[0001] Die Erfindung betrifft einen Fang- und Haltemagneten mit einem doppel-T-förmigen,
weichmagnetischen Kern, der auf seinem Mittelteil mit einem Spulenkörper mit einer
Erregerwicklung versehen ist, und wobei die Schenkel der T-förmigen Kernenden als
Pole des Magneten jeweils zu den Längsseiten des Magneten weisen und auf jeder Längsseite
des Magneten ein Polpaar bzw. Polflächenpaar bilden, und wobei die Polpaare jeweils
auf ein flaches, messerartiges Ankerteil einwirken.
[0002] Derartige Fang- und Haltemagnete werden beispielsweise zur Steuerung der Strickvorrichtungen
in Textilmaschinen verwendet. Dabei ist als Magnetanker im allgemeinen ein flaches,
messerartiges Teil vorgesehen, das mit einer Strickvorrichtung der Textilmaschine
zusammenwirkt. Je nachdem, ob das messerartige Teil (das messerartige Ankerteil) vom
Magneten angezogen und in einer bestimmten Position gehalten wird, oder eben nicht
angezogen und gehalten wird, wird die Funktion, Bereitschaft oder Nichtbereitschaft
zum Stricken, Weben oder Wirken, ausgewählt. Da die Textilmaschinen möglichst schnell
arbeiten sollen, müssen die Magnetsysteme mit einer hohen Taktfrequenz betrieben werden
können. Daneben sind in einer Textilmaschine üblicherweise eine große Anzahl von Strickvorrichtungen
durch jeweils einzelne Magnetsysteme anzusteuern, so daß es auch erforderlich ist,
daß die Magnetsysteme äußerst kleinvolumig ausgebildet sind.
[0003] Aus der Anmeldung DE-P 40 28 194.9 der Anmelderin ist ein Elektromagnet bekannt,
der einen im wesentlichen doppel-T-förmigen Kern aufweist, auf dessen Mittelschenkel
eine Erregerspule vorgesehen ist. Dabei ist bei diesem Magnetsystem auf beiden Längsseiten
ein Polpaar ausgebildet, das beispielsweise auf ein messerförmiges Ankerteil einwirken
kann.
Die Verwendung dieses Magneten als Haltemagnet, wobei die Ankerteile direkt auf den
Polflächen entlang bewegt werden und bei Aktivierung des Magneten hier festgehalten
werden, d. h. an ihrer weiteren Längs- oder Abfallbewegung gehindert werden, ist im
großen und ganzen zufriedenstellend.
Bei der Verwendung dieses Magneten als Fang- und Haltemagnet, bei dem die messerartigen
Ankerteile aus einem gewissen Abstand von dem jeweiligen Polpaar zunächst an dieses
herangezogen und erst dann daran gehalten werden, hat sich jedoch herausgestellt,
daß die vom Magneten/von den Polpaaren auf die Ankerteile ausgeübten Anzugskräfte
nicht genügend groß sind, um die erforderliche Betriebssicherheit in allen Fällen
zu gewährleisten.
[0004] Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Magnetsystem der eingangs genannten
Art dahingehend auszubilden, daß die erreichbare Anzugskraft, die auf ein messerartiges,
beabstandetes Ankerteil ausgeübt wird, erhöht wird, ohne das Bauvolumen des Magnetsystemes
zu erhöhen. Dabei soll das Magnetsystem aus nur wenigen Einzelteilen bestehen und
für eine rationelle, kostengünstige Großserienfertigung geeignet sein.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Pole bzw. Polflächen eine sich in Richtung
der Längsachse des Magnetkernes nach außen hin erstreckende Verlängerung aufweisen,
wobei eine etwa U-förmige Ausnehmung in den Stirnseiten des Magnetkernes ausgebildet
ist.
[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
[0007] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die
Verlängerung an den Polstücken eine Vergrößerung der aktiven Polflächen und somit
eine wesentliche Erhöhung der Kraftwirkung auf das jeweilige Ankerteil erzielt wird,
ohne daß das Volumen des vollständigen Magneten erhöht werden müßte. Die Verlängerungen
erstrecken sich dabei nämlich in einen Bereich der ohnehin vorhandenen Spulenkörperflansche.
