EP0391994A1 - Steuervorrichtung für textilmaschine. - Google Patents

Steuervorrichtung für textilmaschine.

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EP0391994A1
EP0391994A1 EP89910064A EP89910064A EP0391994A1 EP 0391994 A1 EP0391994 A1 EP 0391994A1 EP 89910064 A EP89910064 A EP 89910064A EP 89910064 A EP89910064 A EP 89910064A EP 0391994 A1 EP0391994 A1 EP 0391994A1
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yoke
coil
pole shoe
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    • H01F2007/1669—Armatures actuated by current pulse, e.g. bistable actuators

Definitions

  • the invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.
  • the weaving pattern is converted into mechanical control commands in the form of electrical signals.
  • the interface between electronics and mechanics should contain as few elements as possible and achieve a long service life at a high switching frequency.
  • Electromagnet tension and / or compression springs other mechanical elements such as pawls, levers with corresponding sliding surfaces, which are necessary for mechanical strengthening.
  • the electromagnet If the electromagnet is to attract the magnet armature for its control function without mechanical help, this magnet must have an appropriate power, it becomes large in terms of construction as well as in electrical dimensions, making the switching time longer due to the large mass of the armature, which impairs the performance of the dobby.
  • the mechanical parts listed are subject to wear, are the cause of noise and vibrations and reduce the trouble-free function over a long period of operation of the dobby.
  • the invention has for its object to reduce the number of parts necessary for the control of a dobby, to increase the ease of servicing and to achieve smooth running even at high speeds.
  • this object is achieved in that a targeted combination of high-performance permanent magnets and electromagnets and a correspondingly selected shape of an Ivlan tanker in order to achieve the necessary working capacity for controlling mechanical switching operations with a minimum of mechanics is used, as described in claim 1.
  • the advantages achieved by the invention consist in particular in that with very short electrical control pulses in the magnet coil a change in position of the magnet armature is achieved, a force pulse of high intensity being generated during the change of position of the magnet armature and this force pulse being used for direct control of the dobby and the magnet armature is held in any end position without supplying electrical energy, by utilizing the permanent magnetic flux of the permanent magnets.
  • Fig. 9 control device with coil on tilt anchor.
  • FIG. 1 One possible application of the control device in a dobby is shown in FIG. 1.
  • the stem 20 is pulled into an end position, for example a low compartment, by means of spring 21.
  • the shaft 20 is connected by pulling cable 22 to the pivotable lever 23, which is pivotable Balance 24 carries, at the opposite ends of which a pivotable hook 25, 26 is arranged.
  • a rocker 27 pivoting synchronously with the weaving machine cycle moves the
  • Control device 57 led to the hook 26, whereby a positive connection to the fixed control device 57 is formed.
  • the rocker 27 now pivots into the other basic position, the holding hook 56 holding the hook 25 in place while the hook 26 is pushed towards the cold hook 55 by the rocker 27.
  • the lever 23 undergoes a pivoting movement and pulls the shaft 20 into the high position by means of a pull cable 22.
  • the holding hook 55 is not changed in position, the hook 26 is not held. If the shaft 20 must remain in the high compartment according to the pattern, the holding hook 55 is guided to the hook 26, as a result of which a positive connection to the fixed one
  • Control device 57 arises.
  • FIGS. 2 to 4 The basic mode of operation of the control device can be seen in FIGS. 2 to 4.
  • a bistable magnet system consisting of the magnet yokes 1 and 2, the coil 4 and the polarized permanent magnets 3, a movable armature 5 is designed such that it is simultaneously on the pole shoe surfaces P 1 and P 22 is present, so that the permanent magnetic flux ⁇ M den
  • a current-directed control pulse is conducted into the coil 4, which generates an electromagnetic excitation flux ⁇ E in the armature 5 which is opposite to the permanent magnetic flux ⁇ M (FIG. 3).
  • the flux difference ⁇ M - ⁇ E arises at the pole shoe surfaces P 1 and P 22 , while the flux ⁇ M remains at the pole shoe surfaces P 11 and P 2 (FIG. 3).
  • This larger flow ⁇ M compared to flow ⁇ M - ⁇ E brings the armature 5 from the stable contact pitch with P 1 , P 22 into the stable contact position P 11 , P 2 (FIG. 4).
  • the armature 5 remains attached to the pole shoes P 11 , P 2 through the permanent magnetic flux ⁇ M without a current having to flow in the coil 4.
  • Electromagnetic flux ⁇ E in the coil 4 is generated which is directed in the opposite direction to the permanent magnetic flux ⁇ M , whereupon the state shown in FIG. 2 is restored.
  • the anchor in form and function as a tilt anchor 50.
  • the tilt armature 50 is supported in the coil former 56 with the pivot point 51.
  • FIG. 9 Another pivot position for the tilt armature 52 is shown in FIG. 9 where the pivot point 54 is arranged in a magnetic yoke 57.
  • the toggle anchor can be designed to simplify functional processes outside the control device, for example as a holding hook 55, FIGS. 1 and 7.
  • the tilt armature 52 is fixed in the coil body 53 and the coil body 53 pivots with the armature 52, FIG. 9.
  • FIG. 8 shows an embodiment where the armature 45 and the coil 44 are stationary and the magnet yokes 42, 43 carry out the control movement, which can be transmitted to other elements by the toothed segment 41, for example.
  • the permanent magnets 33, 34 With one-sided air gap L 1 and L 2 relative to the coupling surfaces K 11 and K 2 , a monostable switching behavior of the control device is achieved, as shown in FIG. 5.
  • the armature 5 is pulled to the pole shoe surfaces P 1 , P 22 in the currentless state of the coil 4.

