DE2150367C3 - Steuermagneteinheit zur elektromagnetischen Einzelauswahl von Strickelementen in Strickmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrilii cine Steucrinagneteinheii

>° /ur elektromagnetischen F.in/elaiiswahl von Strick elementen in Strickmaschinen, insbesondere Rundstrickmaschinen, mit einem mechanisch an ihn heran geführte Füße der Strickelemente haltenden Permanentmagneten und einem impulsgesteiierten Eleklro-

'5 magneten, der bei Erregung jeweils ein Strickelement freigibt.

Unter Strickelenienten werden hier Nadeln, Stößer, Federn. SchloMteile. Elemente zur Ausbildung einer Aufschlitzreihe od.dgl. verstanden, welche Strickekmente fiir musterbildende Arbeitsvorgänge in Strickmaschinen, insbesondere Rundstrickmaschinen, verwendet werden.

Als elektrische und magnetische Mittel zur Ein/eiauswahl von Strickelenienten werden verschiedene Systeme von Magnetkreisen aus Weicheisen mit elektrischen Spulen, gegebenenfalls kombinierte Kreise aus Weicheisen, Permanentmagneten und elektrischen Spulen, verwendet, bei denen nach Einspeisen des Strominipulses das Magnetfeld und somit auch dessen Kraftwirkung auf das Strickelement bzw. auf dessen (ferromagnetische!!) Fuß geändert wird. Die Strickelemente bzw. deren Füße bilden in einer bestimmten Stellung und einem bestimmten Zeitintervall einen Teil des Magnetkreises bzw. mehrerer Kreise elektrischer und magnetischer Auswahlniittel. Eine Ix-kanntc Steuermagneteinheit (vgl. deutsche Offenlegungsschrift 1 TM)4O5) der eingangs genannten Art besieht aus einem Permanentmagneten mit Polschuhen aus Weicheisen, von denen ein Teil von der Spule des Elektromagneten umschlossen ist; bei Spulenerregung wird das Magnetfeld in dem spulenumschlossenen Teil des Polschuhs geschwächt, umgesteuert (umgepolt) oder kompensiert, wodurch die Lage des Fußes des auszuwählenden Strickelementes beeinflußt wird (z.B. Nadel, Stößer, Feder od.dgl.). Infolgedessen fällt der Fuß z.B. von der Polschuhobcrfläche ab. an die er vorher angezogen wurde. Bei dieser Steuermagneteinheit zwingt die Schwächung des Magnetfeldes direkt in den Polschuhen das Magnetfeld der Spule des Elektromagneten zum

Schließen über den Permanentmagneten, wodurch die Gefahr von dessen Entmagnetisierung und somit einer

unerwünschten Änderung der Anzugskraft drohen.

Es ist daher Aufgabe der Erfingung, bei einer Steuermagneteinheit der eingangs genannten Art die Betriebssicherheit durch Vermeidung einer Entmagnetisierung des Permanentmagneten und gleichzeitig die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Permanentmagnet mit seinen Polschuhen und der Elektromagnet je einen selbständigen, über den Fuß des Sirickelementes schließbaren Magnetkreis bilden wobei die Eintrittsrichtiingen der Magnetflüsse in den Fuß eines auszuwählenden Strickelementes im wesentlichen senkrecht aufeinanderstellen.

Vorteile der crfindungsgcmäUcn Steuermagneteinheit sind, daß elektrische und magnetische Steuerelemente verwendet werden, die aus zwei selbständigen

Magneteisen bestehen, deren Magnetfelder erst im aus/uwühlcnden Strickelenieiu bzw. in dessen IuLi sich überlagern: es kann somit das Magnetfeld des einen Kreises (des Elektromagneten) nicht libei den /weiten Kreis (Permanentmagnet) geschlossen werden, so dall keine unmittelbare Becniliussung des Arbcitspunktes des Permanentmagneten durch das leid des Elektromagneten eintreten kann umI somit auch kein Entmagnetisieren und damit I Ierabset/en der Kraftwirkung des Permanentmagneten auf den FuU infolge Einflusses des Elektromagneiieldes. Da das Magnetfeld des Elektromagneten nicht durch den Raum des Permanentmagneten geführt wird (wie dies bei den bisher bekannten Ausführungen der lall ist), was eine große Abnahme der Magnetspannung (MMK) bedeuten wurde, sondern nur durch den IuIi des Strickelementes und die I.uftspalte zwischen dem Elektromagneten und dem Fuß, wird die Energie der Elektroinagneiimpulse klein, was sich günstig in der Einfachheit der Elektronik und im geringen Verbrauch an elektrischer Energie ausdrückt.

