DE102007012868A1 - Circular knitting machine drive - Google Patents

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Abstract

Ein Rundstrickmaschinenantrieb (1) weist ein stationäres Tragteil (2) und mindestens einen elektrisch angetriebenen Strickwerkzeugträger (3, 4) auf, welcher mittels eines Lagers (15, 16), insbesondere Magnetlagers, relativ zum Tragteil (2) rotierbar gelagert ist. Zum Antrieb des Strickwerkzeugträgers (3, 4) ist ein elektrischer Direktantrieb (5, 6) vorgesehen.A circular knitting machine drive (1) has a stationary support part (2) and at least one electrically driven knitting tool carrier (3, 4) which is rotatably mounted relative to the support part (2) by means of a bearing (15, 16), in particular a magnetic bearing. For driving the knitting tool carrier (3, 4) an electric direct drive (5, 6) is provided.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine mindestens einen Elektromotor aufweisende Antriebseinheit einer Rundstrickmaschine.The The invention relates to a motor having at least one electric motor Drive unit of a circular knitting machine.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Rundstrickmaschine ist beispielsweise aus der DE 41 28 372 A1 bekannt. Diese Maschine weist einen stationären Tragring auf, mit dem ein ringförmiger Flanschkörper verbunden ist, der zusammen mit dem Tragring die Lagerflächen für ein als Drahtring/Kugel-Lager ausgebildetes Lager bildet, mittels dessen ein Zylinder-Antriebszahnrad drehbar im Tragring gelagert ist. Zusätzlich weist die Maschine eine Nabe auf, mit der ein weiteres Antriebszahnrad verbunden ist. Beide Antriebszahnräder werden durch jeweils ein Antriebsritzel angetrieben, wobei die Antriebsritzel auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind. Die Antriebswelle wiederum ist über ein Getriebe in nicht näher spezifizierter Weise angetrieben.A circular knitting machine is for example from the DE 41 28 372 A1 known. This machine has a stationary support ring, with which an annular flange body is connected, which together with the support ring forms the bearing surfaces for a trained as a wire ring / ball bearing bearing, by means of which a cylinder drive gear is rotatably mounted in the support ring. In addition, the machine has a hub to which another drive gear is connected. Both drive gears are driven by a respective drive pinion, wherein the drive pinions are arranged on a common drive shaft. The drive shaft in turn is driven via a gear in unspecified manner.

Eine weitere, aus der DE 10 2004 058 920 B4 bekannte Rundstrickmaschine weist für mehrere an der Strickmaschine vorgesehene, in Riementriebe eingegliederte Elektromotoren eine gemeinsame Schnittstelleneinheit auf, die beispielsweise eine Gleichrichterschaltung, insbesondere ein getaktetes Netzteil, enthalten kann. Bei den Elektromotoren handelt es sich beispielsweise um als Permanentmagnetmotoren ausgebildete Synchron-Wechselstrom-Motoren.Another, from the DE 10 2004 058 920 B4 Known circular knitting machine has for several provided on the knitting machine, incorporated in belt drives electric motors on a common interface unit, which may include, for example, a rectifier circuit, in particular a clocked power supply. The electric motors are, for example, designed as permanent magnet motors synchronous AC motors.

