DE2908976A1 - Vorrichtung zum transportieren von schusseintragungselementen, insbesondere fuer wanderfach-webmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum transportieren von schusseintragungselementen, insbesondere fuer wanderfach-webmaschinenInfo
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Description
• I I I I I
It ■ · I ft · · ·
DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JWNlUS 3 Hannover
WOLTSTRASSE 24 · TELEFON (05 U) 83 45 30 29 0 8976
5. März 197 9
Meine Akte: 25 24
Meine Akte: 25 24
Vyzkumny a vyvojovy ustav Zavodü vseobecne"ho strojirenstvi, |
Brno, Gottwaldova 76 (Tschechoslowakei) |
Vorrichtung zum Transportieren von Schußeintragungselementen, insbesondere für Wanderfach-Webmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Transportieren von Schußeintragungselementen, insbeson- ft
dere für Wanderfach-Webmaschinen, die mindestens ein i\
Schußeintragungselement aufweist, das in iragnetischer |
Kraftkopplung mit einem in Schußeintragungsrichtung sich f|
fortbewegendem magnetischen Kraftfeld steht, welches 5fi
durch ein System von im wesentlichen außerhalb des |
Webfaches angeordneten Elektromagneten gebildet ist. 1
Im Zusammenhang mit der Schaffung neuer Webprinzipien f\
entstand das Problem eines kontinuierlichen synchronen An- |
triebs einer Reihe von Schußeintragungselementen entlang ^
der ganzen Schußeintragungsbahn der Webmaschine. U
909837/0775 |
• I It··
I I lilt
Bekannt sind zwei grundlegende Antriebe der Schußeintragungselemente,
und zwar einerseits der mechanische Antrieb, bei welchem der Transport der Schußeintragungselemente
durch mechanische Einwirkung von Elementen des Transportmechanismus
auf die Schußeintragungselemente bzw. ihre Teile
durchgeführt wird, und der Antrieb mittels elektrodynamischer Kräfte, der auf der Mitnahme der Schußeintragungselemente
mittels eines magnetischen, bzw. elektromagnetischen Kraftfeldes beruht.
Der Nachteil der gegenwärtig angewendeten mechanischen Transportmittel
der Schußeintragungselemente beruht u.a. darauf, daß die Antriebsmechanismen beträchtlich beansprucht und
abgenutzt werden, was die Bewegungsgeschwindigkeit der Schußeintragungselemente und dadurch auch die leistung der
Webmaschine herabsetzt. Bei Transportsystemen, bei denen die Antriebskraft auf das Schußeintragungselement über die Webkette
übertragen wird, kommt es außerdem zu einer beträchtlichen Beanspruchung der Webkette, wodurch sich die Bruchzahl
der Kettfäden in der Webkette erhöht und die Nutzleistung
der Webmaschine herabgesetzt wird. Der Betrieb der mechanischen Transporteure der Schußeintragungselemente wird
üblicherweise außerdem von einem fast unerträglichen Lärm begleitet.
Zur Beseitigung dieser Nachteile werden neue Prinzipien des Transportes von Schußeintragungselementen gesucht, bei
denen der Antrieb der Eintragungselemente durch eine andere
Krafteinwirkung als die mechanische erfolgt. Eines dieser neuen Prinzipien ist der Antrieb des Schußeintragungselementes
mittels Kräften, die durch gegenseitige Einwirkung
909837/077S
mindestens zweier magnetischer bzw. elektromagnetischer
Systeme entstehen. Es sind zwei Grundtypen dieses Schußeintragungse lement-Antriebes bekannt.
Beim ersten Typ besteht das Schußeintragungselement aus weichem Stahl oder einer Kombination von weichem
Stahl mit einem anderen, elektrisch gut leitfähigem
Material - üblicherweise Kupfer. Es wird am Beginn und
am Ende seiner Bahn beschleunigt bzw. gebremst und bewegt sich im Webfach nur durch Trägheit. Die Beschleunigung
kann z.B. mittels impulsgespeister Spulen oder eines linearen Induktionsmotors durchgeführt werden.
Prinzipiell können diese Systeme nicht für Wanderfach-Webmaschinen
angewandt werden, denn die Bewegung des Schußeintragungselementes bzw. der -elemente im Webfach
ist nicht gesteuert. Aus diesem Grunde werden diese Systeme nur für Webmaschinen mit einem einzigen Webfach
angewandt.
