DE2411118A1

DE2411118A1 - Spinning machine motor drive unit - has closed loop for coolant air round motor rotor with heat exchanger

Info

Publication number: DE2411118A1
Application number: DE2411118A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Wolf
Original assignee: Zinser Textilmaschinen GmbH
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1975-09-18

Abstract

The design of a drive motor for a spinning unit has a cooling airstream in channels forming a closed loop within the motor to cool the rotor. Cooling the rotor in the motor allows a small motor to be used, the closed loop ensuring that the cooling airstream is free of dirt and other loose matter from the spinning environment.

Description

@pinnereimaschine mit Antriebsmotor lZs ist bekannt, den im Antriebsstook einer Spinnereimaschine angeordneten Entriebsmotor mittels der Abluft einer mit der Spinnereimaschine verbundenen Absauganlage, bspw. einer fadenbruch-Absauganlage zu kühlen. Zu diesem Zweck wird die bluft dieser Absauganlage als Kühlluft über das Äußere des im Endgestell der Spinnereimaschine eingebauten ½ntriebsmotors geleitet.@pinnereimaschine with drive motor lZs is known, the one in the drive stook a spinning machine arranged drive motor by means of the exhaust air with a the suction system connected to the spinning machine, e.g. a thread break suction system to cool. For this purpose, the exhaust system is blown over as cooling air the exterior of the drive motor built into the end frame of the spinning machine.

Es hat sich gezeigt, daß die Leistungsaufnahme eines derartigen iTotors beträchtlich erhöht bzw. daß für die gleiche Leistungsabgabe ein wesentlich kleinerer Motor verwendet werden kann, wenn der Läufer des ITotcrs durch einen besonderen, durch das Innere des Motors geleiteten ühlluftstrom gekühlt wird. Dieser Innen-Kühlluftstrom kann durch ein Lüfterrad am kühler gefördert und muß insbesondere an Spinnereimaschinen, die in staubiger und mit Faserflug geschwängerter Umgebung arbeiten, durch ein Sieb zum Abscheiden von Faserflug aus der Umgebungluft der Maschine angesaugt werden und wird nach Durchströmen des Motors in diese Umgebungsluft zurückgeleitet Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Kühlluft nicht mit vertretbarem Aufwand an Filtermitteln so gut zu reinigen ist, daß nicht doch feine und feinste Staubteile in das Innere des Motors getragen und dort abgelagert werden. Diese blagerungen behinderndie kühlung, verschmutzen den kollektor, die Führung der Kohlen, die Lager usw. und führen zu Motordefekton. Jehr feine Filter verlangen eine unverhältnismäßig große Llilterfläohe, die erhebliohen Reinigungsaufwand erfordert, elektrostatische Staubabscheider oder Luftwäscher sind zu aufwendig.It has been shown that the power consumption of such an iTotor considerably increased or that for the same power output a much smaller one Motor can be used if the rotor of the ITotcrs is through a special, is cooled through the interior of the engine directed ühlluftstrom. This indoor cooling air flow can be promoted by a fan wheel on the cooler and must be used in particular on spinning machines, who work in a dusty environment full of fluff, through a sieve be sucked in to separate fluff from the air surrounding the machine and is returned to this ambient air after flowing through the engine. It has However, it has been shown that this cooling air does not require a reasonable amount of filter media It is so easy to clean that fine and extremely fine dust particles do not get into the interior of the engine and deposited there. These deposits hinder the cooling, pollute the collector, the guide of the coals, the bearings, etc. and lead to Engine failure. Very fine filters require a disproportionately large filter area, which requires considerable cleaning effort, electrostatic dust collectors or Air washer are too expensive.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, absolut staubfreie kühlluft zum Kühlen des Läufers von Antriebsmotoren an Spinnmaschinen zu liefern. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Es ist nun möglich, die Antriebsmotoren mit ihrer maximalen, ein besonderes Kühlen des Läufers erfordernden Leistung zu betreiben, ohne Gefahr zu laufen, daß die Rotoren durch vom Innenkühlluftstrom eingetragene Staubabscheidungen defekt werden.The invention specified in claim 1 is accordingly the object based on absolutely dust-free cooling air for cooling the rotor of drive motors to be delivered to spinning machines. This object is given by the specified in claim 1 Invention solved. It is now possible to use the drive motors at their maximum, one special cooling of the rotor to operate without risk run that the rotors by the internal cooling air flow introduced dust deposits become defective.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprühen beschrieben. Bei Ausgestaltungen der Vorrichtung nach Anspruch 2 kann die Rückkühlfläche sehr gering gehalten werden, da die hohe Durchströmungsgeschwindigkeit der Kühlluft durch die Rüokkühler eine hohe flächenspezifische Kühlleistung ergibt.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims described. In embodiments of the device according to claim 2, the recooling surface can be kept very low because of the high flow rate of the cooling air the Rüokkühler results in a high surface-specific cooling capacity.

