背景技术
在这些机器的范围之内，需要在平针织物上制作越来越复杂的设计，因此需要编织大量的不同颜色纱线。
如已知，在针织机中，纱线由多个布置在圆筒(在圆形机的情况下)或针床(在直线式机器的情况下)的相关凹槽中的针处理。为了获得特定的处理，如以多种颜色来设计，或者为了获得特定的编织品的效果，工作中所涉及的针通过相应的底针，也叫作控制杆(Jacks)，以机械方式选择，所述底针设置有齿，也被称为跟部。
被适当选择的底针允许相关的针向上移行于机器中完全确定的位置，在该处其将钩住来自于线轴并通过线引导器放置到位的纱线。之后，针通过合适的凸轮而降低从而所钩住的线与另一根线缝合。
进而，每个底针被选择设备选择，该设备包括多个在高度上重叠的选择末端，其通过受控的致动装置而作用在各自的底针跟部上，例如，通过计算机控制，在计算机中存储了要进行的设计或工艺。
正如将会在下文中更全面解释的那样，当前在用的所有选择设备都呈现出技术局限性。主要的局限性是致动速度，其由选择末端进入并选择对应于所期望颜色或线缝合之底针所需的时间来确定，以及由当不需要进行底针选择时退出所需的时间来确定。
此时间可根据所用的不同电气方案而在5/6ms到10/15ms的范围内变化。
如已知，有两种工作方法来实现针的选择：通过上升来选择和通过挤压来选择。
在借助于上升的选择中，底针在圆筒或针床运动过程中物理地上升，在其一个竖直凹槽中，底针通过特殊的选择末端也被称为选择杆而被插入和引导，所述选择末端特别地成形为具有倾斜平面，底针跟部在该倾斜平面上上升，从而对应的针可以钩住线，其向上移动。
在借助于挤压的选择中，底针被挤压到凹槽中，其中底针通过特殊的杆或选择末端而被安置。没有被挤压因而没有被选择的针通过特殊的固定凸轮而向上移动，从而它们能够钩住线。
为允许选择末端在每个底针之间即在底针突出的跟部之间刺入及退出，底针的所有未与各自选择末端对齐的跟部从底针移出，从而不与选择单元的顶部或底部末端干涉。
选择设备的选择末端的数量基于针织机的速度、放置在圆筒或针床上的针的数量(细度)、以及允许选择末端在两个相邻底针的跟部之间刺入或退出所需的激发时间来选择。
为了更好地理解根据本发明的选择设备的创新特性以及认识其有利之处，现在概略说明目前使用的选择设备的主要方案，例如在圆形机中的情况。
第一种类型的选择设备是机械设备的类型。它们包括滚子或滚筒，其与机器圆筒同步旋转，且销根据要实现的图案或工艺而放置于其中。销，如果存在的话，挤压相关底针跟部，其执行缝合选择循环；如果没有设置，则底针执行正常缝合循环。
第二种类型是电磁设备的类型。其在借助于挤压的工作循环--其中电磁体上升并使将要与底针跟部干涉的相应的选择末端降低，从而将其推入到凹槽中--和在借助于上升的工作循环--其中电磁体将非常倾斜的末端向前移动与底针必需运行的上升行程相等的距离，通常为5-6mm--中均使用。
在此第二种情况中，末端更重，因此运动循环更慢并且需要更强力的电磁体。为保持机器的相同工作速度，增加了末端的数量，从而具有更多时间进入和选择底针并在非工作的条件下退出。
电磁体的激发时间在10到30ms的范围内变动，从而施加机械运动所需的相当大的力度。
第三种类型是压电选择设备的类型。其仅用于借助于挤压的工作循环中，从而使将会与底针跟部干涉的末端上升或下降。这些致动器设置有压电薄板，例如陶瓷薄板，根据它们受到的电极化，它们向上或向下移动，从而以机械方式移动选择末端，选择末端枢接在销上，该销经受底针的机械冲击。
这些设备的选择末端更轻，从而能够被压电陶瓷薄板移动。
压电陶瓷的激发时间达到比电磁方案短5倍。例如，开/关循环持续约6ms。
压电陶瓷的致动速度允许使用更少数量的末端，从而增加机器的工作速度，并减少圆筒的机械总体高度尺寸，减少机器的旋转质量。
但是针织机需要精确的机械加工和更复杂的机械结构。
选择设备的另一个类型是单磁设备类型。其为这样的致动器，该致动器对底针进行选择，其磁性地吸引其跟部。底针的所有跟部位于同一水平上，因此不需要跟部的阶梯状排除。
现在需要总结上文提到的每一种类型的电气致动选择设备的主要局限性和不利之处。