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Description

Steuervorrichtung für Textilmaschine
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In modernen Schaftmaschinen wird das Webmuster in Form elektrischer Signale in mechanische Steuerbefehle umgesetzt. Die Schnittstelle zwischen Elektronik und Mechanik soll möglichst wenige Elemente enthalten und bei hoher Schaltfrequenz eine lange Lebensdauer erreichen.
Bekannte Steuervorrichtungen (zum Beispiel französisches Patent FR 81 21 106) verwenden eine kurvengetriebene Mechanik die den Elektromagnetanker an das Kagnetjoch führen für die Selektion JA/NEIN des Steuerbefehls wobei der Elektromagnet die Haltekraft für den unter Federkraft stehenden Magnetanker aufbringen muss. Solche Steuersysteme enthalten neben der kurvengetriebenen Mechanik für die Magnetankerbewegung und den
Elektromagneten Zug- und/oder Druckfedern weitere mechanische Elemente wie Klinken, Hebel mit entsprechenden Gleitflächen, die zur mechanischen Kraftverstärkung notwendig sind.
Soll der Elektromagnet den Magnetanker für seine Steuerfunktion ohne mechanische Hilfe anziehen, muss dieser Magnet eine entsprechende Leistung aufbringen, wird dadurch in baulicher als auch in elektrischer Dimension gross wodurch die Schaltzeit wegen der grossen Masse des Ankers länger wird was die Leistung der Schaftmaschine beeinträchtigt. Die aufgezählten mechanischen Teile unterliegen dem Verschleiss, sind Ursache von Lärm und Vibrationen und vermindern die störungsfreie Funktion über eine lange Betriebsdauer der Schaftmaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vielzahl der für die Steuerung einer Schaftmaschine notwendigen Teile zu vermindern, die Servicefreundlichkeit zu erhöhen und einen ruhigen Lauf selbst bei hohen Drehzahlen zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine gezielte Kombination von Hochleistungsdauermagnete und Elektromagnete und eine entsprechend gewählte Ivlagnetankerform für das Erreichen des notwendigen Arbeitsvermögen zur Steuerung von mechanischen Schaltvorgängen mit einem Minimum Mechanik, genutzt wird, wie im Anspruch 1 beschrieben. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit sehr kurzen elektrischen Steuerimpulse in der Magnetspule eine Lageänderung des Magnetankers erreicht wird wobei während dem Stellungswechsel des Magnetankers ein Kraftimpuls von hoher Intensität ensteht und dieser Kraftimpuls zur direkten Steuerung der Schaftmaschine genutzt wird und der Magnetanker in jeder Endstellung ohne zuführen von elektrischer Energie, durch Ausnutzung des dauermagnetischen Flusses der Dauermagnete, festgehalten wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Steuervorrichtung für Schaftmaschine,
Fig. 2 Steuervorrichtung mit eingezeichneten dauermagnetischen
Fluss,
Fig. 3 Steuervorrichtung mit eingezeichneten dauermagnetischen
