CZ357597A3

CZ357597A3 - Hnací a úložné zařízení pro dopravní válec textilních vláken

Info

Publication number: CZ357597A3
Application number: CZ973575A
Authority: CZ
Inventors: Anton Dr. Ing. Paweletz
Original assignee: Skf Textilmaschinen-Komponenten Gmbh
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1998-06-17
Also published as: DE19746124A1; DE19746124C2; CH692300A5; DE29620736U1; US6209305B1

Description

Oj.

Hnací a úložné zařízení pro dopravní válec textilních vláken

Oblast techniky

Vynález se týká hnacího a úložného zařízení pro dopravní válec textilních vláken, zejména pro podávači válec dopřádacího stroje pro předení s otevřeným koncem.

Dosavadní stav techniky

Podávači válec dopřádacího stroje na předení s otevřeným koncem přivádí vlákenný materiál, který se má spřádat, ke stroji. Pro dopravu vlákenného materiálu jsou zapotřebí relativně velké příčné síly. V praktických podmínkách přádelenského provozu mohou při montáži, údržbě nebo obsluze stroje sporadicky také vzniknout velká radiální a axiální zatíženi. Přesnost oběhu podávacího válce rozhoduje o kvalitě zhotovované nité. Pro automatické zapřádání je velkou vý-> hodou pohon podávacího válce nezávislý na pohonu ostatních částí, jako pohonu rotoru a ojednocovacího válce. Dosud se zpravidla podávači válce více spřádacích jednotek pohánějí centrálně mechanicky. Individuální ovládání jednotlivých podávačích válců spřádacích jednotek je tak možné pouze v omezené míře.

Pomocí elektricky řízené brzdicí spojky se dá podávači válec spouštět při zapřádání a při přetrhu nitě vyřazovat z provozu. Taková spojka však umožňuje pouze dva provozní stavy, a to otáčeni s otáčkami centrálního pohonu nebo zastavení. Regulace otáček kupříkladu při zapřádání není možná. Byly proto také již navrženy jednotlivé motorové pohony pro podávači válce, které jsou podstatně flexibilnější a s nimiž se dají dosahovat vyšší kvality příze. U známých jednotlivých motorových pohonů je však buď uložen podávači

I

-2válec na hnacím hřídeli motoru, v důsledku čehož jsou sily působící na podávači válec plně přenášeny na ložiska motoru a silně omezují jejich životnost, nebo jsou při samostatném upevnění hřídele a motoru vzájemně odpojeny. Takové odpojení však klade relativně velké nároky na prostor. Kromě toho jsou nadále ložiska motoru vystavena příčným silám. Samotné krokové motory jsou přitom tuze upevněny na stroji. Problémy s kmitáním a hlučnost v oblasti rezonance motoru představují u strojů s 200 až 300 hnacích jednotek vážný problém.

Podstata vynálezu

Pro odstranění nedostatků navrhuje vynález hnací a úložné zařízení pro dopravní válec textilních vláken, zejména pro podávači válec dopřádacího stroje pro předení s otevřeným koncem, které se podle vynálezu vyznačuje tím, že válec je poháněn elektromotorem, jehož hnací hřídel přenáší svůj točivý moment na dopravní válec, přičemž dopravní válec je uložen v axiálním a radiálním;směru ná části, mechanicky plně odpojené od hnacího hřídele motoru. Hnací hřídel motoru zde tedy současně neslouží pro uložení dopravního válce. Při přenášení _: točivého _ momentu mezi hnacím hřídelem motoru a dopravním válcem musí hnací hřídel motoru přijímat pouze tangenciální síly, a nikoliv relativně silné radiální a axiální síly, které působí na dopravní válec. Ložiska motoru jsou proto jen málo zatížena a mají proto odpovídajícím způsobem delší životnost.

