EP0344474A1 - Spindel mit elektromotorischem Einzelantrieb - Google Patents
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- EP0344474A1 EP0344474A1 EP89107830A EP89107830A EP0344474A1 EP 0344474 A1 EP0344474 A1 EP 0344474A1 EP 89107830 A EP89107830 A EP 89107830A EP 89107830 A EP89107830 A EP 89107830A EP 0344474 A1 EP0344474 A1 EP 0344474A1
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- D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
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- D01H1/24—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
- D01H1/244—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles each spindle driven by an electric motor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
- B65H54/70—Other constructional features of yarn-winding machines
- B65H54/74—Driving arrangements
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- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/30—Handled filamentary material
- B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
Definitions
- the invention relates to a spindle with a single electric motor drive for a spinning machine, which can be attached to a spindle bench and which has a shaft mounted in a bearing housing with a foot bearing and a neck bearing, which is connected in a rotationally fixed manner to a rotor, the associated stator of which is rotatably connected to that on the Spindle bank held bearing housing is connected.
- the invention has for its object to provide a spindle of the type mentioned in such a way that an additional axial force is obtained which acts in the direction of or against the dead weight of the spindle and the element arranged thereon.
- stator is arranged offset in the axial direction to the rotor.
- This configuration provides an electromagnetic force component in the axial direction with which the shaft is loaded. This force is dependent on the one hand on the size of the electromagnetic force and on the other hand also on the size of the axial offset. This force increases progressively if the shaft moves further in the direction of the axial displacement and also decreases progressively if the shaft moves against the direction of the axial displacement.
- the stator is arranged offset towards the rotor in the direction of the foot bearing. This makes an additional che force achieved towards the foot bearing, which is particularly advantageous at very high speeds. Due to bearing play and / or tolerances in the bearing, there is otherwise the danger that the spindle will be excited to vertical oscillating movements or hopping movements, which could disturb the structure of the cops, particularly in the case of ring spinning.
- the drawing shows an axial section through a spindle designed according to the invention, the left half of the cut and the right half of the section lying in different planes.
- the stator (17) has a laminated core (18) made of laminations with an essentially square base.
- the left half of the cut is perpendicular to one of the side edges of the base plates.
- the right half of the cut runs diagonally to the base of the sheets of the sheet stack (18).
- the spindle (10) has a bearing housing (12) in which a shaft (15) is mounted by means of a foot bearing (13) and a neck bearing (14), which are only indicated in the drawing.
- the shaft (15) consists of two parts (28, 29), the part (28) representing the actual shaft penetrating into the bearing housing (12) and mounted in the foot bearing (13) and in the neck bearing (14), while the part (29) on the part (28) is designed to be non-rotatable and encompasses the bearing housing (12) in the region of the neck bearing (14) in a bell-like manner.
- a rotor (14) is attached to the part (29) in a rotationally fixed manner and is constructed in the usual way, i.e. has a laminated core with a cage formed from rods and short-circuit rings.
- the associated stator (17) has a laminated core (18) and a winding (19) which is inserted in the slots in the laminated core (18).
- the laminated core (18) consists of the base in the we substantial square sheets, which are profiled at their corners and held together by cast-on columns (20).
- the cast-on columns (20) complement the corner regions of the laminated core (18) to form a complete square, so that a cuboid-shaped body results in the region of the laminated core (18).
- the lower ends of the columns (20) are attached to a plate (21) which is attached to the bearing housing (12) in a rotationally fixed manner with a collar.
- the plate (21) and the lower ends of the columns (20) have corresponding profiles (23) so that the columns (20) are centered over the plate (21).
- the attachment is made by screws (24) which penetrate the plate (21) and are screwed into the front ends of the columns (20).
- the plate (21) is connected via a rubber-elastic damping element (25) to a sleeve (26) penetrating the spindle bench (11), which is clamped to the spindle bench (11) by means of a nut (27).
- a sleeve (30) which covers the part of the winding (19) located in this area, is clamped between the laminated core (18) and the plate (21).
- the upper part of the winding (19) is covered by a cap (31) which is fastened with rivets (32) to the upper ends of the columns (20).