Den zweiten Grundtyp stellt das den magnetischen bzw, elektromagnetischen Transport der Schußeintragungselernen
te der ganzen Webfachbahn entlang nutzende Prinzip dar, bei welchem im allgemeinen die folgenden einzelnen
Lösunesarten zu unterscheiden sind:
a) ein wanderndes magnetisches Kraftfeld nimmt das Schußeintragungse
lement mit, das aus ferromagnetischem Material besteht oder mit Permanentmagneten versehen ist,
wobei das wandernde magnetische Kraftfeld durch mechanische Bewegung der Magneten bzw. Elektromagneten gebildet
wird, die üblicherweise in einer Führung ausserhalb
des Webfaches der Webmaschine gelagert sind.
- 4 909837/0775
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b) Dps wandernde magnetische Kraftfeld wird durch nacheinander erfolgendes Umschalten von einer Vielzahl einzelner
entlang der Schußeintragunirsbahn verteilter Elektromagneten
an eine Gleichstromquelle gebildet, wobei mindestens ein Teil des Schußeintragungselementes aus weichem
Stahl besteht.
c) Das Schußeintragungselement bildet einen Bestandteil eines
linearen Induktionsmotors, welcher entlang der ganzen Schußeintragungsbahn verteilt ist. Das Schußeintragungselement
ist dann üblicherweise aus einer Kombination eines ferromaenetischen und elektrisch leitfähigen Materials
hergestellt und vollbringt die Funktion eines Läufers.
Der Nachteil der Mehrzahl dieser Systeme besteht in der
großen Druckeinwirkun? der Schußeintragungselemente auf die
Webkette t da die Anziehungskraft zwischen den Schußeintragungselementen
und den Magneten bzw, Elektromagneten, die außerhalb des Webfaches angebracht sind, die in Richtung
des Vorschubs der Schußeintragungselemente wirkenden
Kräfte beträchtlich übertrifft. Die Webkette muß geschützt werden, z.B. durch eine kammförmige Struktur der
Führung der Webkette an der Stelle des Webfaches, und es entsteht eine rohe Friktionskraft, die dsr Bewegung des
Schußeintragungselementes entgegenwirkt. Diese Kraft beschränkt die erreichbare Geschwindigkeit der Schußeintragung
elemente und stellt hohe Anforderungen an die Leistungsaufnahme, die zur Erregung genügender elektrodynamischer
Kräfte nötig ist.
Bei mechanischer Bewegung der Magneten bzw. Elektromagneten entlang des Webfaches wird die Geschwindigkeit bei den
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• 1 till
Vorsbhubbewegungen durch mechanische Einflüsse beeinträchtigt,
welche auf den Bewegungsmechanismus der
Magneten einwirken, wobei die Geräuschstärke der Vorrichtung hoch ist. Bei Wechselstromsystemen entstehen
hohe Verluste im Eisen der magnetischen Kreise, die die
elektrische Speisungsleistungs aufnahme erhöhen und
beträchtlich die Kühlanforderungen erhöhen.
Magneten einwirken, wobei die Geräuschstärke der Vorrichtung hoch ist. Bei Wechselstromsystemen entstehen
hohe Verluste im Eisen der magnetischen Kreise, die die
elektrische Speisungsleistungs aufnahme erhöhen und
beträchtlich die Kühlanforderungen erhöhen.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt
oder zumindest stark gemindert. Es ist die Aufgabe der
Erfindung, eine geräuscharme, einfach aufgebaute, energetisch günstige, aber auch leicht und wirksam kühlbare Vorrichtung zu schaffen.
oder zumindest stark gemindert. Es ist die Aufgabe der
Erfindung, eine geräuscharme, einfach aufgebaute, energetisch günstige, aber auch leicht und wirksam kühlbare Vorrichtung zu schaffen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Schußeintragungselement
mit mindestens zwei quer zur Längsachse des Schußeintragungselementes in einer Reihe
gelagerten Permanentmagneten versehen ist, die magnetisch 1 derart orientiert sind, daß in der Reihe jeder nach- 1 folgende Permanentmagnet entgegengesetzt gepolt ist, |
gelagerten Permanentmagneten versehen ist, die magnetisch 1 derart orientiert sind, daß in der Reihe jeder nach- 1 folgende Permanentmagnet entgegengesetzt gepolt ist, |
und daß mindestens entlang der Bahn des Schußeintragungs-.,?
elementes durch das Webfach der Webmaschine ein Stator kj
gelagert ist, welcher eine Reihe von quer zur Bahn des ;|
Schußeintragungselementes gelagerten, gesteuert ein- IfI
schaltbaren elektromagnetischen Polen umfaßt. If
Das Wesen der Erfindung sowie weitere Vorteile und Merk- If
male der vorliegenden Erfindung sind nachstehend an- i|
hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten |
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: $
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• f
Fig, 1 einen Längsschnitt durch einen Teil der Vorrichtung
zum Transportieren von Schußeintragungselementen, der einer Webfachwelle einer
Wanderfach-Webmas chine entspricht,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zum Transportieren der Schußeintragungselemente
an der Stelle des Eintragungselementes,
Fie. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Variante der Vorrichtung zum Transportieren
des Schußfadens.
