DE4108601A1 - Fang- und haltemagnet - Google Patents
Fang- und haltemagnetInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Fang- und Haltemagneten mit
einem doppel-T-förmigen, weichmagnetischen Kern, der auf
seinem Mittelteil mit einem Spulenkörper mit einer Erre
gerwicklung versehen ist, und wobei die Schenkel der
T-förmigen Kernenden als Pole des Magneten jeweils zu
den Längsseiten des Magneten weisen und auf jeder Längs
seite des Magneten ein Polpaar bzw. Polflächenpaar bil
den, und wobei die Polpaare jeweils auf ein flaches,
messerartiges Ankerteil einwirken.
Derartige Fang- und Haltemagnete werden beispielsweise
zur Steuerung der Strickvorrichtungen in Textilmaschinen
verwendet. Dabei ist als Magnetanker im allgemeinen ein
flaches, messerartiges Teil vorgesehen, das mit einer
Strickvorrichtung der Textilmaschine zusammenwirkt. Je
nachdem, ob das messerartige Teil (das messerartige An
kerteil) vom Magneten angezogen und in einer bestimmten
Position gehalten wird, oder eben nicht angezogen und
gehalten wird, wird die Funktion, Bereitschaft oder
Nichtbereitschaft zum Stricken, Weben oder Wirken, aus
gewählt. Da die Textilmaschinen möglichst schnell arbei
ten sollen, müssen die Magnetsysteme mit einer hohen
Taktfrequenz betrieben werden können. Daneben sind in
einer Textilmaschine üblicherweise eine große Anzahl von
Strickvorrichtungen durch jeweils einzelne Magnetsysteme
anzusteuern, so daß es auch erforderlich ist, daß die
Magnetsysteme äußerst kleinvolumig ausgebildet sind.
Aus der Anmeldung DE-P 40 28 194.9 der Anmelderin ist
ein Elektromagnet bekannt, der einen im wesentlichen
doppel-T-förmigen Kern aufweist, auf dessen Mittelschen
kel eine Erregerspule vorgesehen ist. Dabei ist bei die
sem Magnetsystem auf beiden Längsseiten ein Polpaar aus
gebildet, das beispielsweise auf ein messerförmiges
Ankerteil einwirken kann.
Die Verwendung dieses Magneten als Haltemagnet, wobei
die Ankerteile direkt auf den Polflächen entlang bewegt
werden und bei Aktivierung des Magneten hier festgehal
ten werden, d. h. an ihrer weiteren Längs- oder Abfall
bewegung gehindert werden, ist im großen und ganzen zu
friedenstellend.
Bei der Verwendung dieses Magneten als Fang- und Halte
magnet, bei dem die messerartigen Ankerteile aus einem
gewissen Abstand von dem jeweiligen Polpaar zunächst an
dieses herangezogen und erst dann daran gehalten werden,
hat sich jedoch herausgestellt, daß die vom Magneten von
den Polpaaren auf die Ankerteile ausgeübten Anzugskräfte
nicht genügend groß sind, um die erforderliche Betriebs
sicherheit in allen Fällen zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein
Magnetsystem der eingangs genannten Art dahingehend aus
zubilden, daß die erreichbare Anzugskraft, die auf ein
messerartiges, beanstandetes Ankerteil ausgeübt wird,
erhöht wird, ohne das Bauvolumen des Magnetsystemes zu
erhöhen. Dabei soll das Magnetsystem aus nur wenigen
Einzelteilen bestehen und für eine rationelle, kosten
günstige Großserienfertigung geeignet sein.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Pole bzw.
Polflächen eine sich in Richtung der Längsachse des Mag
netkernes nach außen hin erstreckende Verlängerung auf
weisen, wobei eine etwa U-förmige Ausnehmung in den
Stirnseiten des Magnetkernes ausgebildet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe
sondere darin, daß durch die Verlängerung an den Pol
stücken eine Vergrößerung der aktiven Polflächen und
somit eine wesentliche Erhöhung der Kraftwirkung auf das
jeweilige Ankerteil erzielt wird, ohne daß das Volumen
des vollständigen Magneten erhöht werden müßte. Die Ver
längerungen erstrecken sich dabei nämlich in einen Be
reich der ohnehin vorhandenen Spulenkörperflansche. Da
bei können die elektrischen Wicklungsanschlußmittel
vorteilhaft in den durch die Verlängerungen gebildeten
Ausnehmungen in den Stirnseiten des Magnetkernes unter
gebracht werden und benötigen somit keinerlei zusätzli
chen Raum.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die Ansicht eines Magnetkernes,
Fig. 2 die Ansicht eines Magnetsystemes,
Fig. 3 die Ansicht des Magnetsystemes im Schnitt,
Fig. 4, 5 und 6 die Ansichten von modifizierten
Magnetsystemen im Schnitt, und
Fig. 7 die Anordnung eines Fang- und Haltemagneten im
Schnitt.
