CN101068959A - 用于引导丝束的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于引导丝束的装置，具有多个悬伸地保持在机架壁上的辊子和用于同步地驱动所述辊子的成组驱动装置。为了对不同的应用场合提供灵活的驱动，根据本发明，所述成组驱动装置具有直接与所述辊子中的一个辊子相连的电机，其中，为了同步地运行，所述辊子通过一个或多个传动装置彼此相连。

Description

用于引导丝束的装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于引导丝束的装置。

背景技术

在由熔融合成纤维制造短纤维时，已知丝束或由多个丝束构成的丝条分别通过多个彼此错开布置的辊子引导，以从纺丝装置中牵引出来或进行拉伸，以产生较高的牵引力或高的拉伸力。此时，丝束以在辊子的外周上的部分包绕或按多重包绕被引导。这种用于引导丝束的装置例如由WO03/097908已知。这里，所述辊子悬伸地保持在一机架壁上。这里，辊子的驱动可以由多个与辊子相配的单独驱动装置或一成组驱动装置实现。具有单独驱动装置的辊子的构型与成组驱动装置的构型相比需要高得多的设备花费。这种目前为止用于一组辊子的已知成组驱动装置通常是基于传动装置的，所述传动装置由于预先限定的机械装置只具有较窄的、用于驱动辊子的应用可能性。

发明内容

因此本发明的目的是，这样来改进开头所述类型的、用于引导丝束的、具有用于多个辊子的成组驱动装置的装置，即，对于不同的应用场合可以灵活地驱动所述辊子。

本发明的另一个目的是，提供一种具有尽可能紧凑的并且基本上不需要维护的成组驱动装置的、用于引导丝束的装置。

按照本发明这个目的通过具有权利要求1特征的装置来实现。

本发明有利的改进结构通过从属权利要求的特征和特征组合限定。

本发明的特征在于，在辊子和驱动电机之间存在直接的连接。通过直接驱动可以快速介入，以改变或校正辊子的转速。

为此所述辊子中的一个直接与电机相连。这里驱动功率用于同时同步地驱动所有相邻的辊子。为此所述辊子相互之间用一个或多个传动装置相连。

为了保持成组驱动装置的结构单元尽可能紧凑，电机优选直接与所述辊子中的一个的驱动轴连接。由此可以省去全部中间传动装置，从而可以实现最高的效率。

为了在引导丝束时可以在较低的转速下在辊子上调整出较高的转矩，电机优选由所谓的永磁电机形成。为此，所述电机设计成同步电机，在所述同步电机中环形的转子装有多个永磁体。可以在内部产生强烈而稳定的磁场，即使在关闭其它场时也可以保持所述磁场。

为了在较小的转速下传递高转矩，所述同步电机有利地具有中空轴接纳部以与转子上的一轴段连接，所述轴段可以插入所述中空轴接纳部中。

这里所述轴段可以直接位于驱动轴的一个端部上或也可以位于一中间轴的一个端部上，所述中间轴以相对的端部与驱动轴相连。因此，根据安装可能性和空间需求的不同，可以实现各种独特的驱动方案。

为了在辊子上保持规定的周向速度，本发明的一个改进方案是特别有利的，在这种改进方案中，电机与一控制装置相连，所述控制装置至少与一个配设给一个辊子的传感器结构连接。因此在所述控制装置的内部可以将由传感器结构检测到的所述辊子的所述驱动轴中的一个的转速实际值或直接将所述辊子中的一个的周向速度与相应规定的额定值相比较，并对其进行持续的调整。由此，特别可以确保引导丝束所需要的处理均匀性。

为了避免过载现象，在电机和辊子之间的传动链(Antriebsstrang)中有利地布置一个联轴器/离合器。这里钢盘联轴器/钢盘离合器(Stahllamellenkupplung)证明是特别合适的。

为了将施加在一个驱动轴上的直接驱动同步地传递到辊子相邻的驱动轴上，驱动轴优选分别配设有一齿轮，所述齿轮彼此相互接合。因此，可以没有打滑地以相同的转速驱动每个所述驱动轴。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明的装置的几个实施例。

附图表示：

图1示意示出按本发明的装置的第一实施例的侧视图；

图2示意示出图1的实施例的横向剖视图；

图3示意示出按本发明的装置的另一个实施例的横向剖视图；

图4示意示出用于直接驱动辊子的电机一个实施例的横向剖视图。

具体实施方式

图1和2中示意性示出按本发明的装置的第一实施例。图1示出所述装置的侧视图，而图2示出其横向剖视图。如果没有明确说明参考哪一个附图，以下说明对两个附图都适用。

在机架壁2上设置有多个相互错开布置的辊子1.1至1.5。辊子1.1至1.5悬伸地保持在机架壁2上，并通过驱动轴4.1至4.5可旋转地支承在支架壁2中。每个驱动轴4.1至4.5在支承段都具有一齿轮5.1至5.5，所述齿轮固定地与相应驱动轴4.1至4.5的外周相连。齿轮5.1至5.5设计成相同的并且彼此接合。

