DE3822016A1

DE3822016A1 - Spindles with an individual electromotive drive for a spinning machine

Info

Publication number: DE3822016A1
Application number: DE19883822016
Authority: DE
Inventors: Alfred Mueller
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-04

Abstract

In spindles (10) with an individual electromotive drive for a spinning machine, which are mounted in a row next to one another on a spindle rail, provision is made for the core stacks (16) of the stators (15), which are connected fixedly in terms of rotation to the bearing housings (12) of the spindles, to have a square or circular outer contour and to contain laminations made of amorphous metal with an essentially square or circular base, which are held, in the region of their corners, by means of columns (17) attached to a plate (18) which is connected fixedly in terms of rotation to the bearing housing (12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft Spindeln mit elektromotorischem Einzel antrieb für eine Spinnereimaschine, die in einer Reihe neben einander in einer Spindelbank angebracht sind und die jeweils einen in einem Lagergehäuse gelagerten Schaft aufweisen, der drehfest mit einem Rotor verbunden ist, dessen zugehöriger Sta tor drehfest mit dem in der Spindelbank gehaltenen Lagergehäuse verbunden ist und der ein Blechpaket enthält.The invention relates to spindles with an electromotive single drive for a spinning machine in a row next to are attached to each other in a spindle bench and each have a shaft mounted in a bearing housing, the is rotatably connected to a rotor, the associated Sta gate rotatably with the bearing housing held in the spindle bank is connected and which contains a laminated core.

Insbesondere um eine höhere Produktivität bei einer Reduzierung des Energieverbrauchs und bei gleichzeitiger Verringerung des Geräuschpegels zu erreichen, ist es bekannt geworden, Spindeln mit elektromotorischem Einzelantrieb vorzusehen.Especially about higher productivity with a reduction of energy consumption while reducing the To achieve noise levels, it has become known to spindles to be provided with a single electric motor drive.

Insbesondere in Verbindung mit dem Ringspinnen oder Open-end- Spinnen ist es besonders wirtschaftlich, wenn mit hohen Spin deldrehzahlen gearbeitet wird. Diese hohen Spindeldrehzahlen lassen sich jedoch nur mit relativ kleinen Kopsen bezüglich der Lager beherrschen. Um bei dem Bau der Maschine nicht unnötig den Platzbedarf zu vergrößern, ist es deshalb sinnvoll, mit einer möglichst kleinen Spindelteilung auszukommen.Especially in connection with ring spinning or open-end Spinning is particularly economical when using high spin speed is worked. These high spindle speeds can, however, only with relatively small Kopsen with regard to the Master stock. In order not to be unnecessary when building the machine it is therefore sensible to increase the space requirement with the smallest possible spindle pitch.

Dieses Ziel läßt sich einmal erreichen durch Bleche mit rechteckigem oder quadratischem Blechschnitt und demgemäß qua derförmiger Ausbildung der Blechpakete oder durch Ausbildung des Ständers mit einer hohen Anzahl von Nuten und kleiner Blechdicke (0,3 mm) , wie es in der DE-PS 34 29 651 beschrieben ist.This goal can be achieved with sheet metal rectangular or square sheet metal cut and accordingly qua deriform training of the laminated core or by training of the stand with a large number of grooves and smaller Sheet thickness (0.3 mm), as described in DE-PS 34 29 651 is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spindeln mit elektro motorischem Einzelantrieb zu schaffen, welche eine weitere Ver kleinerung der Spindelteilung ermöglichen.The invention has for its object spindles with electro to create a motorized single drive, which is another ver enable reduction of the spindle pitch.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bleche des Stators und/oder des Rotors aus amorphen Metall be stehen.This object is achieved in that the Sheets of the stator and / or the rotor made of amorphous metal stand.

Amorphe stellen eine Gruppe von Legierungen dar, die metalli sche Eigenschaften, aber keine Kristallgitter wie die herkömm lichen metallischen Werkstoffe haben. Ihre Atomanordnung ist vielmehr umgeordnet, also amorph, wie bei einer eingefrorenen Schmelze oder bei Glas. Deshalb spricht man auch von metalli schen Gläsern (vgl. Prospekt "VITROVAC-Amorphe Metalle" der Fa. Vacuumschmelze GmbH, Honau, Nr. VC 001, Ausgabe 5/82).Amorphous are a group of alloys called metalli properties, but no crystal lattices like the conventional one have metallic materials. Your atomic arrangement is rather rearranged, i.e. amorphous, like a frozen one Melt or with glass. That is why one speaks of metalli glasses (see brochure "VITROVAC-Amorphous Metals" from Vacuumschmelze GmbH, Honau, No.VC 001, edition 5/82).

