Bezeichnung der Erfindung

Stickkopf

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen für eine Stickmaschine geeigneten Stickkopf mit einem Nadelstangenantrieb.

Hintergrund der Erfindung

Ein Stickkopf einer Stickmaschine ist beispielsweise aus der DE 197 24 425 A1 bekannt. Mehrere Nadelantriebe dieser Stickmaschine sind jeweils an eine parallel zur längs laufenden Trägern durch die Stickmaschine geführte angetriebene Hauptwelle angeschlossen. Zum vollständigen Massenausgleich ist vor- gesehen, das die Antriebsanordnung des Stickkopfes jeweils ein auf der angetriebenen Hauptwelle angeordnetes, außenverzahntes Zahnrad sowie ein auf einer parallel zur Hauptwelle ausgerichteten Ausgleichswelle angeordnetes zweites außenverzahntes Zahnrad aufweist, wobei die ineinander greifenden Zahnräder jeweils mit einer Ausgleichsmasse versehen sind. Damit soll insbe- sondere ein Massenausgleich 1. Ordnung erzielt werden, wobei keine durch Querkräfte verursachten horizontal gerichteten Schwingungen auftreten. Insgesamt ist der Nadelstangenantrieb der Stickmaschine nach der DE 197 24 425 A1 aufwendig aufgebaut.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten, besonders kompakt aufgebauten, einen Nadelstangenantrieb umfassenden Stickkopf anzugeben.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stickkopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dieser Stickkopf weist zum Antrieb einer Nadelstange einen elektrischen Direktantrieb auf, dessen Läufer fest mit der Nadelstange verbunden ist. Der Direktantrieb der Nadelstange hat zusätzlich zu seinem kompakten Aufbau den Vorteil eines praktisch wartungsfreien und ver- schleißfreien Betriebes. Zudem ist im Vergleich zu konventionellen Nadelstangenantrieben die erreichbare Stickgeschwindigkeit erhöht und der Energie- verbrauch gesenkt. Dies gilt sowohl bei Ausbildung des elektrischen Direktantriebs als Reluktanzmotor als auch bei Ausführung als permanentmagneterregter Linearmotor.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Läufer des elektrischen Direktantriebs zy- lindrisch ausgebildet und in einem hohlzylindrischen Stator angeordnet. Die Symmetrieachse des Läufers und des Stators stimmt dabei mit der Symmetrieachse der Nadelstange überein. Der Läufer ist vorzugsweise mit mehreren ringförmigen Permanentmagneten bestückt, die mit bestrombaren Statorwicklungen zusammenwirken. Die Permanentmagnete des Läufers, welche ebenso wie die Wicklungen des Stators symmetrisch zur durch die Nadelstange vorgegebenen Geraden angeordnet sind, sind auf einem starr mit der Nadelstange verbunden Halteelement befestigt. In stabiler und zugleich leichter Bauweise ist dieses Halteelement vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Wandung des Halteelements durchbrochen, insbe- sondere in Form einer Lochung.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 Einen Stickkopf mit einem Nadelstangenantrieb in Form eines permanentmagneterregten Linearmotors, und

Figur 2 einen Reluktanzmotor als Nadelstangenantrieb in einer Stickmaschine.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figur 1 zeigt einen Stickkopf 1 einer Stickmaschine, welche zum Antrieb einer Nadelstange 2 einen als elektrischen Direktantrieb ausgebildeten Nadelstangenantrieb 3 aufweißt. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der elektrische Direktantrieb 3 in Form eines permanentmagneterregten Linearmotors 4 realisiert. Der Linearmotor 4 setzt sich zusammen aus einem hohlzylindrischen Stator 5 und einem in diesem geführten im wesentlichen zylindrischen Läufer 6, an welchem die Nadelstange 2 befestigt ist. Die Symmetrieachse des Stators 5 sowie des Läufers 6 stimmt mit einer durch die Nadelstange 2 definierten Geraden G überein.

