CZ64197A3

CZ64197A3 - Driving and mounting device for spinning apparatus spinning rotors for open-end spinning

Info

Publication number: CZ64197A3
Application number: CZ97641A
Authority: CZ
Inventors: Anton Dr Ing Paweletz; Wilhelm Birkenmaier
Original assignee: Skf Textilmasch Komponenten
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1997-09-17
Also published as: US5802837A; DE19608267C1

Description

oblast techniky

Vynález se týká hnacího a úložného zařízení pro spřádací rotory spřádacích zařízeni pro předení s otevřeným koncem (bezvřetenové předení), s elektromotorem s axialni složkou hlavního pole, zejména motorem s axiálním polem, jehož rotor je uložen na spřádacím rotoru a jehož stator je uložen v úložném pouzdře pro spřádací rotor.

Dosavadní stav techniky

Takové hnací a úložné zařízeni s motorem s axiálním polem je známé kupříkladu z německého patentového spisu DE 42 07 673. U zde popsaného zařízení je spřádací rotor vytvořen bezdříkové a je uložen v magneto-plynovém ložisku. Může zde dojit k téžko ovladatelným mechanickým problémům z hlediska stability. Kromě toho je u bezdříkových pohonu mimořádně obtížné pohánět celou šířku pásma spřádacích rotorů s průměrem kupříkladu od 26 mm do 65 mm s pouze jedním statorem hnacího motoru.

Vynález si klade za úkol vytvořit hnací a úložnou rotoru, která by byla vhodná pro nejvétjejichž dynamické vlastnosti by byly vůzlepšeny.

jednotku spřádacího ší rozsahy otáček a či známým zařízením

Podstata vynálezu

Výše uvedený úkol je podle vynálezu u hnacího a úložného zařízení pro spřádací rotory spřádacích zařízení pro předení s otevřeným koncem, s elektromotorem s axiální složkou hlavního pole, zejmena motorem s axiálním polem, jehož rotor je uložen na spřádacím rotoru a jehož stator je uložen v úložném pouzdře pro spřádací rotor, podle vynálezu vyřešen tím,

-2Že spřádací rotor je uložen na krátkém dříku v blízkosti jeho téžišté alespoň v radiálním směru omezeně pružně v úložném pouzdře a v axiálním směru je uložen s magnetickým předpětím.

Vůči jiným známým pohonům, u nichž spřádací rotor rovněž obsahuje dřík, je zde dřík podstatné kratší a má mnohem menší průměr. Má pouze vodicí funkci nebo u vodorovného uspořádání rotorů také funkci přenášet tíhu spřádacího rotoru. U spřádacích rotorů s nepřímým uložením poháněným řemenem (twin disc) musí naproti tomu dřík přebírat velké příčné síly a dynamické sily řemenu. To vyžaduje mnohem větší dimenzování dříku. Totéž platí pro motory jednotlivě poháněné integrálním motorem. Zde jsou hnací a spřádací rotor od sebe oddělené prvky. Je proto úkolem dříku přenášet hnací a úložné síly. Také zde je zapotřebí relativně dlouhé provedení dříku s relativně velkým průměrem. Krátký dřík spřádacího rotoru však přispívá k tomu, aby úložné síly byly jen malé. Vznikající setrvačné síly jsou vzhledem ke snížení hmoty spřádacího rotoru menší. Uložením, které je alespoň do jednoho směru omezené pružné, vzniká mimořádné účinný systém tlumeni kmitání.

Při použití motoru s axiálním polem vznikají mimořádně kompaktní rozměry. V principu vsak může být místo motoru

11-75¼ Ή n Izrzs m τη r- ν' s axiálním polem má jak radiální, tak i axiální složku svého hlavního pole. Spřádací rotor může také sestávat z více pružné vzájemně spojených dílů. Při velkých otáčkách osy otáčení těchto díli automaticky spolu splývají a kryji se s těžišťovou osou rotoru. Kromě toho umožňuje taková konstrukce snadnou vyměnitelnost rotoru.

