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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einzelantrieb für eine Auflösewalze einer Offenend-Spinnvorrichtung. Der Einzelantrieb umfasst einen Stator und einen Rotor, wobei der Rotor die Auflösewalze antreibt.
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Aus der
CH 680 801 A5 ist ein Einzelantrieb für eine Auflösewalze einer Offenend-Spinnvorrichtung bekannt. Bei einem derartigen Einzelantrieb ist im Innern der Auflösewalze ein Außenläufer eines Elektromotors koaxial mit der Rotationsachse der Auflösewalze angeordnet. Ferner ist der ortsfeste Teil des Elektromotors im Gehäuse der Vorrichtung fixiert. Nachteilig bei diesem Einzelantrieb ist es, dass dieser Einzelantrieb umständlich zu Warten ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Wartung des Einzelantriebs zu vereinfachen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Einzelantrieb für eine Auflösewalze mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
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Vorgeschlagen wird ein Einzelantrieb für eine Auflösewalze einer Offenend-Spinnvorrichtung. Die Auflösewalze löst dabei aus einem Faserverband einzelne homogene Fasern heraus, die zu einer Spinnvorrichtung, beispielsweise einer Rotorspinnvorrichtung, geleitet werden. Die Auflösewalze weist dazu eine Garnitur auf, die beispielsweise eine Vielzahl kleiner Zähne umfasst, welche den Faserverband auflösen.
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Der Einzelantrieb ist als Elektromotor ausgebildet und umfasst einen Stator und einen Rotor. Der Rotor kann dabei beispielsweise in den Stator eintauchen und in dem Stator rotieren. Die Auflösewalze ist beispielsweise an einem aus dem Stator herausragenden Ende des Rotors angeordnet. Rotor und Auflösewalze können koaxial zueinander angeordnet sein. Die Rotation des Rotors wird auf die Auflösewalze übertragen, so dass diese mit dem Rotor mitrotiert. Rotor und/oder Stator können außerdem einen Elektromagneten und/oder einen Permanentmagneten umfassen.
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Erfindungsgemäß ist der Rotor zusammen mit der Auflösewalze von dem Einzelantrieb lösbar ausgebildet. Beispielsweise kann der Rotor aus dem Stator herausgezogen werden. Dadurch kann auf einfache Weise eine Wartung der Auflösewalze und/oder des Rotors durchgeführt werden. Anschließend kann der Rotor mit der Auflösewalze wieder auf einfache Weise in den Stator eingesetzt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn die Auflösewalze lösbar an dem Rotor angeordnet ist. Dadurch kann beispielsweise bei einer Beschädigung die Auflösewalze ausgetauscht oder zu Reinigungszwecken vom Rotor getrennt werden.
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Eine ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn der Stator an einem Auflösewalzengehäuse angeordnet ist. Dadurch ist der Stator sicher an der Spinnvorrichtung angeordnet, so dass das Auflösewalzengehäuse ein Drehmoment beim Betrieb des Einzelantriebs aufnehmen kann. Der Stator bleibt damit gegenüber dem Auflösewalzengehäuse unbeweglich. Das Auflösewalzengehäuse beinhaltet außerdem die Auflösewalze und schützt diese vor Schmutz.
