DE4315775C2 - Spindel in Textilmaschinen zur Garnherstellung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spindel in Textilmaschinen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung kann bei Zwirnmaschinen für den direkten Antrieb von
Spindeln vorgesehen sein, die einzeln zuschaltbar optimal aus dem
Stillstand zur Nenndrehzahl der weiterlaufenden Spindeln der
Maschine beschleunigt werden müssen. In Textilmaschinen mit
elektromotorischem Einzelantrieb der Spindeln, die von einem
zentralen Frequenzumrichter gespeist werden, besteht generell das
Problem des Zuschaltens einzelner stillstehender Spindeln zu den
übrigen mit Nenndrehzahl laufenden Spindeln. Ohne besondere
Maßnahmen ist die Zuschaltung eines Antriebes aus dem Stillstand mit
großen Nachteilen verbunden.
Ein derartiges Verfahren für einen
spinntechnologisch günstigen Anlauf eines zugeschalteten
Asynchronmotors ist in der DE 36 19 647 A1 beschrieben. Der
einzelmotorische Spindelantrieb mit dem hohen Drehmoment des
Asynchronmotors ist zur Verbesserung seines Anlaufes beim Zuschalten
zu den übrigen weiterlaufenden Motoren mit zusätzlicher
Steuertechnik ausgestattet. Mit dieser Steuertechnik wird durch
Spannungsänderungen während der Anlaufphase eines zuzuschaltenden
Antriebes sein Anlaufverhalten verbessert. Die bekannte
Spannungsänderung wirkt sich aber auf alle übrigen mit
Betriebsdrehzahl laufenden Motoren während der Anlaufphase
nachteilig aus. Nachteilig ist auch der benötigte
schaltungstechnische Mehraufwand. Diese Nachteile existieren auch
bei einer Textilmaschine mit gewünschtem langsamen Anlauf, der durch
eine Steuerung mit abgesenkter Speisespannung realisiert wird.
Weiterhin ist aus der DE 34 29 651 C1 eine Ausgestaltung des
Läufers mit 24 offenen Nuten bekannt, wodurch eine Beschleunigung
des Anlaufes erreicht wird, was aber für einen erforderlichen Anlauf
bei der gattungsgemäßen Textilmaschine ungeeignet ist. Außerdem ist
im stationären Zustand bei Nennbetrieb des Motors durch die
Ausbildung des Doppelstabkäfigs im Läufer keine geforderte steife
Belastungscharakteristik des Motors gewährleistet.
Aus der 40 20 291 A1 ist eine Wartungseinrichtung für das
Hochfahren von Motoren bekannt, die sehr umständlich ist und eine
aufwendige Steuerung verlangt. Auch sind extra zusätzliche
Schaltglieder notwendig.
In der Veröffentlichung ITB Garnherstellung 3/89, Seiten 29, 30, 32,
34 und 39 sind Elektronikmotoren mit individuellen Umrichtern und
nicht mit einem Sammelumrichter beschrieben, die einen ähnlichen
sanften Anlauf des Motors erreichen, aber nur mittels eines hohen
Aufwandes: pro Motor je ein Umrichter bzw. elektronischen Kommutator.
Für den Gleichlauf aller Motoren wären teuere Maßnahmen notwendig.
Weiterhin ist aus der Veröffentlichung von A. Leonhard, Elektrische
Antriebe, F. Enke Verlag 1959, Seiten 119 und 120 eine
Anlaufsteuerung für einen Asynchronmotor bekannt, die auf der
Zuschaltung zusätzlicher Schaltelemente und der zeitweisen
Veränderung der Motorspannung während des Anlaufes besteht und einen
sanften Anlauf eines Asynchronmotors ermöglicht. Eine derartige
Anlaufsteuerung erfordert jeweils zusätzlichen Aufwand an
Schaltelementen, Steuerungen bzw. Zeitgliedern und würde eine
Textilmaschine mit vielen Asynchronmotoren wesentlich verteuern.