Die aus der DE 41 28 372 A1 sowie aus der DE 10 2004 058 920 B4 bekannten Antriebsvorrichtungen von Rundstrickmaschinen weisen jeweils ein nicht vernachlässigbares Spiel auf.The from the DE 41 28 372 A1 as well as from the DE 10 2004 058 920 B4 Known drive devices of circular knitting machines each have a non-negligible game.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hinsichtlich mechanischer Präzision und Zuverlässigkeit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Rundstrickmaschinenantrieb anzugeben.Of the Invention is based on the object with respect to a mechanical Precision and reliability over state the prior art improved circular knitting machine drive.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Rundstrickmaschinenantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Hierbei wird ein Strickwerkzeugträger, welcher gegenüber einem stationären Tragteil einer Rundstrickmaschine rotierbar gelagert ist, elektrisch direkt angetrieben. Der Antrieb erfolgt vorzugsweise mittels eines permanentmagneterregten Synchronmotors, wobei ein bestrombares Primärteil des elektrischen Direktantriebs fest mit dem Tragteil und ein permanentmagnetbestücktes Sekundärteil des elektrischen Direktantriebs fest mit dem Strickwerkzeugträger verbunden ist. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der elektrische Direktantrieb als Segment- Torque-Motor ausgebildet. Ein Segment-Torque-Motor ist prinzipiell beispielsweise aus der DE 102 10 071 A1 bekannt.This object is achieved by a circular knitting machine drive with the features of claim 1. Here, a knitting tool carrier, which is rotatably mounted relative to a stationary support member of a circular knitting machine, electrically driven directly. The drive is preferably carried out by means of a permanent magnet synchronous motor, wherein an energizable primary part of the electric direct drive is firmly connected to the support member and a permanentmagnetbestücktes secondary part of the electric direct drive fixed to the knitting tool carrier. In a particularly preferred embodiment, the electric direct drive is designed as a segment torque motor. A segment-torque motor is in principle for example from DE 102 10 071 A1 known.

Der elektrische Direktantrieb des mindestens einen Strickwerkzeugträgers ermöglicht einen sehr gleichmäßigen und spielfreien Antrieb, wobei mit gleichermaßen hoher Präzision sowohl ein Linkslauf als auch ein Rechtslauf möglich ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Rundstrickmaschinen, deren Strickwerkzeugträger über Zahnräder und/oder Riemen angetrieben sind, sind Taktgenauigkeit, Taktgeschwindigkeit sowie der Wechsel der Drehrichtung um mindestens den Faktor 10 verbessert. Zudem entfällt jeglicher Wartungsaufwand für Riementriebe oder sonstige Getriebe. Die Lebensdauer des elektrischen Direktantriebs ist praktisch nicht begrenzt.Of the electric direct drive of the at least one knitting tool carrier allows a very even and play-free drive, with equally high precision Both left and right rotation is possible. Compared to conventional circular knitting machines whose Knitting tool carrier via gears and / or Belt driven are timing accuracy, clock speed and the change of the direction of rotation by at least a factor of 10 improved. In addition, eliminates any maintenance for belt drives or other gearboxes. The life of the electric direct drive is practically not limited.

Zur Lagerung des Strickwerkzeugträgers ist beispielsweise ein Wälzlager geeignet. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Strickwerkzeugträger jedoch mittels eines Magnetlagers gelagert. Dabei kann es sich entweder um ein passives Magnetlager oder um ein aktives, regelbares Magnetlager handeln. In beiden Fällen ist das Magnetlager vorzugsweise als Radial-Axial-Lager ausgebildet. Die axiale Lagerfunktion und die radiale Lagerfunktion können durch zueinander orthogonale Lagerflächen realisiert sein. Bevorzugt sind konische, d. h. zur Lagerachse schräg gestellte Lagerflächen vorgesehen, welche eine kombinierte Radial- und Axial-Lagerfunktion übernehmen.to Storage of the knitting tool carrier is for example a Rolling suitable. After an advantageous development However, the knitting tool carrier is by means of a magnetic bearing stored. It can either be a passive magnetic bearing or act to an active, adjustable magnetic bearing. In both cases the magnetic bearing is preferably designed as a radial-axial bearing. The axial bearing function and the radial bearing function can be realized by mutually orthogonal bearing surfaces. Preferred are conical, d. H. inclined to the bearing axis Provided bearing surfaces, which a combined radial and take over axial bearing function.

