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Vorrichtung zum mustergemäBenSteuern von Einleseelementen bei Textilmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mustergemäßen Steuern von Einleseelementen
bei Textilmaschinen, z. B. von Steuernadeln, Platinen oder Stanzstempeln bei Jacquard-
bzw. Kartenschlagmaschinen mittels jedem Einleseelement zugeordneten, hin- un Xerbewegbaren
Elektro-Permanentmagneten.
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Solche Steuereinrichtungen mit Elektromagneten bei Textilmaschinen
sind bekannt. In einer' Ersten Ausführung bestehen sie aus Tauchankermagneten, die
in ziehender oder drückender Arbeitsweise Wegimpulse an Elemente in
der
Jacquard- oder Schaftmaschine übertragen, so daß diese über Hubmechaniken die Hoch-
oder Tiefstellung von Kettfäden bewirken und auf diese Weise das Webfach bidenO
Beim Einsatz in Kartenschlagmaschinen bewirken die von den Tauchankermagneten erteilten
Wegimpulse die Einstellung von Stanzstempeln zum Stanzen oder Nicht stanzen von
Löchern in der Lochkarte. Nohteilig bei solchen Tauchankermagneten and ihr relativ
hoher Energie- und Platzbedarf (bis zu 1344 Magnete) sowie ihre hohen Kosten. Nachteilig
sind auch die unkontrollierbaren magnetischen Streufelder.
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Bei einer weiteren elektromagnetischen Steuereinrichtung werden Haftmagnete
in Form von Elektrohaftmagneten oder kombinierten Elektro-Permanenthaftmagneten
eingesetzt (deutsche Patentanmeldung P 22 35 225.6).
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Hierbei werden mit den Einleseelementen verbundene Anker an diesen
entweder Magneten1anhaftend oder durch kurzzeitigen Impuls abgeworfen in zwei verschiedene
Stellung bracht, wodurch über weitere Mechaniken das Heben und Senken von Kettfäden
bzw. das Stanzen oder Nichtstanzen von Lochkarten bewirkt wird. Solche Magnete können
aur mit geringerem Platz- und Energiebedarf eingesetzt werden. Nachteilig ist jedoch
die unbedingte Notwendigkeit einer sehr eng tolerierten Ausgewogenheit zwischen
den HaftkEaften der Magnete und den die Einleseelemente rUckstellenden Federkröften.
Diese Ausgewogenheit wird durch Schmut2-teilchen zwischen Anker und Magnet und/Uder
Verönderung der GXnnlinie der rUekstellenden Federn im Dauerbetrieb und bei hohen
Arbeitsgeschwindigkeiten
empfindlich gestört.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Steuereinrichtung
zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile vermeidet und bei sehr geringem Platzbedarf
und elektrischem Energiebedarf dennoch zuverlässig arbeitet.
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Die erfindungsgemdße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die
Magnete als bistabile Umschlagmagnete ausgebildet sind, deren beweglicher Anker
oder ein von diesem bewegtes Zug- oder/und Druckorgan in der einen der beiden stabilen
Endstellungen des Ankers mit dem ihm zugeordneten Einlesedement in Eingriff ist,
in der anderen Endstellung des Ankers jedoch außer Eingriff ist. Es kommt also je
nach der gewählten Stellung der einzelnen Anker eine mechanische Verbindung zwischen
einzelnen Magneten und einzelnen Einleseelementen bei der Bewegung zustande oder
nicht.
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Bistabile Umschlagmagnete sind bekannt. Sie bestehen in der Regel
aus einem oder mehreren Permanentmagneten, einer oder mehreren elektrischen Erregerspulen
und einem zwischen zwei stabilen Endstellungen beweglichen, vorzugsweise schwenkbaren
Anker aus magnetisch leitendem Material, die in einem Gehäuse zusammengefaßt sind.
Kennzeichnend ist, daß für das Festhalten des beweglichen Ankers in jeder der beiden
Endstellungen keine elektrische Leistung erforderlich ist. Mittels elektrischer
Impulse verschiedener Polarität wird der Anker von der einen in
die
andere stabile Endstellung bewegt.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß elektrische Energie nur für
bistabilen UmschlaZankersU die sehr kurzzeitige Einstellung des beweglichen#benötigt
wird, d. h.