S výhodou může být elektromotor krokový motor, zejména hybridní krokový motor, který-se dá velmi přesně řídit. Hybridní krokové motory· se kromě toho vyznačují velmi malými reakčními dobami a velkým brzdicím momentem, což je potřebné zejména při přetrhu nitě. Navržená hnací zařízení jsou ob-

-3zvláště úsporná z hlediska nároků na místo a dají se velmi jednoduše montovat na nosnou desku. Přitom je výhodné, že motor může být uložen v axiálním a radiálním směru uložen na nosné desce pružně. Tím je možné nastavování optimálního chování motoru nebo celé jednotky motoru a úložného zařízení z hlediska kmitání. Dá se tím .dosáhnout mimořádně vysoká klidnost dopravních válců a motorů, což se akusticky projeví i \ jen velmi malou hladinou hluku.

Při výhodném provedení mohou být motor a dopravní válec uloženy na opačných stranách nosné desky. Dopravní válec je v axiálním a radiálním směru uložen na úložném dutém hřídeli, ukotveném v průchozím otvoru nosné desky.

V první variantě provedení hnacího a úložného zařízení může být hnací hřídel motoru prostrčen skrz průchozí otvor v nosné desce a skrz úložný dutý hřídel dopravního válce a být na svém konci pružně spojen přes unášecí prvky s vnitřní válcovou částí válce. Při tomto Uspořádání jsou zapotřebí pouze malé nároky na prostor pro zařízení. Dopravní válec může být uložen, pomocí valivého, uložení a obíhat na úložném dutém hřídeli.

Další výhody se mohou dosáhnout tím, že úložný dutý hřídel a dopravní válec tvoří jednotku, která je v axiálním směru fixována magnety na nosné desce. Tím je umožňována mimořádně jednoduchá montáž úložného zařízení. Vzniká v axiálním směru západkový mechanismus. Také uvolňování dopravního válce ze zařízení, jakož i popřípadě výměna motoru je potom obzvláště jednoduchá.

Nejméně jeden unášecí prvek může být pružně spojen

s hnacím hřídelem motoru nebo vnitřní válcovou částí dopravního válce. Pružnost by přitom měla být v radiálním a axiálním směru vysoká, zatímco v axiálním směru nízká. Tím se však dá při dobrém přenášení točivého momentu dosáhnout odpojení mezi hnacím hřídelem motoru a dopravním válcem z hlediska kmitání.

Další výhodou tohoto uspořádání je, že oba úložné systémy pracují prostřednictvím dvou mechanicky od sebe odpojených os dopravního válce a hnacího hřídele motoru, které se radiálně a axiálně vzájemně· nezatěžují. Místo přímého přenášení točivého momentu mezi hnacím hřídelem a dopravním válcem může hnací hřídel motoru svůj točivý moment také přenášet přes převod na dopravní válec. Převod může být přitom navržen tak, že pro néj nejsou zapotřebí žádná další úložná místa. Použití převodu má výhodu v tom, že charakteristika krokového motoru z hlediska otáček a točivého momentu může být lépe využita. Odpovídající volbou převodu může být krokové rozlišování pohonu ještě jednou zmenšeno. Tím se dají standardní 1,8° krokové motory používat v provozu s plným nebo polovičním, krokem. To., opět umožňuje jednoduché řízení. Menší točivé momenty těchto krokóvých motorů vyžadují kromě toho menší potřebu výkonu. Převod pro přenášení točivého momentu může přitom být'vřazen v úložném dutém hřídeli pro dopravní válec.

Při třetím provedení hnacího a úložného zařízení mohou být motor a dopravní válec uloženy na společném úložném dutém hřídeli, ukotveném v průchozím otvoru nosné desky, přičemž úložný dutý hřídel oboustranně vyčnívá z nosné desky. Odpadají zde tedy samostatná uložení motoru, což vede ¹ í * k tomu, že problematika životnosti již není tak aktuální.

-5Zařízení podle vynálezu se hodí nejen pro podávači válce dopřádacích strojů pro předení s otevřeným koncem, ale obecně pro všechna použití, při nichž vlákenný pramen musí být přiváděn s relativně malou rychlostí, kterou je třeba odpovídajícím způsobem řídit. Ojednocovací válec, spolupůsobící s dopravním válcem a přívodní kanál vláken nebo přítlačný protiválec přitom mohou;být rovněž uloženy na společné nosné desce.