Der Erfindung liegt das Problem bzw. die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzliche
Bauelemente beim Zuschalten einer Spindel relativ geringer Trägheit
zu einer Gruppe von mit gleicher Speisefrequenz angetriebenen
Spindeln einen spinntechnologisch günstigen Anlauf und zugleich
einen stabileren Nennbetrieb einer Textilmaschine zu erreichen. Es
soll damit das Fadenmaterial gut genutzt werden, seine Qualität
gesichert werden, und der Wirkungsgrad des Antriebes verbessert
werden. Der Anlauf soll selbsttätig nach spinntechnologischen
Erfordernissen ablaufen, ohne daß beim Zuschalten die anderen
Spindeln beeinflußt werden.
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Spindel in
Textilmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Fadenbrüche
oder Fadenbeschädigungen, die aus nicht im Einklang zur Technologie
stehenden Drehbeschleunigungen des Fadens und seiner Spindel
resultieren, verhindert werden. Außerdem wird im Nennbetrieb der
Wirkungsgrad des Asynchronmotors verbessert. Die drehfest mit einem
Kurzschlußkäfig-Läufer eines Asynchronmotors verbundene Spindel, die
infolge fehlender Spule relativ geringe Trägheit aufweist, ist durch
einen spinntechnologisch angepaßten sanften Anlauf gekennzeichnet.
Da ihre Anlaufcharakteristik sich kaum von der eines leerlaufenden
Asynchronmotors unterscheidet, ist dieser definierte Anlauf für die
Verhinderung von Schäden im Zwirnprozeß wichtig. Beim Zuschalten
einer einzelnen Spindel zu den übrigen Spindeln an einem
Frequenzumrichterantrieb wird ohne Einfluß auf die bereits laufenden
Spindeln eine sanft ansteigende Drehzahl-Kennlinie realisiert.
Der Spindelantrieb ist nicht nur durch seinen Sanftanlauf, sondern
auch durch seine sehr steife Belastungscharakteristik im Nennbetrieb
gekennzeichnet, wodurch der Unterschied der Nenndrehzahlen von
Spindel zu Spindel minimiert ist. Beim Anlauf entsteht bereits eine
gute Ballonform durch die vom Asynchronmotor dem Faden sanft
erteilte Drehbeschleunigung, die gerade so groß ist, daß sich der
Faden nicht um eine feste Spule schlingt, sondern frei um diese
dreht. Mit der an zwirntechnologische Erfordernisse gut angepaßten
Winkelbeschleunigung des Motors wird schon ab seinem Einschalten
eine gute Garnausnutzung erreicht. Dieser erfindungsgemäße Aufbau
des Spindelantriebes lohnt sich - anders als bei Spindeln mit einer
Spule - auch deswegen, weil die Masse der Spindel sich nicht
dynamisch verändert und eine optimale Gestaltung des Motors nach dem
jeweiligen Spindeltyp erfolgt.
Nach Anspruch 2 ist der Läufer des Asynchronmotors durch Gestaltung
des Bereiches der Nutschließung so weitergebildet, daß mit sehr
tiefen Nuten möglichst großen Querschnittes eine sanfte Anlaufkurve
durch Reduzierung der Stromverdrängung im Käfig erreicht wird. Bei
dem hohen Anlaufstrom entsteht eine magnetische Sättigung des
Bereiches der Nutschließung. Das bewirkt einen langsameren Anlauf
mit geringerem Anlaufmoment MA. Bei der Nenndrehzahl jedoch
verschwinden diese Einflüsse, und die geschlossenen Nuten verbessern
den Wirkungsgrad und verringern den Schlupf; eine Sättigung tritt
nur gering ein. Die Gestaltung des Bereiches der Nutschließung im
Läufer richtet sich nach den kennzeichnenden Merkmalen einer sanften
Anlaufcharakteristik und einer steifen Belastungscharakteristik des
Motors bei der Nenndrehzahl für einen quasi Synchronlauf aller
Spindeln, deren Asynchronmotoren zu einem Gruppenantrieb geschaltet
sind.