电磁致动器本质上迟缓，因此需要大量的选择末端以在针保持架圆筒的相同旋转速度下对底针进行选择。
导引卷轴吸收高电流，从而消耗和生热高。
电子导引卡由于它们根据吸收而需要强力的导引端子故而昂贵。此外，其必须适于产生超电压脉冲以加速并克服磁体锚定件的初始机械惯性。
选择单元与其他方案相比，由于高机械应力以及磁体线圈引高热而劣化，而使得结构退化更高。
在压电致动器中，压电薄板的因电激励变形而产生的行程被陶瓷本身的结构限制而且与标准电压成正比例。
当前的压电设备的选择末端，相比于无电压时的中心0位，可以在正激发下运行+1mm的行程而在负激发下运行-1mm的行程。
由于致动器必须运行选择末端所需的所有机械行程，因此受到这种限制的行程限制了此方案只能用于借助于挤压的选择模式中。
由于压电陶瓷只有几克的小的强度，因此选择末端必定非常轻而细。这确定了选择跟部的过早磨损。
当前的直流电标准电压使用+/-50-100V的范围，因此压电陶瓷在其端子处使用100-200V的电压。较低的电压限制了选择末端行程的延伸，并还增加了切换所需时间，这能从3ms到5ms变化。较高的电压因绝缘与安全而需要适当的电缆和连接器。
如果使用单磁设备，针织机必须进行非常精确及昂贵的机械加工。事实上，其必须具有最大的机械效率从而使所有生成的电磁场尽可能地集中在将被选择的底针的跟部上。
机器速度主要由底针跟部的磁滞循环限制。
除了速度，这些机器的效率还受到底针的质量以及机器的精细度即长度单位的针的数量(它们越粗，则越难以将它们单独区分)的影响。
此外，在各种极化循环之后，底针还可能会部分地保持极化，从而被磁化，因此更难被选择。因此，用于底针的材料必须具有导磁的特性，这使其除了比通用底针--由适当处理的钢制成以经受磨损和机械应力--更易磨损之外，也更昂贵。
具体实施方式
出于描述简单性的目的，下文的说明仅涉及圆形针织机。然而，显然所提出的底针选择设备可以等同地被使用且也有利地应用于直线式机器，其中非圆筒的针和底针支撑件是称为针床的设备。
参见图，附图标记1示意性地表示圆形针织机的圆筒。圆筒1沿着圆周，以被安置在与圆筒准线平行的特殊凹槽1’中的方式，携带未示出的多个针，每个针下面布置有底针2。每个底针设置有齿或跟部4，其从圆筒凹槽突出从而将要由底针选择设备接合，底针选择设备总体由附图标记10表示，且为本发明的主题。
选择设备10包括多个选择末端20；40；60；80，每个具有接触轮廓件21；41；61；81，其适于与对应的底针2的跟部4相互作用以对其进行选择。选择末端沿竖向对齐，即，与圆筒1的轴线平行，从而形成一组形状为“梳子”的末端。
由此，底针具有处于不同高度处的各自的跟部4，每个跟部定位于与末端组中对应的选择末端的高度相等的高度处。
每个选择末端20；40；60；80与至少一个各自的抵接装置22；42；62；82相关联，其用作相应末端的机械支撑止动件，如在下文中将更详细说明。
选择设备10进一步包括致动装置30，其适于使所述选择末端与所述抵接装置之间的至少一个在非工作位置与工作位置之间移动，在非工作位置中所述选择末端与所述抵接装置之间的至少一个在圆筒旋转过程中处于与底针跟部非干涉的位置，而在工作位置中选择末端通过跟部而受到按压从而支靠在抵接装置上，底针在末端与抵接装置之间的干涉之后被迫沿选择末端的接触轮廓件移动。
换言之，致动装置不被用来执行引起底针运动所需的选择末端的总体运动，而是仅仅用于“使得能够”执行本身选择，而底针的机械运动功直接由与选择末端接触的底针本身执行。
再换言之，选择末端和/或各自的抵接装置仅如需移动成使其布置在跟部的动作范围内，从而其在选择设备处在跟部通过时与跟部干涉。
选择末端或抵接装置与跟部的这种干涉使得末端支靠在抵接装置上，此后，圆筒的旋转迫使底针沿选择末端的轮廓件移动。
致动装置因此被迫施加最小的运动给选择末端或给抵接装置，该运动在十分之几毫米的范围内，例如等于0.1-0.3mm，这取决于应用类型。由此，获得约1ms的致动时间。
由于这种小的运动，此创新性方案使得可以将压电陶瓷不仅用于通过底针的挤压而工作的致动器，而且用于制造新的通过上升而工作的致动器，如将在下文说明。
