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Vortriebsvorrichtung für die Verschiebung eines beweglichen Körpers,
insbesondere eines Webschützens in Webstühlen Um einen beweglichen Körper zu verschieben,
insbesondere den Webschützen eines Webstuhls quer zu den Kettenfäden, wurde bereits
vorgeschlagen, ein von einem Elektromagneten erzeugtes. magnetisches Feld zu verwenden,
wobei das Feld .durch den Körper des Webschützens hindurch geschlossen wurde.
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Die bekannten Vorrichtungen dieser Art enthalten einen. beweg glichen
Elektromagneten (oder eine Reihe von feststehenden Elektromagneten, die entlang
der Bahnangeordnet sind und nacheinander eingeschaltete werden), dessen Achse parallel
zu, der Bahn (Bewegungsrichtung) des. Schützens angeordnet ist, wobei die Längsachse
des Schützens oder des sonstigen beweglichen Körpers, durch den hindurch das magnetische
Feld geschlossen wird, ebenfalls parallel zu der Bahn des, Schützens angeordnet
ist. Diese bekannten Vorrichtungen weisen folgende Nachteile auf a) die Notwendigkeit,
eine feststehende Fläche vorzusehen, welche als. Stützfläche für die gleitende Bewegung
des beweglichen Körpers dient (oder für die Rollbewegung, falls der letztere mit
Rollen versehen ist) ; b) die Verwendung des, Magnetfeldes für eine Verschieberiehtung,
welche im wesentlichen senkrecht zur Richtung der zwischen dein Elektromagneten
und dem, beweglichen Körper (Webschützen) übertretenden Kraftlinien, steht, das
heißt also, daß, die Verschiebung des Elektromagneten (oder bei Verwendung feststehender
Elektromagneten der Übergang von einem Elektromagneten zum nächstfolgenden), wenn
gleichzeitig der bewegliche Körper infolge eines Hindernisses zurückbleibt, bewirkt,
daß die Größe der Oberfläche
des -beweglichen Körpers; durch welche
die Kraftlinien hindurchtreten, verringert und die Stärke des Kraftl.inienflusses
bis zur Grenze der Permeabilität des beweglichen Körpers erhöht wird. Daraus ergibt
sich einreal ein sehr schlechter Wirkungsgrad (höchstens 8 bis io-1/o der aufgewendeten
Energie werden: für die Fortbewegung desi beweglichen Körpers ausgenutzt) und außerdem.
die Gefahr eines Ausklinkens (Steheebleibens) des beweglichen, Körpers, da das Feld
dann nicht mehr genügend Kraft besitzt, um ihn nach Überwindung des Hindernisses
zu dem Vortriebsorgan (Magnet) heranzuziehen.
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Das Problem der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden
und eine verbesserte Vortriebsvorrichtung zu schaffen, welche eine sichere Verschiebung
eines beweglichen Körpers- durch magnetische Anziehung gestattet, welche darüber
hinaus keine feststehende Stützfläche benötigt und welche außerdem .gestattet, einen
feststehenden Körper (im Falle eines Schützens idie Kettenfäden) ahne nennenswerte
Beanspruchung zwischen dem beweglichen Körper und seiner Vortriebisvorrichtung hindurchzuleiten.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß -die von dem Magneten ausgeübte
Anziehung in der Richtung erfolgt, in welcher der bewegliche Körper sich von dem
Magneten entfernen kann, und daß der Magnet selbst während der Verschiebung des
beweglichere Körpers eine Stützfläche für denselben bildet.
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Das Vortriebsorgan ist dabei derart. ausgebildet, daß es einen beweglichen
Körper, insbesondere einen entsprechend ausgebildeten: Webschützen, an einer Fläche
des Vortriebsorgans selbst abstützt und den beweglichen Körper zum Abrollen auf
derselben zwingt.
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Die Vortriebsvorrichtung enthält ein. ein magnetisches Feld entwickelndes
Organ. (vorzugsweise einen Elektromagneten), dessen Achse senkrecht oder schräg
zur Bahn (Bewegüngsrichtüng) des be-,veglichen Körpers angeordnet ist: -Der aus
magnetischem Metall bestehende -bewegliche Körper (Schützen) ist derart angeordnet,
daß seine Längsachse während der Verschiebung senkrecht oder schräg zu seiner Bahn
(Bewegungsrichtung) steht.