Dabei können die elektrischen Wicklungsanschlußmittel vorteilhaft in den durch die
Verlängerungen gebildeten Ausnehmungen in den Stirnseiten des Magnetkernes untergebracht
werden und benötigen somit keinerlei zusätzlichen Raum.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- die Ansicht eines Magnetkernes,
- Fig. 2
- die Ansicht eines Magnetsystemes,
- Fig. 3
- die Ansicht des Magnetsystemes im Schnitt,
- Fig. 4, 5 und 6
- die Ansichten von modifizierten Magnetsystemen im Schnitt, und
- Fig. 7
- die Anordnung eines Fang- und Haltemagneten im Schnitt.
[0008] Der in der Fig. 1 dargestellte Magnetkern 1 ist im wesentlichen doppel-T-förmig ausgebildet,
wobei ein längliches Mittelteil 2 vorgesehen ist, an das endseitig jeweils sich nach
oben bzw. unten erstreckende Polstücke 3, 3'; 4, 4' angeformt sind. Die nach oben
bzw. unten weisenden Polstücke 3, 4 bzw. 3', 4' bilden dabei jeweils ein Polpaar (A
bzw. B). An den Enden der Polstücke sind jeweils in Richtung der Längsachse X des
Mittelteiles weisende flache Anformungen 5 vorgesehen. Durch diese Anformungen werden
die Polflächen 6 der Polstücke vergrößert, und weiterhin wird von den Anformungen
eine etwa U-förmige Ausnehmung 7 in den Stirnflächen der Magnetkernenden gebildet.
[0009] In der Darstellung der Fig. 2 ist der Magnetkern mit einem Spulenkörper 8 versehen,
auf den eine Erregerwicklung 9 gewickelt ist. Dabei ist der Spulenkörper entweder
aus zwei Halbschalen, die den Magnetkern umgreifen, zusammengefügt, oder der Spulenkörper
ist als Formspritzteil um den Magnetkern - unter Freilassung der Enden der Polstücke
- herumgespritzt.
Im Bereich des linken Endes des Spulenkörpers sind Kontaktstücke 10 vorgesehen, deren
wicklungsseitige Enden mit den Wicklungsanschlüssen der Erregerwicklung verbunden
sind. Dabei erstrecken sich die Kontaktstücke durch die U-förmige Ausnehmung 7 des
Magnetkernes.
[0010] Im Bereich des rechten Endes des Spulenkörpers ist ein Kontaktstück 11 vorgesehen,
das im wesentlichen innerhalb der U-förmigen Ausnehmung 7 des Magnetkernes angeordnet
und dort mit dem Magnetkernmaterial elektrisch leitend verbunden ist.
[0011] In der Fig. 3 ist das Magnetsystem in einen Halter 12 eingesetzt, und es sind messerartige
Ankerteile 13, 13' dargestellt, auf die die Polpaare A, B bei Bestromung der Erregerwicklung
9 einwirken. Die Ankerteile sind mit einer Ausnehmung 14 versehen, die mit einer Haltenase
15 am Kalter zusammenwirkt.Gegebenenfalls kann diese Haltenase auch direkt an einem
der Pole bzw. auf einer der Polflächen angeformt sein.
Beim Betrieb des Magnetsystemes werden die Ankerteile, die mit den Strick-, Wirk-
oder Webvorrichtungen einer Textilmaschine in Verbindung stehen, mechanisch in einem
bestimmten Abstand vor die Polpaare A bzw. B bewegt und bei Bestromung der Erregerwicklung
von den Polpaaren angezogen, bis sie direkt auf den Polflächen aufliegen. Dabei gelangt
die jeweilige Haltenase 15 in die Ausnehmung 14 im Ankerteil und hält dieses mittels
Verhakung so fest, daß das Ankerteil keine axiale Bewegung ausführen kann. Erst wenn
die Bestromung der Erregerwicklung abgeschaltet wird, fällt das Ankerteil ab, die
Verhakung löst sich und das Ankerteil kann in axialer Richtung Y bewegt werden.