Nach Anspruch 3 ist der Läufer so weitergebildet, daß eine
S-förmige Drehzahl-Zeit-Kennlinie für den Anlauf realisiert und ein
sehr steifes Nennmoment erreicht wird. Die Ausgestaltung der Nuten
im Läufer bewirkt selbsttätig den S-förmigen Anlauf und die hohe
Stabilität im Nennbetrieb; Lastwechsel im Nennbetrieb können die
Zwirnqualität nicht verschlechtern.
Nach Anspruch 4 ist der Läufer in einem Verhältnis k von Stegbreite
bs der Nutschließung zur Zahnbreite bz der Zahnung der Nuten so
optimiert, daß mit dem anwendungsspezifischen Verhältnis
k = bs/bz
die Motorcharakteristik weiter verbessert wird.
Nach Anspruch 5 ist die Gestaltung der Nuten im Läufer innerhalb
eines Bereiches ihres Verhältnisses k von 0,05 bis 1,2 vorgesehen,
wobei sich das jeweilige Verhältnis nach dem Schwerpunkt des
Einsatzes und nach dem Spindeltyp richtet. Ein Läufer mit sehr
großem Verhältnis k verlangsamt sehr günstig den Anlauf der Spindel,
reduziert aber die Überlastbarkeit der Spindel. Ein Asynchronmotor
ist für unterschiedliche Spindelgrößen einsetzbar.
Gemäß Anspruch 6 ist eine Textilmaschine ähnlich einer
Doppeldrahtzwirnmaschine in ihrem Spindelantrieb so ausgestaltet,
daß deren Spindelhohlwelle in den Läufer des Asynchronmotors
integriert ist. Durch den sanften Anlauf des Läufers aus dem
Stillstand bildet der durch die Spindelhohlwelle geführte Faden
anschließend den Fadenballon um die feststehende Spule, ohne diese
zu berühren oder zu umschlingen. Somit wird schon ab dem Zuschalten
eine gute Ausnutzung des gezwirnten Garnes erreicht.
Gemäß Anspruch 7 wird mit den geschlossenen Nuten im Läufer die
Läuferstreuinduktivität erhöht und gleichzeitig die bei offenen
Nuten mit großer Streusteghöhe störende Stromverdrängung in die wie
ein Anfahrkäfig wirkende Streustege, die mit Aluminium ausgegossen
sind, hinein verhindert. So sind durch die Nutschließung für die
Einspeisung des Motors auch Umrichter mit niedriger Taktfrequenz und
nur wenig gefilterte Spannungen verwendbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der
Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines einzelmotorischen
Spindelantriebes mit einem Asynchronmotor in einer
Zwirnmaschine vom Typ Doppeldraht-Zwirnmaschine, einer
sogenannten Cabliermaschine,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Asynchronmotor mit
Feldlinien,
Fig. 3 ein Diagramm der Drehmoment-Drehzahlcharakteristik des
Asynchronmotors,
Fig. 4 ein Zeitdiagramm der Drehzahl des Asynchronmotors nach
seinem Zuschalten.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen einzelmotorischen Antrieb
einer Spindel 1 einer nicht dargestellten Zwirnmaschine vom Typ
Doppeldraht. Während eine Spule 2 stillsteht, dreht sich unter
dieser die drehfest mit dem Läufer 3 eines Asynchronmotors 4
verbundene Spindel 1. Der durch deren Hohlspindelwelle 5 im Läufer 3
gezogene Faden 6 wird vom Zwirnteller 7 der Spindel 1 gedreht und
bildet dadurch einen genau definierten Fadenballon 8 um die
stillstehende Spule 2. Nach oben wird der Faden 6 zur nicht
dargestellten Zwirnstelle mit einem Innenfaden 9 der Spule 2
geführt. Über einen nicht dargestellten Frequenzumrichter werden in
Gruppen nebeneinander angeordnete Asynchronmotoren 4 gespeist.
