DE19855709A1 - Führungsstangen für eine Jaquard-Webeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Führungsstange nach der vorliegenden Erfindung ist gegenüber den bekannten Führungsstangen erheblich schmäler ausgebildet (statt 13 mm vorzugsweise 10 mm oder kleiner). Dies wird durch eine niedrigere Bauhöhe des in der Führungsstange (10) integrierten Magnetsystems erreicht. Das Magnetsystem weist einen im Querschnitt länglichen oder ovalförmigen Eisenkern (12) auf, um den die Erregerspule (14) gewickelt ist. Auf den beiden Stirnseiten des Eisenkern (12) liegen Polbleche (18) auf, die zueinander mit ihren Deckwandungen mit < 13 mm beabstandet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsstange für Jaquard-Web­ einrichtungen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1.

Solche Führungsstangen, auch Selektoren genannt, die in Ja­ quard-Webeinrichtungen nebeneinander und übereinander in gro­ ßen Stückzahlen eingesetzt werden, sind beispielsweise in G 9112552.9, EP 0494044 A1 und SK'277761 beschrieben worden.

Bei den Jaquard-Webeinrichtungen handelt es sich um eine fach­ bildende Vorrichtung zum Abweben großgemusterter Gewebe. Die Arbeitsweise der Jaquard-Webeinrichtungen beruht darauf, dass jeder Kettfaden einzeln gehoben oder gesenkt werden kann, wodurch der Musterungsvielfalt des zu webenden Gegenstandes praktisch keine Grenzen gesetzt sind.

Bei den mittlerweile entwickelten Jaquard-Webeinrichtungen werden elektronische Modularvorrichtungen mit Elektromagneten zur Steuerung des Hebens und Senkens der einzelnen Fäden ein­ gesetzt. An den Führungsstangen werden sogenannte Lamellen oder Platinen durch Messerbalken auf- und abbewegt. An die Platinen werden Rollenzüge angehängt. An die freien Enden der Rollenzugschnüre werden Harnischschnüre angehängt. Diese Har­ nischschnüre wiederum sind an die einzelnen Kettfäden gekop­ pelt. Wenn der Rollenzug angehoben ist, wird der an diesem Rollenzug angehobene Kettfaden aufgehoben. Um einen Kettfaden zu heben, muss eine Platine in seiner oberen Stellung gehalten werden. Zum Verständnis für die Funktionsweise der Jaquard- Webeinrichtungen wird auf die eingangs genannten Dokumente explizit zum Zwecke der Offenbarung Bezug genommen.

Bei den bisher bekannten Jaquard-Webeinrichtungen sind auf ei­ ner computergesteuerten PC-Platte eine Vielzahl von solchen Führungsstangen mit integrierten Magnetsystemen zum Anziehen der Jaquard-Lamellen angeordnet. Bei einem konkreten Ausfüh­ rungsbeispiel sind 22 solcher Führungsstangen nebeneinander angeordnet. Die Platinen selbst sind ebenfalls hintereinander angeordnet, so dass eine Jaquard-Webeinrichtung Hunderte von solchen Führungsstangen aufweist.

Der maximalen Packungsdichte sind durch die Bauhöhe der Füh­ rungsstangen Grenzen gesetzt. Dies deshalb, weil in den Füh­ rungsstangen jeweils ein Magnetsystem sitzt, das ausreichend groß dimensioniert werden muss, um bei Bestromung der Spulenanordnung des Magnetsystems für ein sicheres magneti­ sches Anziehen der Jaquard-Lamellen zu sorgen.

Bei den bekannten Führungsstangen von Jaquard-Webeinrichtungen werden, sofern die aus Blechmaterial bestehende Lamelle selbst magnetisch angezogen werden soll (vergleiche zum Beispiel SK 277761 und die Fig. 4 und 5 in EP 0494044 A1) jeweils zwei zueinander benachbart angeordnete Erregerspulen einge­ setzt, die zueinander in Reihe geschaltet sind. Diese beiden Erregerspulen sitzen jeweils auf einem Eisenkern mit kreis­ rundem Querschnitt. Das Magnetsystem wird komplettiert durch Abdecken der Stirnseiten der beiden Erregerspulen mit Pol­ blechen. Damit bei Bestromung der Erregerspulen eine ausrei­ chend hohe Magnetkraft zum Anziehen der Jaquard-Lamellen er­ zeugt wird und die Haltekraft darüber hinaus ebenfalls aus­ reichend hoch ist, musste bisher dieses bekannte Magnetsystem eine ausreichende axiale Höhe aufweisen. Die Windungszahl der beiden Erregerspulen lag beispielsweise bei 1420 und es musste mit einem Strom von etwa 115 mA bestromt werden, um eine Haltekraft von 0,42 N zu erzeugen. Die Bauhöhe des Magnet­ systems, das heißt die axiale Länge der Erregerspulen bzw. der Eisenkerne betrug hierbei etwa 13 mm. Die maximale Packungs­ dichte der Führungsstangen zueinander war somit vorgegeben.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

