DE4028132C2 - Auswahlmagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Auswahlmagneten für die Nadelauswahl bei Textilmaschinen mit einem permanentma­ gnetischen Haltepolbereich und einem elektromagnetisch beeinflußbaren Steuerpolbereich, wobei der Haltepolbereich zwei beabstandete Teilbereiche aufweist, die jeweils aus zwei Polschuhen mit einem zwischen diesen angeordneten Permanentmagneten ausgebildet sind, wobei der Steuerpolbereich zwischen den Polschuhpaaren der Haltemagnete angeordnet ist, wobei die oberen Schenkelenden eines im wesentlichen U-förmigen Magnetkerns in einen Spalt zwischen die Polschuhe der Haltemagnete ragen, und wobei auf dem Schenkel des Magnetkerns eine Erregerspule vorgesehen ist.

Derartige Auswahlmagnete werden bei Textilmaschinen zur Nadelauswahl verwendet. Dabei werden die Nadeln bzw. damit verbundene Platinen während eines Arbeitszyklus über die Halte- und Steuerbereiche mechanisch langge­ führt, wobei die Platinen von den Haltepolbereichen je nach deren magnetischem Zustand gehalten oder zur Ent­ fernung (Abwurf) von diesen freigegeben werden.

Aus der DE-OS 35 22 042 ist eine Nadelauswahleinrichtung bekanntgeworden, bei der ein Auswahlmagnet einen elektromagnetisch steuerbaren Steuerpolbereich aufweist, wobei die Schenkelenden eines Magnetkernes in einen Spalt zwischen die Polschuhe benachbarter Haltepolbereiche ragen. Bei dem bekannten Auswahlmagneten sind die Haltepolbereiche elektromagnetisch erregt.

Daneben ist aus der DE-OS 21 50 360 eine Nadelauswahlmagnetanordnung bekanntgeworden, bei der die Haltepolbereiche durch einen eingefügten Permanentmagneten eine permanentmagnetische Haltekraft aufweisen.

Weiterhin sind derartige Auswahlmagnete beispielweise aus der DE-PS 36 14 220 bekannt. Dabei ist ein durchgehender Permanentmagnetblock beidseitig an seinen Polen von Polblechen begrenzt, so daß ein langes permanentmagnetisches Haltemagnetsystem gebildet wird. Die Polbleche weisen über ihre Längsausdehnung gesehen zwei oder mehrere Aussparungen auf, in die Kerne eingesetzt sind, und die Spulen tragen und die Steuerpolbereiche bilden, also löschfähige Polbereiche darstellen.

Im Zustand ohne externe elektrische Energie stellen die Steuerpolbereiche auch Haltemagnete dar, die ihr perma­ nentmagnetisches Feld vom Permanentmagnetblock über die Polbleche beziehen. Je nach Anzahl der aufliegenden Aus­ wahlplatinen auf den Haltepolbereichen bilden diese Aus­ wahlplatinen einen sich ändernden Nebenschluß, der somit auch das Feld und die Haltekraft des Steuerpolbereiches beeinflußt.

Der für dieses Löschsystem erforderliche Löschstrom muß je nach Beeinflussung des Haltebereiches durch die un­ terschiedliche Anzahl aufliegender Auswahlplatinen auch angepaßt werden, um eine saubere Löschung des Steuerpol­ bereiches zu erzielen. Nachteilig ist dabei, daß der Steuerpolbereich abhängig vom Feld des Haltepolbereiches ist, und nur durch eine elektronische Nachregelung des Löschstromes läßt sich dieses System so sauber löschen, daß es zufriedenstellend funktioniert. Der hierzu im Magneten integrierte Hallgenerator und die elektronische Regelschaltung sind aufwendig und kostspielig.

