DE4300291C2 - Magnetsystem für einen Selektionsblock in Textilmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem für einen Selektionsblock in Textil­ maschinen, insbesondere bistabiles Magnetsystem für die Nadelauswahl, wobei zur Auswahl der dem Magnetsystem zugeordneten Nadel eine ma­ gnetisch betätigbare, schwenkbar gelagerte Steuerklappe vorgesehen ist, die als Anker des jeweiligen Magnetsystemes ausgebildet ist, und wobei das dem Magnetsystem zugewandte Ende der Steuerklappe mit permanentma­ gnetischen Mitteln versehen ist.

In modernen Strickmaschinen (Rundstrick- und Flachstrickmaschinen) sind zur Auswahl der Nadeln Magnetsysteme vorgesehen, die im allgemeinen in sogenannten Selektionsblöcken zusammengefaßt sind. Um ein bestimmtes Strickmuster zu stricken, müssen zu einem Zeitpunkt bestimmte Stricknadeln ausgewählt werden und andere Nadeln eben nicht. Die Ansteuerung der Auswahlmittel wird bei modernen Strickmaschinen elektronisch vorgenom­ men, man spricht dann von elektronischer Nadelauswahl.

Das gewünschte Muster ist in einem elektronischen Speicher abgelegt und wird beim Stricken des Textilteiles ausgelesen, und die Nadeln werden über die Schnittstelle des Selektionsblockes entsprechend ausgewählt.

Im Selektionsblock befinden sich Energiewandler, die das elektrische An­ steuersignal umwandeln in eine mechanische Lageänderung der für die Na­ delauswahl erforderlichen Steuerklappen, die aus dem Selektionsblock her­ ausragen.

Die Selektionsblöcke sind im allgemeinen mit einer Anzahl von Steuerklap­ pen versehen, wobei jede Steuerklappe eine Selektionsebene bedient. Jede Steuerklappe ist mit einer Steuerkurve versehen, die mit Nadel- bzw. Plati­ nenfüßen zusammenwirkt. Die Steuerklappe kann dabei zwei Stellungen einnehmen, nämlich die "Grundstellung" Nichtselektieren und die "Arbeitsstellung" Selektieren.

In der Stellung "Nichtselektieren" laufen die Platinenfüße an den Steuerklap­ pen vorbei und werden nicht berührt. Wird eine Steuerklappe in die Stellung "Selektieren" bewegt, läuft der zugeordnete Platinenfuß auf die Steuerkurve und wird in Richtung Strickzylinder bzw. Nadelbett gedrückt. Durch die so erfolgte Lageänderung der Platine wird mechanisch die Voraussetzung ge­ schaffen, daß das Anheben (Selektieren) der entsprechenden Nadel aus der Stellung "Nichtstricken" in die Stellung "Stricken" bzw. "Fangen" bewerkstelligt wird.

Zum Antrieb und Positionieren der Steuerklappen in die beiden Stellungen werden vorzugsweise Elektro-Kleinmagnete im Selektionsblock verwendet.

Ein derartiger Selektionsblock ist aus der EP 0 219 029-B1 bekannt. Bei der Verwendung von Elektro-Kleinmagneten, die als in sich selbständige Magnetsysteme in den Selektionsblock eingesetzt sind, können jedoch nur relativ große Abstände der nebeneinander bzw. übereinander angeordneten Steuerklappen realisiert werden. Somit lassen sich bei dem bekannten Sy­ stem keine Klappenabstände (Pitch-Abstände) wesentlich kleiner als 5 mm realisieren.

Schließlich ist auch die für die Anwendung erforderliche elektromagnetische Leistungsfähigkeit der Antriebsmagnete (Kraft, Umschaltzeit, Verlustleistung, Lebensdauer) vom Volumen des Elektromagneten abhängig. Bei der Mini­ mierung des Volumens eines optimal bemessenen Elektromagneten stößt man schnell an eine untere Grenze, die nicht mehr unterschritten werden kann, und es ist somit für eine bestimmte Anzahl von Selektionsebenen und für einen bestimmten Pitch-Abstand das Volumen des Selektionsblockes praktisch vorgegeben und kann nicht mehr ohne weiteres verringert werden. Bei dem bekannten Selektionsblock sind für jedes Antriebssystem zwei La­ gerstellen vorhanden, nämlich eine Lagerstelle des Magnetankers und eine Lagerstelle der jeweiligen Steuerklappe, in denen jeweils Reibungsverluste auftreten. Eine zusätzliche Reibstelle ist die Verbindungsstelle zwischen dem Magnetanker und der jeweiligen Steuerklappe, in denen jeweils Rei­ bungsverluste auftreten. Durch das notwendige Spiel in den Lagerstellen und der Verbindungsstelle entsteht auch ein nicht unerhebliches Prellen der Steuerklappen beim Erreichen ihrer Endlagen. Dieses Prellen wirkt sich da­ bei um so stärker aus, je höher die Arbeitsgeschwindigkeit/Taktfrequenz der Strickmaschine ist.