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für die Auswahl, welche Einleseelemente bewegt wrden sollen oder nicht.
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Der Antrieb für die Bewegung und Einstellung der Einleseelemente selbst,
der eigentliche Einlesevorgang, erfolgt, nachdem die Anker der einzelnen Magnete
in ihrer jeweils eingestellten Lage festgehalten werden, weder durch elektrische
noch durch magnetische sondern durch mechanische Kraft, nämlich durch die mechanische
Einwirkung des Maschinenantriebes auf die Einleseelemente, wobei der Magnet mit
seinem Anker bzw. dem hierdurch eingestellten Zug- oder/und Druckorgan das kraftübertragende
Verbindungsorgan zwischen Antrieb und Einleseelement bildet Man erhält also eine
sehr zuverlässig arbeitende Steuereinrichtung mit ausreichender Antriebsenergie
für die Einlesung. Der Bedarf an elektrischer Energie hingegen ist nur kurzzeitig
und sehr gering. Die Magnete können daher sehr klein bemesecnwerden, ebenso die
Stromversorgungselemente, da sie nur für den sehr kurzzeitigen Impulsbetrieb benötigt
werden.
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Der gesamte Geräteaufwand kann also sehr klein gehalten werden. Ein
bestehender Schaltzustand kann über beliebig lange Zeit ohne Energiezufuhr aufrechterhalten
werden.
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Im Rahmen der Erfindung empfidilt es sich, die Magnete bzw. die von
ihnen bewegten Zug Druckorgane auf einem gemeinsamen Träger anzuordnen und sie mit
diesem relativ zu den Einleseelementen zu bewegen.
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Bei einer bevorzugten Auiührungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß
das freie, aus dem Magneten herausragende Ende des Ankers in der einen Stellung
in ungefähr axialer Richtung dem Ende einer axial geführten Musterudel gegenübersteht,
als eine Aufprallfläche für das Nadelende bildet und das entgegengesetzte Ende des
Ankers gegen Druck in axialer Richtung abgestützt ist. In der einen Ankerstellung
stößt also bei Relativbewegung zwischen Nadel und Magnet dessen Anker axial auf
die Nadel, in der anderen bewegen sich beide Teile aneinander vorbei.
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Das Wesen der Erfindung besteht also darin, grundsätzlich die beweglichen
Anker der Umschlagmagnete anstelle der bisher üblichen, hin und hergehenden Druck-,
Zug- oder Hubmesser zu verwenden, wobei jedoch - das ist das Neue -diese"Messer"
zusätzlich noch zwischen zwei stabilen Stellungen bewegbar, insbesondere schwenkbar
gelagert sind, so daß sie in der einen der beiden Stellungen auf die Einleseelemente
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seien es Platinen, Nadeln, Verdröngerstifte oder ensprechende Betätigungselemente
- bei ihrer Hin-und Herbewegung einen Druck, Zug oder Hub ausüben. Hierbei ergeben
sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten nicht nur bei Jacquard- und Kartenschlagmaschinen,
sondern auch bei Web-, Wirk- ynd Strickmaschinen.
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Eine besondere, nicht nur für Textilmaschinen anwendbare, sondern
auch allgemein vorteilhafte Ausbildung eines Umaslugmagneten, für die selbständiges
Schutz begehrt wird, besteht darip, daß der bewegliche Anker mit einem kugel- oder
zopfenförmigen Ansatz in einer entsprechend geformten Ausnehmung -z. B. Mulde oder
Rinne ¢ des Permanentmagnetteils gelagert ist. Hierdurch wird eine sehr kotengUnstige
Herstellung erreicht, da en besonderes Lagerelement für den Anker entfallen kann.
