DE2111166A1

DE2111166A1 - Driven stretcher roller - provided with integral motor assembly and forming the rotor of the assembly

Info

Publication number: DE2111166A1
Application number: DE19712111166
Authority: DE
Inventors: Pekka Dipl-Ing Kuussaari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-02-19
Filing date: 1971-03-09
Publication date: 1972-08-24
Also published as: CA956092A; SE366782B; FI46268B; FI46268C

Abstract

Driven stretcher roller assembly of low inertia mass and compact arrangement is provided with an integral electric motor whereby the roller itself forms the rotor whose outer surface is provided with a smooth finish.

Description

Galette mit Motorantrieb Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Galetten, worunter insbesondere in Maschinen zur Herstellung und Behandlung fortlaufender Fadenstränge auf die Bewegung des Fadens einwirkende Rollen und Walzen verstanden werden. Mittels der Galette wird dem Faden eine genau vorgeschriebene Geschwindigkeit erteilt, und zwar liegt der Faden üblicherweise in mehreren Windungen um die Galette und eine daneben liegende kleinere Wenderolle so, daß die Flächenreibung zwischen dem Faden und der Galette die Fadenspannung überschreitet, wobei der Faden eine genau der Umfangsgeschwindigkeit der Galette gleiche Geschwindigkeit annimmt. Dem Sachcharakter zufolge muß die Oberfläche der Galette äußerst maßgenau sein und hochklassige Oberflächenbeschaffenheit haben. Motorized Galette The present invention relates to Godets, including in particular in machines for the production and treatment of continuous Thread strands understood roles and rollers acting on the movement of the thread will. By means of the godet, the thread is given a precisely prescribed speed issued, namely the thread usually lies in several turns around the godet and an adjacent smaller turning roller so that the surface friction between the thread and the godet exceeds the thread tension, the thread being a the same speed assumes exactly the peripheral speed of the godet. To the Due to its factual nature, the surface of the godet must be extremely dimensionally accurate and of high quality Have surface finish.

Als klassische Lösung sind die Galetten mechanisch untereinander verbunden und werden vermittels einer Königswelle in Umdrehung versetzt, wobei ein geeigneter Motor richtige Drehzahl gewährleistet. Eine gewöhnliche Streckmaschine hat ofrmais nehi ;s nur dert Galetten, die somit untereinander verbuici-en sind, und auf der Königswelle muß eine entsprechende Zahl von Kegelzahnrädern zum Übermitteln der Drehbewegung an die Galetten vorhanden sein.As a classic solution, the godets are mechanically connected to one another and are set in rotation by means of a vertical shaft, with a suitable one Motor correct speed guaranteed. An ordinary stretching machine has ofrmais nehi; s only the godets, which are thus connected to one another, and there must be a corresponding number of bevel gears on the vertical shaft for transmission the rotary motion of the godets.

Ein und derselbe Motor kann über ein Übersetzungsgetriebe sogar mehrere mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeitende Galettengruppen antreiben.One and the same motor can even have several via a transmission gear drive groups of godets operating at different speeds.

Man hat auch getrennte, von einem äußeren Motor angetriebene Galetten angewandt, und zwar besonders in Spinnmaschinen für Filamentfäden, in denen Galetten zur Anwendung kommen, die wesentlich größer als die z.B. in Streck- und Kräuselmaschinen angewandten sind, deren Durchmesser in der Regel geringer als 150 mm ist. Im Prinzip könnte man auch bei kleinen Galetten die gleiche Anordnung mit getrennten Motoren benutzen, aber aus praktischen Rücksichten wächst das Verhältnis der Notorgröße zur Größe der Galette, wenn man die Galette zu verkleinern strebt, bis zunehmende Schwierigkeiten in der Ausführung von einer gewissen Grenze vorwärts das Verkleinern verhindern.There are also separate godets driven by an external motor used, especially in spinning machines for filament threads in which godets are used that are much larger than those in stretching and crimping machines, for example are used, the diameter of which is usually less than 150 mm. Basically you could also use the same arrangement with separate motors for small godets use, but for practical reasons the ratio of the notor size increases to the size of the galette, if one strives to reduce the galette, to increasing it Difficulty in performing downsizing from a certain limit onwards impede.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Galette mit Motorantrieb wobei der Motor in Außenrotorbauweise in die Galette eingebaut worden ist, so daß die präzisionsdimensionierte Außenfläche der Galette direkt auf dem Außemumfang des Rotors des Motors entsteht Durch diese Bauweise werden mehrere Vorteile insbesondere im Vergleich mit mechanisch untereinander verbundenen Galetten erzielt welch letztere im Falle von Galetten derart geringer Größe ausschließlich zuvor bekannt waren. Der Raumbedarf der Galettemotoren nach der vorliegenden Erfindung ist nu annähernd dem Raumbedarf der zuvor bekannten getrennten Galette gleich, womit also der Raum für alle sonstige Zusatzapparatur e-e-nart wird.The present invention relates to a motorized godet wherein the motor in outer rotor design has been built into the godet so that the Precision-dimensioned outer surface of the godet directly on the outer circumference of the The rotor of the motor is created by this design several advantages in particular in comparison with mechanically interconnected godets, the latter achieves the latter in the case of godets of such small size were only known beforehand. The space requirement of the godet motors according to the present invention is only approximate the space requirement of the previously known separate galette equal, so what the space e-e-nart is used for all other additional equipment.