Die bekannten Nadelauswahlmagnetsysteme arbeiten im großen und ganzen zufriedenstellend, beanspruchen jedoch einen verhältnismäßig großen Bauraum und sind darüber hinaus nur für eine relativ geringe Arbeits- bzw. Taktfrequenz geeignet. Bei einer linearen Verkleinerung der Abmessungen der bekannten Systeme verringern sich jedoch die erreichbaren Haltekräfte - bzw. bei hohen Haltekräften durch entsprechende Permanentmagnetkräfte ergeben sich Probleme hinsichtlich der gegenseitigen Beeinflussung benachbarter Halte- bzw. Steuerpolbereiche. Neue Textilmaschinengenerationen fordern Auswahlmagnetsysteme mit weitaus höheren Selektionsfrequenzen als die mit den bislang bekannten Magnetsystemen erreichbaren Arbeits- bzw. Taktfrequenzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Auswahlmagneten der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß die Auswahlmagnete mit höheren Arbeits- bzw. Taktfrequenzen betrieben werden können, wobei die Auswahlmagnetsysteme möglichst kleinvolumig aufgebaut sein sollen und dennoch ausreichende Haltekräfte für die Nadeln oder Platinen aufweisen sollen und wobei eine Vielzahl von Auswahlmagneten auf engstem Raum nebeneinander angeordnet werden kann und dabei auch eine gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Auswahlmagnete ausgeschlossen sein soll.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Erregerspule in mehrere Teilspulen unterteilt ist, die in Einzelkammern angeordnet, oder durch Zwischenisolationen getrennt, übereinandergewickelt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-11 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß eine magnetische Beeinflussung des Steuerpolbereiches durch die Haltepolbereiche vermieden wird, wenn sich verschiedene und eine wechselnde Anzahl von Auswahlplatinen über die Haltepolbereiche hinwegbe­ wegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Aus­ wahlmagneten,

Fig. 2A, B, C Ansichten eines Auswahlmagneten,

Fig. 3 die Ansicht eines modifizierten Auswahl­ magneten,

Fig. 4A, B, C Ansichten eines vollständigen Magnet­ kernes,

Fig. 5A, B, C die Ansichten eines modifizierten Magnet­ kernes,

Fig. 6A, B, C die Ansichten eines modifizierten Aus­ wahlmagneten,

Fig. 7A, B die Ansichten eines weiterhin modifizier­ ten Auswahlmagneten,

Fig. 8 die Ansicht eines modifizierten Magnet­ kernes,

Fig. 9A, B die Ansichten eines modifizierten Aus­ wahlmagneten,

Fig. 10 die Ansicht eines weiterhin modifizierten Auswahlmagneten,

Fig. 11A, B, C die Ansichten eines Auswahlmagneten mit schräg geneigter Oberfläche, und

Fig. 12 die Ansicht eines entspr. modifizierten Magnetkernes.

Der in Fig. 1 dargestellte Auswahlmagnet 1 ist blockför­ mig ausgebildet und weist an seiner Oberseite 2 Halte­ polbereiche 3, 3′ sowie einen zwischen diesen Bereichen angeordneten Steuerpolbereich 4 auf. Oberhalb der Ober­ seite des Auswahlmagneten sind Platinen a-d darge­ stellt, die mit den Nadeln einer Strickmaschine verbun­ den sind bzw. so auf diese einwirken, daß die Nadeln entweder aktiviert werden (stricken) oder nicht akti­ viert werden (nicht stricken). Die Platinen werden beim Betrieb der Strickmaschine in Richtung V über die Ober­ seite 2 des Auswahlmagneten 1 geführt, wobei sie zu­ nächst vom Haltepolbereich 3 angezogen und auf der Ober­ seite des Auswahlmagneten gehalten werden (Platine a). In weiterer Fortführung der Platinenbewegung gelangt diese dann in den Steuerpolbereich 4 (Platine b). Hier wird entschieden, ob die entspr. Nadel stricken soll oder nicht. Ist der Steuerpolbereich magnetisch aktiv, wird die Platine auf der Oberseite des Auswahlmagneten gehalten und gelangt schließlich auf den linken Halte­ polbereich 3′, wo sie weiterhin auf dessen Oberfläche gehalten wird (Platine c). Ist der Steuerpolbereich ma­ gnetisch neutral (inaktiv), so wird die Platine durch eine äußere Kraft von der Oberseite des Auswahlmagneten um einen Betrag S entfernt, und bei weiterer Fortführung von deren Bewegung über den Auswahlmagneten bleibt sie in dieser Entfernung, da sie vom Haltemagnetbereich 3′ nicht mehr angezogen wird (Platine d).

