选择电磁体6、7可被单独地驱动，以便在相 应的极性区6a、6b、7a、7b产生或取消或减少吸引磁力，也将在下文中变 得更明显。

有利地，选择电磁体6、7从主磁体2横向隔开，从而主磁体2的间 隙5a、5b完全摆脱选择电磁体的极性区。

更具体地，在所示的实施例中，主磁体2包括永久磁体8，永久磁体 8以夹层状方式封闭在两个轭铁9a、9b之间，轭铁以其端部形成两对极性 区，分别是第一对极性区3a、3b和第二对极性区4a、4b，其中，极性区 3a、4a由轭铁9a形成，且极性区3b、4b由轭铁9b形成。轭铁9a的极性 区3a、4a由相应的间隙5a分开，并且同样地，轭铁9b的极性区3b、4b 由相应的间隙5b分开。

主磁体2的两个轭铁9a、9b中的每一个基本上是U形的，具有在U 形的两个自由端之间形成的相应的间隙5a、5b。

主磁体2的永久磁体8接近于两个轭铁9a、9b的每个U形的两个臂 连接处的区域被置于两个轭铁9a、9b之间。

根据未示出的建设性的变型，主磁体2可配置单个轭铁，且因此，具 有单一的间隙，而不是如所示的两个相互对齐的间隙。

在图示的实施例中，每个选择电磁体6、7包括永久磁体10、11，永 久磁体10、11以夹层状方式封闭在两个相互平行的棒12a、12b、13a、13b 之间，棒以其端部中的一个形成彼此对齐并与主磁体2的间隙5a、5b对齐 的两个极性区6a、6b、7a、7b。两个棒12a、12b、13a、13b由铁磁材料 制成，以便通过永久磁体10、11的作用，在由铁磁材料制成的主体上的极 性区6a、6b、7a、7b处产生吸引力，主体面向所述极性区6a、6b、7a、 7b。每个选择电磁体6、7包括可以通电的驱动线圈14、15，用于抵消或 减少在极性区6a、6b、7a、7b处的吸引磁力。

每个选择电磁体6、7的两个极性区6a、6b、7a、7b沿方向16并排布 置，方向16基本上垂直于主磁体2的极性区对的两个极性区3a、4a和3b、 4b的并排布置方向17。

有利地，选择电磁体6、7的极性区6a、6b、7a、7b都沿着方向16 相互对齐，方向16垂直于主磁体2的极性区对的两个极性区3a、4a和3b、 4b的并排布置方向17，也沿方向16对齐的间隙5a、5b在两个极性区3a、 4a和3b、4b之间形成。

优选地，在每个选择电磁体6、7中，相应的控制线圈14、15围绕形 成相应的选择电磁体6、7的两个极性区6a、6b、7a、7b的两个棒12a、 12b、13a、13b中的一个布置。在示出的实施例中，选择电磁体6的控制 线圈14围绕棒12a布置，而选择电磁体7的控制线圈15围绕棒13a布置。

根据本发明的电磁驱动器预期优选地在用于编织袜类或类似物的机 器的选针装置中使用，电磁驱动器在基本共面的位置，沿箭头18表示的 驱动方向，按顺序布置有主磁体2的两个极性区或两对极性区3a、4a、3b、 4b，使得极性区面对由易受磁吸引的材料制成的并可以沿驱动方向18相 对于电磁驱动器1移动的选择元件22、23。

以这种方式，选择元件22、23顺序地面对主磁体2的第一极性区或 第一对极性区3a、3b，然后面对间隙5a、5b和选择电磁体6的两个极性 区6a、6b或另一个选择电磁体7的两个极性区7a、7b，且然后面对主磁 体2的第二极性区或第二对极性区4a、4b。

选择元件22、23包括第一选择元件22，其适于与主磁体2的极性区 3a、3b、4a、4b和选择电磁体6的两个极性区6a、6b相互作用；和第二 选择元件23，其适于与主磁体2的极性区3a、3b、4a、4b和另一个选择 电磁体7的两个极性区7a、7b相互作用。基本上，如从附图中明显的，第 一选择元件22比第二选择元件23短，第二选择元件23由于其更大的长 度，绕过预期与第一选择元件22相互作用的选择电磁体6并面对预期与 其相互作用的另一个选择电磁体7。