Zusätzlich kann eine reibungsarme und vorzugsweise wartunsfreie Zwischenschicht,
z. B. aus Teflon, vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigen:
Fig: 1 bis 4: Ldngsschnitte durch jeweils
zwei bistabile Umschlagmagnet in verschiedenen Aibführungen, Fig. 5: eine reihen-
und blockweise Anordnung von bistabilen Umschlcgnagneten in vergrößertem Maßstab
von etwa 4 : 1, Fig. 6: die Wirkungsweise bei der Verwendung von bistabilen Magneten
zur elektrischen Steuerung von Jacquardmaschinen, Fig. 7: die Wirkungsweise bei
der Verwendung von bistabilen Magneten zur elektrischen Steuerung von Schaftmashinen,
Fig. 8: die Wirkungsweise bei Verwendung bistabiler Magnete zur elektrischen Steuerung
von Schlagmaschinen, Fig. 9 und 10: die Verwendung von bistabilen Magneten in der
Hubmechanik von Fachbildemechanismen für kraft-und formschlüssige Arbeitsweise,
Fig. 11: eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Fig. 6, Fig. 12: die Steuerung einer
Raschelmaschine,
Fig. 13 und 14: eine weitere Ausbildung des Platinenantriebs
bei einer Jacquardmaschine in Seitenansicht und im Schnitt.
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Nach Fig. 1 bis 4 besteht ein bistabiler Umschlagmagnet 1 aus dem
Gehäuse 2 aus magnetisch leitendem Material, dem Permanentmagneten 3, dem bei 4
schwenkbar gelagerten Anker 5 und der diesen umgebenden elektromagnetischen Erregerspule
6. In der Ausführung nach Fig. 2 ist der schwenkbare Anker 5 direkt im Permanentmagneten
3 gelagert, um die Wirkung des magnetischen Kraftflusses zu verstörken. In dieser
Ausführung ist die Erregerspule 6 unterteilt in eine Setzspule 6a und eine Rücksetzspule
6b.
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In den Figuren 3 und 4 sind dieAnker 5 als doppelarmige Hebel ausgebildet.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung,bei der die Permanentmagnete im vorderen Bereich in
doppelter Anzahl eingesetzt sind Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die Anordnung mehrerer
Magnete, die zu einem Block zusammengefaßt sind.
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Die Wirkongsweise von bistabilen Umschlagmagneten ist die folgende:
Der schwenkbar gelagerte Anker 5 wird durch die permanentmagentische Kraft des Permanentmagneten
3 an einem der beiden Polschuhe 7a oder 7b - hier an 7a - stromlos festgehalten.
Der dabei kreisende magnetische
Fluß wird durch Stromzuführung
auf die elektrische Erregerspule aufaehoben und umgepolt, wodurch der Anker 5 nach
der anderen Seite umschlägt und am anderen Polschuh 7b zur Anlage und in den Bereich
ion dessen Haftkraft kommt. Nur während dieser sehr kurzfristigen Umschaltphase
erfolgt also eine Zuführung von Energie.
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Wie in den Fig. 1 bis 6 bereits angedeutet, können die Magnete 1 mit
ihren Ankern 5 an den Enden von Steuernadeln 9 oder dgl. angeordnet sein, so daß
bei Hin- und Herbewegung der Magente in Richtung axial zu den Steuernadeln 9 die
Anker 5 entsprechend ihrer Stellung die Funktion von Stoßnadeln oder (heb- und senkbaren)
Druckmessern übernehmen können.
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Zur elektrischen Steuerung von Jacquardmaschinen werden beiw ielsweise
gemäß Fig. 6 bis zu 1344 bistabile Umschlagmagnete 1 der geschilderten Art reihen-
und blockweise in einem Rahmen 8 zusammengefaßt und anstelle des bekannten Vornadeiwerkes
einer Jacquardmaschine vorgeschaltet. Von einem beliebigen, nicht dargestellten
Informationsgeber wie z. B. Lochkarte, Magnetband oder Disk erhalten die bistabilen
Umschlagmagnete auf eine später noch zu erläuternde Art elektrische Impulse. Diese
Impulse bewirken, daß die Anker 5 in eine nach oben oder nach unten gerichtete definierte
Stellung kommen, also innerhalb des Umschlagmagneten 1 an einem der beiden Polschuhe
7a oder 7b zur Anlage kommen und dort unter der Wirkung der magnetischen kraft des
Permanentmagneten 3 fest haften. Durch die folgende horizontale Bewegung des Rahmens
8 mit allen in ihm zusammengefaßten bistabilen Umschlagmagneten 1 gegen die Jacquardmashine
hin treffen die nach oben gerichteten Anker 5 gegen die Steuernadeln 9 und entkuppeln
die Platinen 10 von den Hubmessern 17 der Jacquardmaschine in bekannter Weise. teim
anschließenden Hochgang dieser Hubmesser B1 werden diese
von ihnen
abgekuppelten Platinen 10 und die von ihnen betätigten, nicht dargestellten Kettfäden
in der Webmaschine in Tiefstellung verbleiben. Die von den nach untedgerichteten
Ankern 5 der bistabilen Klappankermagnete 1 dagegen nicht beeinflußten Steuernadeln
9 belassen die Platinen 10 in ihrer Zuordnung zu den Hubmessern 11 und werden mit
den von ihnen betätigten Kettfäden von diesen Hubmessern 11 in bekannter Weise in
die Hohstellung verbracht und auf diese Weise das mustegemdß vorgeschriebene Webfach
gebiLdet. Gegebenenfalls kann die Steuerung natürlich auch bei feststehendem Rahmen
8 durch entsprechende Hin- und Herbewegung der Führungsplatte 8' erfolgen.