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Von Vorteil ist es außerdem, wenn der Einzelantrieb einen bürstenlosen Elektromotor umfasst. Der bürstenlose Elektromotor kann beispielsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor und/oder eine Drehstrommaschine sein. Vorteilhaft bei dem bürstenlosen Elektromotor ist dabei, dass sein Rotor nicht mit einer elektrischen Spannung von einer externen Spannungsquelle beaufschlagt wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, eine Spannung auf den Rotor zu übertragen, was beispielsweise mit Metall- und/oder Kohlebürsten erreicht wird. Diese können damit eingespart werden und ein Verschleiß wird verringert. Außerdem kann damit der Rotor besonders einfach aus dem Stator gezogen werden, da keine elektrischen Verbindungen, beispielsweise die der Bürsten, gelöst werden müssen. Der Rotor ist damit auch wieder einfach einsetzbar, wobei ebenfalls nicht auf die elektrischen Verbindungen geachtet werden muss.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Einzelantrieb ein Messelement umfasst, mit dessen Hilfe vorzugsweise ein elektrischer Strom des Einzelantriebs gemessen werden kann. Andere Messwerte, die mit dem Messelement gemessen werden können, sind beispielsweise ein Drehmoment, eine Temperatur und/oder eine elektrische Spannung des Einzelantriebs. Dadurch kann ein Betriebszustand des Einzelantriebs überwacht werden. Beispielsweise kann die Temperatur überwacht werden, um eine Überhitzung des Einzelantriebs zu verhindern. Mittels Messung des elektrischen Stroms kann auf eine Leistungsaufnahme rückgeschlossen werden.
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Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Einzelantrieb eine Steuer- und/oder eine Regeleinheit umfasst. Die Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst dabei alle für den Betrieb des Einzelantriebs erforderlichen Komponenten, wie beispielsweise einen Speicher, einen Arbeitsspeicher und/oder einen Prozessor. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit mit dem Messelement verbunden und erhält von diesem die Messwerte, insbesondere den Messwert über den elektrischen Strom.
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Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit derart ausgebildet, dass bei Überschreiten eines Grenzwertes des durch das Messelement gemessenen Stroms, der Einzelantrieb abgeschaltet werden kann. Anhand einer Auswertung des Stroms, den der Einzelantrieb aufnimmt, kann auf einen Betriebszustand geschlossen werden. Beispielsweise kann ein Anstieg des Storms des Einzelantriebs auf eine höhere Belastung des Einzelantriebs hindeuten. Eine derartige Belastung kann auftreten, wenn beispielsweise der Rotor und/oder die Auflösewalze verschmutzt sind, so dass der Rotor und/oder die Auflösewalze nicht mehr frei drehen können. Wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit eine derartige Belastung erkennt, kann ein Signal ausgegeben werden, dass die Auflösewalze und/oder der Rotor gereinigt oder ausgetauscht werden sollen. Dadurch können Beschädigungen verhindert werden, was die Lebensdauer des Einzelantriebs und/oder der Auflösewalze verlängert.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Steuer- und/oder Regeleinheit auch eine Safety Torque Off-Funktion umfassen, Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann dazu vorteilhafterweise mit einem Hardwareschalter, beispielsweise mit einem Relais, verbunden sein, um den Stromkreis zum Einzelantrieb zu unterbrechen. Dadurch werden Verletzungen des Bedienungspersonals beim Öffnen des Gehäuses der Spinnbox durch drehende Rotoren verhindert.
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Ebenso ist es von Vorteil, wenn der Einzelantrieb eine an dem Rotor und der Auflösewalze angeordnete Welle umfasst, die eine Rotation des Rotors auf die Auflösewalze überträgt. Mit der Welle kann beispielsweise der Rotor von der Auflösewalze beabstandet werden.