Im Fall der Ausbildung der Rundstrickmaschine als Doppelzylindermaschine ist jeder Strickwerkzeugträger direkt elektrisch antreibbar. Die zum Direktantrieb der zueinander konzentrischen Strickwerkzeugträger verwendeten Motoren, insbesondere Segment-Torque-Motoren, sind hierbei vorzugsweise ebenfalls konzentrisch zueinander angeordnet und werden von einer gemeinsamen, zur Rotationsachse normalen Ebene geschnitten. In entsprechender Weise sind ggf. auch die Magnetlager der verschiedenen Strickwerkzeugträger konzentrisch zueinander angeordnet, wobei sie denselben axialen Bauraum einnehmen. Die Magnetlagerung zeichnet sich genauso wie die zum elektrischen Direktantrieb verwendeten Motoren durch Wartungsfreiheit während der gesam ten Gebrauchsdauer aus. Die verschiedenen Strickwerkzeugträger sind elektronisch miteinander synchronisiert, wobei äußerst geringe Drehzahl- und Winkelabweichungen erzielbar sind, welche mit herkömmlichen, Getriebe aufweisenden Konstruktionen nicht zu erreichen sind.in the Case of the training of the circular knitting machine as a double cylinder machine Each knitting tool carrier is directly electrically driven. The direct drive of the concentric knitting tool carrier used motors, in particular segment-torque motors, are hereby preferably also arranged concentrically to one another and are from a common plane normal to the rotation axis. In a similar way, if necessary, the magnetic bearings of the various Knitting tool carrier arranged concentrically to each other, where they occupy the same axial space. The magnetic bearing is just like the ones used for direct electrical drive Engines due to maintenance-free operation throughout the service life out. The different knitting tool carriers are electronic synchronized with each other, with extremely low Speed and angle deviations can be achieved, which with conventional, Geared constructions can not be achieved.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:Below are two Ausführungsbei games of the invention explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rundstrickmaschinenantriebs, und 1 a first embodiment of a circular knitting machine drive, and

2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rundstrickmaschinenantriebs. 2 A second embodiment of a circular knitting machine drive.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing

Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Beide Figuren zeigen ausschnittsweise in einer vereinfachten Schnittdarstellung einen Rundstrickmaschinenantrieb 1 einer nicht weiter dargestellten Rundstrickmaschine. Bezüglich der grundsätzlichen Funktion einer solchen Rundstrickmaschine wird auf den eingangs genannten Strand der Technik verwiesen.Corresponding or equivalent parts are indicated in both figures with the same reference numerals. Both figures show a detail in a simplified sectional view of a circular knitting machine drive 1 a circular knitting machine, not shown. Regarding the basic function of such a circular knitting machine reference is made to the aforementioned beach of the art.

Im Ausführungsbeispiel nach 1 sind auf einem stationären Tragteil 2, welches fest mit einem Gestell der Rundstrickmaschine verbunden oder Teil eines Maschinengestells ist, zwei Strickwerkzeugträger 3, 4 rotierbar gelagert. Die beiden Strickwerkzeugträger 3, 4 sind mittels jeweils eines elektrischen Direktantriebs 5, 6 unabhängig voneinander antreibbar. Jeder elektrische Direktantrieb 5, 6 ist als permanentmagneterregter Synchronmotor ausgebildet, wobei ein bestrombares Primärteil 7, 8 am Tragteil 2 befestigt ist. Das zugehörige Sekundärteil 9, 10 ist durch direkt am Strickwerkzeugträger 3, 4 befestigte Permanentmagnete 11, 12 gebildet. Die Sekundärteile 9, 10 weisen keine eigene Lagerung auf. Zwischen einem Primärteil 7, 8 und dem zugehörigen Sekundärteil 9, 10 ist jeweils ein ringförmiger Luftspalt 13, 14 gebildet.In the embodiment according to 1 are on a stationary support part 2 , which is fixedly connected to a frame of the circular knitting machine or part of a machine frame, two knitting tool carrier 3 . 4 rotatably mounted. The two knitting tool carriers 3 . 4 are each by means of an electric direct drive 5 . 6 independently drivable. Every electric direct drive 5 . 6 is designed as a permanent magnet synchronous motor, wherein a current-carrying primary part 7 . 8th on the supporting part 2 is attached. The associated secondary part 9 . 10 is by directly on the knitting tool carrier 3 . 4 fixed permanent magnets 11 . 12 educated. The secondary parts 9 . 10 do not have their own storage. Between a primary part 7 . 8th and the associated secondary part 9 . 10 is in each case an annular air gap 13 . 14 educated.