Dopravní válec je s výhodou vytvořen jako rýhovaný válec. Odpovídajícím uzpůsobením krokového rozlišování motoru rýhování dopravního válce se dá získat optimální přívod vlákenného materiálu. Krokové rozlišování přitom činí násobek rozlišení rýhování rýhovaného válce.

Přehled obrázků na výkresech ’

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l, la axiální řez prvním provedením první formy zařízení s .přímým .pohonem, dopravního válce, obr.2 axiální řez druhým provedením zařízení s přímým pohonem dopravního válce, obr.3 axiální řez prvním provedením druhé formy zařízení s pohonem dopravním válce s převodem, obr.4 axiální řez druhým provedením druhé formy zařízení s pohonem dopravního válce s převodem, obr.5 axiální řez třetím provedením druhé formy zařízení s pohonem dopravního válce s převodem, obr.6 axiální řez prvním provedením třetí formy zařízení, se společným úložným dutým hřídelem ^;pro hnací motor a dopravní válec, a obr.7 axiální řez druhým provedením třetí formy zařízení, se společným úložným dutým hřídelem pro hnací motor a dopravní válec.

v v

-6Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle obr.l obsahuje nosnou desku 10., na jejíž jedné straně je uložen krokový motor 11 a na jejíž opačné straně leží ve stejné výšce dopravní válec 12 s rýhovaným povrchem. Motor II je spojen s.nosnou deskou 10 přes přírubu

13. Nosná deska 10 je opatřena průchozím otvorem 14, v němž je uložen dutý úložný hřídel 15 pro dopravní válec 12. Dopravní válec 12 obíhá na valivých ložiscích 16, 17 okolo dutého úložného hřídele 15.

Skrz dutý úložný hřídel 15 je zaveden hnací hřídel 18 motoru 11. Vnější prstenec 28 integrovaného uložení dopravního válce 12 s valivými'' ložisky 16, 17 je spojen přes posuvné uložení s dopravním válcem 12- Na konci hnacího hřídele 18 je uložen třídílný unášecí prvek 19, 20, 21, který přenáší točivý moment hnacího hřídele 18 na vnitřní válcový díl dopravního válce 12. Vnitřní díl 19 unášecích prvků je přizpůsoben kupříkladu zploštěnému tvaru hnacího hřídele. Nejvnitřnější z unášecích prvků 20 je přitom vytvořen jako pružný.v radiálním a axiálním směru.

Příruba 13 motoru 11. je spojena se spojovacím dílem 23, pevně sesroubovaným s nosnou deskou 10 přes pružné prvky

22. Pružné prvky 22 jsou dimenzovány na optimální chování pohonu při kmitání. Dopravní válec 12 tvoří s dutým úložným hřídelem 15 uvolňovatělriou jednotku, jak ukazuje obr.la, a je pevně držen v axiálním směru magnety 24, uloženými v nosné desce 10. Obr.l kromě toho ukazuje protiválec 25, zde ojednocovací válec dopřádacího stroje pro předení s otevřeným koncem, jakož i podávači ústrojí 26 vláken a řídicí jednotku 27 pro motor 11. Také části 25 a 27 jsou upev-Ίnény na nosné desce 10. Jak ukazuje obr.la, může být dopravní válec snadno snímán kupříkladu'pro mazání uložení.

Obr.2 ukazuje konstrukci zařízení podle vynálezu, která je v principu v zásadě podobná té, jaká byla znázorněna na obr.l. Dopravní válec 12.' je zde opět uložen pomocí dutého úložného hřídele 15' na nosné desce 10'. Hnací hřídel 18' motoru 11¹ je však nyní pevně spojen s tuhým unášecím prvkem 30, který sám je přes pružné spojení 34 spojen s vnitřní válcovou částí dopravního válce 12' a přenáší točivý moment z hnacího hřídele * 18'jmotoru 11' na dopravní válec 12'. Pružné spojení 34 zde'přebírá úkol mechanického odpojení uložení motoru ,11' a uložení dopravního válce 12' v axiálním a radiálním směru.