Zum Wechseln einer Spule 2 oder Beheben einer Fadenbeschädigung bei
laufender Maschine wird nur die betroffene Spindel 1 ausgeschaltet.
Danach wird dieser einzelne Asynchronmotor 4 zu den weiterlaufenden
Motoren hoher Drehzahl zugeschaltet. Der Anlauf des Asynchronmotors
4 bis zum quasi Synchronlauf mit den übrigen Asynchronmotoren
erfolgt mittels geschlossener Nuten 10 im Läufer 3 so sanft, daß
durch langsame Fadenbeschleunigung sich ein Fadenballon 8 um die
Spule 2 bildet und keine Fadenumschlingungen um die Spule 2
auftreten. Der sanfte Anlauf der relativ trägheitsarmen Spindel 1
ist nur ein Kennzeichen der Erfindung, der im Nennbetrieb sehr
schlupfarme Motorlauf ein weiteres. Damit erreicht die Erfindung bzw. deren Ausführungsbeispiel,
daß die Unterschiede der Nenndrehzahlen von Spindel zu Spindel
minimiert sind. Die durch hohe Drehzahlen mit Umrichterfrequenzen
von 150 Hz und mehr bedingten Verluste werden reduziert.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Asynchronmotor 4. Die
tiefen Nuten 10 im Läufer 3 sind geschlossen. Die Nutgeometrie mit
einem nutschließenden Steg 11 zwischen Käfig 12 und Rand des Läufers
3 ist gemäß dem erforderlichen Anlauf des Asynchronmotors 4
gestaltet. Der Querschnitt der Nuten 10 und der beiden nicht
dargestellten Kurzschlußringe ist groß; der ohmsche Widerstand des
Kurzschlußkäfigs ist reduziert.
In dem Läufer 3 ist die Stegbreite der geschlossenen Nuten 10 mit bs
und die mittlere Zahnbreite mit bz bezeichnet. Durch die Gestaltung
der Nuten im Läufer 3 ist der Spindelantrieb nach
spinntechnologischen Forderungen optimierbar, wobei das Verhältnis
k = bs/bz in einem Vorzugsbereich 0,05 bis 1,2 für einen sanften
Anlauf und ein steifes Betriebsverhalten liegt. Durch verschiedene
Stegbreiten bs läßt sich der Läufer 3 entweder für größere
Anlaufzeiten und etwas größere Leistungs- und Stromaufnahme oder
kleinere Anlaufzeiten und noch günstigere Eigenschaften im
Nennbetrieb optimieren. Ein Asynchronmotor 4 ist durch Ändern der
Steilheit der Umrichterkennlinie an verschiedene Spindelgrößen
anpaßbar.
Durch die geschlossenen Nuten 10 ist die Anlaufzeit auf das 2- bis
4fache gegenüber Läufern 3 mit offenen Nuten 10 verlängert. Mit
hohem Anlaufstrom beschleunigt der Asynchronmotor 4 sehr sanft.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Diagramm sind zwecks Vergleiches
Drehmomenten-Kurven I, II unterschiedlicher Läufer 3 dargestellt.
Die Abszisse des Diagramms stellt die Drehzahl n, die Ordinate das
Drehmoment M dar. Beim Einschalten entwickelt der Asynchronmotor 4
mit einer Nutgeometrie seines Läufers 3 mit nutschließendem Steg 11
gemäß Kurve II das Anlaufmoment MA das als Drehmoment ME langsam bis
zum Kippmoment MK steigt. Das Anlaufmoment MA des erfindungsgemäßen
Asynchronmotors 4 liegt weit unter dem Anlaufmoment eines bekannten
Asynchronmotors mit offenen Läufernuten. Dadurch ist die Zeit bis
zur Erreichung des Nennmomentes MN wesentlich länger und die
Fadenbeschleunigung sanfter.