Die Strickwerkzeugträger 3, 4 einschließlich der Sekundärteile 9, 10 sind mit Magnetlagern 15, 16 gelagert, welche als Radial-Axial-Lager ausgebildet sind. Jedes Magnetlager 15, 16 setzt sich zusammen aus mit dem Tragring 2 verbundenen Magneten 17 und mit dem Strickwerkzeugträger 3, 4 verbundenen Magneten 18. Im in 1 dargestellten Querschnitt weisen die zwischen den Magneten 17, 18 gebildeten Luftspalte 19, 20 jeweils eine mehrfach abgewinkelte Form auf. Diese Form ergibt sich aus der Kontur der Oberflächen der Magnete 17, 18, welche jeweils drei unterschiedliche Lagerflächen 21, 22, 23 aufweisen. Eine mittlere Lagerfläche 21 befindet sich an der Oberfläche eines gedachten, zur Rotationsachse des Rundstrickmaschinenantriebs 1 symmetrischen Zylinders. Die Lagerflächen 21 sind ausschließlich zur Aufnahme radialer Belastungen vorgesehen. In beiden Axialrichtungen schließt sich an die Lagerfläche 21 jeweils eine zur Lagerachse schräg gestellte Lagerfläche 22, 23 an, wobei diese zwei äußeren Lagerflächen 22, 23 in entgegen gesetztem Sinn schräg gestellt sind. Auf diese Weise können die Magnetlager 15, 16 Axialkräfte in beiden Richtungen aufnehmen. Abhängig von den im Rundstrickmaschinenantrieb 1 auftretenden Kräften können die äußeren Lagerflächen 22, 23, abweichend von der vereinfachten Darstellung nach 1, unterschiedlich dimensioniert sein. Ebenso ist es möglich, die Funktionen der elektrischen Direktantriebe 5, 6 und der Magnetlager 15, 16 in kombinierten Lager-Antriebs-Bauteilen zu vereinigen. Dies gilt analog auch für das Ausführungsbeispiel nach 2, welches sich vom Ausführungsbeispiel nach 1 dadurch unterscheidet, dass lediglich ein einziger Strickwerkzeugträger 3 vorhanden ist. Die prinzipielle Lage der Rotationsachse des Rundstrickmaschinenantriebs 1 ist durch die Lagerachse A angegeben.The knitting tool carriers 3 . 4 including the abutments 9 . 10 are with magnetic bearings 15 . 16 stored, which are designed as radial-axial bearings. Every magnetic bearing 15 . 16 sits down together with the support ring 2 connected magnets 17 and with the knitting tool carrier 3 . 4 connected magnets 18 , Im in 1 illustrated cross-section have the between the magnets 17 . 18 formed air gaps 19 . 20 each a multiple angled shape. This shape results from the contour of the surfaces of the magnets 17 . 18 , which each have three different storage areas 21 . 22 . 23 exhibit. An average storage area 21 is located on the surface of an imaginary, to the axis of rotation of the circular knitting machine drive 1 symmetrical cylinder. The storage areas 21 are intended exclusively for receiving radial loads. In both axial directions closes to the storage area 21 each one inclined to the bearing axis bearing surface 22 . 23 on, with these two outer bearing surfaces 22 . 23 are tilted in the opposite direction. In this way, the magnetic bearings 15 . 16 Absorb axial forces in both directions. Depending on the circular knitting machine drive 1 occurring forces, the outer bearing surfaces 22 . 23 , deviating from the simplified representation after 1 , be different dimensions. It is also possible to use the functions of the electric direct drives 5 . 6 and the magnetic bearing 15 . 16 in combined bearing drive components. This applies analogously to the embodiment according to 2 , which differs from the embodiment 1 characterized in that only a single knitting tool carrier 3 is available. The basic position of the axis of rotation of the circular knitting machine drive 1 is indicated by the bearing axis A.