Obr.3 znázorňuje zařízení, u kterého je motor 42 spojen s dopravním válcem 42 přes převod. Převod obsahuje pastorek 43., pevně spojený s hřídelem 44 motoru. Pastorek 43 je v záběru s vnitřním ozubením 45 úložného členu 46, pevně spojeného s hřídelem 47. Hřídel 47 je na svém konci pevně spojen .s unášečem .48, kterým je točivý moment hřídele 47 přenášen na dopravní válec'42. Hřídel 44 motoru a hřídel 47 dopravního válce 42 jsou při tomto uspořádání uloženy se vzájemným přesazením. Řešení znázorněné na obr.3 se vyznačuje tím, že nejsou zapotřebí žádná další úložná místa pro části 43, 46, 47 převodu.

Další příklad provedení s pohonem s ozubeným převodem mezi¹ motorem 51 a dopravním válcem 52 je znázorněn na obr.4. Zde je dopravní válec 52 spojen pevné s dutým úložným hřídelem 53, který obíhá okolo hřídele 55 přes válečková ložiska 54. Hřídel 55 je osazen pevně na nosné desce 50. Hří·· ♦

« * • · · · · t♦ e ··

pastorek 57 na pevně spojen • ·· ··

Ji del 56 motoru přenáší svůj točivý moment přes ; prvku 58, který je

53. Motor 51 je opět upevněn přes desce, v důsledku čehož se dá do57, 58 ozubeného vnitřní ozubení s dutým úložným pružné prvky 59 sáhnout lehkého úložného hřídelem na nosné radiálního předpětí prvků soukolí. Toto lehké radiální předpětí vyrovnává radiální vůli uložení. Tím jsou opět od sebe ve značné míře odpojeny hnací hřídel 56 motoru a dopravní válec 52. Také zde jsou tedy přípustná uložení s relativně velkou radiální a axiální vůlí a dá se tedy realizovat levná konstrukce. Totéž platí pro řešení s ozubeným převodem, znázorněné na obr.3. Také u tohoto provedení jsou hnací hřídel 56 motoru a úložné a hnací pouzdro 53 dopravního válce 52 uloženy se vzájemným přesazením, takže pro montáž a potřebné servisní práce na zařízení je k dispozici dostatek místa.

V třetím příkladě provedení převodového spojení mezi motorem 61 a dopravním válčem ,62 (obr.5) vystupuje hnací hřídel 63 motoru 61 do vybrání 64 hřídele 65, s nímž je pevně spojen dopravní válec 62,. Ve vybrání 64 je kromě toho uložen ozubený převod ve formě pastorku 66 a vnitřního ozubení 67 na hřídeli 65. Hřídel 65 obíhá v uložení 68 pro motor 61. Na rozdíl od zařízení znázorněných na obr.3 a 4 zde může být hřídel 65, jakož i valivé ložisko 69 mezi hřídelem 65 a uložením 68 dimenzováno větší, v důsledku čehož se dá zvýšit životnost zařízení. Znázorněné uložení je kromě toho velmi úsporné z hlediska nároků ňá místo a stabilní.

Obr.6 a 7 znázorňuji uspořádání, ve kterých jsou motory 71,81 a dopravní válce 72, 82 uloženy v jednom společném dutém úložném hřídeli 73, 83.· Úložné duté hřídele 73, 83 přesahují oboustranné přes nosnou desku 70., 80. V případě

-9zařízení z obr.6 pohání hřídel 74 motoru přes unášecí prvek 75 opět přímo dopravní válec 72. Hřídel 74 se přitom otáčí při uložení v kuličkovém ložisku ve válcovém prvku úložného dutého hřídele 73,. Pro nastavení uložení bez vůle slouží dva pružinové členy 76. Odpovídajícím utažením matice 77 na konci hnacího hřídele 74 se-dá dosáhnout odpovídající předepnutí a kromě toho také potřebný tlak pro spolehlivé unášení spojovacího prvku 75. Jako ve všech předchozích znázorněných příkladech je také zde dopravní válec 72 fixován magnety 78 v axiálním směru,