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Das das magnetische Feld liefernde Organ (Elektromagnet) ist so ,ausgebildet,
däß essich um seineeigene Achse drehen kann; es besitzt Flansche oder Seitenscheiben,
aus magnetischem Metall, die dazu dienen, sowohl die Magnetpole als. auch Rollflächen
für den beweglichen Körper zu bilden.
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Die Vortriebsvorrichtung enthält außer dem magnetischen Organ (Elektromagneten)
noch ein zusätzliches Führungsorgan, welches im folgenden als Rollorgan bezeichnet
wird und welchesden beweglichen Körper (Schützen) zwingen soll; eine Drehbewegung
um sich selbst zu vollführen, ohne sich unter normalen Betriebsbedingungen ;gegenüber
dem magnetischen Organ zu verschieben, oder welches doch wenigstens den, beweglichen
Körper in einer bestimmten Richtung zu der Achse des magnetischen Organs halten
soll. Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet folgende Vorteile: a) Die Abstützfläche
für die Rollbewegung wird durch das, Vortriebs.orgaz selbst gebildet, das nach seinem
Durchgang den Raum frei macht, so. daß die feststehende Stützfläche der vorbekannten
Anordnungen: entfällt; b) die Fortbewegtmg des beweglichen Körpers erfolgt im wesentlichen
in Richtung der magnetischen Anziehung und nicht wie 'bisher senkrecht zu dieser
Richtung; daraus ergibt sich, daß, die entwickelte Anziehungskraft mit höchstem
Wirkungsgrad zur Geltung kommt und daß, wenn: der bewegliche Körper sich einreal
von dem magnetischen Organ entfernen sollte, die Größe der Fläche, durch die die
Kraftlinien in den beweglichen Körper eintreten oder aus ihm austreten, im wesentlichen
konstant bleibt.
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Schließlich kann durch das Rollorgan hindurch ein magnetisches Hilfsfeld
erzeugt werden, das dazu beiträgt, die Abstützung des magnetischen Körpers zu verbessern.
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Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
in Anwendung auf den Webschützen eines Webstuhls.
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Fig. i ist ein schematischer Grundriß eurer vorbekannten Vortriebsvorrichtung
für einen Wehschützen; Fig. z ist ein ähnlicher Grun.driß einer Vort!riebsvorrichtung
nach. der Erfindung; Fig. 3 ist ein AufriS einer Vortriebsvorrichtung nach der Erfindung,
teilweise im Schnitt; Fig. q. ist eine Seitenansicht der gleichen Vorrichtung, teilweise
im Schnitt, und Fig. 5 ein schematischer Grundri3 derselben; Fig. 6 ist ein Auf
riß, größtenteils, im Schnitt,-Fig. 7 eine teilweise Seitenansicht und Fig.8 ein
Grundriß einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9 ist ein Aufriß
und Fig.-io ein Grundriß einer weiteren Abänderung des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. i zeigt d.ie vorbekannte Anordnung. Ein; mit Rollen a versehener
Webschützen i wird auf einer feststehenden senkrechten oder schrägen Stützfläche
3 (z. B. aus nichtmagnetischem Metall) über die senkrecht angeordneten Kettenfäden
a3 hin verschoben. Dies geschieht durch. einen Magneten oder Elektromagneten q.
mit gegen den. Schützen. i gerichteten Polen 5 und 6, wobei das magnetische Feld,
wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet, durch den Schützen i hindurch geschlossen
wird. -Sowohl hierbei wie bei der weiter unten beschriebenen. Ausführungsform nacht
.der Erfindung können die Kettenfäden auch waagerecht angeordnet sein.
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Es ist ersichtlich, daß das Feld dazu neigt, den Webschützen gegen
die feststehende Fläche 3 zu drücken, und daß, die Verschiebung des Schützens senkrecht
zur Richtung der aus den Polen 5 und 6 austretenden Kraftlinien erfolgt. Daraus
ergibt sich, wie gesagt, ein schlechter Wirkungsgrad, denn die zur Fortbewegung
des Schützens zur Verfügung
stehende Kraft ist zehnmal und mehr
geringer als diejenige, welche den Schützen gegen die feststehende Rollfläche 3
drückt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile.