Da das Magnetfeld des Elektromagneten in den Fuß des Strickelementes im wesentlichen senkrecht /ur Bewegungsrichtung des 1-uLks von vier Polschuhoberfläche des Permanentmagneten eintritt, wird das Feld des Permanentmagneten .ms dem geeignet gewählten Querschnitt des Fußes herausgedrückt und auch die Kiaftwirkung des leides des Permanentmagneten auf den Fuß geschwächt, wobei das Feld des Elektromagneten infolge der erwähnten senkrechten Eintrittsrichtung in den Fuß keine Verlangsamung bzw. Abbremsung der Bewegung des Fußes von der Polschuhoberfläche des Permanentmagneten verursachen kann.

Die Erfindung wird durch die Lehre der Unteransprüche vorteilhaft weitergebildet.

Dabei ist /ur genauen Definition desjenigen Querschnittes des auszuwählenden Strickelementes bzw. dessen ferromagnetische!! Fußes, in dem sich die Magnetflüsse des Permanentmagneten und des Elektromagneten überlagern, der Fuß /weckniäßigerweise mit einem Ausschnitt versehen, der gegenüber dem Spalt zwischen den Polschuhen des Permanentmagneten angeordnet ist. Durch die Tiefe dieses Ausschnittes wird der Magnetfluß von der Oberfläche des Permanentmagneten geeignet abgeführt. μ daß es zur Auswahl genügt, wenn das Feld des Permanentmagneten durch das Feld des Elektromagneten nur in diesem Querschnitt herausgedrückt wird, wozu elektrische Impulse schwacher Energie ausreichen.

Eine geeignete Wahl der Abmessungen des Fußes und der Jochenden des Elektromagneten (Einziehen des ferromagnetischen Teils in das stärkere Magnetfeld des Elektromagneten) verursacht gleichzeitig ein·· Schwächung der Kraftwirkung des Magnetfeldes des Permanentmagneten und die Entstehung der Kraftwirkung des Magnetfeldes des Elektromagneten auf den Fuß, die diesen von der Polschuhobcrfläche des Permanentmagneten abreißt, gegebenenfalls zu der Wirkung einer Rückstellkraft addiert, so daß das FIrgebnis eine hohe Geschwindigkeit der Bewegung des auszuwählenden Strickelementes. z. B. eines Stößers, in Richtung von der Polschuhoberfläche des Permanentmagneten wegist, wodurch auch eine Voraussetzungfür eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Strickmaschine geschaffen wird.

Wenn der Fuß bzw. das StrickelemeiH und der Umfang des Permanentmagneten an dem Teil der Strickmaschine angeordnet sind, der in Relativbewegung gegenüber dem Elektromagnetumlang steht (z.B. Anordnung des Permanentmagneten am Nadelzylinder einer Rundstrickmaschine und der Füße in den N^delnuten dieses Zylinders), werden die Bewegung des Fußes an den Polschuhcn des Permanentmagneten und dadurch auch der Verschleiß an den Berührungsstellcn zwischen dem Fuß und der Permanentmagnet-hinlage beseitigt.

Im übrigen ist bereits für sich bekanntgeworden (vgl. belgische Patentschrift (05502). eine Distanzeinlage zwischen den Stirnwänden der Polschuhe zur Begrenzung des Luftspalt* vorzusehen.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ein-

'5 richtung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 zur Erläuterung des Erfindungsprinz.ips den Permanentmagneten mit den Po'schuhen und dem Fuß des auszuwählenden Strickelements in axonometrischer Darstellung, wobei der Verlauf des Magnet-Πusscs durch einzelne Teile der Steuermagneteinheil dargestellt ist ,der Elektromagnet ist nicht eingezeichnet, es sind nur dessen Magnetflüsse bei verschiedener Ausrichtung des Elektromagneten (0 E₁,0 E₁) in bezug auf den Permanentmagneten angedeutet,

*5 F i g. ? im Aufriß und im teilweisen Schnitt die Steuermagneteinheit in der Ausführung mit dem Permanentmagneten und einem Elektromagneten, beide an der einen Seite des Fußes des auszuwählenden Strickelements angeordnet,