In den Fig. 2A bis 2C ist der Aufbau eines Auswahlmagne­ ten 1 gezeigt. Der Auswahlmagnet besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 5 aus nichtmagnetischem, gut wärme­ leitfähigem Material, in das die einzelnen Teile des Magnetsystemes eingefügt sind. Es ist ein Y-förmiger Magnetkern 6 vorgesehen, der mit zwei Erregerspulen 7 auf seinen Schenkeln 8 versehen ist. Ggfs. kann der Ma­ gnetkern dabei auch U-förmig ausgebildet sein. Zur Ver­ ringerung des Volumens der Anordnung sind die Erreger­ spulen versetzt, verschachtelt auf den Schenkeln des Kernes angeordnet. Vorzugsweise ist der Magnetkern aus lamellierten Blechen hergestellt. Eine Leiterplatte 9 trägt die elektrischen Anschlüsse der Eregerspulen und ist im unteren Bereich des Kernes befestigt. Der Magnet­ kern ist mit seinem unteren Ende 10 so in das Gehäuse eingefügt, daß hier ein gut wärmeleitender Übergang vor­ handen ist. Die oberen Schenkelenden 11 schließen mit der Oberseite 2 des Auswahlmagneten ab und bilden hier den Steuerpolbereich 4. Neben dem Magnetkern sind je­ weils Ausnehmungen in dem Gehäuse vorgesehen, in die Permanentmagnete 12 sowie mit seitlichen Nasen 13 verse­ hene Polschuhe 14 eingefügt sind. Dabei sind die Perma­ nentmagnete als flache, rechteckige Magnete ausgebildet und in Richtung ihrer Dicke magnetisiert. Die Magnetisie­ rungsrichtung der Permanentmagnete ist dabei in der Fig. 2C durch die Bezeichnungen N-S angedeutet. Die Pol­ schuhe sind ebenfalls flach ausgebildet und an den fla­ chen Seiten der Permanentmagnete angesetzt. Die oberen Enden der Polschuhe schließen mit der Oberseite 2 des Auswahlmagneten ab.

Zwischen den Schenkelenden 11 des Magnetkernes und den Polschuhen 14 ist ein schmaler Spalt 15 vorgesehen, in den ein nichtmagnetisches Material mit einer geringen Dicke L eingefügt ist, um einen definierten Abstand der Schenkelenden und der Polschuhe zu gewährleisten. Schließlich ist das gesamte System mit einer Vergußmasse vergossen, und die Oberfläche 2 des Auswahlmagneten ist plan geschliffen. Ggfs. ist die Oberfläche mit einer Oberflächenvergütung (Beschichtung mit Titanoxid, Wolf­ ramkarbid o. ä. verschleißfestem Material) versehen, um einen eventuellen Abrieb beim Betrieb (Gleiten der Pla­ tinen über die Oberfläche) zu vermeiden. Es kann jedoch zu diesem Zweck auch eine Keramik- oder Hartmetall­ schiene längs der Längsachse des Auswahlmagneten einge­ setzt sein, die mit der Oberfläche 2 abschließt oder ggfs. geringfügig darüber hervorragt.

Bei dem in den Fig. 2A-2C dargestellten Auswahlmagne­ ten wird durch die gleichsinnige Magnetisierungsrichtung der eingesetzten Permanentmagnete (s. Fig. 2C) erreicht, daß der Steuerpolbereich 4 als magnetische Zone bei nicht bestromten Erregerspulen vorhanden ist, d. h. die Platinen werden auch im Steuerpolbereich an dem Auswahl­ magneten zunächst angezogen, und bei Bestromung der Er­ regerspulen wird der Steuerpolbereich magnetisch neu­ tral, und die jetzt in diesem Bereich befindliche Platine wird abgeworfen.

In der Fig. 3 ist ein prinzipiell gleichartig aufgebau­ ter Auswahlmagnet dargestellt, nur sind hier die Perma­ nentmagnete mit entgegengesetzt gerichteter Magneti­ sierungsrichtung in das System eingesetzt (vgl. Polarisierungsangaben N-S). Dadurch bildet sich bei nicht bestromten Erregerspulen der Steuerpolbereich als magnetisch neutrale Zone aus, und die jeweils in diesem Bereich befindliche Platine wird abgeworfen, wenn nicht durch Bestromung der Erregerspulen der Steuerpolbereich magnetisiert wird und die Platine in ihrer Lage auf der Oberfläche des Auswahlmagneten festhält.