应当注意，在说明中，与底针跟部干涉的条件与选择末端或抵接装置的工作位置相关联，因为通常此条件意味者针的选择进而纱线的钩住。然而，针织机的机械结构也可被制造成获得相反的效果，即，使得因底针跟部与选择末端的干涉而实现的底针的选择防止相应的针的选择。
根据一种实施方式，选择末端或抵接装置的超出底针跟部的正常行程或与该正常行程干涉的定位通过末端和/或抵接装置在与底针跟部旋转的平面正交的平面中的运动而获得。
根据图1-3示出的设备的、对应于通过底针的上升而选择的模式的一种实施方式，选择末端20具有轮廓件21，其与引导跟部接触，包括有适于引起底针2的高度变化的倾斜平面。
在此实施方式中，选择末端20可以在升高的非操作位置--其中底针2的跟部4在不与末端干涉的情况下在所述末端下方移动--与降低的操作位置--其中跟部4截住末端20的接触轮廓件21，将其推在其抵接装置22上，并继续它沿着轮廓件21的上升--之间移动。
根据有利的实施方式，固定凸轮25的另一倾斜平面24从选择末端20的倾斜平面21的顶端延伸，适于以期望高度使底针上升。
在优选的实施方式中，选择末端20通过致动装置30而绕从相对于斜面轮廓件21的相对端延伸的旋转轴X摆动。
在图中所示的示例中，末端20具有用于与致动装置30的端棒31耦联的第一中心孔26，以及第二侧孔27，第二侧孔中插入销27’以便使末端20绕轴线x的摆动。
在图1中，箭头F1表示圆筒1相对于选择设备10的旋转方向，箭头F2表示跟部4在其在末端20的倾斜平面21上以及在任选的第二倾斜平面24上上升时所执行的行程的方向，而箭头F3表示选择末端20摆动的方向。
因此，在此实施方式中，选择末端20的物理运动通过底针2的跟部4而执行，底针2的跟部4在圆筒1旋转的过程中在其路径上遇到根据需要而降低从而迫使其在倾斜平面21上上升的选择末端20。通过这种方式，末端20受到足够的力从而使其支靠在其抵接装置22上，抵接装置成为机械锚定点。
在旋转过程中，底针2继续按照倾斜平面21的倾斜度向上移行，在其端部处，如果需要，会具有进一步的固定凸轮25，该固定凸轮将会进一步使它向上提升到对进行选择有用的高度。
通过致动装置30向上移动末端20，非操作条件被恢复，其中跟部4在其标准非操作位置旋转，从而在末端20下方通过。
根据串接有选择末端20并任选地串接有固定凸轮25的选择设备10的有利的实施方式(图2c-2e)，设置有第二选择末端20，相应的致动装置30与之相关联，并具有各自的倾斜平面21，其与第一末端的倾斜平面及任选的固定凸轮25的倾斜平面24接连。
此方案使得能够通过单个选择设备10获得具有两个末端20的可能方案，两个末端直接并同时按次序作用在同一个跟部上，从而实现两个上升：第一末端被启用且第二末端被停用时具有第一上升，而两个末端均被启用时具有第二上升。
由此，可以获得在技术行话上被称为“通过三种技术方式进行选择”的方案，因为可以具有三个不同的底针跟部高度：高度等于0，其中两个选择末端均被停用(图2c)；通过第一末端被启用而第二末端被停用而提供的第一高度(图2d)；通过两个被启用的末端的高度的和而提供的第二高度(图2e)。
根据本发明的选择设备的使用为通过上升的选择方法带来如下有利之处：
高速选择，产量增加；
需要更少数量的选择末端，因而减小选择设备和机器圆筒的高度；
由于移动构件更轻及应力更小，并且由于使用底针本身执行底针运动的物理功，而选择设备的元件被固定，所以设备的可靠性更大及寿命更长；
机器的机械可靠性更大，这是更小的振动和更大的稳定性的结果；
更少的生产废料；
针和底针更少断针；
选择构件，如底针，的磨损更少且寿命更长；
节能；
由于更小的总体尺寸，可以制造特别具有技术性的针织品，例如对于缝合工艺，如抽丝花边，跳针，两维图案的新颜色，三维图案的选择。
此外，从最终产品的角度来看，此方案能够使生产适应于新市场和时尚设计师需求，例如可以增加在同一个缝合循环上可获得的掉针和颜色的数量。
在图4-9所示的选择设备的、对应于通过挤压的选择方法的实施方式中，选择末端40；60；80具有与跟部或齿4接触的接触轮廓件41；61；81，从而适于引起底针2向圆筒1内摆动。