Fernerhin läßt sich die Plazierung der Galetten einfacher ausführen und der Plazierung der Galetten werc ir SCk-L wenige Einschränkungen gesetzt, wenn man bestrebt ist, Wen Lauf des Fadenstranges möglichst günstig zu gestalten, wenrl mun eine weit gedrungenere Bauform als gegenwärtig anstrebt.Furthermore, the positioning of the godets can be carried out more easily and the placement of the godets are set few restrictions in the SCk-L, if the aim is to make the run of the thread strand as favorable as possible, wenrl mun a far more compact design than currently strived for.

Es ist besonders vorteilhaft, daß man die in den Galetten enthaltene rotierende Inertialmasse kleiner als bei mechanisch an getriebenen Vorrichtungen gestalten kann. Dies erleichtert die Konstrulftion des Motors und setzt die Größe des Motors herab.It is particularly advantageous that one contained in the godets rotating inertial mass smaller than with mechanically driven devices can shape. This makes it easier to design the engine and set the size of the engine.

Es ist üblich, daß ein Synchronmotor benötigt wird, und ein Synchroumotor vom Permanentmagnet- oder Reluktanztyp erfordert beim Anfahren zum Sprung vom Asynchronlauf zum Synchronlauf eine Scheinleistung, die ein Vielfaches der im Synchronlauf benötigten Scheinleistung ausmacht. Dieser zusätzliche Leistungsbedarf ist stark von der zu synchronisierenden Trägheit abhängig. Folglich ist die Wirtschaftlichkeit der Gesamtlösung gar stark von der Größe der rotierenden Inertialmasse abhängig, die in der Galettenmotorlösung minimiert werden kann.It is common that a synchronous motor is needed and a synchronous motor of the permanent magnet or reluctance type requires when starting to jump from asynchronous operation an apparent power for synchronous operation that is a multiple of that required in synchronous operation Apparent power. This additional power requirement is greatly affected by the too synchronizing inertia dependent. Hence the economy of the overall solution strongly dependent on the size of the rotating inertial mass in the godet motor solution can be minimized.

Die vorliegende Erfindung wird besonders durch die in den beiliegenden Patentansprüchen angeführten Kennzeichen gekennzeichnet.The present invention is particularly illustrated by that shown in the accompanying drawings Characteristics listed in the patent claims.

Unter einem Hysteresemotor wird in diesem Zusammenhang ein solchen Induktionsmotor verstanden, in dem der Rotor gänzlich oder teilweise aus hartem magnetischem Material gefertigt ist. Wenn dieses Nagnetmaterial in ein rotierendes magnetisches Feld gerät, geht in demselben Energie durch Hystereseverluste verloren. Dies ruft ein Moment hervor, welches den Rotor geschmeidig auf die Synchrongeschwindigkeit beschleunigt.In this context, a hysteresis motor is such a Induction motor understood in which the rotor is entirely or partially made of hard magnetic material is made. If this magnet material is in a rotating magnetic field, energy is lost in the same due to hysteresis losses. This creates a moment that smoothly adjusts the rotor to synchronous speed accelerated.