Fluss und elektromagnetischen Erregerfluss,
Fig. 4 Steuervorrichtung mit verschobenen Anker (gegenüber
Fig. 2) und eingezeichneten dauermagnetischen Fluss,
Fig. 5 Steuervorrichtung mit asymmetrisch angeordneten Dauermagnete,
Fig. 6 Steuervorrichtung mit verstellbaren Anschlägen,
Fig. 7 Steuervorrichtung mit Kippanker,
Fig. 8 Steuervorrichtung mit stillstehendem Anker und beweglichen Magnetjoch,
Fig. 9 Steuervorrichtung mit Spule auf Kippanker.
Eine Anwendungsmöglichkeit der Steuervorrichtung in einer Schaftmaschine ist in Figur 1 dargestellt. In einer Schaftmaschine, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird der Schaft 20 mittels Feder 21 in eine Endlage, zum Beispiel Tieffach, gezogen. Der Schaft 20 ist durch Zugkabel 22 mit dem schwenkbaren Hebel 23 verbunden der eine schwenkbare Balance 24 trägt, an deren gegenüberliegenden Enden je ein schwenkbarer Haken 25, 26 angeordnet ist. Eine mit dem Webmaschinenzyklus synchron schwenkende Wippe 27 bewegt die
Balance 24 mit dem Haken 25, 26 in den Bereich der Haltehaken 55, 56 der Steuervorrichtung 57. Muss der Schaft 20 mustergemäss von der Tieffachstellung in die Hochfachstellung gebracht werden wird der Haltehaken 56 durch einen Steuerimpuls von der elektronischen Mustersteuerung mittels der
Steuervorrichtung 57 zum Haken 26 geführt wodurch eine formschlüssige Verbindung zur feststehenden Steuervorrichtung 57 entsteht. Die Wippe 27 schwenkt nun in die andere Grundstellung wobei der Haltehaken 56 den Haken 25 festhält, während der Haken 26 zum Kaltehaken 55 von der Wippe 27 gestossen wird. Der Hebel 23 erfährt eine Rchwenkbewegung und zieht den Schaft 20 mittels Zugkabel 22 in die Hochfachstellung.
Muss der Schaft 20 mustergemäss wieder ins Tieffach zurück, erfährt der Haltehaken 55 keine Lageänderung, der Haken 26 wird nicht festgehalten. Muss der Schaft 20 mustergemäss im Hochfach bleiben wird der Haltehaken 55 zum Haken 26 geführt wodurch eine formschlüssige Verbindung zur feststehenden
Steuervorrichtung 57 ensteht.
Die grundsätzliche Funktionsweise der Steuervorrichtung ist aus Figur 2 bis 4 ersichtlich.In einem bistabilen Magnetsystem bestehend aus dem Magnetjoch 1 und 2, der Spule 4 und den polarisierten Dauermagneten 3 ist ein beweglicher Anker 5 so ausgebildet, dass er gleichzeitig an den Polschuhflächen P1 und P22 anliegt, sodass der dauermagnetische Fluss ΦMden
Anker 5 in dieser Stellung festhält.
Wird steuerungsmässig eine Stellungsänderung des Ankers 5 verlangt, wird ein stromgerichteter Steuerimpuls in die Spule 4 geleitet der ein elektromagnetischer Erregerfluss ΦEim Anker 5 erzeugt der dem dauermagnetischen Fluss ΦMentgegengerichtet ist (Fig. 3). An den Polschuhflächen P1 und P22 entsteht dadurch die Flussdifferenz ΦM-ΦE während an den Polschuhflächen P11 und P2 der Fluss ΦMbestehen bleibt (Fig. 3). Dieser grössere Fluss ΦM im Vergleich zu Fluss ΦM-ΦEbringt den Anker 5 von der stabilen Kontaktsteilung mit P1, P22 in die stabile Kontaktstellung P11,P2 (Fig. 4). Der Anker 5 bleibt an den Polschuhen P11, P2 haften durch den dauermagnetischen FlussΦM, ohne dass ein Strom in der Spule 4 fliessen muss.