Die Erfindung hat das Ziel, die bekannten Führungsstangen von Jaquard-Webeinrichtungen so weiterzubilden, dass diese einen geringeren Bauraum benötigen und deshalb eine erhöhte Packungsdichte erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Führungsstangen mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen des Führungsstangens sind Gegenstand der Un­ teransprüche.

Der Führungsstangen nach der Erfindung beruht also im Wesent­ lichen darauf, einem im Querschnitt länglichen, quaderförmi­ gen oder mindestens annähernd ovalen Eisenkern als Trägerkör­ per für die Erregerspule vorzusehen. Um diesen mindestens annährend ovalen oder länglichen, quaderförmigen Trägerkörper ist eine einzige Erregerspule gewickelt. Der Eisenkern und die Erregerspule haben dabei eine axiale Bauhöhe, die es er­ laubt, dass die auf den sich gegenüberliegenden Außenflächen des Eisenkerns befindlichen Polbleche mit ihren Deckenwandun­ gen zueinander in einem Abstand von < 13 mm befinden.

Das in Führungsstangen integrierte, neuartige Elektromagnet­ system zeichnet sich im Vergleich zu den bisher bekannten Elektromagnetsystemen mit zwei zueinander beabstandeten Er­ regerspulen durch eine optimalere Feldverteilung des bestrom­ ten Elektromagnetsystems aus. Dies liegt im Wesentlichen dar­ an, dass durch die Verwendung nur einer einzigen ovalen Er­ regerspule die Feldlinien gleichmäßig um die Spule herum ver­ laufen. Bei den beiden im Abstand befindlichen Erregerspulen nach dem Stand der Technik war es dagegen so, dass sich im Zwischenraum zwischen diesen beiden Spulen die Feldlinien­ kräfte gegenseitig aufgehoben haben, so dass in der Mitte der beiden Spulen keine oder nahezu keine Magnetkraft vorhanden war.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Eisenkern und die auf den Eisenkern gewickelte Erregerspule insgesamt eine Bauhöhe von < 10 mm, vorzugsweise 7 oder 8 mm aufweisen, so dass sich die Deckenwandungen der an den beiden Stirnseiten des Eisenkerns und der Erregerspule aufgesetzten Polbleche ebenfalls in einem Abstand von < 10 mm befinden. Durch die niedrigere Bauhöhe des gesamten Elektromagnetsy­ stems ist sichergestellt, dass sich im Vergleich zu den bis­ her bekannten Führungsstangen eine Packungsdichtenerhöhung von < 20% erreichen läßt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Eisenkern einteilig ausgebildet ist. Ein solcher einteiliger Eisenkern, der eine ovale oder langgestreckte Quaderform auf­ weist, kann beispielsweise aus dem Vollen gearbeitet werden. Eine andere Möglichkeit zur einteiligen Herstellung eines solchen Eisenkerns besteht in der Sinterung bzw. in der neu­ artigen MIM-(Metal Injection Molding)-Technologie.

Es ist jedoch auch möglich, den Eisenkern mehrteilig zu ge­ stalten. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass zwei oder mehrere, im Querschnitt kreisrunde Metallstangen­ elemente nebeneinander gereiht werden. Es können auch zwei Quader mit einseitiger Abrundung aneinandergereiht werden.

Die auf den sich gegenüberliegenden Stirnseiten des Eisen­ kerns bzw. der Erregerspule angeordneten Polbleche sind vor­ zugsweise im Querschnitt U-förmig gestaltet. Die Polbleche können durch Press-, Kleb-, Niet- und/oder Schweißverbindun­ gen mit dem Eisenkern verbunden sein. Das Polblech ist vor­ zugsweise ein Stanz-Biegeteil.