更详细地，选择末端40；60；80能够在与圆筒轴线正交的平面中即水平地在缩回的非工作位置--其中其远离圆筒--与前行的工作位置--其中接触轮廓件与圆筒基本相切--之间移动。
在此实施方式中，抵接装置42；62；82可以通过致动装置30而在非启动位置--其中其不与各自的选择末端40；60；80干涉--与启动位置--其中其与选择末端干涉，从而迫使后者保持在前行的工作位置--之间移动。
根据优选的实施方式，选择设备进一步包括定位装置90，其影响选择末端40；60从而在正常情况下保持在前行的工作位置。
应当注意，所述定位装置90在同一个选择末端上施加比底针2的跟部4在圆筒旋转过程中能够施加在末端本身上的力更弱的力。通过这种方式，事实上，当抵接装置42；62处于非启动位置时，末端通过底针自身而移动于缩回位置，它克服了由定位装置施加的力度。
根据一种实施方式，选择末端40；60；80枢接于其端部处，从而绕与圆筒1的轴线平行的竖直轴线Y摆动。
在一种完全创新的方式中，应当注意，在此情况下，选择末端40；60；80完全与致动构件30脱离连接，致动构件相反地引起抵接装置42；62；82移动，例如，末端只由选择设备的固定结构84支撑。
在实施方式的变型中，选择末端被引导成相对于圆筒径向移位。
在图4-6a示出的实施方式中，抵接装置42成形为具有基本竖直轴线的销或枢轴。例如，所述销或枢轴42具有交叉孔43，以便被接合在致动装置30的端棒31上。
有利地，抵接装置42包括与末端接触的接触表面，具有顶部42’和底部42”，其在相反方向上逐渐变细。末端40进而具有接触表面40’，面向与轮廓件41相对的一侧，即面向后方，优选地构造成与抵接装置的接触表面互补。通过这种方式，事实上，根据末端是否与抵接装置接触表面的顶部或底部接合，后者分别被末端本身进一步向下推动或向上推动，由此有利于致动装置30的运动。
因此，还是在这种情况下，致动装置30必须传递至抵接装置42从而使其与选择末端40干涉或否的运动是最小的运动，其仅需要用以将抵接装置42定位在恰好选择末端40移动的水平面的上方或下方即可。
在图7-8所示实施方式中，抵接装置62成形为具有基本水平轴线的销或枢轴，即，其相对于圆筒在径向方向上延伸。此销或枢轴62具有适于与对应的在选择末端60中形成的并面向朝向销62的后方的抵接头部64干涉的头部62’。因此，末端60与上文说明的末端40不同，不同之处仅在于其具有代替后接触表面40’的抵接头部64。
有利地，这后一种实施方式中的设备由于销或枢轴62的水平延伸而在高度上更为紧凑。
图7和7a示意性地示出被致动装置30保持在降低位置的销62，从而不与选择末端60的头部64干涉。图8a中的箭头F3表示由致动装置30传递在销62上的摆动。
在图8和8a中，使销62摆动于基本水平的位置(箭头F3)从而截住末端60的头部64，并防止其通过根部4而移动于缩回的位置。在此情况下，正如在图9中看到的(箭头F2)，跟部4被末端60向圆筒内挤压。
根据实施方式，选择末端40；60的定位装置90包括弹性装置。
作为替代方案，如图所示，所述装置包括布置在末端上和支撑结构上的磁体91，从而产生磁场，例如排斥，其倾向于使末端40；60移动离开其所接合的支撑件。
根据图9和9a示出的另一种实施方式，选择末端80呈现带齿的轮形状，其绕与圆筒轴线平行的轴线Y自由旋转。带齿的轮80的齿80’构成真正的选择末端，其在一侧(轮廓件81)与跟部4而在相对侧与抵接装置82相互作用。后者可呈现具有竖直轴线42的销或者上文说明的销或水平枢轴62的形状。
在此实施方式中，以与机器相同的旋转速度，在底针跟部通过的过程中通过底针跟部使带齿的轮80旋转。
还是在这种情况下，致动装置的启动引起抵接装置82的启用，其与轮的齿80’干涉，从而阻止其旋转。结果，跟部被迫沿邻近的轮的齿移动，由此被挤压到其座中(图9)。
此实施方式是有利的，由于其不需要具有定位装置90：构成选择末端的齿80’事实上通过根部本身而移动于与根部接触的前行接触位置，该根部使带齿的轮旋转。