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Eine zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn der Einzelantrieb eine Bremsvorrichtung umfasst, mit der der Rotor, die Welle und/oder die Auflösewalze gebremst und angehalten werden kann. Vorzugsweise steuert dabei die Steuer- und/oder Regeleinheit die Bremsvorrichtung. Die Bremsvorrichtung kann beispielsweise den Rotor zuerst bremsen und anschließend in einem bewegungslosen Zustand festhalten. Durch das Abbremsen werden Beschädigungen verringert, wenn beispielsweise ein kritischer Grenzwert für den gemessenen elektrischen Strom überschritten wird. Insbesondere wenn beispielsweise ein fremdes Bauteil in die Auflösewalze gezogen wird, das dort Beschädigungen hervorrufen kann, verhindert die Bremsvorrichtung die Beschädigung. Außerdem hält die Bremsvorrichtung den Rotor, wenn dieser zum Stillstand gekommen ist, fest, so dass dieser sich nicht unkontrolliert drehen kann. Beispielsweise kann die Bremsvorrichtung den Rotor auch festhalten, wenn das Auflösewalzengehäuse geöffnet ist, um eine Verletzungsgefahr bei Wartungsarbeiten an der Auflösewalze oder an dem Einzelantrieb zu verhindern. Die Bremsvorrichtung kann ferner eine mechanische Sicherung umfassen, die manuell wieder gelöst werden muss, wenn die Bremsvorrichtung wieder gelöst werden soll.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist es, wenn die Bremsvorrichtung einen Schalter umfasst, mittels dem Windungen des Einzelantriebs, insbesondere Windungen des Stators, kurzgeschlossen werden können. Der Schalter kann dabei einen Hardwareschalter und/oder ein Relais umfassen. Wenn der Rotor einen Permanentmagneten umfasst, erzeugt das sich mit dem Rotor drehende Magnetfeld in den Windungen mittels Induktion eine Spannung, die durch das Kurzschließen zu einem Strom in den Windungen führt. Gemäß der Lenzschen Regel ist dieser Strom derart gerichtet, dass ein dadurch erzeugtes Magnetfeld der Erregung, was hier die Drehung des Permanentmagneten ist, entgegenwirkt. Der Rotor wird dadurch abgebremst. Dies ist vorteilhaft, da eine derartige Bremsvorrichtung kontaktlos wirkt, so dass keine Verschleiß auftritt. Bei einer derartigen kontaktlosen Bremsvorrichtung muss bei einem Herauslösen des Rotors aus dem Einzelantrieb keine mechanische Verbindung zwischen der Bremsvorrichtung und dem zu bremsenden Bauteil, beispielsweise dem Rotor und/oder der Welle, gelöst werden. Auch ist das Wiedereinsetzen des Rotors vereinfacht, da keine mechanische Verbindung der Bremsvorrichtung mit dem zu bremsenden Bauteil, beispielsweise dem Rotor und/oder der Welle, hergestellt werden muss.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Welle mit Hilfe eines Lagers, insbesondere mit Hilfe eines Wälzlagers, in dem Auflösewalzengehäuse gelagert ist. Dadurch werden der Rotor und insbesondere die Auflösewalze nach einem Entfernen und anschließenden Wiedereinsetzen an der gleichen Position geführt.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Schnittansicht eines Einzelantriebs mit Auflösewalze und Auflösewalzengehäuse und
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2 eine Schnittansicht der 1 mit aus dem Stator geschobenen Rotor mit Auflösewalze,
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In 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Einzelantriebs 1 mit einer Auflösewalze 2 und einem Ausschnitt aus einem Auflösewalzengehäuse 10 gezeigt. Der Einzelantrieb 1 umfasst einen Stator 4 sowie einen Rotor 6. Der Stator 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel Windungen 5 auf, die bei einem Stromfluss ein Magnetfeld erzeugen. Der Stator 4 ist in einem Gehäuse 8 angeordnet, welches wiederum an dem Auflösewalzengehäuse 10 angeordnet ist.
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Der Rotor 6 ist des Weiteren in dem Stator 4 angeordnet, so dass das von den Windungen 5 erzeugte Magnetfeld auf den Rotor 6 wirkt. Der Rotor 6 kann beispielsweise ein Permanentmagnet und/oder ein Kurzschlussläufer sein, so dass die Notwendigkeit von elektrischen Anschlüssen an dem Rotor 6 entfallen. Insbesondere ist der Einzelantrieb 1 ein bürstenloser Gleichstrommotor. Durch das Magnetfeld der Windungen 5 wird eine Kraft auf den Rotor 6 übertragen, so dass der Rotor 6 in Rotation versetzt wird. Der Rotor 6 ist mit einer Welle 7 verbunden, an deren dem Rotor 6 gegenüberliegenden Ende die Auflösewalze 2 angeordnet ist. Die Welle 7 überträgt dabei die Rotation von dem Rotor 6 auf die Auflösewalze 2, welche dadurch in dem Auflösewalzengehäuse 10 rotiert. Die Auflösewalze 2 weist ferner eine Garnitur 3 auf, die eine Vielzahl kleiner Zähne umfasst, welche bei einem Betrieb der Auflösewalze 2 einzelne homogene Fasern aus einem Faserverband herauslösen. Die einzelnen Fasern werden daraufhin in einem hier nicht gezeigten Spinnrotor zu einem Garn versponnen.