Das Schußeintragungselement 1 (Fig. 1) ist mit mindestens zwei, quer zur Längsachse des Schußeintragungselementes
1, in einer Reihe gelagerten Permanentmagneten 2 versehen, die magnetisch derart orientiert sind,
daß in der Reihe immer jeder Permanentmagnet 2 entgegengesetzt gepolt ist, wobei mindestens entlang der
Bahn 3 des Schußeintragungselementes 1 durch das Webfach
18 der Webmaschine ein Stator 4 angeordnet ist, welcher eine Reihe von quer zur Bahn 3 des Schußeintragungselementes
1 gelagerten gesteuert einschaltbaren elektromagnetischer» Pole 5 enthält. Der Stator
ist seiner Länge nach in zwei gegenüberliegende Sektionen 4a, 4b aufgeteilt, die entlang der Bahn 3 des
Schußeintragungselementes 1 gelagert sind. Die Bahn befindet sich zwischen ihnen. Mindestens eine Sektion
4a ist mit einer Reihe elektromagnetischer Pole 5 versehen. Die Seite 6 des Stators 4, die der Bahn 3 der
Schußeintragungselemente 1 zugewandt ist, hat zur Längsachse des Stators 4 quer verlaufende Nuten 7, in welchen
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die Spulen 9 gelagert sind, welche die Erreeerwick lung ?,
bilden, wobei die Stuilen 9 in den Nuten derart gelagert
sein können, daß sie eine zerlegte Erregerwicklung 8
bilden. Diese kann mit Vorteil zweischichtig sein, wobei eine Seite 11 jeder Snule 9 der Erregerwicklung S in dem
unteren Teil der Nut 7 des Stators 4 und die gegenüberliegende Seite 12 jeder Spule 9 im oberen Teil der Nut 7
gelagert ist. Der Stator 4 ist ?n einer Stelle außerhalb der Nut 7 mit einer Längsöffnung 13 für den Durchfluß
von Kühlmedium versehen (Fig. 2). Die Polteilung 14 der Permanentmagneten 2 des Schußeintragungselementes 3 ist
mit der Spannweite Io der Spule 9 der Erregerwicklung *
des Stators 4 vergleichbar. Das Schußeintragungselement
umfaßt weiter mindestens eine Dämpfungswicklung 16, die
mit ihrer Ebene quer zu den magnetischen Achsen der elektromagnetischen Pole 5 des Stators 4 gelagert ist.
Der KörperJes Schußeintragungselementes 1 ist mit Vorteil
aus elektrisch nicht leitfähigem, nicht ferromagnetische!!! Material hergestellt und träct einen Vorrat eines nicht
dargestellten Schußfadens. Das Schußeintragungselement 1 bewegt sich zwischen den Kettfäden 17, die mittels nicht
dargestellter Mittel zu einem Webfach 18 angeordnet sind. In das Webfach 18 greift mit seinem elektromagnetischem
Kraftfeld der Stator 4 ein, welcher nur durch eine Sektion 4a gebildet sein kann, oder mit Vorteil auch in zwei
Sektionen 4a, 4b aufgeteilt sein kann, von denen mindestens eine erregt wird. Die zweite Sektion 4b des Stators
kann entweder ein Joch aus vollem oder geblättertem ferromagnetischem
Material bilden (Fig. 1), mittels welchen ein magnetischer Schaltkreis geschlossen wird, oder sie kann
durch eine ebenfalls zu erregende Sektion 4b gebildet werden, wie sie schematisch in Fig. 2 bzw. 3 analog der Sek-
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• I I I « I
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tion 4a dargestellt ist.