Fig. 3 den vergrößerten Aufriß der erfindungsgemäßen Steuermagneteinheit einschließlich Darstellung der Magnetflüsse durch den Fuß des auszuwählenden Strickelcments, mit Darstellung der I.uftspalte und zu ihrer Begenzung dienender Distanzeinlagen; ferner das Kräfteparallelogramm in Zusammenhang mit der räumlichen Anordnung der Steuermagneteinheit,

Fig. λά die erfindungsgemäße Steuermagneteinheit mit einer im Spalt zwischen den Polschuhen des Permanentmagneten angeordneten Distanzeinlage, die derart geformt ist, daß sie zugleich mit der Begrenzung des Lüftspaltes auch die Führung für den Ausschnitt des auszuwählenden Strickelements bildet, und

♦5 Fig. 4 im Aul riß die erlindungsgemäße Steuermagneteinheit in einer Ausführung, bei der der Permanentmagnet mit den Polschuhen sowie der Elektromagnet an den gegenüberliegenden Seiten des auszuwählenden Strickelementes angeordnet ist. das zwischen den beiden Magnetkreisen liegt.

Die erfindungsgemäße Steuer.nagneteinheit besteht aus einem Permanentmagneten 2 mit Polschuhen 1, zwischen deren freien Enden ein Luftspalt ist, ferner aus einem Elektromagneten, gebildet durch ein Joch 3 und eine Spule 4; als Bestandteil der Steuermagneteinheit muß hinsichtlich der Funktion auch ein Strickelcment bzw. dessen ferromagnetiseher Fuß 6 in Betracht gezogen werden, der beim Betrieb der Steuermagneteinheit auszuwählen ist. Der Fuß 6 des

Strickelementes ist derart angeordnet, daß über ihn die Magnetkreisc des Permanentmagneten 2 und des Elektromagneten geschlossen werden. Der Elektromagnet kann in bezug auf den Permanentmagneten 2 einschließlich der Polschuhe 1 derart orientiert werden, daß dessen Magnetfluß 0 /-J₁ bzw. 0 E₂ in den Fuß 6 in senkrechter Richtung eintritt, nämlich senkrecht zur richtung des Magnetflusses 0M des Permanentmagneten 2 (vgl. Fig. I und Fig. 3).

Was die gegenseitige Einstellung des Permanentmagneten 2 in liezug auf die Polschiihe 1, den Elektromagneten und den gesteuerten IuB 6 des Stiiekelemcntcs anbelangt, ist eine Ausführung gemäß Fig. 2 möglieh, wo sowohl der Permanentmagnet 2 mit den Polschuhen 1 als auch der Elektromagnet in bezug auf den Fuß 6 an einer seiner Seiten angeordnet sind; auch die Ausführung gemäß J-'ig. 4 ist moglieh, bei welcher der Permanentmagnet 13 mit den Polschuhen 12 an der einen Seite des auszuwählenden Striekclements 11 und der Elektromagnet 15 an eier gegenüberliegenden Seile des auszuwählenden Strickclcments 11 angeordnet sind, so daß sich dieser /wischen den beiden Magnetkreisen befindet, die über dessen Querschnitt geschlossen werden.

Ein zweckmäßiger Bestandlei! der crfindungsgcmäßen Steuermagneteinheit sind auch Distanzeiniagen 17, 19, 30, die aus hartem Material, z.H. Saphir, hergestellt werden; diese haben den Zweck, einerseits die Luftspalte zwischen den einzelnen Magnetkreisen (d.h. des Permanentmagneten und des Elektromagneten) und dem ausgewählten Fuß 6 bzw. Strickelcmc nt 11 zu begrenzen, damit kein direktes Verschieben des Fußes (in der Regel aus Stahl hergestellt) an den Mächen der Weicheisen-Polschuhe 1, 12 und somit deren schneller Abrieb eintreten, andererseits in einer bestimmten Ausführung (siehe Hig. 3a. Bezugszahl 30) gleichzeitig die Führung für den fuß 6 zu übernehmen, der einen Ausschnitt 7 aulweist, in den dann der Führungsteil der Distanzeinlage 30 eingreift. Der Ausschnitt 7 im luß 6 hat nicht nur als Führungsglied Bedeutung, sondern hauptsächlich als ein Glied, durch das der Querschnitt des Fußes deliniert ist, in dem die Magnetflüsse beider Magnetkreise (des Permanentmagneten und des Elektromagneten) überlagert werden. Anders ausgedrückt, der Ausschnitt 7 drückt den Magnetfluß 0 M in eine größere Entfernung von der Oberfläche der Polschuhe 1 des Permanentmagneten 2 heraus, also zu einer Stelle, wo der Magnetfluß 0 M durch kleinere Energiezufuhr in die Spule 4dcs Elektromagneten kompensiert werden kann als in einem Ausführungsbeispiel ohne den Ausschnitt 7.

