CH679870A5 - - Google Patents

Description

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CH 679 870 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anpruchs 1 oder 2.

In modernen Schaftmaschinen wird das Webmuster in Form elektrischer Signale in mechanische Steuerbefehle umgesetzt. Die Schnittstelle zwischen Elektronik und Mechanik soll möglichst wenige Elemente enthalten und bei hoher Schaltfrequenz eine lange Lebendsdauer erreichen.

Bekannte Steuervorrichtungen (zum Beispiel französisches Patent FR 8 121 106) verwenden eine kurvengetriebene Mechanik die den Elektromagnetanker an das Magnetjoch führen für die Selektion JA/NEIN des Steuerbefehls, wobei der Elektromagnet die Haltekraft für den unter Federkraft stehenden Magnetanker aufbrigen muss. Solche Steuersysteme enthalten neben der kurvengetriebenen Mechanik für die Magnetankerbewegung und den Elektromagneten Zug- und/oder Druckfedern weitere mechanische Elemente wie Klinken, Hebel mit entsprechenden Gleitflächen, die zur mechanischen Kraftverstärkung notwendig sind.

Soll der Elektromagnet den Magnetanker für seine Steuerfunktion ohne mechanische Hilfe anziehen, muss dieser Magnet eine entsprechende Leistung aufbringen, wird dadurch in baulicher als auch in elektrischer Dimension gross, wodurch die Schaltzeit wegen der grossen Masse des Ankers länger wird, was die Leistung der Schaftmaschine beeinträchtigt. Die aufgezählten mechanischen Teile unterliegen dem Verschleiss, sind Ursache von Lärm und Vibrationen und vermindern die störungsfreie Funktion über eine lange Betriebsdauer der Schaftmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vielzahl der für die Steuerung einer Schaftmaschine notwendigen Teile zu vermindern, die Servicefreundlichkeit zu erhöhen und einen ruhigen Lauf selbst bei hohen Drehzahlen zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuervorrichtung der eingangs definierten Art erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 oder 2 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit sehr kurzen elektrischen Steuerimpulsen in der Magnetspule eine Lageänderung des Magnetankers erreicht wird, wobei während des Stellungswechseis des Magnetankers ein Kraftimpuls von hoher Intensität entsteht und dieser Kraftimpuls zur direkten Steuerung der Schaftmaschine genutzt wird und der Magnetanker in jeder Endstellung ohne Zuführen von elektrischer Energie, durch Ausnutzung des dauermagnetischen Flusses der Dauermagnete, festgehalten wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Steuervorrichtung für Schaftmaschine,

Fig. 2 Steuervorrichtung mit eingezeichnetem dauermagnetischem Fluss,

Fig. 3 Steuervorrichtung mit eingezeichnetem dauermagnetischem Fluss und elektromagnetischem Erregerfluss,

Fig. 4 Steuervorrichtung mit verschobenem Anker (gegenüber Fig. 2) und eingezeichnetem dauermagnetischem Fluss,

Fig. 5 Steuervorrichtung mit asymmetrisch angeordneten Dauermagneten,

Fig. 6 Steuervorrichtung mit verstellbaren Anschlägen,

Fig. 7 Steuervorrichtung mit Kippanker,

Fig. 8 Steuervorrichtung mit stillstehendem Anker und beweglichem Magnetjoch,

Fig. 9 Steuervorrichtung mit Spule auf Kippanker.

Eine Anwendungsmöglichkeit der Steuervorrichtung in einer Schaftmaschine ist in Fig. 1 dargestellt. In einer Schaftmaschine, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird der Schaft 20 mittels Feder 21 in eine Endlage, zum Beispiel Tieffach, gezogen. Der Schaft 20 ist durch Zugkabel 22 mit dem schwenkbaren Hebel 23 verbunden der eine schwenkbare Balance 24 trägt, an deren gegenüberliegenden Enden je ein schwenkbarer Haken 25, 26 angeordnet ist. Eine mit dem Webmaschinenzyklus synchron schwenkende Wippe 27 bewegt die Balance 24 mit dem Haken 25, 26 in den Bereich der Haltehaken 55, 56 der Steuervorrichtung 57. Muss der Schaft 20 mustergemäss von der Tieffachstellung in die Hochfachstellung gebracht werden wird der Haltehaken 56 durch einen Steuerimpuls von der elektronischen Mustersteuerung mittels der Steuervorrichtung 57 zum Haken 26 geführt wodurch eine formschlüssige Verbindung zur feststehenden Steuervorrichtung 57 entsteht. Die Wippe 27 schwenkt nun in die andere Grundstellung wobei der Haltehaken 56 den Haken 25 festhält, während der Haken 26 zum Haltehaken 55 von der Wippe 27 ge-stossen wird. Der Hebel 23 erfährt eine Schwenkbewegung und zieht den Schaft 20 mittels Zugkabel 22 in die Hochfachstellung. Muss der Schaft 20 mustergemäss wieder ins Tieffach zurück, erfährt der Haltehaken 55 keine Lageänderung, der Haken 26 wird nicht festgehalten. Muss der Schaft 20 mustergemäss im Hochfach bleiben wird der Haltehaken 55 zum Haken 26 geführt wodurch eine formschlüssige Verbindung zur feststehenden Steuervorrichtung 57 ensteht.