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Die Weiterbildung der Anordnung gemaß Fig. 6 zeigt Fig. 11. Hier sind
die Magnete 1 mit ihren Ankern 5 unmittelbar an die Stelle der Messer 11 der Fig.
6 getreten, in dem sie statt dieser an den auf- und abgehenden Messerbalken 25 und
26 angeordnet sind. Hierdurch kann das ganze Nadelwerk 9 entfallen.
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Zur elektrischen Ansteuerung einer Schaftmaschine nach Fig. 7 wirken
die Anker 5 der bistabilen Ums chlagmagnete 1 in äquivalenter Weise auf die bei
Schaftmaschinen bekannten Steuernadeln 12, die ihrereeits die Hubstifte 13 in oder
außer Bereich der Hilfsmesser 14 bringen. Auf diese Weise von den durch die Anker
5 betätigten Steuernadeln 12 außer Bereich der Hilfsmesser 14 gebrachte Hubstifte
13 verbleiben in Tieistellung. Mit ihnen bleiben die Platinen 15 in Tiefstellung
den Hauptmessern 16 oder 17 der Schaftmaschine zugeordnet die bei ihrem Vorgehen
über sie, Balancehebel 18 und Schafthebel 19 die Webschäfte in Hochstellung werbringen.
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Von den Ankern 5 wegen ihrer anders gerichteten Stellung nicht betätigte
Steuernadeln 12 dagegen belassen die Hubstifte 13 in ihrer a Zuordnung zu den Hilfsmessern
14, die dadurch bei ihrem Hochgang über die Hubstifte 13 die Platinen 15 anheben
und dadurch von den Hauptmessern 16 oder 17 abkuppeln. Die diesen Platinen zugeordneten
Webschäfte werden daher in Tiefstellung vrbleiben, wodurch eEnfolls das mustergemäß
vorgeschriebene Webfach gebildet wird.
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Gemäß Fig. 8 dienen bistabile Umschlagmagnete zur Ansteuerung von
Kartenschlagmaschinen. Anstelle der beispielsweise in Patentanmeldung P 22 35 225.6
verwendeten Permanentmagnete sind hier die bistabilen Umschlagmagnete 1 im Rahmen
angeordnet und wirken auf die Einleseelemente 9'. In diesem Falle würden die aus
der Patentanmeldung P 22 35 225.6 ersichtlichen Zugfederndurch Druckfedern 20 ersetzt.
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Bei dieser Ausführung wird deutlich, wie die geringe Bauweise der
bistabilen Umschlagmagnete es erlaubt, sämtliche Magnete in einem einzigen, in Fig.
8 rechts angeordneten Block im Rahmen 8 zusammenzu fassen anstelle der beidseitigen
Anordnung der Magnetblöcke nach Patentanmeldung P 22 35 22506 Der Vorteil der geringen
Abmessung von bistabilen Umschlagmagneten macht es möglich, sie direkt den Platinen
oder sonstigen Hubelementen von Fachbildemechanismen zuzuordnen. Nach Fig. 9 ist
jeder Platine 21
einer Jacquardmaschine ein bistabiler :Umschlagmagnet
1 zugeordnet.
