DE1011045B

DE1011045B - Adjustable hysteresis brake

Info

Publication number: DE1011045B
Application number: DED15826A
Authority: DE
Inventors: Herbert Closset
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1953-08-28
Filing date: 1953-08-28
Publication date: 1957-06-27

Description

Einstellbare Hysteresisbremse Beim Abspulen von Garnsträngen von Winden muß bekanntlich für eine möglichst gleichbleibende Fadenspannung gesorgt werden. Üblicherweise wird die gewünschte Fadenspannung durch eine mechanische Bremsung der Winde eingestellt und aufrechterhalten. Es wird eine Schlaufe aus Leder od. dgl. über die Nabe der Winde gelegt und in mehr oder minder starkem Maße durch Gewichte belastet. Die Bremskraft ist auf diese Weise allerdings schwer einzuregeln, und sie läßt sich auch nicht in unveränderlicher Stärke aufrechterhalten. Trotz dieser Nachteile sind diese Bremsen noch einfacher und zweckmäßiger als Bremsen, die unmittelbar auf den abgezogenen Faden einwirken, während die Winde ungebremst umläuft. Außerdem stellt eine solche unmittelbar auf den Faden einwirkende Bremse ein zusätzliches, störanfälliges Gerät dar.Adjustable hysteresis brake when unwinding yarn strands from winches As is well known, a thread tension that is as constant as possible must be ensured. The desired thread tension is usually achieved by mechanical braking the winch adjusted and maintained. A loop made of leather or Like. Placed on the hub of the winch and to a greater or lesser extent by weights burdened. The braking force is difficult to control in this way, and nor can it be maintained in unchangeable strength. Despite this Disadvantages are these brakes even simpler and more useful than brakes that are immediate act on the withdrawn thread while the winch rotates without braking. aside from that such a brake acting directly on the thread provides an additional, device prone to failure.

Es sind ferner bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, bei welchen Rollen od. dgl. mittels dauermagnetischer Wirkungen gebremst werden. Eine der bekannten Vorrichtungen ist so aufgebaut, daß ein ferromagnetischer Ring zwischen den Polstücken zweier feststehender Magnete umläuft. Die Feldregelung der Bremswirkung wird hier durch eine Luftspaltvariation verschwenkbarer Magnetstücke erreicht. Es ist ferner bekannt, die Regelung der Bremswirkung dadurch zu erzielen, daß eine Regelung des Feldes durch magnetische Nebenschlüsse vorgenommen wird. Eine andere Vorrichtung besteht darin, an Stelle von Dauermagneten Elektromagnete zu verwenden, mit welchen die Bremswirkung durch Veränderung des elektrischen Erregerstromes eingestellt werden kann. Einem weiteren Vorschlag zufolge läuft bei einer dauermagnetischen Bremse bzw. Kupplung der abzubremsende oder mitzunehmende Ring im Zwischenraum (Luftspalt) zwischen zwei konzentrisch miteinander gegenübergestellten Dauerrnagnetpolen besetzten Ringen um. Zur Änderung der Bremsung durch Mitnahmewirkung können die Ringe relativ zueinander verstellbar sein. Die bekannten, mit Dauermagneten ausgerüsteten Bremsvorrichtungen weisen aber alle den Nachteil auf, daß eine größtmögliche Regelbarkeit mit ihnen nicht erzielt wird, da die abzubremsenden Ringe in fast jeder Stellung der Magneten der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt sind.There are also devices already known in which Rollers or the like are braked by permanent magnetic effects. One of the well known Apparatus is constructed so that a ferromagnetic ring is between the pole pieces two fixed magnets revolve. The field control of the braking effect is here achieved by an air gap variation of pivotable magnet pieces. It is further known to achieve the control of the braking effect that a control of the Field is made by magnetic shunts. Another device consists in using electromagnets instead of permanent magnets, with which the braking effect can be adjusted by changing the electrical excitation current can. According to another suggestion, a permanent magnet brake runs or coupling the ring to be braked or taken along in the space (air gap) occupied between two concentrically opposite permanent magnet poles Wrestle with. To change the braking by entrainment, the rings can be relative be adjustable to each other. The known braking devices equipped with permanent magnets but all have the disadvantage that they are as controllable as possible is not achieved because the rings to be braked are in almost every position of the magnets are exposed to the action of magnetic fields.