Weiterhin ist das bekannte System aus einer Vielzahl von speziell zu justie­ renden Kleinmagneten, Einzelteilen und Baugruppen aufgebaut, die eine Montage des Selektionsblockes aufwendig und kostenintensiv gestalten.

Daneben ist aus der DE 16 35 848 A1 ein bistabiles Magnetsystem für die Nadelauswahl in Textilmaschinen bekannt, bei welchem der Anker des Ma­ gnetsystems als Steuerklappe für die Nadelauswahl ausgebildet ist. Dabei ist der Anker bzw. die Steuerklappe mit zwei Permanentmagneten versehen, die zwischen den Polschuhen eines U-förmigen Magnetjochs arbeiten. Die Permanentmagnete sind gegensinnig gepolt, um einen bistabilen Betrieb des Magnetsystems zu ermöglichen.

Das bekannte Magnetsystem benötigt ein relativ großes Volumen und es ist auch eine entsprechend hohe Antriebsleistung erforderlich. Volumenbedingt ist bei benachbarten Magnetsystemen ein relativ großer Pitch-Abstand vor­ gegeben, der nicht ohne weiteres reduziert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetsystem der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß dieses möglichst geringe Ab­ messungen und eine geringe Antriebsleistung aufweist. Dabei soll auch eine einfache und kostengünstige Montage sowie eine Reduzierung des Pitch- Abstandes bei benachbart angeordneten Magnetsystemen erzielt werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Magnetsystem einen mit einer Erregerwicklung versehenen, länglichen Magnetkern aufweist, daß die Steuerklappe sich im wesentlichen in axialer Richtung der Magnetkernachse erstreckt, daß das mit den permanentmagnetischen Mitteln versehene Ende der Steuerklappe vor der Stirnseite des Magnetkernes angeordnet ist, daß als permanentmagnetisches Mittel ein einziger Permanentmagnet vorgese­ hen ist, dessen Polarisierungsrichtung quer zur Stirnfläche bzw. zur Magnet­ kernachse verläuft, und daß zu beiden Seiten des Magnetkernes und des Steuerklappenmagnetbereiches je ein Polstück vorgesehen ist, das sich vor dem Ende des Magnetkernes und des Permanentmagnetbereiches der Steuerklappe erstreckt und weichmagnetisch leitend verbunden ist, bzw. einstückig ist, mit dem Boden eines Halbschalengehäuses, so daß für den Rückfluß des Steuerflusses ein geschlossener weichmagnetischer Rück­ schluß über die weichmagnetische Gehäuseschale zur anderen (hinteren) Kernseite vorhanden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 näher erläutert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß durch den Fortfall einer Lagerstel­ le sowie der Verbindungsstelle zwischen Magnetanker und Steuerklappe die Reibungsverluste des Magnetsy­ stemes entscheidend verringert werden, wodurch z. B. eine geringere Antriebsleistung zur Betätigung der je­ weiligen Steuerklappe benötigt wird. Das bedeutet, daß letztendlich das Volumen des Magnetsystems verringert werden kann, wodurch wiederum kleinere Pitch-Ab­ stände realisiert werden können.

Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Magnet­ system auch einen geringeren Verschleiß und somit eine erhöhte Lebensdauer auf.

Daneben tritt durch die Verringerung der Anzahl der Lager/Verbindungsstellen auch ein geringeres Prellen der Steuerklappen auf, so daß das Magnetsystem mit höheren Taktfrequenzen betrieben werden kann.

Schließlich wird durch einen einfachen Aufbau des Magnetsystems bzw. eines kompletten Selektionsblockes auch eine Reduzierung der Montagekosten erzielt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen

Fig. 1A, B, C die Ansichten eines Selektionsblockes,

Fig. 2 die Ansicht des Selektionsblockes gem. Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie 2-2,

Fig. 3 die Ansicht eines geöffneten Selektionsblockes,

Fig. 4 die perspektivische Ansicht eines geöffneten Selektionsblockes,

Fig. 5A, B die Ansichten einer Steuerklappe,

Fig. 6A, B die Ansichten einer modifizierten Steuer­ klappe, und

Fig. 7 die Ansicht eines Spulenkörpers mit eingefüg­ tem Magnetkern.