Bei tiefen Nuten 10 mit größerer Stegbreite bs ist das Kippmoment MK
kleiner und das Belastungsverhalten steifer, das Anlaufmoment MA
kleiner. Je nach der relativen Trägheit Js der Spindel 1 kann das
Anlaufmoment MA spinntechnologisch durch Gestaltung des Läufers 3 so
angepaßt werden, daß eine gute Ballonform 8 entsteht.
Als weitere Abszisse s ist der Schlupf des Asynchronmotors 4
dargestellt, der von s = 1 beim Einschalten des Motors während des
Anlaufes immer kleiner wird, bis s bei der Nenndrehzahl sehr
reduziert ist. Wie weit s an den nicht erreichbaren Wert Null
herankommt, ist vom Aufbau des Asynchronmotors 4 abhängig.
Der mit der Erfindung bzw. deren Ausführungsbeispiel realisierte sanfte Anlauf und die steife
Belastungscharakteristik (Steilheit der Kurve bei Nenndrehzahl) des
Asynchronmotors 4 sind in der Kurve I dargestellt. Gegenüber einem
Läufer mit offenen Nuten (Kurve II) ist durch die Gestaltung des
nutschließenden Steges 11 im Läufer 3 gemäß Erfindung das
Anlaufmoment MA trotz großen Anlaufstromes, der etwa 8mal höher als
der Nennstrom ist, so weit abgesenkt, daß der Faden 6 nicht zu
schnell gedreht wird und sich nicht um die Spule 2 schlingen kann.
Diese sanfte Anlaufphase realisiert der Antrieb der Spindel 1 ohne
zusätzliche Aufwendungen.
Fig. 4 zeigt ein Drehzahldiagramm des Anlaufes der Spindel 1.
Auf der Abszisse ist die Anlaufzeit t und auf der Ordinate die
Drehzahl n aufgetragen. Die Kurve II zeigt einen störenden schnellen
Anlauf des Asynchronmotors mit einem bekannten Läufer mit offenen
Nuten. Demgegenüber hat die Anlaufkurve I des erfindungsgemäßen
Spindelantriebes mit im Läufer 3 geschlossenen Nuten 10 eine S-Form,
die ideal für die Beschleunigung des zu drehenden Fadens 6 zu einer
guten Ballonform ist. Die Anlaufkurve I zeigt, daß die
Beschleunigung Δn/Δt der Spindel 1 so langsam ist, daß die
Anpassung der Drehzahl dieser zugeschalteten Spindel 1 an die
Nenndrehzahl nN des Gruppenantriebes störungsfrei erfolgt.
Gekennzeichnet ist der Sanftanlauf der zugeschalteten Spindel 1
durch eine anfänglich sehr flache Anlaufkurve I mit langsamer
Beschleunigung Δn/Δt der Spindel 1, bis ein optimaler Fadenballon 8
bei Erreichen der Drehzahl nB entsteht. Eine 3- bis 4fache
Reduzierung der anfänglichen Beschleunigung Δn/Δt wird durch den
Läufer 3 mit geschlossenen Nuten 10 erreicht. Die relevante Zeit tB
innerhalb eines günstigen Bereiches B bis zur Bildung des
Fadenballons 8 ist der wesentlichste Teil der Anlaufzeit tA1, wobei
die Gestaltung der geschlossenen Nuten 10 auf eine möglichst lange
Zeit tB gerichtet ist.