Die Blechpakete können gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung kreisrunde Querschnitte aufweisen.According to a first embodiment, the laminated cores can Invention have circular cross sections.

Vorteilhaft ist jedoch, wenn sie eine rechteckförmige, im Grenzfall quadratische Außenkontur aufweisen.However, it is advantageous if it has a rectangular shape Limit case have a square outer contour.

Vorzugsweise weisen die Blechpakete der Statoren jeweils eine quaderförmige Außenkontur auf und enthalten Bleche mit im we sentlichen quadratischer Grundfläche, die im Bereich ihrer Ecken mit Säulen gehalten sind, die an einer Platte angebracht sind, die drehfest mit dem Lagergehäuse verbunden ist.The laminated cores of the stators preferably each have one cuboidal outer contour and contain sheets with in the white substantial square base area in the area of their Corners are held with columns attached to a plate are rotatably connected to the bearing housing.

Aufgrund der quaderförmigen Ausbildung der Blechpakete mit in ihrer Grundfläche quadratischen Blechen wird erreicht, daß nicht aufgrund des Stators die Spindelteilung größer als not wendig gemacht werden muß. Die einzelnen Bleche haben eine ausreichend große magnetisch aktive geschlossene Ringfläche, die nicht durch Befestigungsmittel oder Halteelemente unterbro chen ist. Diese Befestigungs- und Haltemittel sind vielmehr in den Ecken der Bleche angebracht, d.h. in dem magnetisch wenig belasteten Bereich. Dadurch wird es möglich, die Abmessungen des Blechpaketes in einer Richtung auf das physikalisch notwen dige Mindestmaß zu beschränken, d.h. in Längsrichtung der Ma schine, in welcher auch die Spindelteilung gemessen wird.Due to the cuboid design of the laminated core with in their base square sheets is achieved that not because of the stator the spindle pitch is larger than not must be made manoeuvrable. The individual sheets have one sufficiently large magnetically active closed ring area, which are not interrupted by fasteners or holding elements Chen is. Rather, these fasteners and holding means are in attached to the corners of the sheets, i.e. in the magnetic little contaminated area. This enables the dimensions of the laminated core in one direction to the physically necessary to limit the minimum, i.e. in the longitudinal direction of Ma machine in which the spindle pitch is also measured.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Außenflächen der Blechpakete im Bereich zwischen den Säu len freiliegen. Durch einen Verzicht auf ein Außengehäuse wird einerseits eine gute Kühlung gewährleistet, während anderer seits der Platzbedarf noch einmal verringert wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the outer surfaces of the laminated core in the area between the columns len exposed. By not using an outer housing on the one hand, good cooling is guaranteed, while on the other since the space requirement is reduced again.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Außenflächen der Blechpakete im Bereich zwischen den Säu len freiliegen. Durch einen Verzicht auf ein Außengehäuse wird einerseits eine gute Kühlung gewährleiste, während andererseits der Platzbedarf noch einmal verringert wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the outer surfaces of the laminated core in the area between the columns len exposed. By not using an outer housing on the one hand ensure good cooling, while on the other hand the space requirement is reduced again.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Säulen jeweils an das zugehörige zusammengepreßte Blechpa ket angegossen sind. Dadurch läßt sich eine kostengünstige Herstellung gewährleisten. Dabei ist es vorteilhaft, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Bleche der Blechpakete im Bereich ihrer Ecken mit einem Verankerungsprofil versehen sind, das in die Säulen eingegossen ist. Dadurch wird eine sehr feste Verbindung zwischen den Säulen und den Blechen des Blech pakets hergestellt.In a further embodiment of the invention it is provided that the columns each to the associated pressed Blechpa are cast on. This allows an inexpensive Ensure manufacturing. It is advantageous that in Another embodiment of the invention, the sheets of the laminated core Provide an anchoring profile in the area of their corners are poured into the pillars. This will make a very firm connection between the columns and the sheets of the sheet packages manufactured.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Bleche der einzelnen Blechpakete im Bereich der Ecken durch vorzugsweise beim Stanzen angebrachte Einprägungen miteinander verbunden sind. Dadurch wird das Blechpaket bei seiner Herstel lung bereits so zu einer Baueinheit zusammengepreßt, daß es als solches handhabbar und transportierbar ist.In a further embodiment of the invention it is provided that through the sheets of the individual sheet packs in the area of the corners preferably embossed with each other when punching are connected. This makes the laminated core in its manufacture already compressed into a unit so that it can be handled and transported as such.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichung dargestell ten Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention result from the following description of the shown in the drawing th embodiment.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Spindel, wobei die linke Seite und die rechte Seite der Fig. 1 um jeweils 135° versetzte Schnittebenen sind, Fig. 1 shows an axial section through an inventive spindle, where the left side and the right side of Fig. 1 are in each case 135 ° offset cutting planes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die mit Säulen versehenen Blech pakete von zwei nebeneinander angeordneten Spindeln, Fig. 2 is a plan view of the pillared sheet packs of two adjacent spindles,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2, und Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2, and