Der Vorteil eines in zwei Teile 4a, 4b aufgeteilten
Stators 4 besteht in der wesentlichen Herabsetzung des Anzu.esdruckes des Schußeintraguneselementes 1 auf die
Kettfäden 17 bei dessen Transport durch das Webfach. Wenn beide Sektionen 4a, 4b des Stators erregbar sind, wird
die Erregerwicklung 8 des Stators sowohl durch Strom als
auch durch Wärme weniger beansprucht. ;
Die Erregerwicklung 8 kann im Stator 4 bzw. in dessen Nu- .·?
ten 7 auch in Form einer nicht dargestellten Ringwicklung ; angeordnet sein. Der Körper des Stators 4 kann für niedrigere Antriebsgeschwindigkeiten der Schußeintragungs- ·.'
elemente 1 aus einem Stück ferromagnetischen Materials, ;>
z.B. weichem Eisen hergestellt und für höhere Eintragungs- ' geschwindiekeiten zwecks Herabsetzung der Verluste durch :
Wirbelströme geblättert ausgeführt sein. ■
Bei der Bewegung des Schußeintragungselementes 1 durch
das Webfach 18 werden die Spulen 9 der Erregerwicklung 8
des Stators fortschreitend eingeschaltet, entweder einzeln
oder in Sektionen, wodurch ein wanderndes Magnetkraftfeld gebildet wird, welches das Schußeintragungselement 1 mitnimmt.
Da jedoch die Polarität der Permanentmagneten 2 der Schußeintragungselemente 1 sich in der Reihe fortlaufend
ändert, ist es notwendig, in Abhängigkeit von der Stellung der einzelnen Permanentmagneten 2 gegenüber den
einzelnen Spulen 9 der Erregerwicklung 8 des Stators 4
das durch die Spulen 9 hervorgerufene Magnetkraftfeld
zu kommutieren. Dies kann durch Kommutierung des Erraeungsstromes
der Spulen, oder mit Vorteil so durchge- :
führt werden, daß die Erregerwicklung 8 zweischichtig ist }
. - 9 909837/0775
und der Erre^ungsstrom zwischen deren einzelnen Spulen 9 /
immer nur in einer Richtung fließt. Zwecks Herabsetzung der \
Schwingungen der Schußeintracungselemente 1 infolge der Ver-1
änderung des Widerstandes bei dessen Bewegung, z.B. bei ;S
Anstoß an verspannte Kettfaden 17 oder beim Abstellen der !|
Webmaschine, sind die Schußeintragungselemente 1 mit minde- ;j
stens einer Dämpferwicklung 16 versehen, die mit ihrer f·
Ebene quer zu den magnetischen Achsen der elektromagnetischen!
Pole 5 des Stators 4 liegt. 1
ύ Die Dämpfungswicklung 16 umfaßt mindestens eine Windung eineaf
Leiters mit Kurzschlußschaltung. Die Dämpfungswicklung 16 Jj
erregt ein magnetisches Kraftfeld beim Vorschub des magne- |
tischen Kraftfeldes der Schußeintragungselemente 1 gegenüber! dem durch Spulen 9 der Erregerwicklung 8 erregten magneti- $
sehen Kraftfeld, wobei das erregte magnetische Kraftfeld f'i
gegen den entstehenden Vorschub der Kraftfelder wirkt und | dadurch eine eventuelle Schwingung des Schußeintragungselementes
1 dämpft.
Der Einfluß der zehnförmigen Struktur des Stators 4 auf den |
Verlauf der elektrodynamischen Kraft, der sich besonders bei|]
sehr niedrigen Geschwindigkeiten der Schußeintragungs- |
elemente 1 offenbart, kann einerseits durch Verkürzung :|
oder Verlängerung der Polteilung 14 der Permanentmagneten 2 |
des Schußeintragungselementes 1 gegenüber dem Abstand Io ||
der Spulen 9 der Erregerwicklung 8 bzw. durch zweckmässige || Formgebung oder Verdrehung des Permanentmagneten 2 des i
Schußeintragungselementes 1 kpmpensiert werden.
Zur intensiven Abfuhr der im Stator 4 entstehenden Wärme
während des Betriebes ist der Stator 4 an einer Stelle auße*§
während des Betriebes ist der Stator 4 an einer Stelle auße*§
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■ > till
halb der Nut 7 mit einer Längsöffnunor 13 versehen, durch
welche Kühlmedium z.B. Luft oder Flüssigkeit, strömt. Zwecks Erweiterung der Kontaktflache des Kühlmediums mit dem
Körper des Stators 4 kann die Längsöffnung 13 in eine z.B. meanderförmige Form umgestaltet werden.
Die Vorrichtung zum Transportieren von Schußeintragungselementen
gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl für Webmaschinen mit einfachem Webfach als auch für solche mit
Wanderwebfach ausgenutzt werden. Die Vorrichtung kann weiter überall dort benutzt werden, wo ein Transport von Körpern
Zustandekommen soll, in deren nächster Umgebung das Milieu
mindestens in irgend einer Richtung eine geringe magnetische bzw. auch elektrische Leitfähigkeit aufweist.