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Sie besteht, wie in Fig. 2 schematisch. dargestellt, aus einem Magneten
.oder Elektromagneten, dessen Achse 0 im wesentlichen senkrecht zur Bahn oder Bewegungsrichtung
des Schützens angeordnet. ist. Der Magnet zieht den Schützen 01 an, dessen Achse
0' gleichfalls senkrecht oder schräg zur Bahn des Schützens angeordnet ist. Der
Magnet ist mit um seine Längsachse drehbaren Polen ausgestattet und vollführt während
seiner Bewegung längs der Bahn eine Drehbewegung um diese Achse. Der bewegliche
Körper oder Wehschützen seinerseits: ist so ausgebildet, daß er am Umfang der Magnetpole
abrollen kann, wobei ein Stütz- oder Rollorgan mit der Achse O" vorgesehen isst,
das dieses Abrollen unterstützt und' den Webschützen in der gewünschten Lage und
Längsrichtung hält.
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Bei der in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsform besteht,der
Elektromagnet aus einem Kern 9 mit zwei kreisrunden Scheiben oder Flanschen 7 und
8 aus magnetischem Material, die mit dem Magnetkern 9 verbunden sind. Er ist mit
zwei Zapfen io und ii in einem U-förmig ausgebildeten Gestell oder Wagen A gelagert.
Zwischen den. Flanschen 7 und 8 ist um den Kern 9 herum die Erregerspule 12 angeordnet.
Sie kann gegenüber dem Gestell. A feststehend. oder mit dem Kern zusammen drehbar
ausgebildet sein. Ins dem gleichen Gestell A ist das Stütz- oder Rollorgan drehbar
gelagert, das eine Achse 13 ,aus. nichtmagnetischem. Metall und zwei mit ihr verbundene
Scheiben oder Kreisflansche 14 und 15 aus magnetischem Metall enthält.
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Die Achsen io und 13 des Magneten und des Rollorgans sind durch Zahnräder,
eine Kette od. dgl. derart miteinander verbunden, daß die Flansche 7 und 8 einerseits
und 14 und i15 andererseits, bei der Verschiebung des Wagens A gleichgerichtete
Drehbewegungen mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit ihrer Außenflächen vollführen.
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Das auf diese Weise gebildete Aggregat wird auf (nicht dargestellte)
geeignete Weise längs der zu durchlaufenden Bahn geführt, wobei gleichzeitig der
Antrieb für die Drehbewegung des Magneten und des Rollorgans erfolgt.
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Beispielsweise ist der Wagen A auf einem mechanisch verschiebbaren
(nicht dargestellten) Arm montiert, und die Drehung des Magneten und des Rollorgans
wird durch eine an diesem Arm angeordnete Welle 16 bewirkt, deren. Zahnrad 17 mit
den Zahnrädern 18 .und i9 auf der Achse des Magneten bzw. des Rollorgans kämmt.
Im Falle einer drehbaren Erregerspule kann die Stromzuleitung beispielsweise, wie
in Fig. 6 dargestellt, durch Bürsten 25 und Schleifringe 24 erfolgen.
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Im Betriebe liegt der im wesentlichen in Form eines Zylinders ausgebildete
oder mit zylindrischen Ansätzen versehene Webschützen 111, wie am: besten aus Fig.
5 zu ersehen, gleichzeitig an den Scheigen 7, 8 und 14, 15 an. Es, ist ersichtlich,
daß somit der aus den Polscheiben 7 und 8 des Elektromagneten austretende Kraftfluß
durch den Schützen hindurch geschlossen wird. Die Bewegung des Wagens A mit den
Scheiben 7, 8 und 14, 15 erfolgt in Richtung des Pfeiles 2o der Fig. 5, wobei diese
Scheiben gleichzeitig in Richtung der Pfeile 2,1 bzw. 22 gedreht werden. Der SchützenH
erhält dadurch ebenfalls eine Drehbewegung, und zwar in Richtung des in Fig. 5.
eingezeichneten Pfeilest 28. Man. sieht gleichzeitig aus Fig. 5, daß der Kraftfuß
durch den Webschützen hindurch derart geschlossen wird, daß die Zugwirkung, die
den, Schützen entlang seiner Bahn in Richtung des Pfeiles 2o zu bewegen sucht, im
wesentlichen in, Richtung der Kraftlinien ausgeübt wird und nicht: senkrecht dazu
wie bei der Anordnung nach Fig. i.