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3. Fig. 4 is a partial section along the line IV-IV of FIG. 3.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Spindel, wobei die Schnittebene entlang der Linie III-III der Fig. 2 verläuft, d.h. in einem Winkel von 135°. Fig. 1 shows an axial section through a spindle, the section plane running along the line III-III of Fig. 2, ie at an angle of 135 °.

Die Spindel (10) enthält ein Lagergehäuse (12), in welchem ein mehrteiliger Spindelschaft (13) mittels eines nicht dargestell ten Halslagers und eines Fußlagers gelagert ist. Der Spindel schaft (13) besitzt einen in das Lagergehäuse (12) eindringen den Teil (25) und einen diesen außen glockenartig übergreifen den Teil (16), auf den eine Hülse eines Spinnkops o.dgl. auf steckbar ist.The spindle ( 10 ) contains a bearing housing ( 12 ) in which a multi-part spindle shaft ( 13 ) is mounted by means of a neck bearing and a foot bearing, not shown. The spindle shaft ( 13 ) has a part ( 25 ) penetrating into the bearing housing ( 12 ) and a bell-like overlap the part ( 16 ) on which a sleeve of a spinning cop or the like. is pluggable.

An dem topfartigen Teil (26) ist drehfest ein in üblicher Weise aufgebauter Rotor (14) eines Elektromotors angebracht, insbe sondere eines Asynchronmotors, der aus einem Blechpaket und ei nem Käfig gebildet ist.On the pot-like part ( 26 ), a rotor ( 14 ) of an electric motor, which is constructed in a conventional manner, is attached in a rotationally fixed manner, in particular an asynchronous motor, which is formed from a laminated core and a cage.

Dem Rotor (14) ist ein Stator (15) zugeordnet, der über eine Platte (18) drehfest mit dem Lagergehäuse (12) verbunden ist. Die Platte (18) ist über ein dämpfendes Zwischenlager (27) mit einer Hülse (28) verbunden, die eine Spindelbank (11) durch dringt und die mittels einer Mutter (29) an der Spindelbank (11) gehalten ist.The rotor ( 14 ) is assigned a stator ( 15 ) which is connected to the bearing housing ( 12 ) in a rotationally fixed manner via a plate ( 18 ). The plate ( 18 ) is connected via a damping intermediate bearing ( 27 ) to a sleeve ( 28 ) which penetrates a spindle bench ( 11 ) and which is held on the spindle bench ( 11 ) by means of a nut ( 29 ).

Der Stator (15) besteht aus einem Blechpaket (16), das mit Nu ten für Wicklungen (20) versehen ist. Der linke Schnitt der Fig. 1 ist durch eine Nut und eine Wicklung (30) geführt.The stator ( 15 ) consists of a laminated core ( 16 ) which is provided with nu for windings ( 20 ). The left section of FIG. 1 is guided through a groove and a winding ( 30 ).