Das funktionelle Verhalten des Selbstregelungseffektes beim
Zuschalten des Spindelantriebes erfolgt wie nachstehend erläutert:
Nach dem direkten Zuschalten des Asynchronmotors 4 aus Stillstand
sind die transienten Ströme im Stator und Läufer 3 um vielfache (bis
ca. 8fach) größer als die entsprechenden Nennströme. Sie beinhalten
sehr schnell verschwindende aperiodische Komponenten und über die
gesamte Anlaufzeit tAI andauernde quasiperiodische Komponenten. Die
quasiperiodische Komponente des Läuferstromes i2 (Fig. 2) hat mit
der wachsenden Drehzahl n immer kleinere Amplitude und immer
kleinere Frequenz. Der vielfache größere Läuferstrom i2 als der
Strom im Nennbetrieb und die mit ihm verbundene magnetische
Feldstärke Hσ2 führen zur starken Sättigung des nutschließenden
Steges 11 im Läufer 3. Der aus dem Läuferstrom i2 resultierende
verkettete Streufluß Ψσ2 wird dementsprechend reduziert. Während
des Anlaufes sind äußere Partien des Läufers 3 stark gesättigt, so
daß die Eindringung des verketteten Hauptflusses Ψh in den
Läuferbereich dadurch erschwert ist. Der entsprechende magnetische
Widerstand der Bereiche Luftspalt 13 und Läuferzähne wird zeitweise
vergrößert, so daß beim Anlaufen durch die Sättigung ein Effekt
auftritt wie bei einer Vergrößerung des effektiven Luftspaltes 11
des Motors 4. Der nicht auf der Abbildung dargestellte magnetische
Fluß des Läufers Ψ2 als Summe des Hauptflusses Ψh und Streuflusses
Ψσ2 des Läufers 3 wird dann kleiner als mit vergleichbarem Läufer
mit nicht geschlossenen Nuten. Nach der Übertragung dieser
Überlegung für elektromagnetische Vektorgrößen Ψh, Ψσ2 des Motors 4
unter der Voraussetzung, daß trotz der Sättigung die bekannten
Transformationen der Vektorgrößen des Motors 4 noch gelten, kann man
die Wirkung des reduzierten verketteten Flusses im Läufer 3 auf das
elektromagnetische Drehmoment Me des Motors 4 wie folgt ausdrücken:
Me = (Ψh + Ψσ2)² * ωr/Rr (1)
Mit dem reduzierten Läuferfluß (Ψh + Ψσ2) ist anfänglich das vom
Motor 4 entwickelte Drehmoment Me entsprechend kleiner. Der
Rotorwiderstand Rr des Aluminiumkäfigs 12 ist in der Anlaufphase des
Motors 4 infolge der anfänglichen Sättigung im Steg 11 ähnlich einem
Rotorwiderstand eines bekannten Motors mit offenen Läufernuten,
wobei er mit sinkender Winkelfrequenz ωr des Läuferstromes i2 sinkt.
Die Winkelfrequenz ωr ergibt sich aus der Differenz zwischen der
Frequenz der an den Motor 4 anliegenden Spannung und der mechanisch
bedingten Frequenz des die Spindel 1 tragenden Läufers 3, wobei die
Winkelfrequenz ωr mit steigender Drehzahl n des Läufers 3 ebenso wie
der Schlupf s sinkt. Die Beschleunigung δn/δt des Motors 4 während
des Anlaufes der Spindel 1 mit der gesamten Trägheit Js:
wn/δt = 1/(2π * Js) * (Me(t) - Mb(ω)) (2)
wird dementsprechend kleiner. Das hat zur Folge, wie in Fig. 4
gezeigt, daß am Anfang der transienten Vorgänge die Beschleunigung
δn/δt der Spindel 1 reduziert wird und das Drehzahl-Zeit-Diagramm
den dargestellten S-förmigen Verlauf I aufweist. Wie oben erwähnt,
haben mit der steigenden Drehzahl n die quasiperiodischen
Komponenten der Läuferströme i2 immer kleinere Amplitude und am Ende
des Anlaufvorganges wird der Selbstregelmechanismus des sanften
Anlaufes wieder verschwinden und bis die Drehzahl n in den
stationären Nennbetrieb nN übergeht.