In der Fig. 1A, B, C ist in verschiedenen Ansichten ein Selektionsblock 1 für eine Textilmaschine dargestellt. Der Selektionsblock besteht im wesentlichen aus einem quaderförmigen Gehäuse, in dem mehrere Magnetsy­ steme angeordnet sind, die jeweils Steuerklappen 2 zur Steuerung der Nadeln der Textilmaschine beeinflussen. Die Steuerklappen ragen in der Darstellung der Fig. 1A auf der linken Seite des Selektionsblocks hervor. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Selektionsblock mit einem Steckverbinder 3 versehen, über den die elek­ trischen Signale zur Betätigung/Steuerung der einzel­ nen Magnetsysteme geführt werden.

Die Steuerklappen können jeweils in zwei verschie­ dene Stellungen bewegt werden, wobei in der Darstel­ lung bei der unteren Steuerklappe die zweite mögliche Stellung gestrichelt angedeutet ist. Die Vorderkante der Steuerklappe legt dabei einen Weg von ca. 2 mm zu­ rück. Die benachbarten Steuerklappen 2 sind in einem Pitch-Abstand P von ca. 5 mm angeordnet, wobei hier erwähnt werden soll, daß auch noch kleinere Abstände ohne weiteres möglich sind.

Der Selektionsblock 1 besteht im wesentlichen aus zwei Halbschalen 4, 5, in die Magnetsysteme 6 einge­ setzt sind. In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Selek­ tionsblock dargestellt, und die Fig. 3 zeigt eine Ansicht der einen Halbschale 4 mit den eingesetzten Magnetsy­ stemen. Der besseren Erkennbarkeit von Einzelheiten halber ist in der Fig. 4 eine Halbschale in perspektivi­ scher Ansicht dargestellt, in der lediglich eines der Ma­ gnetsysteme eingesetzt ist.

Die Magnetsysteme 6 bestehen im wesentlichen aus einem mit einem Eisenkern 7 versehenen Spulenkörper 8, auf den eine Erregerwicklung 9 gewickelt ist. Die Magnetsysteme sind formschlüssig in entsprechende Aussparungen der Halbschale eingesetzt, wobei das un­ tere Ende des Kernes magnetisch leitend mit der Halb­ schale, die aus magnetisch leitendem Material besteht, verbunden ist. Im vorderen Bereich des Magnetsystems sind seitliche Polstücke 11 in der Halbschale ausgebil­ det, die auch als Anschlag für die Bewegung der Steuer­ klappe 2 dienen.

Die Steuerklappe, die in den Fig. 5A, B vergrößert dargestellt ist, ist auf einer Achse 12 drehbeweglich ge­ lagert, und ihr der Stirnfläche 13 des Eisenkernes 7 des Magnetsystems zuweisendes Ende ist mit einem Perma­ nentmagneten 14 versehen.

Die Polarisierungsrichtung dieses Permanentmagne­ ten verläuft dabei quer zur Stirnfläche des Eisenkernes 7. Durch die Wirkung des Permanentmagneten wird das mit dem Permanentmagneten versehene Ende der Steu­ erklappe, das zwischen den beiden Polstücken 11 ange­ ordnet ist, zunächst gegen eines der beiden Polstücke 51 gezogen und verharrt dort aufgrund permanentmagne­ tischer Haftung. Durch eine Bestromung der Erreger­ wicklung des Magnetsystemes mit einem entsprechend gerichteten Strom wird die permanentmagnetische Haf­ tung an diesem Polstück aufgehoben und das mit dem Permanentmagneten versehene Ende der Steuerklappe wird von dem anliegenden Polstück abgestoßen und von dem anderen Polstück angezogen, wo es nach Ab­ schaltung des Erregerstromes ebenfalls wieder perma­ nentmagnetisch haftend verharrt. Das vordere, mit Steuerflächen 15 zu Steuerung der Nadeln versehene Ende der Steuerklappe wurde dabei von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt.

Die in den Fig. 5A, B dargestellte Steuerklappe 2 ist als Stanz-Biegeteil aus Stahl hergestellt. Sie ist mit ei­ nem gekröpften Lagerbereich 16 für die Aufnahme der Achse 12 und einem abgewinkelten Bereich 17, an dem die Steuerflächen 15 ausgebildet sind, versehen. Der ge­ genüberliegende Bereich der Steuerklappe ist mit einer umspritzfähigen Kontur mit Hinterschnitt 18 und Boh­ rung 19 versehen, an den ein Kunststoffteil 20 ange­ spritzt ist. Das Kunststoffteil ist mit einer Ausnehmung versehen, in die ein Permanentmagnet eingefügt und befestigt ist.