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, besitzt das Blech paket (16) eine quaderförmige Gestalt und ist aus einzelnen im wesentlichen quadratischen Blechplatten zusammengesetzt. Diese Blechplatten werden aus einem Blech ausgestanzt, wobei ein git terloses Stanzen durchgeführt werden kann. Bei dem Stanzen wer den mehrere Bleche gleichzeitig übereinanderliegend ausge stanzt, die auch gleichzeitig zu einem Blechpaket miteinander verpreßt werden, wobei Einprägungen in die Einzelbleche einge drückt werden, die ineinander greifen. Dadurch erhält das Blechpaket einen Zusammenhalt, so daß es als solches handhab bar und transportierbar ist.As can be seen in particular from Fig. 2, the sheet metal package ( 16 ) has a cuboid shape and is composed of individual substantially square sheet metal plates. These sheet metal plates are punched out of a sheet metal, whereby a gridless punching can be carried out. When punching who punched out several sheets at the same time one above the other, which are also pressed together to form a sheet stack, impressions are pressed into the individual sheets, which interlock. This gives the laminated core a cohesion so that it can be handled and transported as such.

Jedes der Blechpakete (16) wird an den vier Ecken der quadrati schen Grundflächen durch Säulen (17) gehalten und zusammenge halten, die die Grundfläche der Bleche zu einem fast vollstän digen Quadrat ergänzen.Each of the laminated cores ( 16 ) is held and held together at the four corners of the square base's by columns ( 17 ), which complement the base of the sheets to an almost complete square.

Die Säulen (17) werden an die Blechpakete (16) angegossen, die hierzu während des Gießens auf einem Dorn gehalten werden. Be vorzugt werden die Säulen aus Aluminiumdruckguß ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, die Säulen aus einem faserverstärkten Kunststoff zu gießen, insbesondere aus einem mit Graphitfasern verstärkten Kunststoff. Wie aus Fig. 1, 2 und 3 zu ersehen ist, befinden sich die Säulen (17) lediglich in den Ecken, so daß das Blechpaket (16) in dem dazwischenliegenden Bereich mit sei ner Außenfläche völlig frei liegt.The columns ( 17 ) are cast onto the laminated cores ( 16 ) which are held on a mandrel for this purpose during the casting. Be preferably the columns are made of die-cast aluminum. However, it is also possible to cast the columns from a fiber-reinforced plastic, in particular from a plastic reinforced with graphite fibers. As can be seen from FIGS. 1, 2 and 3, the columns ( 17 ) are only in the corners, so that the laminated core ( 16 ) is completely free in the area in between with its outer surface.

Die Säulen (17) sind jeweils an ihrem unteren Ende mit einer auf einem gemeinsamen Kreis liegenden, stufenartigen Profilie rung (20) versehen, mit der sie an einer ringförmigen Stufe der Platte (18) zentriert werden. Die Säulen (17) sind mit Schrau ben (24) an der Platte (18) befestigt, die in die stirnseitigen Enden der Säulen (17) eingeschraubt sind. Die Säulen (17) sind mit entsprechenden Gewindebohrungen (22) versehen. Zwischen der Platte (18) und dem Blechpaket (16) ist eine Kunststoffhülse (31) eingespannt, die die Wicklung (30) in dem unteren Bereich schützt. Der obere Bereich der Wicklung (30) ist mit einer Kappe (32) umgeben, die an den Stirnenden der Säulen (17) mit tels Nuten (23) befestigt sind, die in stirnseitige Aussparun gen (21) der Säulen (17) eingesetzt sind.The columns ( 17 ) are each provided at their lower end with a lying on a common circle, step-like profiling ( 20 ) with which they are centered on an annular step of the plate ( 18 ). The columns ( 17 ) are ben with screws ( 24 ) attached to the plate ( 18 ) which are screwed into the front ends of the columns ( 17 ). The columns ( 17 ) are provided with corresponding threaded bores ( 22 ). A plastic sleeve ( 31 ), which protects the winding ( 30 ) in the lower region, is clamped between the plate ( 18 ) and the laminated core ( 16 ). The upper region of the winding ( 30 ) is surrounded by a cap ( 32 ) which are attached to the ends of the columns ( 17 ) by means of grooves ( 23 ) which are inserted into end recesses ( 21 ) of the columns ( 17 ) .

Wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, sind die Ble che des Blechpaketes (16) mit den Säulen (17) verankert. Hierzu sind die Eckbereiche der Bleche des Blechpakets (16) derart aus geschnitten, daß ein schwalbenschwanzförmiges Verankerungspro fil (19) entsteht, welches von den Säulen (17) beim Gießen um gossen wird.As can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, the sheet metal of the laminated core ( 16 ) is anchored to the columns ( 17 ). For this purpose, the corner regions of the sheets of the laminated core ( 16 ) are cut out in such a way that a dovetail-shaped anchoring profile ( 19 ) is created, which is poured by the columns ( 17 ) during casting.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Spindeln (10) derart angeordnet, daß die Außenflächen der Blechpakete (16) paar weise miteinander fluchten und paarweise miteinander parallel verlaufen. Die einzelnen Bleche bieten eine ungestörte Ringflä che für den Magnetfluß, die annähernd dem Teilungsabstand zwi schen zwei benachbarten Spindeln entspricht, d.h. dem Tei lungsabstand abzüglich eines Sicherheitsabstandes. Die unge störte Ringfläche, die um die die quadratische Grundfläche bil denden Ecken vergrößert ist, ist auf den für einen Magnetfluß notwendigen kleinsten Durchmesser ausgelegt.As can be seen from FIG. 2, the spindles ( 10 ) are arranged in such a way that the outer surfaces of the laminated cores ( 16 ) are aligned in pairs and run parallel to one another in pairs. The individual sheets offer an undisturbed ring surface for the magnetic flux, which approximately corresponds to the pitch between two adjacent spindles, ie the pitch apart less a safety margin. The undisturbed ring surface, which is enlarged by the corners of the square base bil, is designed for the smallest diameter necessary for a magnetic flux.

Es ist möglich, von dem Ideal der quadratischen Grundfläche für die Bleche der Blechpakete (16) etwas abzuweichen, wobei darauf geachtet werden soll, daß die Befestigungsflächen außerhalb der für einen Magnetfluß benötigten ungestörten Ringfläche liegen.It is possible to deviate somewhat from the ideal of the square base area for the sheets of the sheet packs ( 16 ), care being taken to ensure that the attachment areas lie outside the undisturbed ring area required for a magnetic flux.

Claims

1. Spindles with an electromotive individual drive for a spinning machine, in particular ring spinning or open-end spinning machines, which are attached in a row next to one another on a spindle bank and each have a shaft mounted in a bearing housing, which is connected in a rotationally fixed manner to a rotor, whose associated stator is rotatably connected to the bearing housing held in the spindle bank and which contains a laminated core, characterized in that the laminations of the stator ( 16 ) and / or rotor ( 14 ) consist of amorphous metal.

2. Spindles according to claim 1, characterized in that the laminated cores ( 16 ) of the stators ( 15 ) and / or rotors ( 14 ) each have a cylindrical outer contour and keep sheet with an essentially circular base ent.

3. Spindles according to claim 1, characterized in that the laminated cores ( 16 ) of the stators ( 15 ) each have a quaderför shaped outer contour and contain sheets with a substantially square base, which are held in the region of their corners with columns ( 17 ) are attached to a plate ( 18 ) which is rotatably connected to the bearing housing ( 12 ).

4. Spindles according to claim 2 or 3, characterized in that the outer surface of the laminated cores ( 16 ) in the area between the columns ( 17 ) is exposed.

5. Spindles according to one of claims 1 to 4, characterized in that the columns ( 17 ) are each cast onto the associated, compressed laminated core ( 16 ).

6. Spindles according to one of claims 3 to 5, characterized in that the sheets of the laminated cores ( 16 ) are provided in the region of their corners with an anchoring profile ( 19 ) which is cast into the columns ( 17 ).

7. Spindles according to one of claims 3 and 6, characterized in that the sheets of the laminated cores ( 16 ) are connected to one another in the corners by embossing preferably attached during stamping.

8. Spindles according to one of claims 1 to 7, characterized in that the columns ( 17 ) of each laminated core ( 16 ) are provided with step-like profiles ( 20 ) lying on a common circular surface, with which they on the associated plate ( 18th ) are centered.

9. Spindles according to one of claims 1 to 8, characterized in that the columns ( 17 ) are provided on at least one end with preferably molded receptacles ( 21 , 22 ) for fastening means ( 23 , 24 ).