Die Steuermagneteinheit gemäß Fig. 1 bis 3a arbeitet wie folgt:

Der Fuß 6 des Strickelemcntes. das in Nuten eines Nadelzylinders gelagert ist, wird gesteuert durch einen (nicht gezeigten) Keil zur Oberfläche der Polschuhe 1 des Permanentmagneten 2 geführt, von dem er durch eine Kraft Pm angezogen wird. Das mechanische Heranführen des Fußes 6 an die Oberfläche der Polschuhe 1 bewirkt bei Benutzung eines abgefederten Fußes 6 gleichzeitig das Einstellen einer Rückstellkraft Pdir wobei die Rückstellkraft auf den Fuß 6 gegen die Anzugskraft des Permanentmagneten Pm in Richtung des Fußes 6 weg von der Oberfläche der Polschuhc 1 des Permanentmagneten 2 einwirkt. Die Anzugskraft Pm ist größer als die Rückstellkraft Pdir, und der Fuß 6bleibt an den Polschuhen 1 angezogen. Wenn der Spule 4 des Elektromagneten ein elektrischer Impuls zugeführt wird, wird im Elektromagneten ein Magnetfeld erregt, das durch die Enden des Jochs 3dcs Elektromagneten den Fuß 6 heaulschlagl. in dessen Querschnitt, der durch den Ausschnitt 7 geeignet begrenzt sein kann, eine solche Änderung des Magnetfeldes bewirkt wird, daß das ursprüngliche

Magnetleid des Permanentmagneten 2 geschwächt, kompensiert oder aus diesem Querschnitt des Fußes 6 herausgedrückt wird, wodurch die Kraftwirkung des erwähnten Magnetfeldes des Permanentmagneten 2 herabgesetzt bzw. völlig beseitigt und durch glcichzeitige Einwirkung von Kräften /V des Elektromagneten auf den Fuß 6 die Summe der Kräfte Pdir und Pe großer als Pm wird, so daß der 1 uß 6 des Strickelementes von der Oberfläche des Permanentmagneten 2 bzw. dessen Polschuhen 1 abgerissen wird, was im

'5 weiteren Zeitverlaul für die Einstellung des Strickelementes. ■/.. B. in die Schließlage, ausgenutzt wird. Falls kein elektrischer Impuls der Spule 4 des FJcktromagneten zugeführt wird, bleibt der Fuß 6 auch weiterhin an den Polschuhen 1 des Permanentmagneten 2 an-

^ao gezogen, was für die Einstellung des Strickelcments. ζ B. für die Durchlauflage, ausgenutzt wird.

Zum Kräfteparallelogramm von Fig. 3 in Verbindung mit I ig. 3a ist noch zu bemerken, daß infolge tier Versetzung der Endflächen 35 des Elcktroma-

»5 gnet-Jochs 3 gegenüber den Endflächen 36 des Fußes 6 (bei dessen Anlage am Permanentmagneten 2) um einen Abstand χ und der Abschrägung der Endflache 36 des Fußes 6 die durch den Elektromagneten hervorgerufenen Anziehungskräfte P_c schräg und

nicht senkrecht wirken, wie es der Fall wäre, wenn der Fuß 6 nicht abgeschrägt und keine Versetzung vorhanden wäre. Diese schrägen Kräfte P₁ (vgl. auch den schrägen Verlauf von 0_f an dieser Stelle) zerlegen sich in zwei Komponenten P_A und P₁, wie aus

Fig. 3ersichtlich ist. Die Komponenten P_A heben sich gegenseitig auf, so daß nur noch die Komponenten P₁ wirken, die sich zueinander addieren und die Lösung des Fußes 6 von den Polschuhen (in Richtung der Rückstellkraft Pdir) fördern.