In den Fig. 6A, B ist eine modifizierte Steuerklappe 2′ dargestellt. Hierbei ist ein aus Kunststoffmaterial spritz­ technisch hergestellter Grundkörper 21 vorgesehen, der das Kunststoffteil 20′ mit der Ausnehmung zur Aufnah­ me des Permanentmagneten, sowie den Lagerbereich 16′ beinhaltet. Am vorderen Ende des Grundkörpers ist ein Stahlteil 22 eingesetzt (umspritzt), das mit den Steu­ erflächen 15 zur Steuerung der Nadeln der Strickma­ schine versehen ist.

In der Fig. 7 ist in einer Schnittdarstellung der Spu­ lenkörper 8 mit dem Eisenkern 7 des Magnetsystemes dargestellt. Der Spulenkörper ist aus Kunststoffmaterial gespritzt und mit angeformten Rastzungen 23 und Zen­ triermitteln 24 versehen, die beim Einsetzen des Spulen­ körpers/des Magnetsystems in die Ausnehmungen der Halbschale hinter entsprechenden Rastschultern verra­ sten und das Magnetsystem in der Halbschale positio­ niert halten.

Die Magnetsysteme sind in den Halbschalen in einem gegenseitigen Abstand von 2 P eingesetzt. Dabei sind dann die Magnetsysteme der einen Halbschale um den Pitch-Abstand P versetzt zu den Magnetsystemen der anderen Halbschale vorgesehen, so daß beim Zusam­ menfügen der beiden Halbschalen die Steuerklappen insgesamt den Pitch-Abstand P aufweisen. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Magnetsysteme einer Halbschale für sich betrachtet im doppelten Abstand als dem letztendlich erzielten Pitch-Abstand P vorzusehen, wodurch Volumenvorteile für jedes Magnetsystem ent­ stehen.

Claims (4)

1. Magnetsystem für einen Selektionsblock in Textilma­ schinen, insbesondere bistabiles Magnetsystem für die Nadelauswahl, wobei zur Auswahl der dem Ma­ gnetsystem zugeordneten Nadel eine magnetisch betä­ tigbare, schwenkbar gelagerte Steuerklappe vorgese­ hen ist, die als Anker des jeweiligen Magnetsystemes ausgebildet ist, und wobei das dem Magnetsystem zu­ gewandte Ende der Steuerklappe mit permanentmagneti­ schen Mitteln versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Magnetsystem (6) einen mit einer Erreger­ wicklung (9) versehenen, länglichen Magnetkern (7) aufweist,
daß die Steuerklappe (2, 2′) sich im wesentlichen in axialer Richtung der Magnetkernachse erstreckt,
daß das mit den permanentmagnetischen Mitteln verse­ hene Ende der Steuerklappe vor der Stirnseite des Magnetkernes (7) angeordnet ist,
daß als permanentmagnetisches Mittel ein einziger Permanentmagnet (14) vorgesehen ist, dessen Polari­ sierungsrichtung quer zur Stirnfläche (13) bzw. zur Magnetkernachse verläuft, und
daß zu beiden Seiten des Magnetkernes und des Steu­ erklappenmagnetbereiches je ein Polstück (11) vorge­ sehen ist, das sich vor dem Ende des Magnetkernes und des Permanentmagnetbereiches der Steuerklappe erstreckt und weichmagnetisch leitend verbunden ist bzw. einstückig ist mit dem Boden eines Halbschalen­ gehäuses, so daß für den Rückfluß des Steuerflusses ein geschlossener weichmagnetischer Rückschluß über die weichmagnetische Gehäuseschale zur anderen (hin­ teren) Kernseite vorhanden ist.

2. Selektionsblock mit in einem Gehäuse angeordneten Magnetsystemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net,
daß das Gehäuse als Halbschale ausgebildet ist, und
daß die Magnetsysteme der Halbschale für sich allein funktionsfähig sind.

3. Selektionsblock mit in einem Gehäuse angeordneten Magnetsystemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse aus zwei Halbschalen (4, 5) besteht, wobei jede Teilschale beabstandete Antriebsgruppen enthält, die beim Zusammenfügen der Teilschalen je­ weils alternierend zwischen die Antriebsgruppen der anderen Teilschale eintauchen.

4. Selektionsblock nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus magnetisch leitendem Material hergestellt ist.