-
Die
Erfindung betrifft einen reversiblen elektromotorischen Antrieb
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
-
Elektromotorische
Antriebe weisen bekanntlich den Nachteil auf, dass ein Teil der
zugeführten elektrischen
Energie nicht in Arbeitsleistung, sondern in Wärme umgesetzt wird.
-
Da
die entstehende Wärme
auf die Dauer zu einem Überhitzen
der Antriebe führen
würde,
ist es seit langem bekannt, die Wärme abzuführen, das heißt, die
Antriebe zu kühlen.
-
Eine
gebräuchliche
und kostengünstige
Art, solche elektromotorischen Antriebe zu kühlen, ist die Luftkühlung. Das
heißt,
die Antriebe werden, vorzugsweise auf ihrer Rückseite, mit einem Lüfterrad ausgestattet,
das während
des Betriebes einen gleichmäßigen Luftstrom über das
Motorgehäuse des
Antriebes fördert,
was zu einer wirkungsvollen Abfuhr der Motorwärme führt.
-
Solche
fest auf der Motorwelle eines Antriebes installierten Lüfterräder haben
sich in der Praxis seit langem bewährt.
-
Schwierigkeiten,
eine optimale Kühlung
der Antriebe zu gewährleisten,
können
sich bei solchen Lüfterrädern allerdings
ergeben, wenn die elektromotorischen Antriebe reversibel arbeiten.
-
Das
heißt,
die Geometrie der Schaufel dieser Lüfterräder ist in der Regel so ausgelegt,
dass eine optimale Luftströmung
zur Kühlung
der Antriebe nur in einer bestimmten Drehrichtung des Lüfterrades
erreicht wird.
-
Wenn
das Lüfterrad
länger
entgegen dieser, nachfolgend als Vorzugsdrehrichtung bezeichneten Drehrichtung
umläuft,
besteht die Gefahr, dass der Antrieb aufgrund unzureichender Kühlung überhitzt.
-
Ausgehend
vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen reversiblen elektromotorischen Antrieb so auszubilden,
dass eine ausreichende Kühlung
des Antriebes auch dann gewährleistet
ist, wenn der Antrieb während
seines Betriebes zeitweise in einer Drehrichtung umläuft, die
der Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades
entgegengerichtet ist.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
reversiblen elektromotorischen Antrieb mit den im Anspruch 1 beschriebenen
Merkmale gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die
erfindungsgemäße Ausführungsform
eines reversiblen elektromotorischen Antriebes mit einem Lüfterrad,
das über
wenigstens eine Freilaufeinrichtung so an die Motorwelle des Antriebes
angeschlossen ist, dass das Lüfterrad
wenigstens in einer Drehrichtung des Antriebes mit einem Antriebsmoment
in Richtung der Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades beaufschlagt wird,
stellt sicher, dass das Lüfterrad
durch den Antrieb immer wieder in Richtung seiner Vorzugsdrehrichtung
beschleunigt wird. Auf diese Weise ist während des Betriebes gewährleistet, dass
das Lüfterrad
auch dann noch einen ausreichenden Luftstrom liefert, wenn der Antrieb
kurzzeitig entgegen der Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades läuft oder
zum Beispiel wechselweise im Rechts- oder Linkslauf betrieben wird.
-
Das
heißt,
die erfindungsgemäße Ausführungsform
führt zu
einer stets ausreichenden Kühlung
des Antriebes.
-
Wie
im Anspruch 2 dargelegt, ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, dass
an die Motorwelle des Antriebes zwei Freilaufeinrichtungen so angeschlossen
sind, dass in jeder Drehrichtung des Antriebes jeweils eine Freilaufeinrichtung
greift, während
gleichzeitig die andere Freilaufeinrichtung frei läuft.
-
In
Verbindung mit einer entsprechenden Getriebeanordnung wird auf diese
Weise dafür
gesorgt, dass das Lüfterrad,
unabhängig
von der jeweiligen Drehrichtung des Antriebes, stets in seiner Vorzugsdrehrichtung
rotiert wird.
-
Das
in seiner Vorzugsdrehrichtung rotierende Lüfterrad sorgt daher stets für einen
gleichmäßigen Luftstrom,
der eine ausreichende Kühlung
des Antriebes sicherstellt.
-
Gemäß Anspruch
3 ist das Lüfterrad über eine
erste Freilaufeinrichtung und ein Hohlrad der Getriebeanordnung über eine
zweite Freilaufeinrichtung an die Motorwelle des Antriebes angeschlossen.