Wird beim nachfolgenden Maschinentakt steuerungsmässig wieder eine Stellungsänderung des Ankers 5 verlangt, wird ein stromgerichteter Steuerimpuls in die Spule 4 geleitet der ein
elektromagnetischer Fluss ΦEin der Spule 4 erzeugt der entgegengesetzt dem dauermagnetischen FlussΦMgerichtet ist, worauf der in Figur 2 dargestellte Zustand sich wieder einstellt.
Es ist möglich das Schaltverhalten der Steuervorrichtung zu beeinflussen indem mittels verstellbaren Anschlägen 6, 7 wie in Figur 6 dargestellt, die Anker-Endlage zu den Polschuhflächen P1,P22 und P11, P2 verändert wird. Ein grösserer Abstand D1 und D2des Ankers 5 von den Polschuhflächen P1,P22 und P2, P11 bewirkt bei gleicher Stromstärke in der Spule 4 eine kürzere Bewegungszeit des Ankers 5 von einer Endlage in die andere.
Es kann vorteilhaft sein den Anker in Form und Funktion als Kippanker 50 auszuführen. In der Figur 7 dargestellten Ausführung ist der Kippanker 50 im Spulenkörper 56 gelagert mit dem Drehpunkt 51.
Eine andere Drehlagerposition für den Kippanker 52 zeigt Fig. 9 wo der Drehpunkt 54 in einem Magnetjoch 57 angeordnet ist.
Der kippanker kann zur Vereinfachung von Funktionsabläufen ausserhalb der Steuervorrichtung, zum Beispiel als Haltehaken 55 Figur 1 und 7, gestaltet sein.
Für bestimmte Anwendungen der Steuervorrichtung kann es von Vorteil sein, wenn der Kippanker 52 fest im Spulenkörper 53 ist und der Spulenkörper 53 mit dem Anker 52 schwenkt Fig. 9.
Die Figur 8 zeigt eine Ausführung wo der Anker 45 als auch die Spule 44 feststehend sind und die Magnetjoche 42, 43 die Steuerbewegung ausführen, die zum Beispiel durch das Zahnsegment 41 an andere Elemente übertragen werden kann. Durch Anordnung der Dauermagnete 33, 34 mit einseitigen Luftspalt L1und L2 gegenüber der Koppelflächen K11und K2 erreicht man ein monostabiles Schaltverhalten der Steuervorrichtung, wie in Figur 5 dargestellt. Der Anker 5 wird im stromlosen Zustand der Spule 4 an die Polschuhflächen P1 , P22 gezogen. Wird im Anker 5 ein elektromagnetischer Erregerfluss erzeugt der dem dauermagnetischen Fluss entgegengesetzt ist, bewegt sich der Anker 5 zu den Polschuhflächen P11,P2 und bleibt in dieser Stellung bis der Strom von der Spule abgeschaltet wird, worauf der Anker 5 wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt mit Kontakt an den Polschuhflächen P1, P22. Diese automatische Rückstellung des Ankers 5 ohne Federkraft, und festhalten in der Ausgangsposition durch die dauermägnetischen Kräfte können zu grossen Vorteilen im Funktionsablauf als auch zu einfachen Lösungswegen in der elektronischen Steuerung führen.