In einer anderen Ausbildung der Erfindung ist das Polblech einstückig mit dem Eisenkern hergestellt. Eine Herstellart hierfür ist die oben bereits erwähnte MIM-Technologie.

Die einstückige Herstellung von Polblech und Eisenkern kann beispielsweise derart erfolgen, dass eines der Polbleche zu­ sammen mit dem Eisenkern einstückig hergestellt wird und auf der noch freien Stirnseite des Eisenkerns ein Polblech in herkömmlicher Weise durch Stanzen, Nieten, Kleben oder Auf­ pressen befestigt wird. Eine andere Variante besteht darin, dass einstückig an die beiden sich gegenüberstehenden Pol­ bleche jeweils ein Teil des Eisenkerns angeformt wird und die beiden Eisenkernteile dann möglichst luftspaltfrei ineinandergefügt werden.

Die Polblechdicke oder Polplattendicke beträgt etwa 1 mm.

Der Führungsstangen nach der Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 verschiedene perspektivische Ansichten einer aus­ schnittsweise gezeigten Führungsstange nach dem Stand der Technik zum Einsatz in Jaquard-Webein­ richtungen,

Fig. 2 ein Beispiel eines langgestreckten bzw. ovalen Ei­ senkerns mit aufgewickelter Spule in perspektivi­ scher Darstellung für ein Magnetsystem bei einer Führungsstange nach der Erfindung,

Fig. 3 die Darstellung von Fig. 2 mit aufgesetztem Pol­ blech,

Fig. 4 die Schnittdarstellung eines Magnetsystems mit zwei zueinander beabstandeten Erregerspulen und aufge­ setzten Polblechen bei einem in einer Führungsstan­ ge eingesetzten Magnetsystem nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 die Schnittdarstellung eines Magnetsystems für eine Führungsstange nach der Erfindung mit im Vergleich zum Magnetsystem in Fig. 4 deutlich reduzierter Bauhöhe, und

Fig. 6 beispielhaft die Kraft-Luftspalt-Kennlinien bei einem Magnetsystem nach dem Stand der Technik und einem Magnetsystem gemäß vorliegender Erfindung.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

In Fig. 1 ist in verschiedenen Ansichten jeweils eine Füh­ rungsstange 10 mit ihrem oberen Teil ausschnittsweise in per­ spektivischer Darstellung gezeigt. In dem oberen Teil der Führungsstange 10 ist ein Elektromagnetsystem integriert. Bei der bekannten Führungsstange 10 gemäß Fig. 1 weist das Elek­ tromagnetsystem zwei zur Längsachse der Führungsstange 10 zueinander beabstandete Eisenkerne 12 auf, die einen kreis­ runden Querschnitt haben. Um diese beiden Eisenkerne 12 ist jeweils eine Erregerspule 14 gewickelt. Die beiden Erreger­ spulen 14, die jeweils etwa eine Windungszahl von 1400 auf­ weisen können, sind zueinander in Reihe geschaltet und über nicht dargestellte Zuleitungen mit einer Stromquelle verbind­ bar. Die Eisenkerne 12 mit darübergewickelten Erregerspulen 14 sitzen in einem Hohlraum der Führungsstange 10 und damit zwischen den beiden Deckenwandungen 10a und 10d und den bei­ den gegenüberliegenden Seitenwandungen 10b und 10c. Auf den beiden Stirnseiten der Eisenkerne 12 und der Erregerspulen 14 sitzt jeweils ein Polblech 18 auf. Dieses Polblech 18 verfügt über eine Deckenwandung 18a, die durch Niet-, Schweiß-, Kleb- oder Pressverbindung mit den oberen Stirnflächen der Eisen­ kerne 12 feststehend verbunden ist. Die Deckenwandung 18a schließt etwa bündig mit der Deckenwandung 10a der Führungs­ stange 10 ab.

U-förmig von dieser Deckenwandung 18a des Polbleches 18 er­ strecken sich zwei Seitenwandungen 18b, 18c, die zueinander beabstandet sind, nach unten weg. Diese beiden Seitenwandun­ gen 18b und 18c des Polbleches 18 schließen wiederum bündig mit den Seitenwandungen 10b und 10c des Führungsstangen ab.