Zweck der Erfindung ist es, eine einfache unmittelbar in die Winde eingebaute Bremse zu schaffen, mittels welcher die Bremskraft in einfacher Weise in weiten Grenzen regelbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine einstellbare Hysteresisbremse mit zwei gegeneinander verstellbaren ring- oder sternförmigen Dauermagneten für Garnwinden, bei welcher der eine auf einer ruhenden Welle befestigte Dauermagnet auf einen am Windenkörper angebrachten, den Dauermagneten umschließenden Ring aus Stahl einwirkt, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der zweite ring- oder sternförmige Dauermagnet auf einer auf die ruhende Welle aufgeschobenen, als Träger für den zweiten Dauermagneten dienenden verdrehbaren Hülse in Achsrichtung neben dem ersten feststehenden Dauermagneten innerhalb des Ringes angeordnet ist.The purpose of the invention is to make a simple winch straight away to create built-in brake, by means of which the braking force in a simple manner can be regulated within wide limits. To solve this problem an adjustable Hysteresis brake with two mutually adjustable ring or star-shaped permanent magnets for yarn winches in which the one permanent magnet attached to a resting shaft on a ring attached to the winch body and surrounding the permanent magnet Steel acts, proposed, which is characterized in that the second ring or star-shaped permanent magnet on a pushed onto the resting shaft, as Support for the second permanent magnet serving rotatable sleeve in the axial direction is arranged next to the first fixed permanent magnet within the ring.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine größtmögliche Variation der Bremswirkung erzielt; denn durch geeignete Anordnung und Dimensionierung der beiden Magnetsysteme kann das magnetische Feld, das zur Bremsung dient, völlig kompensiert, d. h. auf Null oder auf ein Maximum entsprechend der Addition der beiden Felder gebracht werden.The arrangement according to the invention results in the greatest possible variation the braking effect achieved; because by suitable arrangement and dimensioning of the Both magnet systems can completely compensate the magnetic field that is used for braking, d. H. to zero or to a maximum according to the addition of the two fields to be brought.

Wenn also die entgegengesetzten Pole der feststehenden und beweglichen Magnete aufeinanderliegen, so ist das resultierende Feld mit Ausnahme von geringfügigen Streuungen praktisch Null; während bei Aufeinanderliegen gleichnamiger Pole das Feld entsprechend verstärkt wird.So if the opposite poles of the fixed and movable Magnets lie on top of each other, so the resulting field is except for minor Scatter practically zero; while with poles of the same name lying on top of one another, the Field is reinforced accordingly.

Die Bremsung durch Hysteresewirkung hat den Vorteil, für jede Umdrehung die gleiche Bremskraft zu liefern, so daß unabhängig von der Drehzahl bei einer Einstellung der Magneten ein stets gleichbleibendes Bremsmoment erzeugt wird. Dem Dauermagneten wird vorzugsweise die Form eines Sternes erteilt. Es ist aber auch möglich, einen zylinderförmigen Magneten zu verwenden, der radial magnetisiert ist.Braking by hysteresis has the advantage for every revolution to deliver the same braking force, so that regardless of the speed at a Adjustment of the magnets a constant braking torque is generated. To the Permanent magnets are preferably given the shape of a star. It is also possible to use a cylindrical magnet that is radially magnetized.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, an der Welle gegenüber einer an der .Hülse befestigten Skala einen Zeiger anzubringen. Dieser Zeiger dient zur Anzeige der Bremskraft entsprechend der Winkelstellungen der beiden Magnete zueinander. Es ist ferner zweckmäßig, den Umlauf der Welle durch einen radialen Stift zu verhindern, der sich an einer der Lagerung dienenden Gabel anlegt.In a further embodiment of the invention, it is proposed to the Shaft to attach a pointer to a scale attached to the sleeve. This pointer is used to display the braking force according to the angular positions of the two magnets to each other. It is also useful to circulate the To prevent shaft by a radial pin, which is used on one of the bearings Forks.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen mehr oder minder schematisch dargestellt. Abb. 1 ist eine Ansicht und Abb. 2 ein senkrechter Axialschnitt der Abb. 1 mit zwei Dauermagneten; Abb. 3 ist eine Teilansicht der Winden mit dem gabelförmigen Lager; Abb. 4 zeigt zwei Magneten in der Stellung geringster Bremswirküng und Abb. 5 eine Teilabwicklung der Abb. 4.In the drawings, preferred embodiments are more or less shown schematically. Fig. 1 is a view and Fig. 2 is a vertical axial section Fig. 1 with two permanent magnets; Fig. 3 is a partial view of the winches with the forked bearing; Fig. 4 shows two magnets in the position of the lowest braking effect and Fig. 5 is a partial development of Fig. 4.