Claims

P a t e n t an s p rü c h e
1. Steuervorrichtung für Textilmaschine, insbesondere für Schaftmaschine, bestehend aus einem Magnetjoch (1) und einem Magnetjoch (2) mit den ausgebildeten Polschuhflächen P1 P2P11P22 und dazwischen angeordneten, in vorbestimmter Richtung polarisierter Dauermagnete (3) dadurch gekenntzeichnet, dass die Dauermagnete (3) mit gleichen Magnetpolen auf die Koppelflächen K1 K11 des Magnetjoch (1) und K2K22 des Magnetjoch (2) gerichtet sind und dass eine oder mehrere umpolarisierbare Elektromagnetspulen (4) zwischen den Magnetjochen einen zwischen zwei Endstellungen beweglichen Anker (5, 50) umschliessen und dass der Anker (5, 50) so ausgebildet ist, dass er an den Polschuhflachen P1 und P22 durch den dauermagnetischen FlussΦMin einer Endstellung solange festgehalten wird bis ein stromgerichteter Steuerimpuls in der Spule (4) ein elektromagnetischer Erregerfluss ΦE im Anker (5, 50) erzeugt der dem dauermagnetischen Fluss ΦM entgegengerichtet ist und dadurch an den Polschuhflachen P1 und P22 die FlussdifferenzΦM-ΦE entsteht, während an den Polschuhflächen P11 P2 der Fluss ΦM bestehen bleibt, sodass durch den grösseren Fluss ΦM im Vergleich zu ΦM-ΦE der Anker (5, 50) von der stabilen Kontaktstellung mit P1 und P22 in die stabile KontaktStellung mit P11und P2 gebracht wird, somit ein bistabiles Schaltverhalten besitzt und dass die Bewegung des Ankers (5, 50) und die Haltekräfte zwischen P11 P22 und P2P11 durch entsprechende Gestaltung des Ankers (5, 50) innerhalb oder ausserhalb der Steuervorrichtung zur Steuerung mechanischer Vorgänge genutzt werden kann.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenntzeichnet, dass der Dauermagnet (33) auf der Koppelfläche K1 am Magnetjoch (1) aufliegt und zur Koppelfläche K2 am Magnetjoch (2) einen Luftspalt L1 hat, der Dauermagnet (34) an der Koppelfläche K22 am
Magnetjoch (2) aufliegt und zur Koppelfläche K11am Magnetjoch (1) einen Luftspalt L 2 hat, der dauermagnetische Fluss in der Stellung des Ankers (5) mit Kontakt an den Polschuhflachen P1 P22 eine grosse Haftkraft Anker-Joch erzeugt und in der Stellung des Ankers (5) mit Kontakt an den Polschuhflächen P11 P2 eine kleine Haftkraft Anker-Joch erzeugt, der Anker (5) immer in der Stellung mit der grossen Haftkraft verbleibt und bei einschalten eines Spulenstroms in der Spule (4) ein dem dauermagnetischen Fluss entgegengerichteter elektromagnetischer Erregerfluss entsteht, sodass der Anker (5) die entgegengesetzte Stellung einnimmt bis der Spulenstrom abgeschaltet wird und dadurch der Erregerfluss wegfält, worauf der Anker (5) in die Stellung mit der grossen Haftkraft zurück fährt, somit ein monostabiles Schaltverhalten besitzt.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, inder der Anker (5) linear verschiebbar im Spulenkörper (4) gelagert ist, oder ausserhalb dem Spulenkörper (4) geführt ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, in der der Anker (50) um einen Drehpunkt ( 51 ) schwekbar ist .
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, mit verstellbaren Anschlägen (6, 7) für die Beeinflussung des magnetischen Flusses durch die wählbare Distanz D1 und D2 zwischen Anker (5) und Polschuhflächen P1 P22und P2P11 um das Schaltverhalten des Magnetsystems zu ändern.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Anker (52) im Spulenkörper (53) fixiert ist und der Spulenkörper (53) mit dem Anker (52) um den Drehpunkt (54) schwenkbar ist.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, mit Anker (50) auseebildet als Haltehaken (55).
EP89910064A 1988-10-07 1989-09-19 Steuervorrichtung für textilmaschine Expired - Lifetime EP0391994B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3732/88 1988-10-07
CH3732/88A CH679870A5 (de) 1988-10-07 1988-10-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0391994A1 true EP0391994A1 (de) 1990-10-17
EP0391994B1 EP0391994B1 (de) 1993-02-24

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CH (1) CH679870A5 (de)
WO (1) WO1990004056A1 (de)

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