根据本发明，选择元件22、23被布置成使得在每种情况下，作为赋 予选择元件22、23的相对于电磁驱动器1移动的结果，主磁体2的间隙 5a、5b面对第一选择元件22，且然后面对第二选择元件23。在实践中， 选择元件22、23被布置成使得较短的第一选择元件22与较长的第二选择 元件23是交替的。

选择元件22、23可以从第一位置移动到第二位置，在第一位置中， 它们通过由所述极性区施加的磁吸引保持邻近于极性区3a、3b、6a、6b、 7a、7b、4a、4b，在第二位置中，它们比在第一位置被进一步从极性区3a、 3b、6a、6b、7a、7b、4a、4b隔开。为了从第一位置前进到第二位置，每 个选择元件22、23可以在垂直于驱动方向18的平面上移动，反之亦然， 且从第二位置到第一位置的运动受可弹簧24构成的弹性机构的抵抗。

不改变根据本发明的电磁驱动器也可以与其它类型的选针装置一起 使用的事实，仅通过示例的方式并且只是进一步阐明其驱动，根据本发明 的电磁驱动器的操作在下文参照圆形编织机器的转盘31的选针装置30进 行解释，类似于以同一申请人的名义在意大利专利号1,293,789中示出的 电磁驱动器，作为选择元件22、23，其使用绕枢转轴线32枢转到相应的 针30的与尖端相对的末端的杠杆，并且可以绕所述枢转轴线32摆动，以 便从第一位置到第二位置，反之亦然。具体地，在意大利专利号1,293,789 中示出的装置装备有由相同长度的杠杆构成的选择元件，而在附图中所示 的选择装置装备有选择元件，选择元件被布置成使得形成交替的第一选择 元件22和第二选择元件23，第一选择元件22由短杠杆构成，第二选择元 件23由长杠杆构成。

根据本发明的电磁驱动器，每个选择元件22、23沿驱动方向18相对 于电磁驱动器1移动。在选择元件22、23到达主磁体2的第一对极性区 3a、3b之前或当时，例如，由凸轮构成的支座作用于其上，从而导致选择 元件22、23从第二位置到第一位置，即，推着它们朝向所述极性区3a、 3b，其中，由于它们的磁吸引，将选择元件22、23保持在第一位置中， 如图9和12所示。当第一选择元件22中的一个到达间隙5a、5b处且因此 面对选择电磁体6的极性区6a、6b的部分中的一个时，如果驱动线圈14 没有通电，则由永久磁体10产生的这些极性区6a、6b上的吸引作用将第 一选择元件22保持在第一位置，如图2、4、10所示。随后，所述第一选 择元件22面对主磁体2的第二对极性区4a、4b，将所述第一选择元件22 保持在第一位置，如图11所示。

如果反之，控制线圈14被通电，则选择电磁体6的极性区6a、6b的 吸引力被取消或减少，且通过弹簧24的作用，第一选择元件22前进到第 二位置，即，如图5和13所示，它远离极性区移动。然后，在主磁体2 的第二对极性区4a、4b处通过期间，所述第一选择元件22保持在第二位 置，如图14所示。

同样地，当第二选择元件23中的一个到达主磁体2的间隙5a、5b处 时，如图6所示，通过对选择电磁体7的控制线圈15不通电或通电，所 述第二选择元件23被保持在第一位置，以便随后通过面对主磁体2的第 二对极性区4a、4b，所述第二选择元件23保持在第一位置，如图11所示， 或产生所述第二选择元件23通过弹簧24的动作过渡到第二位置，如图7 和13所示，从而使随后，通过面对主磁体2的第二对极性区4a、4b，所 述第二选择元件23保持在第二位置，如图14所示。