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Der darin schwenkbar gelagerte Anker 5 verschiebt bei seiner Schwenkbewegung
einen Mitnehmer 22 in oder außer Bereich einer Platine 21.
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Beim anschließenden vertikalen Anhub aller reihenweise zusammengefaßten
bistabilen Umschlagmagnete 1 verbleiben die nicht erfaßten Platinen 21 in Tiefstellung
bzw. werden die von den Mitnehmern 22 erfaßten Platinen 21 in Hochstellung verbracht.
Die den Platinen 21 zugeordneten Kettfäden nehmen die entsprechende Tief- bzw. Hochstellung
ein und bilden auf diese Weise das mustergemöß vorgeschriebene Webfach.
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Während in der Ausführung nach Fig. 9 der Tiefzug der Platinen 21
durch Gewichte oder Federkräfte erfolgen muß, werden die Platinen 23 gemäß Fig.
10 durch Eingreifen des Mitnehmers 24 in eine Nut der Platine 23 formschlüssig auf
und abwärts bewegt. Die Mitnehmer 22 bzw. 24 9 und gemäß Fig 10 und auch die Magnete
können an einem in bekannter 22 Weise relativ zu den Platinen 21 bzw.#hin- und herbewegten
Messerbalken oder dgl. angeordnet sein.
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Die Jacquardmaschine nach Fig. 12 arbeitet hinsichtlich ihrer Bestückung
mit bistabilen Umschisgmagneten nach dem gleichen Prinzip wie die Jacquardmaschine
gemäß Fig. 6. Im Gegensatz zu der letzteren steuert sie jedoch nicht die Litzen
zur Fachbildung bei Webmaschinen sondern betätigt die Verdrängerstifte 27 bei Raschelmaschinen
zur Musterbildung von Gewirken.
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Die Jacquardmaschine nach Fig. 13 und 14 stellt eine weitere Ausführungsform
dar, bei welcher durch die Umschlagmagnete 1 keilförmige Schieber 27 in Längsrichtung
der Hubbalken 25, 26 bewegt werden, die annähernd spielfrei die Platinennasen unterhaken.
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Bei dieser Ausführungsform bewegt sich die Platine nur in vertikaler
Richtung analog der Ausführungsformen gemäß der Figuren 9, 10 und 11.
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10, 12 und Vorteil der Jacquardmaschine nach Fig. 13 ist die stoßfreie
Arbeitsweise durch sehr geringes Lesespiel zwischen Platinen und Mitnehmern.
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Die Befehlsgabe an die Anker 5 der bistabilen Umschlagmagnete 1 zur
Einnahme der einen oder anderen der beiden definierten Stellungen kann wie folgt
ausgeführt werden: a) Vor Beginn einer neuen Einlesung der elektrischen Steuereinrichtung
werden sämtliche Anker 5 durch einen Lösch- bzw.Rücksetzimpuls z. B. negative Spannung
beim Einspulsystem oder Impuls auf die Rücksetzspule beim Zweispulensystem - auf
einen für alle gleichen Grundzustand gebracht. Als Informationsengabe wird dann
beim Einspulsystem ein Setzimpuls umgekehrter Polarität - z. B. positive Spannung
- oder beim Zweispulsystem ein Impuls auf die Setzspule gegeben.
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b) Es wird kein allgemeiner Lösch- oder Rücksetzimpuls gegeben, sondern
nur die Anker, die ihre Stellung ändern sollen, werden mit einem entsprechenden
positiven oder negativen Spannungsimpuls - Setzen auf Null oder Eins beim Einspulsystem
- bzw. einem Spannungsimpuls auf die Setz- oder Rücksetzspule (Setzen auf Eins oder
Null beim Zweispulensystem) angesprochen. Hierbei ist es erforderlich, daß die im
bistabilen Umschlagmagnet gespeicherten Informationen als Referenz in einem elektronischen
Speicher abgelegt sind.
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c) Es werden zuerst alle Setzini rmationen (Eins-Information) gegeben
und dann alle Rücksizinformationen (Null-Information).
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Die Geschwindigkeit der Einlesemethoden liegt bei a) und c) gleich;
bei b) kann mit der doppelten Geschwindigkeit gearbeitet werden.
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