Die grundsätzliche Funktionsweise der Steuervorrichtung ist aus Fig. 2 bis 4 ersichtlich. In einem bistabilen Magnetsystem bestehend aus dem Magnetjoch 1 und 2, der Spule 4 und den polarisierten Dauermagneten 3 ist ein beweglicher Anker 5 so ausgebildet, dass er gleichzeitig an den Polschuhflächen Pi und P22 anliegt, so dass der dauermagnetische Fluss <3>m den Anker 5 in dieser Stellung festhält.

Wird steuerungsmässig eine Stellungsänderung der Ankers 5 verlangt, wird ein stromgerichteter Steuerimpuls in die Spule 4 geleitet der ein elektromagnetischer Erregerfluss Oe im Anker 5 erzeugt, der dem dauermagnetischen Fluss ©m entgegengerichtet ist (Fig. 3). An den Polschuhflächen Pi und P22 entseht dadurch die Flussdifferenz Om-^e während an den Polschuhflächen P11 und P2 der

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Fluss Om bestehen bleibt (Fig. 3). Dieser grössere Fluss im Vergleich zu Fluss 4>m-<E>e bringt den Anker 5 von der stabilen Kontaktstellung mit Pi, P22 in die stabile Kontaktstellung Pu, P2 (Fig. 4). Der Anker 5 bleibt an den Polschuhen Pn, P2 haften durch den dauermagnetischen Fluss 3>m, ohne dass ein Strom in der Spule 4 fliessen muss.

Wird beim nachfolgenden Maschinentakt steue-rungsmässig wieder eine Steuerungsänderung des Ankers 5 verlangt, wird ein stromgerichteter Steuerimpuls in die Spule 4 geleitet, der ein elektromagnetischer Fluss 4>e in der Spule 4 erzeugt der entgegengesetzt dem dauermagnetischen Fluss 3>m gerichtet ist, worauf der in Fig. 2 dargestellte Zustand sich wieder einstellt.

Es ist möglich das Schaltverhalten der Steuervorrichtung zu beeinflussen, indem mittels vertsell-baren Anschlägen 6, 7, wie in Fig. 6 dargestellt, die Anker-Endlage zu den Polschuhflächen Pi, P22 und P11, P2 verändert wird. Ein grösserer Abstand Di und D2 des Ankers 5 von den Polschuhflächen Pi, P22 und P2, P11 bewirkt bei gleicher Stromstärke in der Spule 4 eine kürzere Bewegungszeit des Ankers 5 von einer Endlage in die andere.

Es kann vorteilhaft sein, den Anker in Form und Funktion als Kippanker 50 auszuführen. In der Fig. 7 dargestellten Ausführung ist der Kippanker 50 im Spulenkörper 56 gelagert mit dem Drehpunkt 51.

Eine andere Drehlagerposition für den Kippanker 52 zeigt Fig. 9 wo der Drehpunkt 54 in einem Magnetjoch 57 angeordnet ist. Der Kippanker kann zur Vereinfachung von Funktionsabläufen ausserhalb der Steuervorrichtung, zum Beispiel als Haltehaken 55 Fig. 1 und 7, gestaltet sein.

Für bestimmte Anwendungen der Steuervorrichtung kann es von Vorteil sein, wenn der Kippanker 52 fest im Spulenkörper 53 ist und der Spulenkörper 53 mit dem Anker 52 schwenkt, Fig. 9.

Die Fig. 8 zeigt eine Ausführung wo der Anker 45 als auch die Spule 44 feststehend sind und die Magnetjoche 42, 43 die Steuerbewegung ausführen, die zum Beispiel durch das Zahnsegment 41 an andere Elemente übertragen werden kann.