Im Obigen wurden bereits die Motoren vom Reluktanz- und Permanentmagnettyp erwähnt, die zuvor als Motoren zum Antrieb von Galetten Verwendung gefunden haben. Diese Motoren besitzen den Nachteil, daß beim Ausfallen des Motors aus dem Synchronlauf die von ihm aufgenommene Scheinleistung anwächst. Für einen Permanentmagnetmotor typisch kann die Leistung auf das Zwanzigfache im Vergleich zur Leerlaufleistung, welche die normale Betriebssituation darstellt, ansteigen. Diese Motoren werden entweder von einem Motorgenerator oder von einem Umformer in Halbleiterbauart gespeist, wobei die Leistung verhältnismäßig hohen Kostenaufwand åe VA bedingt. Es ist deshalb vorteilhaft, die Motoren so reichlich zu bemessen, daß sie selbst im Überlastfall nicht aus dem Synchronlauf herausfallen können, d.h. das Kippmoment der Motoren in keiner Situation überschritten wird. Auf å jeden Fall kommt man hierbei zu sowohl mechanisch als auch elektrisch überdimensionierten Motoren und Frequenzquellen.In the above, the reluctance and permanent magnet type motors have already been made mentioned, which were previously used as motors for driving godets. These motors have the disadvantage that if the motor fails from synchronous operation the apparent power absorbed by it increases. For a permanent magnet motor typically the power can be twenty times higher than the idle power, which represents the normal operating situation, increase. These engines will either from a motor generator or from a semiconductor converter fed, whereby the service requires relatively high costs åe VA. It is therefore advantageous to dimension the motors so generously that they even in case of overload cannot fall out of synchronous operation, i.e. the breakdown torque of the motors is not exceeded in any situation. In any case, this leads to both mechanically and electrically oversized motors and frequency sources.

Im Gegenteil hierzu hat der nach der vorliegenden Erfindung eingesetzte Hysteresemotor verschiedenartige Eigenschaften.On the contrary, the one used according to the present invention Hysteresis motor various properties.

Bei Überlastung des Motors dieser Art steigt die vom Motor aufgenommene Scheinleistung an, jedoch nur in geringem Maß (der obigen Beispielssituation entspricht ein typischer Anstieg auf das 1,5-fache erst bei völligem Stillstand des Motors).If the motor is overloaded of this type, the one absorbed by the motor increases Apparent power on, but only to a small extent (corresponds to the example situation above a typical increase of 1.5 times only when the engine is completely at a standstill).

Im Gegensatz zu den Permanentmagnet- und Reluktanzmotoren springt der Motor nicht unstetig aus dem Synchronlauf heraus, sondern er gleitet vielmehr sanft auf eine asynchrone Drehzahl.In contrast to the permanent magnet and reluctance motors, it jumps the motor does not come out of the synchronous run discontinuously, but rather it slides gently to an asynchronous speed.

Somit kann man für den Hysteresemotor eine bestimmte, dem Nennmoment des Motors angepaßte Umformerleistung vorsehen. Zugleich kann man das Nennmoment des Motors dem maximalen Betriebsmoment entsprechend wählen. Auf diese Weise gelangt man zu kleiner Motorgröße und mäßigen Umformerleistungen. Der Hysteresemotor kann direkt auf endgültige Drehzahl, unter Anwendung einer der Nennleistung des Motors entsprechenden Umformerleistung,angefahren werden, falls der Umformer kurzzeitig um nicht ganz 50 56 überbelastbar ist. Reluktanz- und Permanentmagnetmotoren hingegen müssen mit irgendeiner niedrigen Frequenz angelassen und synchronisiert werden, wonach anschließend die Frequenz allmählich auf die endgültige Betriebsfrequenz erhöht wird, wobei man darauf achten muß, daß die Motoren die ganze Zeit hindurch in Synchronlauf bleiben. Folglich kommt man bei Anwendung von Hysteresemotoren mit geringerem Aufwand im Umformeraggregat aus.Thus, a certain, the nominal torque can be used for the hysteresis motor Provide converter power adapted to the motor. At the same time you can specify the nominal torque of the motor according to the maximum operating torque. Got this way the motor size is too small and the converter output is moderate. The hysteresis motor can directly to final speed, using one of the motor's rated power corresponding converter output, if the converter is used briefly by not quite 50 56 is overloadable. Reluctance and permanent magnet motors, however must be started and synchronized at some low frequency, after which the frequency gradually increases to the final operating frequency is increased, taking care to keep the motors running all the time stay in synchronism. Consequently, when using hysteresis motors, you get along with it less effort in the converter unit.