Die Funktion des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen gleich der des bereits beschriebenen Ausführungsbcispiels. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich nur durch die konstruktive Anordnung des Kreises des

Permanentmagneten 13 an der gegenüberliegenden Seite des betätigten Strickelements 11 gegenüber dem Magnetkreis des Elektromagneten 15. so daß sich das Strickelement 11 zwischen den beiden Magnetkreisen befindet. Bei dieser Ausführung ist eine Relativbewegungdes Strickelements 11 in bezug auf die beiden Magnetkreise (des Permanentmagneten und des Elektromagneten) möglich, oder es ist auch eine Relativbewegung des Strickelements 11 und des Kreises des Permanentmagneten 13 in bezug auf den Kreis des Elektromagneten 15 möglich, z. B. wenn der Kreis des Permanentmagneten 13 und das Strickelement 11 am Nadelzylinder angeordnet sind, während sich der Elektromagnet 15 in Schloßblöcken befindet.

Die erwähnten Ausführungsbeispiele kann man am Umfang der Strickmaschine hintereinander anordnen und dadurch in einem Stricksystem zwei Entscheidungsstellen erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Steiicrmagncteinheit zur elektromagnetischen Einzelauswahi von Sirickelementeii in Strickmaschinen, insbesondere Rundstrickmaschinen, mil einem mechanisch an ihn herangeführte Füße der Strickelcmente hallenden Permanentmagneten und einem inipulsgesteuerten Elektromagneten, der Ix-i Erregung jeweils ein Strickelement freigibt, dadurch gekennzeichnet, daU der Permanentmagnet (2; 13) mit seinen Polschuher. (1: 12) und iler Klektroinagiiet (3. 4; 15. 16) je einen selbständigen, über den FuB (6) des Strickelementcs schließbaren Magnetkreis bilden, wobei die Eintrittsrichtungen der Magnetflüsse (0 M. 0 E) in den FuH (6) eines auszuwählenden Strickelementes im wesentlichen senkrecht auleinanderstehen.

2. Steuermagneteinheil nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (6) einen den ferromagnetische!! Querschnitt begi enzendcn Ausschnitt (7) aufweist.

3. Steuerinagneteinheit nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß dei Permanentmagnet (2) mit den Pulschuhen (1) und der Elektromagnet (3. 4) nur an einer Seite des auszuwählenden Strickelementes angeordnet sind.

4. Steuermagneteinheit nach Anspruch 1 ixJcr 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (13) mit den Polscluihen (12) an einer Seite des auszuwählenden Strickelementcs (.11) liegt, während der Elektromagnet (15. 16) gegenüberliegend angeordnet ist.

5. Steuermagneteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das auszuwählende Strickelement (11) sowohl relativ zum Permanentmagneten (13) mit den Polschuhen (12) als auch relativ zum Elektromagneten (15) Ixweglich ist.

h. Steuerinagneteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das auszuwählende Strickelement (11) und der Permanentmagnet (13) mit den Polschuhen(I2) relativ zum Elektromagneten (15. 16) beweglich sind.

7. Steuermagneteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten der Polschuhe (1; 12) und an den Endflächen des Elektromagnet Joches mindestens je eine Distanzeinlage (17, 19) zur Begrenzung der Luftspalte (Λ,, Λ·,) zwischen den Stirnflächen der Polschuhe (1; 12), den Endflächen des Elektromagnet Joches (3) und dem Fuß (6) des auszuwählenden Strickelementes angeordnet ist.

8. Steuermagneteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Distanzeinlage (30) zur Begrenzung des Luftspaltes (Λ,) zwischen den Stirnflächen der Polschuhe (1) des Permanentmagneten (2) und dem Fuß (6) des auszuwählenden Strickelementes im Spalt zwischen ilen benachbarten Enden der Polschuhe (1) angeordnet und derart gestaltet ist. daß sie gleichzeitig eine Führung für den FuIi (6) des auszuwählenden Strickelementes bildet, wobei die Distanzeinlage (30) in den Ausschnitt (7) des Fußes (6) eingreift.

V. Slcuermagnetcinhcit nach einem der Ansprüche I bis X. dadurch gekennzeichnet, dnli die Endflächen (35) des Elektromagnetjoches (3. 15) gegenüber den Endflächen (36) des I iiKes (6). bei dessen Anlage am Permanentmagneten (2. 13*. um einen Abstand ( r) versetzt sind