šikmým polem,, kteiy

V radiálním směru muže byt dřík uložen valivým ložis-3kem s malou střední ložiskovou kružnicí, zatímco v axiálním směru může být zajištěno magnetické uložení hnacími magnety motoru a/nebo přídavnými magnety v oblasti konce dříku. Pro tlumení vnějších kmitů, které mohou z bezvřetenového spřádacího stroje působit na hnací zařízení, mohou být mezi valivými ložisky a ložiskovým pouzdrem pružné spojovací členy. S výhodou kromě toho může být vytvořeno mezi valivými ložisky a statorem je magnetické nebo elektromagnetické odstínění .

Také je možné použití dvou řad valivých ložiskových těles s pružným vyrovnáním vůle. V důsledku pružného zavěšením celého otáčejícího se systému může dojít k tomu, že pouze jedna z řadu ložiskových těles přebírá téměř veškeré síly. Aby k tomu nedošlo nebo aby se zabránilo šikmé postavení řad ložiskových členů vůči sobě může být vytvořeno pružné vyrovnávání vůle, které také při tepelném roztahováni systému zajišťuje právé definovanou polohu ložiska.

Mimořádně malé nároky na prostor u tohoto zařízení se dají dosáhnout tim, že je dřík uložen uvnitř statorového vinutí motoru. Při takovém uložení s použitím valivých ložisek mohou být mezi radiálními ložisky dříku a statorem motoru a/nebo statorem a úložným pouzdrem uloženy pružné spojovací členy. Tím je zajištěno optimální tlumení všech vznikajících vnitřních a vnějších kmitů systému. Potom jsou jak ve statoru uvnitř úložného pouzdra, tak i v rotorovém dříku pružně zavěšeny.

Pro rychlou výměnu spřádacího rotoru kupříkladu při přestavování motoru na nový druh příze nebo po opotřebení spřádacího rotoru může být tento spřádací rotor v podstatě známým způsobem uložen v zařízeni vyměnitelné. Tak může být dřík spřádacího rotoru uložen pružné a vyjímatelné v dutém

-4hřídeli, spojeném s rotorem motoru. Při výměně spřádacího rotoru tak zůstávají rotor motoru a dutý hřídel na hnacím ústroji a vyměňuje se pouze spřádací rotor. Pružným uložením jsou odstraněny problémy s nevyvááeností.

Spřádací rotor však může být uložen také na dříku a rotoru motoru. Zde tvoři rotor motoru a dřík jednotku, na níž je spřádací rotor upevněn uvolnitelné. K tomuto účelu může být spřádací rotor vytvořen kupříkladu prstencovitě. Mezi rotorem a dříkem mohou být kromě toho uloženy pružné spojovací členy, Veškerá rotující tělesa jsou potom uložena omezeně pružné vůči sobě, čímž se může vytvořit při vysokých počtech otáček společná osa otáčení, která splývá s těžišťovou osou zařízeni. Přitom jsou pružné spojovací členy mechanicky předepnuty.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l axiální podélný řez prvním příkladem provedení zařízeni podle vynálezu, obr.2 axiální částečný řez druhým příkladem provedení podle vynálezu, obr.3 axiální částečný řez třetím příkladem provedeni podle vynálezu, obr.4 axiální částečný řez podle čtvrtého provedení vynálezu, obr. 5 axiální částečný řez v příkladě provedení zařízení podle vynálezu z vyměnitelným rotorem, obr.6 axiální částečný řez druhým provedením s vyměnitelným rotorem a obr.7 axiální částečný řez třetím provedením s vyměnitelným rotorem.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr.l je znázorněn spřádací rotor 10, na jehož zadní straně je uložen rotor 11 motoru s axiálním polem. Rotor 10 je opatřen krátkým dříkem 12, zasahujícím do úložného pouzdra 13 . Dřík 12 je v radiálním směru uložen prostřednictvím

-5valivých ložisek 14 ve dvou ložiskových řadách. Obě ložiskové řady jsou pomocí pružin 15 uloženy vzájemně pružné v pouzdře 13 . Valivé ložisko 14, jakož i dřík 12 přitom leží uvnitř statoru 16 motoru s axiálním polem. Konstrukce se tím stane velmi kompaktní.