In den Fig. 4A bis 4C ist das elektromagnetische System des Auswahlmagneten in verschiedenen Ansichten darge­ stellt. Das System besteht im wesentlichen aus dem Y- förmigen Magnetkern 6, der vorzugsweise aus lamellierten Blechen zusammengefügt ist und den beiden Erregerspulen 7. Die Erregerspulen sind in der Höhe versetzt und ge­ schachtelt auf die Schenkel 8 des Kernes aufgeschoben. Unterhalb der Spulen ist eine Leiterplatte auf das Ende 10 des Magnetkernes aufgeschoben. Die Anschlüsse der Erregerspulen sind auf die Leiterplatte geführt, wo dann die Anschlußleitungen des Auswahlmagneten angelötet sind. Je nach Erfordernis können die beiden Spulen pa­ rallel oder hintereinander geschaltet sein, oder ggfs. auch getrennt mit einzelnen Anschlußleitungen verbunden sein.

Schließlich ist in den Fig. 5A bis 5C noch ein elektro­ magnetisches System dargestellt, wobei auf jedem Schen­ kel 8 des Magnetkernes mehrere Erregerspulen 7 vorgese­ hen sind. Auch hierbei sind die Spulen gegeneinander versetzt und verschachtelt auf die Schenkel 8 aufgescho­ ben. Die Spulenanschlüsse sind auf eine Leiterplatte 9 geführt, auf der elektronische Bauelemente (Endverstär­ ker 16) mit den Spulenanschlüssen verbunden sind. Durch entspr. Ansteuerung der Endverstärker können die Spulen je nach Erfordernis getrennt oder gemeinsam angesteuert werden.

In den Fig. 6A bis 6C ist ein modifizierter Auswahl­ magnet dargestellt, dessen Einzelteile in einer Umhül­ lung 17, die beispielsweise aus Kunststoffmaterial be­ stehen kann, eingebettet sind. Zur Ableitung der beim Betrieb des Auswahlmagneten entstehenden Wärme ist im unteren Teil der Umhüllung eine Metallplatte 19 mit Be­ festigungsbohrungen 18 eingesetzt, in die das untere Ende 10 des Magnetkernes eingefügt ist.

Bei dem in den Fig. 7A und 7B dargestellten Auswahlma­ gneten ist im unteren Bodenbereich eine Nut 20 eingear­ beitet, die bis in das untere Ende 10 des Magnetkernes reicht. In diese Nut ist ein scheibenförmiger Permanent­ magnet 21 eingefügt. Dadurch wird der Steuerpolbereich bei nicht bestromten Erregerspulen stets als magneti­ scher Bereich ausgebildet, der eine angebotene Platine hält. Bei Bestromung der Erregerspulen wird die perma­ nentmagnetische Magnetisierung des Steuerpolbereiches neutralisiert und eine angebotene Platine abgeworfen. Schließlich kann ein derartig arbeitendes System auch durch eine Ausbildung des elektromagnetischen Systems erzielt werden, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist. Hierbei ist in dem unteren Kernende 10 ein Schlitz 22 eingearbeitet, in den ein Permanentmagnet 23 eingesetzt ist.

In den Fig. 9A und 9B ist ein Auswahlmagnet dargestellt, bei dem zwei elektromagnetische Systeme benachbart vor­ gesehen sind, wobei der mittlere Haltepolbereich für das rechte und linke System wirksam ist. Im übrigen ent­ spricht die Wirkungsweise und der Aufbau dem weiter vorn in den Fig. 2A bis 2C beschriebenen Auswahlmagneten.

In der Fig. 10 ist ein ähnlicher Auswahlmagnet mit zwei elektromagnetischen Systemen dargestellt, dessen Arbeitsweise und die Anwendung der Permanentmagnete dem weiter vorn in der Fig. 3 beschriebenen Auswahlmagneten entspricht.