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Zwischen Rotor 6 und Auflösewalze 2 ist an der Welle 7 zumindest ein Lager 9 angeordnet, das die Welle 7 mit Rotor 6 und Auflösewalze 2 in dem Auflösewalzengehäuse 10 drehbar lagert. Das Lager 9 könnte beispielsweise ein Wälz- und/oder ein Kugellager sein. Das Lager 9 kann beispielsweise formschlüssig in dem Auflösewalzengehäuse 10 angeordnet sein, so dass das Lager 9 aus dem Auflösewalzengehäuse 10 herausnehmbar und wieder einsetzbar ist. Das Lager 9 weist einen größeren Außendurchmesser als der Rotor 6 auf. Damit ist es möglich, dass der Rotor 6 an der Lagerstelle vorbei aus dem Einzelantrieb 1 und dem Auflösewalzengehäuse 10 herausgezogen werden kann. Bei Bedarf kann auch eine Befestigungseinrichtung, bspw. eine Klemmeinrichtung vorgesehen sein, mit welcher das Lager 9 in dem Auflösewalzengehäuse 10 befestigt werden kann. Die Auflösewalze 2 kann dann erst nach Lösen dieser Befestigungseinrichtung aus dem Auflösewalzengehäuse 10 entfernt werden.
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Vorteilhafterweise weist dabei lediglich das Lager 9 einen Kontakt zu dem umliegenden Auflösewalzengehäuse 10 auf. Der Rotor 6 rotiert frei in dem Stator 4 und die Auflösewalze 2 rotiert frei in dem Auflösewalzengehäuse 10. Zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 4 bzw. der Auflösewalze 2 und dem Auflösewalzengehäuse 10 ist damit ein Luftspalt ausgebildet, so dass eine Reibung zwischen diesen Bauteilen vermieden wird. Der Rotor 6, die Welle 7 und die Auflösewalze 2 können somit besonders einfach von dem Einzelantrieb 1 gelöst und anschließend wieder eingesetzt werden.
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Erfindungsgemäß sind dabei der Rotor 6 mit der Auflösewalze 2 von dem Einzelantrieb 1 lösbar. Dadurch können der Rotor 6, die Auflösewalze 2 und zusätzlich die Welle 7 von dem Einzelantrieb 1 bzw. aus dem Auflösewalzengehäuse 10 entfernt werden, um beispielsweise eine Wartung, Reinigung oder Reparatur durchzuführen. Anschließend können diese Bauteile wieder in das Auflösewalzengehäuse 10 und/oder den Stator 4 eingebracht werden, so dass der Einzelantrieb 1 der Offenend-Spinnvorrichtung wieder funktionsfähig ist.
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In der 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des Einzelantriebs 1 mit Auflösewalze 2 gezeigt, wobei der Rotor 6 und die Auflösewalze 2 von dem Einzelantrieb 1 und dem Auflösewalzengehäuse 10 gelöst sind. Dabei ist das System Rotor 6, Auflösewalze 2, Welle 7 mit daran angeordnetem Lager 9 zumindest teilweise von dem Einzelantrieb 1 gelöst bzw. aus dem Auflösewalzengehäuse 10 herausgezogen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einzelantrieb
- 2
- Auflösewalze
- 3
- Garnitur
- 4
- Stator
- 5
- Windungen
- 6
- Rotor
- 7
- Welle
- 8
- Gehäuse
- 9
- Lager
- 10
- Auflösewalzengehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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