如图1所示，成组驱动装置3具有一电机6以驱动辊子1.1至1.5。电机6与驱动轴4.2的自由端相连，所述驱动轴以其相对的端部驱动辊子1.2。为了控制电机6设有控制装置8，所述控制装置与传感器结构9连接。传感器结构9在机架壁2的内部布置在驱动轴4.2的附近，一测量用于驱动辊子1.1至1.5的驱动转速。驱动轴4.2通过轴承7.1和7.2可旋转地支承在机架壁2中。与辊子1.3相连的驱动轴4.3保持在驱动轴4.2的上方。在驱动轴4.3的外周上保持有齿轮5.3，所述齿轮与固定在驱动轴4.2上的齿轮5.2相互接合。

在图1和2所示的装置运行时，向控制装置8发出额定规定值以控制电机6。这里额定规定值可以以周向速度或转速的形式发出。在起动电机6时，驱动所述驱动轴4.2，并由此直接驱动与驱动轴4.2相连的辊子1.2。同时通过相互接合的齿轮5.1至5.5，将驱动轴4.2的转动同步地传递到相邻的驱动轴4.1、4.3、4.4和4.5上。由此以相同的周向速度驱动辊子1.1、1.2、1.3、1.4和1.5。

如图2所示，在运行状态中，丝束10通过部分包绕在辊子1.1至1.5上而被连续地引导，并例如从纺丝装置中牵引出来或在两个具有多个辊子的、相邻的装置之间被拉伸。图2所示的辊子数量只是对此进行举例。因此同样可以通过这种成组驱动装置驱动2、3、4个或也可以是更多个辊子。

为了进行监控，由传感器结构9持续地测量驱动轴4.2的驱动转速，并以信号的形式将其发送给控制装置8。在控制装置8的内部进行实际值-额定值比较，从而可直接通过改变或校正电机6来消除可能的差速现象。因此辊子1.1至1.5上调整出的周向速度在整个运行期间可以基本上保持恒定。

在引导丝束或丝束组时，优选采用具有调温辊外壳的辊子。此时，通常通过驱动轴的自由端向辊子输送调温流体，并重新将其排出。对于这种辊子，不可能直接将电机连接到驱动轴的自由端上。为了尽管如此仍然能够实现直接驱动，在图3中示出本发明装置的另一个实施例。在图3中，以横向剖视图示意性示出所述装置。这里同样可以并排地在机架壁上保持2、3、4、5或6个辊子，如图2所示的那样。

在图3所示的实施例中，连同其相配的驱动轴4.2和4.3示出辊子1.2和1.3。其它这里没有示出的辊子可能如对于根据图1和图2的实施例说明的辊子那样，前后顺序地排列在机架壁2上。

辊子1.2和1.3的驱动轴4.2和4.3支承机架壁2上，并以其自由端在机架壁2的背侧伸出。驱动轴4.2和4.3的自由端通常提供用于对辊子进行调温的连接可能性。

在机架壁2的内部，驱动轴4.2和4.3分别具有一齿轮5.2和5.3，所述齿轮相互啮合。驱动轴4.2在外周上具有一第二齿轮13，该齿轮与一固定在一中间轴11上的齿轮14相接合。所述中间轴11可旋转地支承在机架壁2中，并以其驱动端部在机架壁2的背侧伸出。这里中间轴11的驱动端部通过一联轴器/离合器(Kupplung)15与电机6的转子轴16相连。离合器15在该实施例中设计成双铰链钢盘联轴器/离合器，以例如当在辊子1.2和1.3上形成线卷(Wickel)时避免电机6上出现过载。

在图3所示的实施例中，辊子1.2和1.3的直接驱动这样进行，即，直接通过电机6的转子轴16以规定的驱动转速驱动中间轴11。中间轴11的转动直接传递到驱动轴4.2上。为此，彼此接合的齿轮13和14在其直径上设计成相同的。同时通过齿轮5.2和5.3的传递实现对第二驱动轴4.3以及其它这里未示出的驱动轴进行驱动。因此通过电机6以相同的周向速度直接驱动辊子1.2和1.3。

在图1至3所示的实施例中，分别示出作为用于使辊子彼此连接的传动装置的齿轮副。但原则上存在这样的可能性，即，例如在驱动轴的轴间距较大时，例如通过传动链连接各齿轮。通过也可以采用其它常见的传动装置，例如带传动。这里应该考虑到，在周向速度相同时，在各驱动轴之间没有设置任何变速传动级。对于在各辊子上希望有小的周向速度的情况，可以在在驱动轴之间传动时形成单个的增速传动级(bersetzungsstufe)或减速传动级(Untersetzungsstufe)。