-
Das
Lüfterrad
weist außerdem
ein Zahnrad auf, das mit einem Umlaufrad korrespondiert, welches
an dem Hohlrad angeordnet ist und mit einer Innenverzahnung des
Hohlrades kämmt.
-
Die
erste Freilaufeinrichtung sorgt dabei dafür, dass das Lüfterrad
zum Beispiel in der Drehrichtung des Antriebes, die der Vorzugsdrehrichtung
des Lüfterrades
entspricht, sicher mitgenommen wird.
-
Wenn
der Antrieb entgegen dieser Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades
rotiert, läuft
die vorbeschriebene erste Freilaufeinrichtung dagegen im Leerlauf.
-
Bei
einer Drehrichtung des Antriebes entgegen der Vorzugsdrehrichtung
des Lüfterrades
kommt die zweite Freilaufeinrichtung zum Einsatz.
-
Das
heißt,
die zweite Freilaufeinrichtung sorgt in Verbindung mit der nachgeschalteten
Getriebeanordnung dafür,
dass das Lüfterrad
auch bei dieser Drehrichtung des Antriebes weiter in seiner Vorzugsdrehrichtung
rotiert und auf diese Weise der Antrieb ausreichend gekühlt wird.
-
Wie
in den Ansprüchen
4 bis 6 dargelegt, sind die Zahnräder der Getriebeanordnung vorzugsweise
im Spritz- oder Druckgussverfahren gefertigt und bestehen aus einem
Kunststoff oder aus Aluminium.
-
Derartige
Zahnräder
sind nicht nur maßgenau,
sondern, insbesondere wenn größere Stückzahlen
hergestellt werden, auch relativ kostengünstig zu fertigen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles
erläutert.
-
Es
zeigt:
-
1 eine
Fadenchangiereinrichtung mit einem reversiblen elektromotorischen
Antrieb, an dessen Motorwelle über
eine Freilaufeinrichtung ein Lüfterrad
angeschlossen ist,
-
2 eine
alternative Ausführungsform
eines reversiblen elektromotorischen Antriebes mit Freilaufeinrichtungen,
die dafür
sorgen, dass das Lüfterrad,
unabhängig
von der Drehrichtung des Antriebes, stets in seiner Vorzugsdrehrichtung
umläuft.
-
In 1 ist
schematisch in Vorderansicht eine Spulvorrichtung 1 einer
(nicht näher
dargestellten) Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine angedeutet.
-
Solche
Spulvorrichtungen 1 weisen neben einer Wickelwalze 11,
die über
einen Motor 12 angetrieben wird und der über eine
Steuerleitung 23 mit einem Arbeitsstellenrechner 19 in Verbindung
steht, eine Fadenchangiereinrichtung 16 auf, die einen
zum Beispiel in einer Offenend-Spinnvorrichtung hergestellten Faden 7 in
sich kreuzenden Lagen zu einer Kreuzspule 8 aufwickelt.
-
Solche
Fadenchangiereinrichtungen 16 weisen einen traversierbaren
Fadenführer 18 auf,
der zum Beispiel über
ein Endloszugmittel an einen reversiblen elektromotorischen Antrieb 20 angeschlossen
ist, welcher über
eine Steuerleitung 24 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 19 in
Verbindung steht.
-
Erfindungsgemäß ist an
die Motorwelle 4 des Antriebs 20 über eine
Freilaufeinrichtung 3 ein Lüfterrad 2 so angeschlossen,
dass das Lüfterrad 2 durch den
reversierenden Antrieb 20 stets nur in einer Drehrichtung,
nämlich
in der Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades 2,
die durch die Geometrie der Lüfterradschaufeln
vorgegeben und durch einen Pfeil 5 angedeutet ist, beaufschlagt
wird.
-
In
dieser Vorzugsdrehrichtung ist sichergestellt, dass durch das Lüfterrad 2 stets
eine ausreichend starke Luftströmung
initiiert wird, die über
das Gehäuse
des elektromotorischen Antriebes 20 streicht und dabei
einen Teil der Motorwärme
abführt.
-
Das
heißt,
das Lüfterrad 2 ist über die
Freilaufeinrichtung 3 dann drehfest an die Motorwelle 4 des
Antriebes 20 angeschlossen, wenn der Antrieb 20 in
Richtung der Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades 2 rotiert.
-
Die
Freilaufeinrichtung 3 läuft
dagegen im Leerlauf, wenn der Antrieb 20 vorübergehend
in der Gegendrehrichtung umläuft.
-
Das
Lüfterrad 2 läuft allerdings
auch in diesem Fall, aufgrund seiner Trägheit, weiter in der Vorzugsdrehrichtung
um und kühlt
den Antrieb.