Eine besonders vorteilhafte ausführung des oder der Rückkühler ergibt sich, wenn diese gemäß Anspruch 4 gestaltet werden. Die Gehäusewand der Spinnereimaschine kann eine senkrechte RJand oder eine waagrechte Deokfläche sein. An einer Außenwand ist die Luftzirkulation und die Abstrahlung und damit die Kühlwirkung am größten. Die Kühlwirkung kann durch die in Anspruch 5 genannte IsSnahme noch gesteigert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn hierzu gemäß Anspruch 6 die Abluft einer Fadenbruchabsauganlage herausgezogen werden kann.A particularly advantageous embodiment of the dry cooler (s) results if these are designed according to claim 4. The housing wall of the spinning machine can be a vertical wall or a horizontal deodorant surface. On an outside wall the air circulation and radiation and thus the cooling effect is greatest. The cooling effect can be increased by the insulation mentioned in claim 5. This is particularly advantageous if, according to claim 6, the exhaust air for this purpose a thread breakage suction system can be pulled out.

Die Leistung der Kühlanlage kann weiter erhöht werden, wenn das Kühlsystem gemäß Anspruch 8 mit einem C-as höherer spezifischer Wärme als Luft gefüllt ist. Daduroh kann die erforderliche Rüokkühlfläche weiter vermindert werden.The performance of the cooling system can be further increased when the cooling system according to claim 8 is filled with a C-as higher specific heat than air. This means that the required cooling area can be further reduced.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren und deren Beschreibung näher erläutert. Darin sind für gleiche Funktionsteile gleiche Positionszeichen verwendet, auch wenn ihre Gestaltung leicht voneinander abweicht.The invention is explained below with reference to the figures and their description explained in more detail. The same position symbols are used for the same functional parts used, even if their design differs slightly from each other.

Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen gntriebstook einer pinnereimaschine mit erfindungsgemäßen Rückkühlern, Fig. 2 einen Längsschnitt des Antriebstockes mit Rückkühler gemäß Fig, 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Antriebstock einer Spinnereimasohine mit erfindungsgemäßen Rückkühlern in anderer Ausführung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform zur Lrühlung der Antriebsmotoren, Fig. 5 eine Prinzipskizze zur Wirkungsweise des Rückkühlers der Fig. 1 bis 4.The figures show: FIG. 1 a cross section through a gntriebstook of a pinning machine with dry coolers according to the invention, Fig. 2 a Longitudinal section of the drive shaft with dry cooler according to FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section by a drive shaft of a spinning machine with dry coolers according to the invention in another embodiment, FIG. 4 another embodiment for cooling the drive motors, 5 shows a schematic diagram of the mode of operation of the dry cooler from FIGS. 1 to 4.

Der in den Figuren dargestellte Antriebstock einer Spinnereimaschine beliebiger Art enthält einen Antriebsmotor 1 mit Ständer 7 und Läufer 6. Der Ständer 7 ist an seinem Umfang gekühlt, der Läufer 6 wird durch Luft gekühlt, die durch den Motor, insbesondere durch den Spalt zwischen Läufer und Ständer geführt wird. Zum Kühlen des Ständers 7 wird in der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 die über einen Kanal 12 zugeführte Abluft der nicht näher dargestellten Fadenbruchabsauganlage von oben über den Motor 1 geblasen und tritt an den Luftschlitzen 15 aus dem Antriebstock aus.The drive shaft of a spinning machine shown in the figures of any type contains a drive motor 1 with stator 7 and rotor 6. The stator 7 is cooled on its periphery, the rotor 6 is cooled by air, which is through the motor, in particular through the gap between the rotor and the stator. To cool the stand 7, in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the over a duct 12 supplied exhaust air of the thread breakage suction system, not shown in detail blown from above over the motor 1 and emerges at the air slots 15 from the drive shaft the end.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kühlen des Läufers 6 besteht gemäß der Fig. 1 und 2 aus zwei Luftkanälen 2 und 3 und zwei Rüokkühlern4, die derart verbunden sind, deß der Innenraum des Motors, die Luftkanäle und die Rückkühler ein abgeschlossenes, luftdiohtes System bilden. Zu diesem Zweck verbindet der Luftkanal 2 das obere Ende des Innenraumes des Motors 1 mit den oberen Anschlüssen 25 der Rückkühler 4, während der Luftkanal 3 das untere Ende des Innenraumes des Motors mit den unteren Ansohlüssen 26 der Rüokkühler 4 verbindet.The device according to the invention for cooling the rotor 6 consists 1 and 2 from two air ducts 2 and 3 and two Rüokkühlern4, which are so are connected, the interior of the engine, the air ducts and the heat exchanger form a closed, airtight system. For this purpose the air duct connects 2 the upper end of the interior of the engine 1 with the upper connections 25 of the Dry cooler 4, while the air duct 3 is the lower end of the interior of the engine the Rüokkühler 4 connects to the lower Ansohluss 26.