Motor s axiálním polem má štěrbinové vinuti 17 a je napájen z výkonové a chladicí části 18. -Jak mezi valivým ložiskem 14 a statorem 16 , tak i mezi statorem 16 a pouzdrem 13, jsou umístěny pružné spojovací prvky 19, čímž jsou všechny otáčivé části pružné zavěšeny v pouzdře 13. To zajišťuje optimální tlumení jak kmitání vznikajících uvnitř zařízení, tak kmitání vyvíjeného zbývající částí spřádacího stroje na zařízení.

Vnější ložiskové prstence 14.1 valivých ložisek 14 mohou účelné sestávat z nemagnetického materiálu. Valivá tělesa 14.2 jsou s výhodou vytvořena z keramického materiálu, čímž vzniká magnetická izolace mezi motorem a uložením spřádacího rotoru 10. Zařízení znázorněné na obr.l se vyznačuje tím, že otáčející se hmota je celkem velmi malá. Tím se zeslabují problémy se vznikající nevyvážeností oběma otáčejícími se hmotami, rotorem 11 motoru a spřádacím rotorem 10.

Zařízeni znázorněné na obr.2 se liší od zařízení znázorněného na obr.l tím, že je zde spřádací rotor 10' vzhledem k rotoru 11' motoru s axiálním polem rozpojen. Mezi statorem 16 a úložnou soustavou může být popřípadě uložen elektromagnetický stínící systém, aby se zabránilo škodlivému vlivu elektromagnetického pole na úložné prostředky. Spřádací rotor 10' je pevné spojen s dříkem 12', který je uložen uvnitř dutého hřídele 20, spojeného s rotorem 11' motoru 20. Mezi dutým hřídelem 20 a rotorovým dříkem 12' jsou opét uloženy pružné spojovací prvky 19'. V axiálním směru je

-6rotor 10’ fixován magnety 21, ležícími proti sobě v oblasti dolního konce dříku 12'. Spřádací rotor 10 ' tohoto zařízení se dá velmi snadno vyjmout. Také zde jsou rotující hmoty mimořádně malé a osa otáčení se dá v omezene míře přizpůsobit oběžné dráze rotoru 10'.

Na rozdíl od příkladu znázorněného na obr.2 jsou v zařízeni podle obr.3 spřádací rotor 10 a rotor 11 motoru vytvořeny jednodílně. Pro axiální uložení dříku 12 slouží magnetové ložisko 22 . odolné proti otěru.

Obr.4 znázorňuje přiklad provedení se spřádacím rotorem 30 , uloženým v radiálním směru jednořadovým valivým ložiskem 31. V axiálním směru je použito axiální ložisko 32, sestávající z keramické kuličky 3.3 a úložného prostředku 34, zavěšeného na pružinách 35. Toto mechanické axiální ložisko je tak rovněž omezené elastické. Potřebné magnetické předpéti hlavního ložiska 3i je vytvořeno motorem 36 s axiálním polem.

Obr.5 znázorňuje variantu provedení, při níž je uloženi 40 spřádacího rotoru 4l mimo rozsah motoru s axiálním polem 42. Spřádací rotor 41 je zde spojen magnetovým spřažením 43 s dříkem 44 , který je opět podobné jako v provedení podle obr.l uložen v radiálním směru přes dvouřadové valivé ložisko 45. Při prostorovém oddělení uloženi 40 a motoru £2 by mohl být motor 42 použit místo motoru 42 s axiálním polem použit také motor s radiálním polem. Provedení podle obr.5 se vyznačuje příznivým rozdělením teploty, nebot uloženi 40 není zatěžováno tepiem motoru 42. Ve srovnáni s příklady provedeni z obr.l až 4 jsou však zde rotující hmoty a s tím spojene problémy vyplývající z nevyvážeností větší.