在选择电磁体6、7和极性区3a、3b、4a、4b的间隙5a、5b处通过之 后，由选择元件22、23假定的不同位置，用于根据驱动元件例如凸轮接 合或脱开选择元件22、23，以使产生针30的不同的驱动，选择元件22、 23连接到针30并且其由此通过装置被选择。

根据本发明的电磁驱动器，也可在属于本发明的保护范围之内其他实 施例中提供，例如，通过提供具有铁磁材料而不是永久磁体的简单的磁芯 的选择电磁体6、7。不管选择电磁体6、7的磁芯也可以具有其它形状的 事实，基本上如参照附图描述和说明的，选择电磁体也可以仅仅通过参考 上述附图描述的由铁磁芯替换永久磁体10、11来提供。可选择地，选择电 磁体6、7的芯可以与对应的选择电磁体6、7的棒12a、12b、13a、13b 整块地提供。

在其中选择电磁体不具有永久磁体的这些另外的实施例中，电磁驱动 器的操作与以上描述的操作的不同之处在于，当人们希望将选择元件22、 23保持在主磁体2的间隙5a、5b处的第一位置时，选择电磁体6、7的控 制线圈14、15被通电以便在极性区6a、6b、7a、7b处产生吸引力；而当 人们希望引起选择元件22、23从第一位置前进到第二位置时，选择电磁 体6、7的控制线圈14、15不通电。

有利地，主磁体2和选择电磁体6、7的极性区3a、3b、6a、6b、7a、 7b、4a、4b的朝向选择元件22、23的面基本上是共面的。

可选择地，例如，通过为接近主磁体2的极性区3a、3b、4a、4b的选 择元件22、23提供适合静止的元件19，可避免选择元件22、23和极性区 3a、3b、6a、6b、7a、7b、4a、4b之间的直接接触。

应当指出的是，在根据本发明的电磁驱动器中，通过提供相对于主磁 体2的间隙5a、5b横向布置在彼此相对的两侧的两个选择电磁体6、7， 和通过使用不同长度的选择元件22、23，其相互交替且各自面对选择电磁 体6、7的一个和另一个，在实践中，可用于与选择电磁体6、7的一个和 另一个操作的选择元件22、23之间的空间实际上是两倍的。以这种方式， 可能具有选择电磁体6、7的极性区6a、6b、7a、7b，其宽度足够大，以 使高机号机器中的选择元件22、23有精确且可靠的驱动，高机号机器， 即，具有两个毗邻选择元件22、23之间的缩短的距离，以高速驱动，即， 选择元件22、23沿驱动方向18相对于电磁驱动器1具有高的移动速度。

在实践中，通过根据本发明的电磁驱动器，可以以不同的方式来驱动 两个毗邻的选择元件22、23，即，将一个选择元件22或23保持在第一位 置，而毗邻的选择元件23或者22被移动到第二位置，或者反之亦然。这 一事实，在织袜或编织机器或类似物的选针装置中使用根据本发明的电磁 驱动器，意味着它可以执行所谓的针逐选针(needle-by-needle selection)。

此外，使用单一的主磁体2与两个选择电磁体6、7的解决办法具有 有限的空间占有的优点，其简化电磁驱动器在机器上的安装。

在实践中，已经发现，根据本发明的电磁驱动器充分实现预期的目标 和目的，因为它允许选择元件的正确驱动，即使在高机号和选择元件相对 于电磁驱动器具有高驱动速度的情况下。

如此构思的电磁驱动器易于作出许多修改和变化，所有这些都在所附 权利要求的范围之内；所有的细节可进一步用其它技术上等同的元件替 换。

在实践中，所使用的材料以及尺寸，只要它们与具体用途相配，可以 是根据要求和现有技术状态的任何材料和尺寸。

在本申请要求优先权的意大利专利申请号MI2012A001091中的公开 内容通过引用并入本文。

在任何权利要求中提到的技术特征都跟着参考标号，这些参考标号已 经作为增加权利要求的可理解性的唯一目的被包括，且因此这些参考标号 对通过这些参考标号以例子的方式被认定的每个元件的解释没有任何限 制作用。