Die Rüokkühler 4 werden erfindungsgemäß von einer Außenwand 10 des Antriebstockes und einer in geringem Abstand dahinter angeordneten zweiten Wand 11 gebildet, wobei die beiden Wände an ihren Kanten durch Stegbleche 14 zu Kästen geschlossen sind, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Zwischen den Wänden 10 und 11 sind Leitbleche 23 angeordnet, die die an den Anschlüssen 25 bzw. 26 zu - bzw.The Rüokkühler 4 are according to the invention by an outer wall 10 of the Drive shaft and a second wall arranged a short distance behind it 11 formed, with the two walls at their Edges through web sheets 14 are closed to form boxes, as can be seen from FIG. Between the walls 10 and 11, baffles 23 are arranged, which at the connections 25 and 26 to - respectively.

abgeleitete Luft in den Rückkühlern einen möglichst langen Weg zurücklegen lassen. Die für die Kühlung der Luft maßgebenden Oberflächen der Rückkühlor können in an sich bekannter Weise durch Verrippung vergröBert sein. Als I-terial für die Wände und Leitbleche wird Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit bevorzugt.The air that is diverted must travel as long as possible in the dry coolers permit. The surfaces of the recooler that are decisive for cooling the air can be enlarged in a manner known per se by ribbing. As an I-terial for the Metal with high thermal conductivity is preferred for walls and baffles.

Der Läufer 6 ist an einem seiner Enden mit einem auf der Antriebswelle 8 befestigten Propeller 9 ausgestattet, der die kühlluft in dem geschlossenen Kühlsystem umwälzt.The rotor 6 is at one of its ends with one on the drive shaft 8 attached propeller 9, which the cooling air in the closed cooling system overturned.

Beim Betrieb der Masschine wird die Abluft der Fadenbruchabsauganlage der Ringspinnmaschine in den Eanal 12 und zur Kühlung des rotors 1 von oben nach unten über dessen Ständer 7 geblasen. Die sich dabei erwärmende Abluft tritt durch die Luftschlitze 15 ins Freie.When the machine is in operation, the exhaust air of the thread breakage extraction system the ring spinning machine in the Eanal 12 and for cooling the rotor 1 from above blown down over the stand 7. The exhaust air, which is heated in the process, passes through the air slots 15 to the outside.

Zum Kühlen des Läufers 6 versetzt der auf der Antriebswelle 8 angeordnete Propeller 9 einen Luftstrom in Bewegung, der als Kühlluftstrom über den Läufer 6 streicht und erwärmt über den Luftkanal 3 in die Rückkühler 4 geleitet wird. Die Rückkühler 4 werden an ihrer Innenwand 11 von der kühlen Abluft der Yadenbruchabsauganlage bestrichen, während sie an ihrer Außenwand 10 Wärme durch Strahlung und Konvektion an den an der Außenwand 10 der Rückkühler 4 aufsteigenden Luftstrom 13 und damit an die Raumluft abgeben.In order to cool the rotor 6, the rotor arranged on the drive shaft 8 is offset Propeller 9 an air flow in motion that acts as a cooling air flow over the rotor 6 is brushed and heated via the air duct 3 into the dry cooler 4. the Dry coolers 4 are on their inner wall 11 from the cool exhaust air of the Yadenbruchabsauganlage coated while they are on their outer wall 10 heat by radiation and convection to the air flow 13 rising on the outer wall 10 of the recooler 4 and thus give off to the room air.