[0012] In der Fig. 4 ist ein Magnetsystem mit einem modifizierten Magnetkern dargestellt.
Hierbei ist der Magnetkern längs der Längsachse X in zwei Teilkerne 1', 1'' und unter
Beibehaltung eines Spaltes 16 zusammengefügt. Dabei kann ggfs. vorgesehen sein, daß
in den Spalt eine Zwischenlage 17 aus nichtmagnetischem Material eingesetzt ist.
[0013] Diese Ausführungsform ist vorzugsweise für eine Anordnung vorgesehen, bei der auf
beiden Seiten des Magnetsystemes jeweils ein messerartiges Ankerteil 13, 13' vorgesehen
ist, das durch die Bestromung der gemeinsamen Erregerwicklung 9 gesteuert wird, wobei
durch die Trennung des Magnetkernes eine Rückwirkung der einen Magnetsystemseite auf
die andere Seite wesentlich verringert wird.
Wird z. B. bei Polpaar B das messerförmige Ankerteil 13' in einem bestimmten Abstand
dem Polpaar angeboten, zieht bei Bestromung der Magnetspule Polpaar B das Ankerteil
13' an und schließt den magnetischen Kreis dieser Seite. Die andere Seite mit Polpaar
A ist in diesem Zustand so gut wie nicht beeinflußt und ist in der Lage, das Ankerteil
13, wenn dieses zeitlich danach in einem bestimmten Abstand angeboten wird, ebenfalls
anzuziehen. (Die Feldlinien des Polpaares A sind nicht geschwächt, wenn zur gleichen
Zeit Polpaar B bereits das Ankerteil angezogen hat.)
[0014] Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Magnetsystem ist vorgesehen, daß der Magnetkern
1 mit einem zusätzlichen mittleren Polstück 18, 18' versehen ist. Dabei ist dann der
Spulenkörper zur Aufnahme von zwei Teilspulen (Erregerwicklungen 19, 19') ausgebildet.
Vorzugsweise werden die Teilspulen elektrisch in Gegenreihe geschaltet, oder es wird
jede Teilspule separat angesteuert.
[0015] In der Fig. 6 ist ein ähnliches Magnetsystem wie in der Fig. 5 dargestellt, wobei
die Polstücke (3, 4') an den Enden des Magnetkernes 1 jeweils nur zur Hälfte ausgebildet
sind. Der Übergang 20 vom jeweiligen Polstück zur jeweiligen Anformung 5 ist dabei
zur besseren Flußeinleitung gerundet ausgeführt. Diese letzte Maßnahme kann ggfs.
auch bei den Magnetkernen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen
sein.
[0016] Schließlich ist in der Fig. 7 noch ein Magnetsystem dargestellt, das auf die messerförmigen
Ankerteile 13, 13' einwirkt. Dabei ist zur Konzentrierung des magnetischen Flusses
und Erhöhung der Kraftwirkung auf das jeweilige Ankerteil hinter diesem jeweils ein
feststehendes Flußleitstück 21, 21' aus magnetisch leitendem weichmagnetischen Material
angeordnet. Dabei sind Klebschutzmittel auf der Oberfläche des Flußleitstückes vorgesehen,
um ein magnetisches "Kleben" zu verhindern. Dabei dient das Flußleitstück zum einen
zur Vergrößerung der Anzugskraft und zum anderen zur Entkopplung von Nachbarmagneten,
um deren gegenseitige Beeinflussung zu verhindern.
[0017] Vorzugsweise ist der Abstand der Polflächen des einen Kernendes geringer als der
Abstand der Polflächen des anderen Kernendes, so daß das Magnetsystem insgesamt eine
konische Form aufweist.
Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Polflächen
und ggfs. auch die Haltenasen oberflächengehärtet oder mit einer verschleißhemmenden
Beschichtung versehen sind.