Durch Anordnung der Dauermagnete 33, 34 mit einseitigem Luftspalt Li und L2 gegenüber der Koppelflächen K11 und K2 erreicht man ein monostabiles Schaltverhalten der Steuervorrichtung, wie in Fig. 5 dargestellt. Der Anker 5 wird im stromlosen Zustand der Spule 4 an die Polschuhflächen Pi, P22 gezogen. Wird im Anker 5 ein elektromagnetischer Erregerfluss erzeugt, der dem dauermagnetischen Fluss entgegengesetzt ist, bewegt sich der Anker 5 zu den Polschuhflächen Pu, P2 und bleibt in dieser Stellung, bis der Strom von der Spule abgeschaltet wird, worauf der Anker 5 wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt mit Kontakt an den Polschuh-fiächen Pi, P22. Diese automatische Rückstellung des Ankers 5 ohne Federkraft und Festhalten in der Ausgangsposition durch die dauermagnetischen Kräfte können zu grossen Vorteilen im Funktionsablauf als auch zu einfachen Lösungswegen in der elektronischen Steuerung führen.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für Textilmaschinen, insbesondere für Schaftmaschinen, bestehend aus einem ersten Magnetjoch (1) und einem zweiten Magnetjoch (2) mit den Polschuhflächen Pi; P2; Pu; P22 und dazwischen angeordneten, in vorbestimmter Richtung polarisierten Dauermagneten (3) dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete (3) mit gleichen Magnetpolen auf die Koppelflächen K1; K11 des ersten Magnetjochs (1) und die Koppeiflä-chen K2; K22 des zweiten Magnetjochs (2) gerichtet sind und dass eine oder mehrere Elektromagnetspulen (4; 44; 53; 56) zwischen den Magnetjochen einen zwischen zwei Endstellungen beweglichen, zur Steuerung mechanischer Vorgänge vorgesehenen Anker (5, 50) umschliessen und dass der Anker (5, 50) so ausgebildet ist, dass er an den Polschuhflächen Pi und P22 durch den dauermagnetischen Fluss i>m in einer Endstellung so lange festgehalten wird, bis ein Steuerimpuls in der Spule (4; 44; 53; 56) einen elektromagnetischen Erregerfluss 3>e im Anker (5, 50) erzeugt, der dem dauermagnetischen Fluss entgegengerichtet ist und dadurch an den Polschuhflächen Pi und P22 die Flussdifferenz <£>m-<3>e entsteht, während an den Polschuhflächen Pu; P2 der Fluss <J>m bestehen bleibt, so dass durch den grösseren Fluss <e>m im Vergleich zu <e>m—4>e der Anker (5, 50) von der stabilen Kontaktstellung mit Pi und P22 in die stabile Kontaktstellung mit Pu und P2 gebracht wird, somit ein bistabiles Schaltverhalten besitzt.

2. Steuervorrichtung für Textilmaschinen, insbesondere für Schaftmaschinen, bestehend aus einem ersten Magnetjoch (1) und einem zweiten Magnetjoch (2) mit den Poischuhflächen Pi; Pu; P2; P22 und dazwischen angeordneten, in vorbestimmter Richtung polarisierten Dauermagneten (33; 34) und einer Elektromagnetspule (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Dauermagnet (33) auf der Koppelfläche Ki am ersten Magnetjoch (1) aufliegt und zur Koppelfläche K2 am zweiten Magnetjoch (2) einen Luftspalt Li, hat, und ein zweiter Dauermagnet (34) an der Koppelfläche K22 am zweiten Magnetjoch (2) aufliegt und zur Koppelfiäche Kn am ersten Magnetjoch (1) einen Luftspalt L2 hat, der dauermagnetische Fluss in der Stellung des Ankers (5) mit Kontakt an den Polschuhflächen Pi; P22 eine grosse Haftkraft Anker-Joch erzeugt und in der Stellung des Ankers (5) mit Kontakt an den Polschuhflächen Pu; P2 eine kleine Haftkraft Anker-Joch erzeugt, der Anker (5) immer in der Stellung mit der grasen Haftkraft verbleibt und bei Einschalten eines Spulenstroms in der Eiektromagnetspuie (4) ein dem dauermagnetischen Fluss entgegenge-richterter elektromagnetischer Erregerfluss entsteht, so dass der Anker (5) die entgegengesetzte Stellung einnimmt, bis der Spulenstrom abgeschaltet wird und dadurch der Erregerfluss wegfällt, worauf der Anker (5) in die Stellung mit der grossen Haftkraft zurück fährt, somit ein monostabiles Schaltverhalten besitzt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, in der der Anker (5) linear verschiebbar im Körper der Spule

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(4) gelagert ist, oder ausserhalb dieses Spulenkörpers geführt ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, in der der Anker (50) um einen Drehpunkt (51) schwenkbar ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, mit verstellbaren Anschlägen (6, 7) für die Beeinflussung des magnetischen Flusses durch die wählbare Distanz Di und Ü2 zwischen Anker (5) und Polschuhflächen Pu P22 und P2; P11, um das Schaltverhalten des Magnetsystems zu ändern.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Anker (52) im Körper der Spule (53) fixiert ist und dieser Spulenkörper mit dem Anker (52) um einen Drehpunkt (54) schwenkbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Anker (50) ausgebildet als Haltehaken (55).

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