Dadurch wird der Luftstrom in den Rückkühlern abgekühlt und anschließend durch den Luftkanal 2 erneut zu dem zu kühlenden Läufer 6 geleitet.This cools the air flow in the dry coolers and then passed through the air duct 2 again to the rotor 6 to be cooled.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung der Ausführungsform gemäß Fig. 3 arbeitet ohne Absauganlage. Bei ihr tritt die Außenluft mit ihrer Umgebungstemperatur durch die Luftsohlitze 15 in den Antriebstock ein, streicht von unten nach oben über den Ständer 7 und die Innenwände 11 der Rückkuhler 4, wobei sie diese kühlt und sioh selbst erwärmt, und-entweioht durch die Öffnung 16 im oberen Bereich des Antriebstookes ins Freie. Der geschlossene Kreislauf der Kühlluft zum Kühlen des Läufers 7 wird wie vorstehend in den Fig. 1 und 2 beschrieben gebildet, wobei durch umgekehrte Strömungsrichtung in den Rückkühlern 4 auch hier das vorteilhafte Prinzip der Gegenstromkühlung angewendet wird.The cooling device according to the invention of the embodiment according to FIG. 3 works without an extraction system. With her, the outside air enters with hers Ambient temperature through the air soles 15 into the drive shaft, strokes from bottom to top via the stand 7 and the inner walls 11 of the recooler 4, where it cools them and self-heated, and drained through the opening 16 in the upper area of the Drive hookes into the open. The closed circuit of the cooling air for cooling the Runner 7 is formed as described above in FIGS. 1 and 2, with reverse flow direction in the dry coolers 4 is also the advantageous principle here countercurrent cooling is used.

Auch die Ausführungsform der Fig. 4 arbeitet ohne die Abluft einer Fadenbruchabsauganlage. A-uf eine Abdeckung 17 des intriebstockes ist ein Rilfsmotor 18 gesetzt, auf dessen Motorwelle 19 im Abstand hintereinander zwei Propeller 20 und 21 befestigt sind. Der größere Propeller 20 ist so angeordnet, daß er zwischen der Abdeckung 17 und dem Luftkanal 2 liegt, während der kleinere Propeller 21 im Luftkanal 2 angeordnet ist.The embodiment of FIG. 4 also works without the exhaust air Thread breakage suction system. On a cover 17 of the intriebstock is a Rilfsmotor 18, on the motor shaft 19 of which two propellers 20 are spaced one behind the other and 21 are attached. The larger propeller 20 is arranged so that it between the cover 17 and the air duct 2, while the smaller propeller 21 in the Air duct 2 is arranged.

Durch den IIilfsmDtor 18 werden die Propeller 20 und 21 in Umdrehung versetzt und erzeugen Luftströmungen. Der vom Propeller 20 erzeugte Kühlluftstrom streicht sowohl über die Mantelfläche des Ständers 7, als auch über die Innenwände 11 der Rückkühler 4 und tritt durch die in den Fig. 1 bis 3 mit 15 bezeichneten Luftschlitze ins Freie.The propellers 20 and 21 rotate through the auxiliary gate 18 offset and generate air currents. The flow of cooling air generated by the propeller 20 strokes both the outer surface of the stand 7 and the inner walls 11 the recooler 4 and passes through the designated in FIGS. 1 to 3 with 15 Air slots to the outside.

Der Propeller 21 wälzt die Kiihlluft in dem vom MOtorinnenraum, den Luftkanälen 3 und 4 und den Rückkühlern 4 gebildeten Kreislauf um.The propeller 21 circulates the cooling air in the interior of the motor, the Air channels 3 and 4 and the dry coolers 4 formed around the circuit.

In der vorstehenden Beschreibung ist als Kühlmittel stets Luft genannt. Es versteht sioh, daß als Kühlmittel auoh ein anderes Gas mit höherer spezifischer Wärme wie bspw. Wasserstoff verwendet werden kann.In the above description, air is always mentioned as the coolant. It is understood that another gas with a higher specific gas can also be used as a coolant Heat such as hydrogen can be used.

Claims

Pat ent claims

1.) Spinning machine with a drive motor with internal cooling, at a flow of cooling air is passed through the interior of the drive motor, thereby characterized in that the air flow for cooling the engine interior in closed Cycle is guided.

2.) Spinning machine according to claim 1, characterized in that the cooling air flow is forcibly kept in circulation in the closed circuit will.

3.) Spinning machine according to claim 1, characterized in that the circulation of the cooling air flow through the interior of the drive motor (1) at least one radiator (heat exchanger) (4) and through air ducts (2, 3 ) runs between the engine and the cooler.

4.) Spinning machine according to claim 3, characterized in that an outer housing wall of the spinning machine a cooling surface of the Rilok cooler ( 4) forms.

5.) Spinning machine according to claim 3, characterized in that the Rüokkühler (4) is forcibly supplied with cooling air from the outside.

6.) Spinning machine according to claim 5 with a yarn breakage suction system, characterized in that the recooler (4) on at least part of its Surface is irrigated by the exhaust air of the trade brush suction system.

7.) Spinning machine according to claim 3, characterized in that the surfaces of the Rüokkühlers (4) are enlarged by ribs.

8.) Spinning machine according to one or more of the preceding claims, daduroh indicated that hydrogen gas is used as the coolant.

L e r s e i t e