1. Fang- und Haltemagnet mit einem doppel-T-förmigen weichmagnetischen Kern, der auf
seinem Mittelteil mit einem Spulenkörper mit einer Erregerwicklung versehen ist, und
wobei die Schenkel der T-förmigen Kernenden als Pole des Magneten jeweils zu den Längsseiten
des Magneten weisen und auf jeder Längsseite des Magneten ein Polpaar bilden, und
wobei die Polpaare jeweils auf ein flaches, messerartiges Ankerteil einwirken, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Pole bzw. Polflächen (6) eine sich in Richtung der Längsachse (X) des Magnetkernes
(1) nach außen hin erstreckende Anformung (5) (Verlängerung) aufweisen, wobei eine
etwa U-förmige Ausnehmung (7) in den Stirnseiten des Magnetkernes ausgebildet ist.
2. Fang- und Haltemagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in wenigstens einer der Ausnehmungen (7) der Stirnseiten des Magnetkernes Anschlußmittel
(10) wie z. B. Kontaktfedern für den elektrischen Anschluß der Erregerwicklung vorgesehen
sind, wobei die Anschlußmittel in das Spulenkörpermaterial eingepreßt oder umspritzt
sind.
3. Fang- und Haltemagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in wenigstens einer der Ausnehmungen (7) der Stirnseiten des Magnetkernes ein
Erdungskontakt (11) vorgesehen ist, der elektrisch leitend mit dem Magnetkern verbunden
ist.
4. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Polflächen des einen Kernendes geringer ist als der des anderen
Kernendes, wobei ein entsprechend angepaßter Spulenkörper vorgesehen ist, so daß der
Fang- und Haltemagnet in Richtung der Längsachse gesehen eine konische Form aufweist.
5. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (1) des Magneten aus zwei hälftigen Teilkernen (1', 1'') gebildet ist,
wobei die Trennung längs der Längsachse (X) des Kernes vorgesehen ist, und
daß die beiden Teilkerne unter Zwischenlage (17) eines nichtmagnetischen Mediums zusammengesetzt
sind.
6. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnetkern (1) mit zusätzlichen Polen (18, 18') versehen ist, die sich zwischen
den beiden äußeren Polen erstrecken, und
daß in den dabei gebildeten Wicklungsräumen jeweils Erregerspulen (19, 19') angeordnet
sind, die beim Betrieb des Magneten gegensinnig bestromt werden.
7. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnetkern (1) mit einem mittleren Polstück (18, 18') versehen ist, das jeweils
zu den Längsseiten des Magneten weisende Polflächen aufweist,
daß an den Stirnseiten des Magnetkernes jeweils nur eine Hälfte des T-förmigen Endes
als äußerer Pol ausgebildet ist, wobei die äußeren Polflächen in einander entgegengesetzte
Richtungen weisen, so daß die Polfläche des mittleren Polstückes und der jeweilige
äußere Pol jeweils ein Polpaar auf jeder Längsseite des Magneten bilden, und
daß für jedes Polpaar eine diesem zugeordnete Erregerwicklung vorgesehen ist.
8. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf mindestens einer Längsseite des Fang- und Haltemagneten eine Haltenase (15)
ausgebildet ist, und
daß die Polfläche sowie die Haltenase oberflächengehärtet und/oder mit einer verschleißhemmenden
Beschichtung versehen sind.
9. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß hinter dem längs- und querbeweglichen Ankerteil (13, 13') ein feststehendes, weichmagnetisches
Rückschlußteil (21, 21') vorgesehen ist, und
daß nichtmagnetische Klebschutzmittel zwischen dem Rückschlußteil und dem Ankerteil
vorgesehen sind.
10. Fang- und Haltemagnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spulenkörper aus zwei identischen Halb- bzw. Teilschalen besteht, die um den
Magnetkern herumgelegt sind, und
daß an den Teilschalen jeweils Rastelemente vorgesehen sind, die beim Zusammenfügen
der beiden Teile miteinander verrasten.