Der in der Fig. 1 dargestellte Magnetkern 1 ist im we
sentlichen doppel-T-förmig ausgebildet, wobei ein läng
liches Mittelteil 2 vorgesehen ist, an das endseitig
jeweils sich nach oben bzw. unten erstreckende Polstücke
3, 3′; 4, 4′ angeformt sind. Die nach oben bzw. unten
weisenden Polstücke 3, 4 bzw. 3′, 4′ bilden dabei je
weils ein Polpaar (A bzw. B). An den Enden der Polstücke
sind jeweils in Richtung der Längsachse X des Mitteltei
les weisende flache Anformungen 5 vorgesehen. Durch die
se Anformungen werden die Polflächen 6 der Polstücke
vergrößert, und weiterhin wird von den Anformungen eine
etwa U-förmige Ausnehmung 7 in den Stirnflächen der Mag
netkernenden gebildet.
In der Darstellung der Fig. 2 ist der Magnetkern mit
einem Spulenkörper 8 versehen, auf den eine Erregerwick
lung 9 gewickelt ist. Dabei ist der Spulenkörper entwe
der aus zwei Halbschalen, die den Magnetkern umgreifen,
zusammengefügt, oder der Spulenkörper ist als Form
spritzteil um den Magnetkern - unter Freilassung der
Enden der Polstücke - herumgespritzt.
Im Bereich des linken Endes des Spulenkörpers sind Kon
taktstücke 10 vorgesehen, deren wicklungsseitige Enden
mit den Wicklungsanschlüssen der Erregerwicklung verbun
den sind. Dabei erstrecken sich die Kontaktstücke durch
die U-förmige Ausnehmung 7 des Magnetkernes.
Im Bereich des rechten Endes des Spulenkörpers ist ein
Kontaktstück 11 vorgesehen, das im wesentlichen inner
halb der U-förmigen Ausnehmung 7 des Magnetkernes ange
ordnet und dort mit dem Magnetkernmaterial elektrisch
leitend verbunden ist.
In der Fig. 3 ist das Magnetsystem in einen Halter 12
eingesetzt, und es sind messerartige Ankerteile 13, 13′
dargestellt, auf die die Polpaare A, B bei Bestromung
der Erregerwicklung 9 einwirken. Die Ankerteile sind mit
einer Ausnehmung 14 versehen, die mit einer Haltenase 15
am Halter zusammenwirkt. Gegebenenfalls kann diese Halte
nase auch direkt an einem der Pole bzw. auf einer der
Polflächen angeformt sein.
Beim Betrieb des Magnetsystemes werden die Ankerteile,
die mit den Strick-, Wirk- oder Webvorrichtungen einer
Textilmaschine in Verbindung stehen, mechanisch in einem
bestimmten Abstand vor die Polpaare A bzw. B bewegt und
bei Bestromung der Erregerwicklung von den Polpaaren
angezogen, bis sie direkt auf den Polflächen aufliegen.
Dabei gelangt die jeweilige Haltenase 15 in die Ausneh
mung 14 im Ankerteil und hält dieses mittels Verhakung
so fest, daß das Ankerteil keine axiale Bewegung ausfüh
ren kann. Erst wenn die Bestromung der Erregerwicklung
abgeschaltet wird, fällt das Ankerteil ab, die Verhakung
löst sich und das Ankerteil kann in axialer Richtung Y
bewegt werden.
In der Fig. 4 ist ein Magnetsystem mit einem modifizier
ten Magnetkern dargestellt. Hierbei ist der Magnetkern
längs der Längsachse X in zwei Teilkerne 1′, 1′′ und un
ter Beibehaltung eines Spaltes 16 zusammengefügt. Dabei
kann ggfs. vorgesehen sein, daß in den Spalt eine Zwi
schenlage 17 aus nichtmagnetischem Material eingesetzt
ist.
Diese Ausführungsform ist vorzugsweise für eine Anord
nung vorgesehen, bei der auf beiden Seiten des Magnetsy
stemes jeweils ein messerartiges Ankerteil 13, 13′ vor
gesehen ist, das durch die Bestromung der gemeinsamen
Erregerwicklung 9 gesteuert wird, wobei durch die Tren
nung des Magnetkernes eine Rückwirkung der einen Mag
netsystemseite auf die andere Seite wesentlich verrin
gert wird.