在图1至3所示的本发明装置的实施例中，为了直接驱动辊子，优选采用还作为所谓的扭矩电机已知的大转矩永磁电机。

图4中示出驱动轴和电机之间的连接部的一个实施例，如在按图1和2的实施例中就可以设计成这样。

电机6具有中空轴接纳部20，所述中空轴接纳部中插入驱动轴4.2或者可选地转子轴16的轴段17。中空轴接纳部20在电机6的壳体18中形成。在壳体18中固定有环形的定子19。定子19包围在定子19的内部环形形成的转子23，所述转子在周向上携带多个并排布置的永磁体。在图3所示的横向剖视图中，示出了永磁体24.1和24.2。转子20通过轴承25可旋转地支承在壳体18中。转子23在一个端侧与一环形套筒22的凸缘固定地相连。环形套筒22不可相对转动地与轴段17的外周连接。轴段17通过轴承21支承在壳体18中。

对于控制永磁电机常用的传感器结构例如位置传感器或速度传感器这里不进行详细说明，因为电机技术的新发展已经产生这种电机的无传感器的变型方案，在这些方案中可以通过软件来进行调节。

图4中设计成同步电机的电机是一种优选的用于驱动辊子的驱动变型方案。使用具有气隙中的恒定的磁通量的永磁电机使得可以在低转速下输出高功率。由此，永磁电机特别适合于驱动用于引导丝束的辊子。

根据本发明的装置的特征在于低噪声的总系统，所述总系统由于成组驱动装置良好的调节特性在对丝束的引导中具有高度的处理均匀性。

                           附图标记表

1.1、1.2、1.3、1.4、1.5  上部辊子

2                        机架壁

3                        成组驱动装置

4.1、4.2、4.3、4.4、4.5  驱动轴

5.1、5.2、5.3、5.4、5.5  齿轮

6                        电机

7.1、7.2                 轴承

8                        控制装置

9                        传感器结构

10                       丝束

11                       中间轴

12.1、12.2               轴承

13                       齿轮

14                       齿轮

15                       离合器

16                       转子轴

17                       轴段

18                       壳体

19                       定子

20                       中空轴接纳部

21                       轴承

22                       环形套筒

23                       转子

24.1、24.2               永磁体

25                       轴承

Claims (10)

1.用于引导丝束(10)的装置，具有多个悬伸地保持在机架壁(2)上的辊子(1.1...1.5)和用于同步地驱动所述辊子(1.1...1.5)的成组驱动装置(3)，其特征为：所述成组驱动装置(3)具有直接与所述辊子中的一个辊子(1.2)相连的电机(6)，其中，为了同步地运行，所述辊子(1.1...1.5)通过一个或多个传动装置(5.1...5.9)彼此相连。

2.权利要求1所述的装置，其特征为：每个所述辊子(1.1...1.5)与多个驱动轴(4.1...4.5)中的一个相连，所述驱动轴中的一个驱动轴(4.2)直接与电机(6)连接。

3.按权利要求1或2所述的装置，其特征为：所述电机(6)设计成同步电机，所述同步电机分别具有一装有多个永磁体(24.1、24.2)的环形转子(23)。

4.按权利要求3所述的装置，其特征为：所述同步电机(6)具有一中空轴接纳部(20)以连接转子(23)上的轴段(17)，所述轴段(17)可以插入所述中空轴接纳部。

5.按权利要求4所述的装置，其特征为：所述中空轴接纳部(20)直接在驱动轴(4.2)的一个端部上形成。

6.按权利要求4所述的装置，其特征为：所述轴段(17)在一中间轴(11、16)上形成，所述中间轴以相对的端部与驱动轴(4.2)相连。

7.按权利要求6所述的装置，其特征为：为了同步运行，所述中间轴(11)和至少一个所述驱动轴(4.2)由一传动装置(13、14)相互连接。

8.按权利要求1至7之任一项所述的装置，其特征为：所述电机(6)与一控制装置(8)相连，至少一个辊子(1.2)配设有用于确定驱动转速的传感器结构(9)，所述传感器结构(9)与控制装置(8)相连。

9.按权利要求1至8之任一项所述的装置，其特征为：在电机(6)和辊子(1.2)之间的传动链中布置一联轴装置(15)。

10.按权利要求1至9之任一项所述的装置，其特征为：为了同步地进行转速传递，所述驱动轴(4.1...4.5)分别配设有一个齿轮(5.1...5.5)，其中相邻辊子(1.1...1.5)的相邻齿轮(5.1...5.5)彼此接合。

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