Obr.6 znázorňuje částečný řez další možnosti vymění-7telného uloženi spřádacího rotoru 50. Spřádací rotor 50 má prstencovitý tvar a je prostřednictvím spojovacího členu 52 spojen s rotorem 51 motoru 53 s axiálním polem. S rotorem 51 je pevně spojen dřík 54, který je uložen přes dvouřadové valivé ložisko 55 uvnitř statoru 56 motoru 53.. Tento druh vytvoření rotoru 50 představuje alternativu k jednodílnému provedeni rotoru 10 ’ a dříku 12' a jemu uložení uvnitř dutého hřídele 20.

Obr.7 znázorňuje uspořádání, které v široké míře odpovídá uspořádání 2 obr.4. Spřádací rotor 60 je uložen radiálně přes jedinou řadu 62 valivých ložiskových těles, přičemž dřík 61 je veden v oblasti řady 62 valivých ložiskových těles v dutém hřídeli 63 . Na konci dříku je uloženo bezdotykové magnetové ložisko 64. Spřádací rotor 60 tohoto uspořádání je rovněž snadno vyměnitelný.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Hnací a úložné zařízení pro spřádací rotory spřádacích zařízeni pro předeni s otevřeným koncem, s elektromotorem s axiální složkou hlavního pole, zejména motorem s axiálním polem, jehož rotor je uložen na spřádacím rotoru a jehož stator je uložen v úložném pouzdře pro spřádací rotor, vyznačený tím, ze spřádací rotor (10, 10', 10, 30, 41, 50) je uložen na krátkém dříku (12, 12', 12, 44, 54) v blízkosti jeho těžiště alespoň v radiálním směru omezeně pružně v úložném pouzdře (13) a v axiálním směru je uložen s magnetickým předpětím.
2. Zařízeni podle nároku 1 vyznačené tím, že spřádací rotor (10, 10', 10, 30, 41, 50) sestává z více vzájemné pružné spojených dílů.
3. Zařízeni podle nároku 1 nebo 2 vyznačené tím, že dřík (12, 12', 12, 44, 54) je v radiálním směru uložen valivým ložiskem (14, 31, 45, 55) s malou střední ložiskovou kružnici.
4. Zařízení podle nejméně jednoho z nároku 1 až 3 vyznačené tím, že dřík (12, 12', 12, 44, 54) je magneticky předepnut hnacími magnety motoru (42, 53) a/nebo přídavnými magnety (21, 22).
5. Zařízeni podle nároku 3 nebo 4 vyznačené tím, že mezi valivými ložisky (14, 31, 45, 55) a úložným pouzdrem (13) jsou pružné spojovací členy (19, 19', 19) a s výhodou mezi valivými ložisky (14, 31, 45, 55) a statorem (16, 56) je vytvořeno magnetické nebo elektromagnetické odstíněni.
6. Zařízeni podle nejméně jednoho z nároků 3 až

-9vyznačené tím, že krátký dřík (12, 12', 12, 44, 54) je uložen pomocí dvou řad valivých těles (14.2) a pružným vyrovnáním vůle.
7. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6 vyznačené tím, že dřík (12, 12', 12, 54) je uložen uvnitř statorového vinutí (17) motoru.
8. Zařízení podle nároku 7 vyznačené tím, ze mezi radiálními ložisky (14, 31, 55) dříku (12, 54) a statorem (16, 56) motoru a/nebo statorem (16, 56) a úložným pouzdrem (13) jsou uloženy pružné spojovací členy (19).
9. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků l až 8 vyznačené tím, že dřík (12', 12) spřádacího rotoru (10', 10) je uložen pružně a vyjímatelně v dutém hřídeli (20), spojeném s rotorem (11', ll) motoru.
10. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 8 vyznačené tím, že spřádací rotor (41, 50) je uložen uvolnitelné na dříku (44, 54) a rotoru (51) motoru.
11. Zařízeni podle nároku 10 vyznačené tím, že mezi spřádacím rotorem (50) a dříkem (54) je uložen pružný spojovací člen (52).