11
RundstrickmaschinenantriebCircular knitting machine drive
22
Tragteilsupporting part
33
StrickwerkzeugträgerKnitting tool carrier
44
StrickwerkzeugträgerKnitting tool carrier
55
elektrischer Direktantriebelectrical direct drive
66
elektrischer Direktantriebelectrical direct drive
77
Primärteilprimary part
88th
Primärteilprimary part
99
Sekundärteilsecondary part
1010
Sekundärteilsecondary part
1111
Permanentmagnetpermanent magnet
1212
Permanentmagnetpermanent magnet
1313
Luftspaltair gap
1414
Luftspaltair gap
1515
Magnetlagermagnetic bearings
1616
Magnetlagermagnetic bearings
1717
Magnetmagnet
1818
Magnetmagnet
1919
Luftspaltair gap
2020
Luftspaltair gap
2121
mittlere Lagerflächemiddle storage area
2222
äußere Lagerflächeouter storage area
2323
äußere Lagerflächeouter storage area
AA
Lagerachsebearing axle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Rundstrickmaschinenantrieb, mit einem stationären Tragteil (2) und mindestens einem elektrisch angetriebenen Strickwerkzeugträger (3, 4), welcher mittels eines Lagers (15, 16) relativ zum Tragteil (2) rotierbar gelagert ist, gekennzeichnet durch einen zum Antrieb des Strickwerkzeugträgers (3, 4) vorgesehenen elektrischen Direktantrieb (5, 6).Circular knitting machine drive, with a stationary support part ( 2 ) and at least one electrically driven knitting tool carrier ( 3 . 4 ), which by means of a warehouse ( 15 . 16 ) relative to the supporting part ( 2 ) is rotatably mounted, characterized by a for driving the knitting tool carrier ( 3 . 4 ) provided direct electrical drive ( 5 . 6 ). Rundstrickmaschinenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Direktantrieb (5, 6) als permanentmagneterregter Synchronmotor ausgebildet ist.Circular knitting machine drive according to claim 1, characterized in that the electric direct drive ( 5 . 6 ) is designed as a permanent magnet synchronous motor. Rundstrickmaschinenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein bestrombares Primärteil (7, 8) des elektrischen Direktantriebs (5, 6) mit dem Tragteil (2) und ein permanentmagnetbestücktes Sekundärteil (9, 10) des elektrischen Direktantriebs (5, 6) mit dem Strickwerkzeugträger (3, 4) verbunden ist.Circular knitting machine drive according to claim 2, characterized in that an energizable primary part ( 7 . 8th ) of the electric direct drive ( 5 . 6 ) with the supporting part ( 2 ) and a permanent magnet-equipped secondary part ( 9 . 10 ) of the electric direct drive ( 5 . 6 ) with the knitting tool carrier ( 3 . 4 ) connected is. Rundstrickmaschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Direktantrieb (5, 6) als Segment-Torque-Motor ausgebildet ist.Circular knitting machine drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electric direct drive ( 5 . 6 ) is designed as a segment-torque motor. Rundstrickmaschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Lager (15, 16) ein Magnetlager vorgesehen ist.Circular knitting machine drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that as a bearing ( 15 . 16 ) A magnetic bearing is provided. Rundstrickmaschinenantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager (15, 16) als Radial-Axial-Lager ausgebildet ist.Circular knitting machine drive according to claim 5, characterized in that the magnetic bearing ( 15 . 16 ) is designed as a radial-axial bearing. Rundstrickmaschinenantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager (15, 16) Lagerflächen (22, 23) aufweist, welche zur Lagerachse (A) schräg gestellt sind.Circular knitting machine drive according to claim 6, characterized in that the magnetic bearing ( 15 . 16 ) Storage areas ( 22 . 23 ), which are inclined to the bearing axis (A). Rundstrickmaschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl an Strickwerkzeugträgern (3, 4).Circular knitting machine drive according to one of claims 1 to 7, characterized by a plurality of knitting tool carriers ( 3 . 4 ). Rundstrickmaschinenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der Strickwerkzeugträger (3, 4) zueinander konzentrische, denselben axialen Bauraum einnehmende elektrische Direktantriebe (5, 6) vorgesehen sind.Circular knitting machine drive according to claim 8, characterized in that for driving the knitting tool carrier ( 3 . 4 ) concentric with each other, the same axial space engaging electrical direct drives ( 5 . 6 ) are provided. Rundstrickmaschinenantrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung der Stückwerkzeugträger (3, 4) zueinander konzentrische, denselben axialen Bauraum einnehmende Magnetlager (15, 16) vorgesehen sind.Circular knitting machine drive according to claim 8 or 9, characterized in that for storage of the piece tool carrier ( 3 . 4 ) concentric with each other, the same axial space occupied magnetic bearing ( 15 . 16 ) are provided.
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