Für die grobe Schätzung der anfänglichen Beschleunigung Δn/Δt der
Spindel 1 kann man am Beginn des Anlaufes das anfänglich kleinere
Belastungsmoment Mb des Fadenballons 8 vernachlässigen:
(Δn/Δt)B = 2π * 1/(2π * Js) * Mem (3)
wobei Mem der Mittelwert des Drehmomentes Me bei Vernachlässigung
seiner transienten Schwingungen ist (Fig. 3 und 4). Der Mittelwert
Mem ist vergleichbar zu dem Anlaufmoment MA = Me (bei einem Schlupf
s = 1) aus der Charakteristik I (Fig. 3), der näherungsweise dem
Mittelwert des zeitlich veränderbaren Drehmomentes Me im nicht
stationären Anlauf entspricht.
Claims (8)
1. Spindel in Textilmaschinen zur Garnherstellung mit einem aus
einem Kleinasynchronmotor bestehenden Einzelantrieb, der
einzeln aus dem Stillstand in einem über einen zentralen
Frequenzumrichter gespeisten Gruppenantrieb an die
Betriebsspannung des Frequenzumrichters zuschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Doppeldraht-Zwirnmaschine zur Sicherstellung
eines für die Ballonbildung erforderlichen sanften Anlaufes
mit langsam steigender Winkelbeschleunigung deren relativ
trägheitsarme Spindel (1) drehfest mit einem Kurzschlußkäfig-
Läufer (3) verbunden ist, der mit einer Nutgeometrie mit einem
nutschließenden Steg (11), versehen ist, die beginnend mit der
Zuschaltung eine zeitweise Sättigung ermöglicht, wobei durch
die Nutgeometrie es zudem möglich ist, daß bei der sich
einstellenden Nenndrehzahl ein sehr kleiner Schlupf sowie ein
sehr steifes Belastungsverhalten sich einstellt.
2. Spindel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß durch die Tiefe der Nuten (10) in
dem Läufer (3) der sanfte Anlauf und das steife
Belastungsverhalten bei Nenndrehzahl beeinflußbar ist.
3. Spindel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl-Zeit-Kennlinie der
zugeschalteten Spindel (1) einen S-förmigen Verlauf aufweist.
4. Spindel nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis k der Stegbreite bs
der Nutschließung (11) zur mittleren Zahnbreite bz der Nuten
(10) im Läufer (k = bs/bz) so optimiert ist, daß die
dynamische Anlaufcharakteristik sanft und die
Belastungscharakteristik des Asynchronmotors (4) sehr steif
ist.
5. Spindel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß tiefe Nuten (10) großen
Querschnitts innerhalb eines Verhältnisses k von 0,05 bis 1,2
vorgesehen sind.
6. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Faden (6) von unten in das
Drehungsorgan (5) der Spindel (1) geführt ist und daß der
Faden (6) radial aus einem rotierenden Zwirnteller (7) so
austritt, daß er unter Bildung eines Fadenballons (8) um eine
feststehende Spule (2) bis zur Zwirnstelle mit einem
Innenfaden (9) der Spule (2) gezogen wird, wobei die auf den
Faden (6) wirkende resultierende Kraft aus der Rotation der
Spindel (1) und dem axialen Fadenzug nahezu gleichmäßig ist.
7. Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzumrichter niedriger
Taktfrequenz und wenig gefilterter Speisespannung für die
Gruppe der Kleinasynchronmotoren (4) einsetzbar ist, wobei die
geschlossenen Nuten (10) im Läufer (3) so gestaltet sind, daß
die Läufer-Streuinduktivität erhöht ist.
8. Spindel nach Anspruch 1 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch Veränderung der
Steilheit der Spannungs-Frequenz-Kennlinie des
Frequenzumrichters eine Anpassung an unterschiedliche
Spindelgrößen erfolgt.
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