In Abb. 1 und 2 ist ein Windenkörper dargestellt, der auf einem Nabenkörper befestigte Spreizarme 2 trägt, die mit Stiften 3 verbunden sind, auf der sich der Garnstrang 4 beim Aufwickeln auflegt. Selbstverständlich kann auch jede andere übliche Form einer Winde, beispielsweise mit gespreizten Armen od. dgl., verwendet und mit den erfindungsgemäßen Mitteln für die magnetische Bremse versehen werden.In Fig. 1 and 2, a winch body is shown on a hub body attached spreading arms 2 which are connected to pins 3 on which the Skein 4 hangs up during winding. Of course, any other customary Form of a winch, for example with spread arms or the like. Used and with the means according to the invention for the magnetic brake are provided.

Der Windenkörper ist auf einer feststehenden Welle 5 gelagert. Im Windenkörper ist konzentrisch ein Stahlring 7 vorgesehen, der mit der Winde umläuft. Im Bereich des Ringes 7 sind zwei Dauermagnete 12 und 13 vorgesehen. Der Magnet 12 sitzt fest auf der ruhenden Welle 5, während Magnet 13 auf einer Hülse 14 befestigt ist. Die Hülse 14 ist auf der Welle 5 drehbar, so daß der Magnet 13 gegenüber dem Magneten 12 verdreht und in einer bestimmten Winkellage festgestellt werden kann. Am Ende der Hülse ist eine Scheibe 15 mit einer Skaleneinteilung 16 vorgesehen, auf der ein Zeiger 17 spielt, der am Ende der Welle 5 befestigt ist. Der Zeiger 17 zeigt die Größe des Winkels an, um den die beiden Dauermagneten 12 und 13 gegeneinander verdreht sind.The winch body is mounted on a stationary shaft 5. in the A steel ring 7 is provided concentrically and rotates with the winch. In the area of the ring 7, two permanent magnets 12 and 13 are provided. The magnet 12 sits firmly on the resting shaft 5, while magnet 13 is attached to a sleeve 14 is. The sleeve 14 is rotatable on the shaft 5, so that the magnet 13 relative to the Magnet 12 rotated and can be determined in a certain angular position. At the end of the sleeve there is a disk 15 with a scale graduation 16, on which a pointer 17, which is attached to the end of the shaft 5, plays. The pointer 17 shows the size of the angle by which the two permanent magnets 12 and 13 relative to one another are twisted.