-
Bei
der in 2 dargestellten alternativen Ausführungsform
der Erfindung sind an der Motorwelle 4 des Antriebes 20 zwei
Freilaufeinrichtungen 3 bzw. 6 festgelegt, die
jeweils in unterschiedlichen Drehrichtungen des Antriebes greifen.
-
Das
heißt,
bei jeder Drehrichtung des Antriebes greift jeweils eine der Freilaufeinrichtungen,
während
die andere Freilaufeinrichtung gleichzeitig frei läuft.
-
Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 2 ist
das Lüfterrad 2 über die
erste Freilaufeinrichtung 3 so an die Motorwelle 4 des
Antriebes 20 angeschlossen, dass das Lüfterrad 2 direkt mitgenommen
wird, wenn die Motorwelle 4 in Richtung des Pfeils 5 umläuft, das heißt, wenn
der Antrieb 20 in Richtung der Vorzugsdrehrichtung des
Lüfterrades 2 rotiert.
-
Diese
Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades 2 ist,
wie vorstehend bereits angedeutet, durch die Geometrie der Schaufeln 10 des
Lüfterrades 2 vorgegeben.
-
An
die Motorwelle 4 des Antriebes 20 ist über eine
zweite Freilaufeinrichtung 6 außerdem ein Hohlrad Z3 einer
Getriebeanordnung angeschlossen.
-
Das
Hohlrad Z3 weist eine Innenverzahnung 9 auf, die mit einem
Umlaufrad Z2 kämmt,
das am Hohlrad Z3 rotierbar gelagert ist. Das Umlaufrad Z2 korrespondiert
außerdem
mit einem Zahnrad Z1, das Bestandteil des Lüfterrades 2 ist oder
das am Lüfterrad 2 festgelegt
ist.
-
Die
Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung
soll nachfolgend anhand einer Fadenabzugseinrichtung einer Kreuzspulen
herstellenden Textilmaschine, beispielsweise einer Offenend-Rotorspinnmaschine
erläutert
werden:
Bei einer Fadenabzugseinrichtung einer Textilmaschine
wird die Fadenabzugswalze beispielsweise durch einen reversiblen
elektromotorischen Antrieb 20 beaufschlagt.
-
Das
heißt,
während
des regulären
Betriebes, bei dem der Faden aus der Offenend-Spinnvorrichtung gezogen
wird, läuft
die Motorwelle 4 des Antriebes 20 in Richtung
des Pfeils 5 um.
-
Über die
Freilaufeinrichtung 3 wird dabei das auf der Motorwelle 4 angeordnete
Lüfterrad 2 mitgenommen,
das ebenfalls in Richtung des Pfeils 5 rotiert.
-
Die
durch den Pfeil 5 angedeutete Drehrichtung stellt dabei
die durch die Geometrie der Schaufeln des Lüfterrades 2 vorgegebene
Vorzugsdrehrichtung des Lüfterrades 2 dar,
in der das Lüfterrad 2 eine
Luftströmung
erzeugt, die dafür
sorgt, dass der Antrieb 20 ausreichend gekühlt wird.
-
Wenn
die Fadenabzugseinrichtung, zum Beispiel im Zuge eines neuen Anspinnvorganges, entgegen
der regulären
Fadenlaufrichtung betrieben werden muss, das heißt, wenn der Antrieb 20 auf Rückwärtslauf
umgeschaltet wird, rotiert die Motorwelle 4 entgegen der
Pfeilrichtung 5.
-
Bei
dieser Motordrehrichtung kommt die zweite Freilaufeinrichtung 6 zum
Einsatz, die das Hohlrad Z3 beaufschlagt. Das heißt, die
Freilaufeinrichtung 6 nimmt das Hohlrad Z3 entgegen der
Pfeilrichtung 5 mit. Das Hohlrad Z3 kämmt seinerseits über seine
Innenverzahnung 9 mit dem am Hohlrad Z3 angeordneten Umlaufrad
Z2.
-
Das
Umlaufrad Z2 ist seinerseits außer
mit dem Hohlrad Z3 funktionell auch mit dem am Lüfterrad 2 angeordneten
Zahnrad Z1 verbunden, das als Folge in Richtung des Pfeiles 5 umläuft.
-
Da
das Zahnrad Z1 fest mit dem Lüfterrad 2 verbunden
ist, läuft
auch das Lüfterrad 2 bei
dieser Drehrichtung des Antriebes 20 in Richtung des Pfeiles 5 und
damit in seiner Vorzugsdrehrichtung um, bei der für eine ausreichende
Kühlung
des Antriebes 20 gesorgt ist.