Ein zweites Polblech 18 ist auf den gegenüberliegenden Stirn­ seiten der Eisenkerne 12 ebenfalls angeordnet, jedoch nur strichliert in Fig. 1 gezeigt. Anzumerken ist in diesem Zu­ sammenhang, dass in Fig. 1 die Führungsstangen 10 jeweils entlang ihrer Symmetrieebene geschnitten ausschnittsweise dargestellt sind. Die gesamte Führungsstange 10 ist in seinem oberen Teil mit dem integrierten Elektromagnetsystem in einer der Darstellungen von Fig. 1 strichliert angedeutet.

In an sich bekannter Weise liegen an den beiden Seitenwänden 10b und 10c der Führungsstange 10 Jaquard-Lamellen oder Pla­ tinen 16 an. Diese Jaquard-Lamellen 16 befinden sich bei nichterregtem Elektromagnetsystem, das heißt nicht von Strom durchflosssenen Erregerspulen 14, mit einem Luftspalt L be­ abstandet zu den Seitenwänden 18b und 18c der Polbleche 18. Werden dagegen die Erregerspulen 14 von Strom durchflossen, baut sich ein Magnetfeld auf, durch welches die Jaquard-La­ mellen 16 an die Seitenwände 18b und 18c der Polbleche 18 angezogen werden.

Durch das Anziehen der Jaquard-Lamellen 16 an die Seitenwände 10b, 10c bzw. 18b und 18c rutschen die Öffnungen in den Ja­ quard-Lamellen 16 an Haltehaken, die in Fig. 1 nicht näher dargestellt sind.

Die Bauhöhe der bekannten Führungsstangen 10 ist durch die axiale Erstreckung der Eisenkerne 12 und der darum gewickel­ ten Erregerspulen 14 samt aufgesetzten Polblechen 18 vorgege­ ben. Die Bauhöhe beträgt bei den bisher bekannten Führungs­ stangen 10 etwa 13 mm.

In den Fig. 2 und 3 ist in perspektivischer Darstellung ein Eisenkernsystem gezeigt, wie es in den Führungsstangen 14 erfindungsgemäß eingesetzt ist. Es ist jetzt ein einziger Eisenkern 12 vorgesehen, der länglich bzw. ovalförmig im Querschnitt gebildet ist. Um die Umfangsfläche dieses läng­ lichen oder ovalförmigen Eisenkerns 12 ist die Erregerspule 14 gewickelt, die folglich auch eine ovale Kontur aufweist. Auf den beiden Stirnseiten des Eisenkerns 12 bzw. der Erre­ gerspule 14 sitzt jeweils ein Polblech 18 auf, von dem in Fig. 3 nur das obere Polblech 18 gezeigt ist.

Obwohl der längliche bzw. ovalförmige Eisenkern 12 einstückig ausgebildet sein kann, liegt es im Rahmen der Erfindung, den Eisenkern 12 mehrteilig, zum Beispiel zweiteilig, zu gestal­ ten. Dies ist in Fig. 2 oben angedeutet. Dort sind jeweils im Querschnitt kreisrunde Eisenstangenteile nebeneinander aufgereiht. Neben solchen aneinandergereihten Eisenkernteilen 12a ist es auch möglich, dass eine Vielzahl von Eisendrähten so zueinander gepackt wird, dass die in Fig. 2 dargestellte, längliche bzw. ovale Querschnittsform des Eisenkerns 12 zu­ stande kommt. Eine bevorzugte Ausführung besteht in der Ne­ beneinanderreihung von zwei Quadern mit einer abgerundeten Endkante.

In Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines solchen Elektromag­ netsystems gezeigt. Auf den sich gegenüberliegenden Stirnsei­ ten der Erregerspule 14 sitzen die Deckenwandungen der beiden Polbleche 18a. Die zueinanderzeigenden Seitenwandungen 18b der Polbleche 18 überdecken die Umfangsfläche der Erregerspu­ le 14 teilweise. Der Abstand zwischen den Deckenwandungen 18a der beiden Polbleche 18 beträgt weniger als 10 mm, zum Bei­ spiel 7 oder 8 mm.

In Fig. 4 ist im Vergleich dazu eine Seitenansicht eines herkömmlichen Magnetsystems in einer Führungsstange nach dem Stand der Technik dargestellt. Der Abstand zwischen den bei­ den Deckenwandungen 18a der Polbleche 18 beträgt hier zum Beispiel 13 mm. Es sind deutlich die zueinander beabstandeten Erregerspulen 14 erkennbar. Ein Vergleich der beiden Fig. 4 und 5 zeigt, dass bei reduzierter Bauhöhe des Elektromag­ netsystems deren Längenerstreckung annähernd gleich ist.