Schließlich ist in den Fig. 11A-11C noch ein weiterhin modifizierter Auswahlmagnet dargestellt, dessen äußere Form trapezförmig ist. Hierbei sind die Bauteile des Systems in einer entsprechenden Form miteinander ver­ gossen bzw. umspritzt. Darüber hinaus ist die Oberfläche 2 des Auswahlmagneten schräg zur Grundfläche angeordnet. Ein derartiger Auswahlmagnet ist platzsparend und insbe­ sondere für den Einsatz bei kleinen Rundstrickmaschinen vorgesehen.

Die Fig. 12 zeigt die Ausführung des entsprechenden elektromagnetischen Systems mit abgeschrägten Schenkelenden des Magnetkernes.

Claims (11)

1. Auswahlmagnet für die Nadelauswahl bei Textilmaschi­ nen mit einem permanentmagnetischen Haltepolbereich und einem elektromagnetisch beeinflußbaren Steuer­ polbereich, wobei der Haltepolbereich zwei beabstandete Teilbereiche (3, 3′) aufweist, die jeweils aus zwei Polschuhen (14) mit einem zwischen diesen angeordneten Permanentmagneten (12) gebildet sind, wobei der Steuerpolbereich (4) zwischen den Polschuhpaaren der Haltemagnete angeordnet ist, wobei die oberen Schenkelenden eines im wesentlichen U-förmigen Magnetkerns in einen Spalt zwischen die Polschuhe der Haltemagnete ragen, und wobei auf dem Schenkel des Magnetkernes eine Erregerspule (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule (7) in mehrere Teilspulen unterteilt ist, die in Einzelkammern angeordnet oder durch Zwischenisolation getrennt, übereinander gewickelt sind.

2. Auswahlmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Teilspulen auf die beiden Schenkel des Magnetkernes aufgeteilt und verschachtelt, d. h. in ihrer Höhe versetzt und ineinandergreifend auf den Schenkeln des Magnetkerns angeordnet sind.

3. Auswahlmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spulenanschlüsse auf eine im unteren Kernbe­ reich angeordnete Leiterplatte (9) geführt sind.

4. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Erregerspule an einem eigenen Endverstärker (16) angeschlossen ist, der die jeweilige Teilspule ansteuert, und daß die Endverstärker auf der Leiterplatte (9) ange­ ordnet sind.

5. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (12) benachbarter Halte­ magnete gegensinnig gepolt (s. Fig. 3) zwischen die Polschuhe (14) eingefügt sind, wobei dann der Steu­ erpolbereich (Schenkelenden des Magnetkernes) als magnetisch neutrale Zone ausgebildet ist, d. h. im Steuerpolbereich (4) eine magnetisch neutrale Zone entsteht, und der Steuerbereich bei Bestromung der Erregerspulen (7) magnetisch wird.

6. Auswahlmagnet nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (12) benachbarter Halte­ magnete gleichsinnig gepolt (s. Fig. 2C) zwischen die Polschuhe eingefügt sind, wobei dann der Steuerpolbereich (4) (Schenkelenden des Magnetkernes) in nicht bestromtem Zustand der Erregerspulen magnetisch ist und bei Bestromung der Erregerspulen (7) magnetisch neutral wird.

7. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlmagnet mit mehreren Steuerpolberei­ chen versehen ist, wobei der zwischen den Steuerpol­ bereichen liegende Haltepolbereich jeweils für das linke und rechte Teilsystem wirksam ist.

8. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kernbereich (10) des U- oder Y- förmigen Magnetkernes mit einem Schlitz (22) verse­ hen ist, und daß in den Schlitz ein Permanentmagnet (23) einge­ setzt ist.

9. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengefügte Magnetsystem nachträglich von der Unterseite her mit einer schlitzförmigen Ausnehmung (20) versehen ist, die den unteren Kern­ bereich (10) des Magnetkernes (6) durchgreift, und daß in die Ausnehmung eine Permanentmagnetscheibe (21) eingefügt ist.

10. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (2) (Polfläche) des Magnetsystems schräg zur Bodenfläche angeordnet ist.

11. Auswahlmagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlmagnet einen trapezförmigen Quer­ schnitt aufweist.