Der gesamte Läufer 6 ist mittig durchzogen von einem die Nadelstange 2 auf- nehmenden Halteelement 7. In demjenigen Bereich, in dem das Halteelement 7 in den Stator 5 eintaucht, ist es von ringförmigen Permanentmagneten 8 umgeben. Die Wandung 10 des hohlzylindrischen Halteelements 7 ist in diesem Bereich in Form einer Lochung 9 durchbrochen. Dagegen weist das Halteelement 7 in dem nicht von Ringmagneten 8 umgebenen Bereich eine geschlos- sene Wandung 10 auf.

Die ringförmigen Permanentmagnete 8 des Läufers 6 wirken mit bestrombaren Wicklungen 1 1 des Stators 5 zusammen, wobei zwischen Stator 5 und Läufer 6

ein Luftspalt 12 gebildet ist. Zusätzlich zu den Wicklungen 1 1 kann der Stator 5 auch Permanentmagnete aufweisen. Die durch den Nadelstangenantrieb 3 bewirkbare Hubbewegung H der Nadelstange 2 ist in Figur 1 mit einem Doppelpfeil angedeutet. Der Nadelstangenantrieb 3 ist geeignet, Beschleunigungen bis 200 m/s ² und Geschwindigkeiten von 3 m/s zu erzeugen. Bei 1000 Hüben pro Minute und einem Hub von 45 mm beträgt die vom Nadelstangenantrieb 3 erzeugte Kraft bis zu 50 N.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der Nadelstangenantrieb 3 eines hier nicht weiter dargestellten Stickkopfes als Reluktanzmotor 13 ausgebildet. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist in diesem Fall nicht der Stator 5, sondern der Läufer 6 bestromt. Ebenso ist jedoch auch ein Reluktanzmotor 13 mit bestromtem Stator 5 realisierbar.

In der Anordnung nach Figur 2 weist der hohlzylindrische Stator 5 Ringnuten auf, die im dargestellten Querschnitt als Zahnung 14 sichtbar sind. Der starr mit der Nadelstange 2 verbundene Läufer 6 weist sowohl Permanentmagnete 8 als auch bestrombare Wicklungen 1 1 auf, welche geeignet sind, den durch die Permanentmagnete 8 erzeugten magnetischen Fluss zu verstärken oder zu schwächen. ähnlich wie der Stator 5 weist auch der Läufer 6 eine Zahnstruktur 15 auf. Wird die Wicklung 1 1 bestromt, so ist die Zahnstruktur 15 bestrebt, sich derart relativ zur Zahnung 14 auszurichten, das im Sinne des Reluktanzprinzips der größtmöglichen magnetische Fluss erreicht wird. Durch änderung der Bestromung verschiedener Wicklungen 11 ist der Läufer 6 in definier- ten Schritten relativ zum Stator 5 verschiebbar. Der zeitliche Verlauf der Hubbewegung H der Nadelstange 2 kann somit beliebig gestaltet werden. Insbesondere sind Frequenz und Amplitude der Hubbewegung H frei einstellbar. E- benso ist es beispielsweise möglich, aufeinander folgende Hübe auf unterschiedliche Auslenkungen und/oder Taktfrequenzen einzustellen. Eine derartige Variabilität ist mit konventionellen, mit Getrieben arbeitenden Nagelstangenantrieben nicht erzielbar. Weist eine komplette Stickmaschine mehrere Nadelstangenantriebe 3 gemäß Figur 1 und/oder gemäß Figur 2 auf, so sind deren Bewegungsabläufe elektronisch synchronisierbar.

Bezugszeichenliste

1 Stickkopf

2 Nadelstange

3 Nadelstangenantrieb

4 permanentmagneterregter Linearmotor

5 Stator

6 Läufer

7 Halteelement

8 Permanentmagnet

9 Lochung

10 Wandung

11 Wicklung

12 Luftspalt

13 Reluktanzmotor

14 Zahnung

15 Zahnstruktur

G Gerade

H Hubbewegung