In Fig. 6 sind die Kraft-Luftspalt-Kennlinien des Elektro­ magnetsystems bei einer Führungsstange 10 nach dem Stand der Technik (vergleiche Fig. 4) und des Magnetsystems (verglei­ che Fig. 5) einer Führungsstange nach der Erfindung gra­ phisch dargestellt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Luftspalt der Jaquard-Lamelle 16 zur Seitenwandung der Pol­ bleche 18 im nichterregten Zustand der Erregerspulen in bei­ den Fällen 0,25 mm beträgt. Der Erregerstrom beträgt konstant etwa 130 mA. Es ist deutlich zu erkennen, dass bei einem Luftspalt von 0,25 mm die durch das Elektromagnetsystem nach der Erfindung erzeugte Magnetkraft deutlich höher als die durch das bekannte Magnetsystem erzeugte Magnetkraft ist. Während die Magnetkraft bei 0,25 mm Luftspalt im neuen Ma­ gnetsystem < 2 N ist, beträgt diese bei dem Magnetsystem nach dem Stand der Technik lediglich 1,6 N. Anhand des Kurvenver­ laufes ist erkennbar, dass diese erhöhte Magnetkraft bis zu einem Luftspalt von etwa 2 mm beibehalten bleibt.

Diese erhöhte Magnetkraft bei gleichem Luftspalt ist durch die optimalere Feldverteilung bei dem Magnetsystem nach der Erfindung sichergestellt.

Bezugszeichenliste

10

Führungsstange

12

Spulenkern, Eisenkern

14

Erregerspule

16

Lamelle

18

Polblech

10

a Deckenwand

10

b Seitenwand

10

c Seitenwand

10

d Deckenwand

18

a Deckenwand

18

b Seitenwand

18

c Seitenwand

18

d Deckenwand
L Luftspalt
F Kraft

Claims (13)

1. Führungsstange für eine Jaquard-Webeinrichtung mit einem innerhalb des Führungsstangens (10) integrierten Elektro­ magnetsystem, das eine auf einem Trägerkörper gewickelte Spu­ lenanordnung aufweist und von Polblechen (18) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger­ körper ein Eisenkern (12) mit mindestens annährend ovaler Um­ fangsfläche ist, dass um die Umfangsfläche eine die Spulenan­ ordnung bildende Erregerspule (14) angeordnet ist, und dass die Polbleche (18) auf den sich gegenüberliegenden Außenflä­ chen des Eisenkern (12) jeweils mit ihren Deckenwandungen aufliegen und die Deckenwandungen (18a, 18d) der Polbleche (18) einen Abstand zueinander von < 13 mm aufweisen.

2. Führungsstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Deckenwandungen (18a, 18d) der Polbleche (18) < etwa 10 mm, insbesondere etwa 8 oder 7 mm beträgt.

3. Führungsstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisen­ kern (12) einteilig ausgebildet ist.

4. Führungsstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisen­ kern (12) mehrteilig, mindestens jedoch zweiteilig ausgebil­ det ist.

5. Führungsstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mehr­ teilige Eisenkern (12) eine Vielzahl von aneinandergereihten Eisenteilen (12a) mit jeweils rundem Querschnitt aufweist.

6. Führungsstange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pol­ bleche (18) U-förmig gebildet sind.

7. Führungsstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pol­ bleche (18) Stanz-Biegeteile sind.

8. Führungsstange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pol­ bleche (18) durch Press-, Kleb-, Niet- und/oder Schweißver­ bindungen an dem Eisenkern (12) des Magnetsystems befestigt sind.

9. Führungsstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pol­ bleche (18) mit dem Eisenkern (12) einstückig verbunden sind.

10. Führungsstange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Polblech (18) mit einem Teil eines Eisenkerns (12) einstückig verbunden ist.

11. Führungsstange nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Pol­ blech (18) mit dem Eisenkern (12) oder Eisenkernteil einstückig durch MIM-Technologie (Metal Injection Molding) herge­ stellt ist.

12. Führungsstange nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pol­ bleche (18) eine Dicke von ≦ etwa 1,0 mm aufweisen.

13. Führungsstange nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erre­ gerspule (14) eine Wicklung aus Kupfer ist.