Dem Hysteresemotor hat indessen nach Meinung der Sachverständigen im Fach ein Mangel angehaftet, der auf die Klassifizierung auf Grund zeitiger ausgeführter Vergleiche zurückzuführen ist. Mit vorhandenen Materialien belief sich nämlich zu jener Zeit das maximale Moment der Motoren auf weniger als 0,1 Nm, weshalb die Hysteresemotoren in der Regel zu den Kleinmotorkonstruktionen gezählt worden sind. So hat man denn auch in Verbindung mit frequenzvariablen Antrieben, z.B. bei Galettenmotoren, bisher nicht zu beachten verstanden, daß vermöge der Entwicklung der Magnetstoffe das Moment eines solchen, der Klasse der Kleinmotorkonstruktionen zugezählten Motors gegenwärtig bis zur Klasse 1 Nm gesteigert werden kann, was zum Antreiben einzelner Kleingaletten ausreicht.In the opinion of the experts, however, the hysteresis motor has a defect adhered to the subject related to the classification on Due to earlier comparisons carried out. With existing materials At that time the maximum torque of the engines was less than 0.1 Nm, which is why the hysteresis motors usually belong to the small motor designs have been counted. So in connection with variable-frequency drives, you have e.g. in godet motors, up to now not having understood that due to the development the magnetic materials the moment of such, the class of small motor constructions counted motor can currently be increased up to class 1 Nm, which is the Driving individual small pallets is sufficient.

Die erfinderische Idee in dem hier vorliegenden Fall besteht dementsprechend darin, daß verstanden worden ist; einen vom Fortschritt in den Eigneschaften der Magnet stoffe herrührenden Vorteil in einem völlig verschiedenen Gebiet der Technik in Anwendung zu bringen, wo derselbe eine gänzlich neue Möglichkeit zum Ausführen der Ronstruktion von Fadenbehandlungsmaschinen bietet.The inventive idea in the present case accordingly exists in that it has been understood; one of the progress in the traits of the Magnet materials derive advantage in a completely different field of technology to bring into application, where the same an entirely new way of doing the construction of thread treatment machines.

Ferner muß beachtet werden, daß mit Ausnahme von Galetten großen Formats die Konstruktion einer Galette mit individuellem Motorantrieb mit den in diesem Zusammenhang üblicherweise bnutzten Motorbauweisen unpraktisch wird. Mittels einer Motorbauweise nach der Erfindung dagegen kann man alle Vorteile der individuellen Motorgalette auch bei Galetten von kleinem Format erzielen.It must also be noted that with the exception of large-format godets the construction of a godet with an individual motor drive with the in this The connection between commonly used engine designs becomes impractical. By means of a Motor construction according to the invention, however, you can enjoy all the advantages of the individual Achieve motor godet even with godets of small format.

In den beiliegenden Figuren ist zwecks Veranschaulichung der Bauweise der Galette in Fig. 1 ein axonometrisches Bild der prinzipiellen Konstruktion einer Galette dargestellt. Fig. 2 zeigt in ihrer oberen Hälfte teilweise im Längsschnitt die Seitenansicht der Galette. Diese Figuren geben lediglich schematisch einige der wesentlichsten Faktoren bei der Galette wieder, und die Erfindung beschränkt sich nicht besonders auf eine Lösung nach der Figur.In the accompanying figures is for the purpose of illustrating the construction the godet in Fig. 1 is an axonometric picture of the basic construction of a Galette shown. Fig. 2 shows in its upper half partially in longitudinal section the side view of the godet. These figures only give a few schematically of the most essential factors in the godet again, and the invention is limited not particularly focused on a solution according to the figure.

Die Hauptbestandteile der Galette sind ihr rotierender Außenmantel 1 mitsamt des zum Leiten des Fadens erforderlichen Teils 2, der beispielsweise ein von der Fläche hervorstehender Stützflansch sein kann. Der elektrische Motor ist in Außenläuferkonstruktion ausgeführt, und zwar umfaßt er im Prinzip eine Rotorwicklung 3 und einen Stator 4, der an einem feststehenden Stützelement 5 befestigt ist. Die erforderlichenLagerteile 6 sind in der Figur nur andeutungsweise umrissen, da deren Ausführungsweise ohne Belang für die Erfindung selbst ist. Die Galette ist an einer geeigneten Unterlage mittels eines Fußes 7 befestigt, durch welchen hindurch auch die für den Elektromotor notwenigen Leitungen 8 geführt sein können.The main components of the godet are its rotating outer jacket 1 together with the part 2 required to guide the thread, for example a can be a support flange protruding from the surface. The electric motor is executed in external rotor construction, namely it basically comprises a rotor winding 3 and a stator 4 which is attached to a fixed support element 5. the required bearing parts 6 are only outlined in the figure, since their Mode of execution is irrelevant to the invention itself. The galette is on one suitable pad attached by means of a foot 7, through which also the lines 8 necessary for the electric motor can be guided.

Claims

1. Motorized godet to set the speed continuously Threads in machines for the manufacture or treatment of threads, d u r g e k e It is noted that each godet is provided with its own motor, which is called External rotor construction has been installed in the godet that the outer surface the godet forms directly on the outer circumference of the motor rotor.

2. Galette according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the motor built into the godet is a synchronous hysteresis motor.

L e r s e i t e