根据优选的实施方式，致动装置30包括压电薄板，例如陶瓷压电薄板，其适于使其端部摆动，该端部携带或作用在选择末端或抵接装置。
用于通过挤压而进行选择的设备的新方案不再包括使选择末端向上或向下移动，像现有技术中的那样，其中末端约束于致动装置。
不寻常地，所提出的设备方案设想到末端本身的向前和向后运动(相对于圆筒)，并使用致动装置以提供启用信号从而中断此循环。
选择末端并不以机械方式约束于致动装置以便执行其运动，而是沿纵向被引导或枢接于一侧地滑动。
末端借助于弹簧或者磁场而被持续地向前推，直至其几乎与圆筒接触。
之后末端直接被底针跟部在其旋转过程中向后推，这克服了向前作用在末端本身上的恒定力度。
选择借助于机械设备(抵接装置42；62)进行，该机械设备一旦被启用即与末端干涉，从而阻止其缩回。有利地，抵接装置的运动通过末端本身的运动和力而被促进，末端本身自动钩住并完成到达其支靠点的所需的行程。
在该支靠之后，由于末端再也无法缩回，所以其将跟部4挤压到其凹槽中。
简而言之，通过干涉进行选择，即，布置机械障碍物，从而阻止选择末端通过底针而缩回，由此该底针被挤压。
致动时间，即抵接装置的运动的致动时间，等于约1ms，并在杆处于其典型的支靠条件时即全部向前顶住机器圆筒时执行。
所产生的选择速度不由机器的运动或致动时间确定，而是直接由机器本身的旋转速度确定。
除了已述的针对于借助于上升的选择方法的有利之处，在借助于挤压的方法的情况中还增加了进一步的有利之处。
选择速度不再由致动装置的致动时间确定，而仅由使启用信号启用所需的时间确定。
选择末端的水平运动仅占据在竖直方向上工作的选择末端所需的空间的约一半，从而允许非常低的致动器以及更少数量的末端。
每个末端之间不再有高度约束：再无必要在高度上使末端间隔开以避开根部，从而留有等于末端厚度两倍外加安全容限的空间。
更低的选择设备允许更低的针保持架圆筒，更紧凑的机械，使得惯性更小和能量损耗更低。
末端也可以更重，因为其不再影响致动时间；因此其可以具有更大的厚度，从而使得底针可以更好地工作及磨损更少。
末端可以具有更陡的与跟部接触的接触轮廓件，因此宽度更小，从而使得可以构造出更窄的选择设备。
更窄的选择设备使得可以在圆筒周围定位更多的致动器，从而使得可以使用更多的颜色，更多的掉针和更多具有缝合线的工艺。
简而言之，本文提出的选择设备不需要这样的致动装置的端部，其携带选择末端以执行底针运动所需要的所有行程，如同在现有设备中的那样，而只需要用于使得能够进行选择的小的运动。
此小的运动使得可以启动选择，从而完成底针的跟部本身所需的运动，在其行程的过程中，该底针将选择末端向上移动至其机械止动件。
这一由底针跟部以机械方式执行的操作当前通过使用适当动力的系统来提供，该系统基于末端的重量、选择所需的总行程以及所需的最少时间来设计尺寸。这三个变量彼此关联，原因为，增加重量也会增加运动所需时间，进而需要更多能量，以在相同的致动时间中进行这样的运动。同样地，增加行程则需要更多时间来执行运动，进而需要更轻的末端，或更多的能量以便保持时间恒定。在任一种情况下，移动末端所需要的时间确定了选择速度进而确定了机器生产率。
通过所提出的选择设备，重量、行程和时间这三个变量不会相互影响，因为运动(行程)为触发由底针跟部执行的真实功所需的最小值。
换言之，根据本发明的设备由所需的最小时间影响，因为通过其特定的速度，其确定了工作循环、选择需要的行程，还因为通过选择末端的重量或形状跟部使末端执行其被选择所需的行程，还因为在其工作/非工作范围内移动末端本身所需的功或能量与移动机器的机械结构的相同，而并不是致动末端本身所需的特定值。
本领域普通技术人员可用其他在功能上等同的元件来针对上文说明之设备的实施方式之元件做出若干改变、调整和替换，以满足特定需求，而不脱离下文权利要求的范围。
例如，为了使启用的选择末端进行小的运动，除了压电薄板，可使用目前可能的所有方案，即能够产生这种目的所需的足够的力，如由弹簧提供的机械力、电磁力、吸引或排斥的磁力、EAP聚合物(电启动聚合物)、从生物合成而得到的力。
被描述为属于某一可能的实施方式的每一个特征能够独立于另一些所描述的实施方式而获得。