Die Größe des Winkels ist ein Maß für die ausgeübte Bremskraft. Stehen die beiden Dauermagneten 12 und 13, die vorzugsweise als Magnetkerne ausgebildet sind (Abb. 4), so zueinander, daß ungleichnamige Pole benachbart sind, wird ein wesentlicher Teil der Magnetkraft aufgehoben, und es bleibt nur ein geringfügiger Streufluß 18 übrig, der entsteht, weil der eine Magnet, im gewählten Beispiel der größere Magnet 13, stärker ist als der andere. Die Kraftlinien 18 laufen vom Pol des einen Magneten über den Luftspalt 11 und durch den Ring 7 zum Gegenpol des zweiten Magneten. In der in Abb.4, 5 dargestellten Lage wird somit die geringste Bremskraft ausgeübt, und sie wird um so größer, je mehr der Magnet 13 gegenüber Magnet 12 verdreht wird. Das Maximum der Bremskraft wird erreicht, wenn gleichnamige Pole beider Magnete benachbart sind. In diesem Falle wirken sie wie ein einheitlicher Magnet. Die Bremskraft kann nach der Skalenanzeige eingestellt und auch während des Betriebes verstellt werden. Es ist ferner möglich, eine selbsttätige Verstellung vorzusehen, die von irgendwelchen Gesetzmäßigkeiten oder auch von der wechselnden Spannung im Faden während des Abspulens abgeleitet sein kann.The size of the angle is a measure of the braking force exerted. Stand the two permanent magnets 12 and 13, which are preferably designed as magnetic cores are (Fig. 4), so that unlike poles are adjacent to each other, becomes a a substantial part of the magnetic force is canceled and only a minor one remains Stray flux 18 left over, which arises because of the one magnet, in the selected example the larger magnet 13, is stronger than the other. The lines of force 18 run from the pole one magnet over the air gap 11 and through the ring 7 to the opposite pole of the second Magnets. In the position shown in Fig. 4, 5 there is thus the lowest braking force exercised, and it becomes greater, the more the magnet 13 rotates relative to magnet 12 will. The maximum braking force is reached when both magnets have the same name are adjacent. In this case they act like a single magnet. The braking force can be set according to the scale display and can also be adjusted during operation will. It is also possible to provide an automatic adjustment that of any laws or the changing tension in the thread can be derived during unwinding.

Voraussetzung für die Wirksamkeit der Einrichtung ist es, daß die Welle 5 nicht umläuft. Dies wird, wie aus Abb. 3 ersichtlich, durch einen Stift 19 erzwungen, der dort in die Welle 5 eingesetzt ist, wo diese in die Lagergabel 20 eingelegt wird. Der Stift legt sich gegen die Gabelwand und hält die Welle fest.The prerequisite for the effectiveness of the facility is that the Wave 5 does not rotate. As can be seen in Fig. 3, this is done by means of a pin 19 forced, which is inserted into the shaft 5 where it is in the bearing fork 20 is inserted. The pin lies against the fork wall and holds the shaft in place.

Die beim Abwinden als Bremse wirkende Anordnung gemäß der Erfindung kann als Kupplung zwischen angetriebener Welle und Winde dienen, während der Garnstrang aufgewunden wird.The arrangement according to the invention, which acts as a brake when unwinding can serve as a coupling between the driven shaft and winch, while the strand of yarn is wound up.

Die einfache Vorrichtung gestattet in wirkungsvoller Weise die Einstellung der Bremskraft, die mittels der Skala reproduzierbar ist.The simple device allows adjustment in an effective manner the braking force, which can be reproduced using the scale.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Adjustable hysteresis brake with two against each other adjustable ring or star-shaped permanent magnets for yarn winches, in which the one permanent magnet attached to a resting shaft to one on the winch body attached, the permanent magnet surrounding steel ring acts, thereby characterized in that the second ring-shaped or star-shaped permanent magnet on one the resting shaft is postponed and serves as a carrier for the second permanent magnet rotatable sleeve in the axial direction next to the first fixed permanent magnet is arranged within the ring.

2. Hysteresis brake according to claim 1, characterized by a scale attached to the shaft opposite a scale attached to the sleeve Pointer to display the angular position of the two magnets that determines the braking force to each other.

3. Hysteresis brake according to claim 1 and 2, characterized by a radial pin which prevents the rotation of the shaft and which rests on the fork used for storage. Documents considered: German Patent No. .882 270; German patent application D 11193 VIII b / 21d 1; U.S. Patent Nos. 2591395, 2591463, 2,583,523, 2,603,678 ; French patent specification No. 908 132. Earlier rights cited: German patent No. 947 491.