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Il ) ) 1 I
Auszue aus der Beschreibung
Die Vorrichtung zum Transportieren von Schußeintragungselementen,
insbesondere für Wanderfach-Webmaschinen, umfaßt mindestens ein Schußeintragungselement in magnetischer
Kraftkopp lung mit einem in Richtung der Schußeintragung sich
fortbewegendem magnetischem Kraftfeld, welches von eineir
System von im wesentlichen außerhalb des Webfaches angebrachten Elektromagneten ausgebildet ist.
Das Schußeintragungselement ist mit mindestens zwei quer zur Längsachse dts Schußeintraeungselementes in einer Reihe
gelagerten Permanentmagneten versehen, welche derart magnetisch orientiert sind, daß in der Reihe jeder nachfolgende
Permanentmagnet entgegengesetzt gepolt ist. Mindestens entlang der Bahn des Schußeintragungselementes durch das
Webfach der Webmaschine ist ein Stator gelagert, welcher eine Reihe von quer zur Bahn des Schußeintragungselementes gelagerten,
gesteuert schaltbaren elektromagnetischen Polen enthält.
Der Stator ist in Längsrichtung in zwei gegenüberliegende
Sektoren aufgeteilt, die entlang der Bahn des Schußeintragungselementes gelagert sind und zwischen denen sich
die Bahn des Schußeintragungselementes befindet, wobei mindestens eine Sektion mit einer Erregerwicklung versehen
ist.
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Claims (8)
1. Vorrichtung zum Transportieren von Schußeintragungselementen, insbesondere für Wanderfach-Webmaschinen, die mindestens
ein Schußeintragungselement aufweist, das in magnetischei-Kraftkopp
lung mit einem in Richtung der Schußeintragung
sich fortbewegenden magnetischen Kraftfeld steht welches von einem System von im wesentlichen außerhalb des
Webfaches angebrachten Elektromagneten gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schußeintragungselement (1) mit mindestens zwei
quer zur Längsachse des Schußeintragungselementes (l),in einer Reihe gelagerten Permanentmagneten (2) versehen ist,
welche derart magnetisch orientiert sind, daß in der Reihe jeder nachfolgende Permanentmagnet (2) entgegengesetzt
gepolt ist,
und daß mindestens entlang der Bahn (3) des Schußeintragungselementes
(1) durch das Webfach (18) der Webmaschine ein Stator (4) gelagert ist, welcher eine Reihe von quer
zur Bahn (3) des Schußeintragungselementes (1) gelagerten,
gesteuert schaltbaren elektromagnetischen Polen (5)
enthält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stator (4) in Längsrichtung in zwei gegenüberliegende Sektoren (4a, 4b) aufgeteilt ist, die entlang der
Bahn (3) des Schußeintragungselementes (1) gelagert sind und zwischen denen sich die Bahn (3) des Schußeintragungselementes
(1) befindet, wobei mindestens eine Sektion (4a) mit einer Erregerwicklung (8) versehen ist.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seite (6) des Stators (4), die dei Bahn (3) des
Schußeintragungselementes (l) zugewandt ist, mit quer zur
Längsachse des Stators (4) geführten Nuten (7) versehen ist, in welchen die Erregerwicklung (8) der in den Spulen (9)
angeordneten elektromagnetischen Pole (5) gelaeert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Nuten (7) des Stators (4) die Seiten (11, 12) der Spulen (9) der zerlegten Erregerwicklung (8) angeordnet
sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (8) zweischichtig ist, wobei eine
Seite (11) jeder Spule (9) der Erregerwicklung (8) im unteren
Teil der Nut (7) und die gegenüberliegende Seite (12)
der Spule (9) im oberen Teil der Nut (7) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polteilung (14) der Permanentmagneten (2) des Schußeintragungselementes (1) mit dem Abstand (lo) der
Spulen (9) der Erregerwicklung (8) des Stators (4) vergleichbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
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daß das Schußeintragunpselement (1) mindestens eine
Dämpferwicklung (16) enthält, die mit ihrer Ebene quer
zu den magnetischen Achsen der elektromagnetischen Pole
(5) des Stators (4) gelagert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stator (4) an einer Stelle außerhalb der Nut (7) mit einer Lan {^öffnung (13) für den Durchlauf eines
Kühlunpsmodiums vorsehen ist,
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