U zařízení podle obr.7 je hřídel 84 pevně osazen v uložení 85 motoru 84,. Hnací magnety 86 motoru 81 se nacháJ zejí v oblasti vlivu budicího pole statoru 87 a ledvinovitých statorových vinutí 88. Přes uložení 89 se točivý moment přenáší na úložný dutý' hřídel 83 dopravního válce 82,. Axiální přitahovací síla magnetů 86 slouží pro axiální nastavení uložení přes pružinu 90 pro požadovaný chod bez vůle a unášení dopravního válce 82.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY / f

1. Hnací a úložné zařízení pro dopravní válec textilních vláken, zejména pro podávači válec dopřádacího stroje pro předení s otevřeným koncem, vyznačené tím, že válec (12, 12', 42, 52, 62, 72, 82) je poháněn elektromotorem (11, 11', 41, 51, 61, 71, 81), jehož hnací hřídel (18, 18', 44, 56, 63, 74, 81) přenáší svůj točivý moment na dopravní válec (12, 12', 42, 52, 62, 72, 82), přičemž dopravní válec (12, 12', 42, 52, 62, 72, 82) je uložen v axiálním a radiálním směru na části (15, 15', 55, 65, 73, 83) zařízení, mechanicky plně odpojené od hnacího hřídele (18, 18', 44, 56, 63, 74, 81) motoru (11, 11’, 41, 51, 61, 71, 81).
2. Hnací a úložné zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že válec (12, 12', 42, 52, 62, 72, 82) je poháněn krokovým motorem, zejména hybridním krokovým motorem.
3. Hnací a úložné zařízení podle nároku 1 nebo 2 vyznačené tím, že motor (11, 11', 41, 51, 71, 81) a dopravní válec (12, 12', 52, 72, 82) jsou uloženy na společné nosné desce (10, 10', 50, 70, 80) zařízení.
4. Hnací a úložné zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačené tím, že motor (11, 11', 41, 51, 61, 71, 81) je v axiálním a radiálním směru pružně uložen na nosné desce (10, 10', 50, 70, 80).
5. Hnací a úložné zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že motor (11, 11', 51, 71, 81) a dopravní válec (12, 12', 52, 72, 82) jsou uloženy na opačných stranách nosné desky (10, 10', 50, 70, 80).
6. Hnací a úložné zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačené tím, že dopravní válec (12, 12', 52, 72, 82) je v axiálním a radiálním směru uložen na úložném dutém hřídeli (15, 15', 53, 73, 83), ukotveném v průchozím otvoru nosné desky (10, 10 ! , 50, 70, 80). .

í
7. Hnací a úložné zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že hnací hřídel (18, 18') motoru (11, 11') je prostrčen skrz úložný dutý hřídel (15, 15') dopravního válce (12, 12') a je na svém konci spojen s fixováním proti vzájemnénu otáčení přes unášecí prvky (19, 20, 21; 30) s vnitřní válcovou částí válce (12, 12').
8. Hnací a úložné zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačené tím, že dopravní válec (12, 12') obíhá s valivým uložením na úložném dutém hřídeli (15, 15').
9. Hnací a úložné zařízení podle nejméně jednoho z nároků 6 až 8, vyznačené tím, že úložný dutý hřídel (15, 15') a dopravní válec (12, 12') tvoří uvolňovatělnou jednotku, která je v axiálním směru fixována magnety (24) na nosné desce (10, 10').
10. Hnací a úložné zařízení podle nároku 7, vyznačené tím, že nejméně jeden unášecí¹ prvek (19, 30) je pružně spojen s hnacím hřídelem (18, 18') motoru nebo vnitřní válcovou částí dopravního válce (12, 12').

v.·
11. Hnací a úložné zařízení podle nejméně jednohó z nároků 1 áž 5, vyznačené tím, že hnací hřídel (44, 56, 63) přenáší svůj točivý moment přes převod (43, 46; 57, 58;