Wird z. B. bei Polpaar B das messerförmige Ankerteil 13′
in einem bestimmten Abstand dem Polpaar angeboten, zieht
bei Bestromung der Magnetspule Polpaar B das Ankerteil
13′ an und schließt den magnetischen Kreis dieser Seite.
Die andere Seite mit Polpaar A ist in diesem Zustand so
gut wie nicht beeinflußt und ist in der Lage, das Anker
teil 13, wenn dieses zeitlich danach in einem bestimmten
Abstand angeboten wird, ebenfalls anzuziehen. (Die Feld
linien des Polpaares A sind nicht geschwächt, wenn zur
gleichen Zeit Polpaar B bereits das Ankerteil angezogen
hat.)
Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Magnetsystem ist
vorgesehen, daß der Magnetkern 1 mit einem zusätzlichen
mittleren Polstück 18, 18′ versehen ist. Dabei ist dann
der Spulenkörper zur Aufnahme von zwei Teilspulen (Erre
gerwicklungen 19, 19′) ausgebildet.
Vorzugsweise werden die Teilspulen elektrisch in Gegen
reihe geschaltet, oder es wird jede Teilspule separat
angesteuert.
In der Fig. 6 ist ein ähnliches Magnetsystem wie in der
Fig. 5 dargestellt, wobei die Polstücke (3, 4′) an den
Enden des Magnetkernes 1 jeweils nur zur Hälfte ausge
bildet sind. Der Übergang 20 vom jeweiligen Polstück zur
jeweiligen Anformung 5 ist dabei zur besseren Flußein
leitung gerundet ausgeführt. Diese letzte Maßnahme kann
ggfs. auch bei den Magnetkernen der vorstehend beschrie
benen Ausführungsformen vorgesehen sein.
Schließlich ist in der Fig. 7 noch ein Magnetsystem dar
gestellt, das auf die messerförmigen Ankerteile 13, 13′
einwirkt. Dabei ist zur Konzentrierung des magnetischen
Flusses und Erhöhung der Kraftwirkung auf das jeweilige
Ankerteil hinter diesem jeweils ein feststehendes Fluß
leitstück 21, 21′ aus magnetisch leitendem weichmagneti
schen Material angeordnet. Dabei sind Klebschutzmittel
auf der Oberfläche des Flußleitstückes vorgesehen, um
ein magnetisches "Kleben" zu verhindern. Dabei dient das
Flußleitstück zum einen zur Vergrößerung der Anzugskraft
und zum anderen zur Entkopplung von Nachbarmagneten, um
deren gegenseitige Beeinflussung zu verhindern.
Vorzugsweise ist der Abstand der Polflächen des einen
Kernendes geringer als der Abstand der Polflächen des
anderen Kernendes, so daß das Magnetsystem insgesamt
eine konische Form aufweist.
Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit kann weiterhin
vorgesehen sein, daß die Polflächen und ggfs. auch die
Haltenasen oberflächengehärtet oder mit einer ver
schleißhemmenden Beschichtung versehen sind.
Claims (10)
1. Fang- und Haltemagnet mit einem doppel-T-förmigen
weichmagnetischen Kern, der auf seinem Mittelteil
mit einem Spulenkörper mit einer Erregerwicklung
versehen ist, und wobei die Schenkel der T-förmigen
Kernenden als Pole des Magneten jeweils zu den
Längsseiten des Magneten weisen und auf jeder Längs
seite des Magneten ein Polpaar bilden, und wobei die
Polpaare jeweils auf ein flaches, messerartiges An
kerteil einwirken, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pole bzw. Polflächen (6) eine sich in Rich
tung der Längsachse (H) des Magnetkernes (1) nach
außen hin erstreckende Anformung (5) (Verlängerung)
aufweisen, wobei eine etwa U-förmige Ausnehmung (7)
in den Stirnseiten des Magnetkernes ausgebildet ist.
2. Fang- und Haltemagnet nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet,
daß in wenigstens einer der Ausnehmungen (7) der
Stirnseiten des Magnetkernes Anschlußmittel (10) wie
z. B. Kontaktfedern für den elektrischen Anschluß
der Erregerwicklung vorgesehen sind, wobei die An
schlußmittel in das Spulenkörpermaterial eingepreßt
oder umspritzt sind.
3. Fang- und Haltemagnet nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet,
daß in wenigstens einer der Ausnehmungen (7) der
Stirnseiten des Magnetkernes ein Erdungskontakt (11)
vorgesehen ist, der elektrisch leitend mit dem Mag
netkern verbunden ist.
4. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Polflächen des einen Kernendes
geringer ist als der des anderen Kernendes, wobei
ein entsprechend angepaßter Spulenkörper vorgesehen
ist, so daß der Fang- und Haltemagnet in Richtung
der Längsachse gesehen eine konische Form aufweist.
5. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (1) des Magneten aus zwei hälftigen Teilkernen (1′, 1′′) gebildet ist, wobei die Trennung längs der Längsachse (X) des Kernes vorgesehen ist, und
daß die beiden Teilkerne unter Zwischenlage (17) eines nichtmagnetischen Mediums zusammengesetzt sind.
daß der Kern (1) des Magneten aus zwei hälftigen Teilkernen (1′, 1′′) gebildet ist, wobei die Trennung längs der Längsachse (X) des Kernes vorgesehen ist, und
daß die beiden Teilkerne unter Zwischenlage (17) eines nichtmagnetischen Mediums zusammengesetzt sind.
6. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnetkern (1) mit zusätzlichen Polen (18, 18′) versehen ist, die sich zwischen den beiden äu ßeren Polen erstrecken, und
daß in den dabei gebildeten Wicklungsräumen jeweils Erregerspulen (19, 19′) angeordnet sind, die beim Betrieb des Magneten gegensinnig bestromt werden.
daß der Magnetkern (1) mit zusätzlichen Polen (18, 18′) versehen ist, die sich zwischen den beiden äu ßeren Polen erstrecken, und
daß in den dabei gebildeten Wicklungsräumen jeweils Erregerspulen (19, 19′) angeordnet sind, die beim Betrieb des Magneten gegensinnig bestromt werden.
7. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnetkern (1) mit einem mittleren Polstück (18, 18′) versehen ist, das jeweils zu den Längssei ten des Magneten weisende Polflächen aufweist,
daß an den Stirnseiten des Magnetkernes jeweils nur eine Hälfte des T-förmigen Endes als äußerer Pol ausgebildet ist, wobei die äußeren Polflächen in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, so daß die Polfläche des mittleren Polstückes und der je weilige äußere Pol jeweils ein Polpaar auf jeder Längsseite des Magneten bilden, und
daß für jedes Polpaar eine diesem zugeordnete Erre gerwicklung vorgesehen ist.
daß der Magnetkern (1) mit einem mittleren Polstück (18, 18′) versehen ist, das jeweils zu den Längssei ten des Magneten weisende Polflächen aufweist,
daß an den Stirnseiten des Magnetkernes jeweils nur eine Hälfte des T-förmigen Endes als äußerer Pol ausgebildet ist, wobei die äußeren Polflächen in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, so daß die Polfläche des mittleren Polstückes und der je weilige äußere Pol jeweils ein Polpaar auf jeder Längsseite des Magneten bilden, und
daß für jedes Polpaar eine diesem zugeordnete Erre gerwicklung vorgesehen ist.
8. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf mindestens einer Längsseite des Fang- und
Haltemagneten eine Haltenase (15) ausgebildet ist,
und
daß die Polfläche sowie die Haltenase oberflächen gehärtet und/oder mit einer verschleißhemmenden Be schichtung versehen sind.
daß die Polfläche sowie die Haltenase oberflächen gehärtet und/oder mit einer verschleißhemmenden Be schichtung versehen sind.
9. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß hinter dem längs- und querbeweglichen Ankerteil (13, 13′) ein feststehendes, weichmagnetisches Rück schlußteil (21, 21′) vorgesehen ist, und
daß nichtmagnetische Klebschutzmittel zwischen dem Rückschlußteil und dem Ankerteil vorgesehen sind.
daß hinter dem längs- und querbeweglichen Ankerteil (13, 13′) ein feststehendes, weichmagnetisches Rück schlußteil (21, 21′) vorgesehen ist, und
daß nichtmagnetische Klebschutzmittel zwischen dem Rückschlußteil und dem Ankerteil vorgesehen sind.
10. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spulenkörper aus zwei identischen Halb- bzw. Teilschalen besteht, die um den Magnetkern her umgelegt sind, und
daß an den Teilschalen jeweils Rastelemente vorgese hen sind, die beim Zusammenfügen der beiden Teile miteinander verrasten.
daß der Spulenkörper aus zwei identischen Halb- bzw. Teilschalen besteht, die um den Magnetkern her umgelegt sind, und
daß an den Teilschalen jeweils Rastelemente vorgese hen sind, die beim Zusammenfügen der beiden Teile miteinander verrasten.
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