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Man sieht weiterhin, daß jeder Widerstand, beispielsweise infolge
eines. Hindernisses in der Bahn des. Schützens, dazu neigt, den; Schützen. !1I1
in Richtung des. Pfeiles 22 am Umfang der Scheiben 14, 15 (Fig.5) zu verschieben.
Das aus den Polscheiben 7, 8 austretende magnetische Feld übt alsdann eine korrigierende
Kraft .direkt in Richtung der hervorgerufenen Abweichung aus, wodurchi sich ein
viel höherer Wirkungsgrad ergibt, als wenn: das Feld wie bei Fig. i .senkrecht zur
Richtung der möglichen Abweichung wirkt.
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Ferner entsteht ein Hilfsfeld, welches, den Schützen M gegen die Scheiben
14, 15 drückt. Die Entstehung dieses Hilfsfeldes ist .am. besten bei Betrachtung
der Fig.3 verständlich. Die Kraftlinien treten aus den Polscheiben 7 und 8 aus,
überbrücken den (geringen) Luftrzwis:chenrau:m, zwischen den Scheiben 7 und 14 bzw.
8 und 15 und werden durch den Schützen NI hindurch geschlossen:. Es wird
in diesem Zusammenhang daran erinnert, daß die Scheiben 14 und 15 aus magnetischem,
Material bestehen, während ihre Achse 13 aus nichtmagnetischem Material gefertigt
ist. Dieses. Hilfsfeld trägt weiterhin zur Stabilisierung des, Schützens auf dem
Vortriebsaggregat bei.
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Bei der Fortbewegung des Webschützens ist es notwendig, den .ungestörten
Durchgang der Kettenfäden zwischen dem Vortriebsorgan und dem Schützen zu sichern.
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Die Drehung des Magneten, des Rollorgans und des Schützens .um ihre
eigenen Achsen gestatten diesen Durchlauf in einer besonders: vorteilhaften Weise,
wie aus Fig. 5 zu ersehen. Die Kettenfäden 23 werden zwischen rotierenden, zylindrischen
Organen 7, 8 und 14, 15 einerseits und dem im wesentlichen zylindrischen Schützen
M andererseits ohne Reibung hindurchgeführt, im Gegensatz zu der Anordnung nach
Fig. i, bei der sie zwischen einem gleitenden oder mit Rollen versehenen beweglichen
Körper und, einer feststehenden Stützfläche erf,aßt werden, wodurch eine Zugbeanspruchung
auf die Kettenfäden mit der sich daraus ergebenden Bruchgefahr ausgeübt wird.
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Natürlich sind mannigfache Abänderungen im Rahmen des Erfindungsgedankens
möglich. So kann. z. B. der Magnet von zylindrischer Form sein,
wie
in Fig. 3 dargestellt, oder auch, kegelförmig, wie in Fig. 6 bis, 8 gezeigt; er
kann ferner aus einem Stück bestehen, wie in Fig. 3 dargestellt, oder zusammengesetzt
ausgebildet sein; es. .kann ein permanenter Magnet oder ein Elektromagnet sein.
In letzterem Falle kann die Erregerspule entweder mit dem Kern zusammen drehbar
(Feg. 6.) oder gegenüber dem Kern feststehend ausgebildet sein (Feg. 3).
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Je mach .der dem Magneten gegebenen Form werden die die Pole bildenden
Flansche 7 und 8 und die Führungsscheiben 14 und 15 des; Rollorgans in einen Zylinder
(Feg. 3) oder in einen Kegel (Feg. 6) einbeschrieben sein. Die Scheiben 14 und r5
können außerhalb der Polscheiben 7 und 8 liegen, wie in Fig.3 dargestellt, oder
auch innerhalb derselben (in der Zeichnung nicht dargestellt). Schließlich ist es
auch möglich, gemäß Fig. 9 und io ein zweites Paar von Führungsrollen vorzusehen.