- the rotor (16) and the stator (17), ie the laminated cores on both sides, are arranged with an axial offset (a) to one another.
- the stator (17) is arranged approximately 0.5 mm to 2.0 mm closer to the foot bearing (13) than the rotor (16).
- a magnetic axial force is generated in the direction of the foot bearing (13), by means of which the part (28) is pressed against the foot bearing (13) with a force which adds to the dead weight. This force should be on the order of about 20 cN.
- the foot bearing in a modification of the illustrated embodiment, it is possible to design the foot bearing to be adjustable in the axial direction, so that the axial offset (a) and thus the additionally acting magnetic force can be adjusted by adjusting the foot bearing (13).
Abstract
Bei einer Spindel mit elektromotorischem Einzelantrieb wird vorgesehen, daß der Stator in axialer Richtung versetzt zu dem Rotor angeordnet ist, wobei der Versatz vorzugsweise in Richtung zu dem Fußlager vorgesehen ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Spindel mit elektromotorischem Einzelantrieb für eine Spinnereimaschine, die an eine Spindelbank anbringbar ist und die einen in einem Lagergehäuse mit einem Fußlager und einem Halslager gelagerten Schaft aufweist, der drehfest mit einem Rotor verbunden ist, dessen zugehöriger Stator drehfest mit dem an der Spindelbank gehaltenen Lagergehäuse verbunden ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine zusätzliche axiale Kraft erhalten wird, die in Richtung oder entgegen dem Eigengewicht der Spindel und des darauf angeordneten Elementes wirkt.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stator in axialer Richtung versetzt zu dem Rotor angeordnet ist.
- Durch diese Ausbildung wird eine elektromagnetische Kraftkomponente in axialer Richtung erhalten, mit welcher der Schaft belastet ist. Diese Kraft ist einerseits von der Größe der Elektromagnetkraft und andererseits auch von der Größe des axialen Versatzes abhängig. Diese Kraft steigt progressiv, falls der Schaft sich weiter in Richtung des axialen Versatzes bewegt und nimmt ebenfalls progressiv ab, falls der Schaft sich entgegen der Richtung des axialen Versatzes bewegt.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgesehen, daß der Stator in Richtung zu dem Fußlager hin versetzt zu dem Rotor angeordnet ist. Dadurch wird eine zusätzli che Kraft in Richtung zu dem Fußlager erzielt, die insbesondere bei sehr hohen Drehzahlen von Vorteil ist. Aufgrund von Lagerspiel und/oder Toleranzen im Lager besteht sonst die Gefahr, daß die Spindel zu vertikalen Schwingbewegungen oder Hüpf-Bewegungen angeregt wird, durch die insbesondere bei einem Ringspinnen der Kopsaufbau gestört werden könnte.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform.
- Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Spindel, wobei die linke Schnitthälfte und die rechte Schnitthälfte in unterschiedlichen Ebenen liegen. Der Stator (17) besitzt ein Blechpaket (18) aus Blechen mit im wesentlichen quadratischer Grundfläche. Die linke Schnitthälfte ist lotecht zu einer der Seitenkanten der Grundbleche geführt. Die rechte Schnitthälfte verläuft dagegen diagonal zu der Grundfläche der Bleche des Blechpaketes (18).
- Die Spindel (10) weist ein Lagergehäuse (12) auf, in welchem ein Schaft (15) mittels eines Fußlagers (13) und eines Halslagers (14) gelagert sind, die in der Zeichnung nur angedeutet sind. Der Schaft (15) besteht aus zwei Teilen (28, 29), wobei der Teil (28) den eigentlichen in das Lagergehäuse (12) eindringenden und in dem Fußlager (13) und im Halslager (14) gelagerten Schaft darstellt, während der Teil (29) an dem Teil (28) drehfest ausgebildet ist und das Lagergehäuse (12) in dem Bereich des Halslagers (14) glockenartig umgreift. An dem Teil (29) ist drehfest ein Rotor (14) angebracht, der in üblicher Weise aufgebaut ist, d.h. ein Blechpaket mit einem aus Stäben und Kurzschlußringen gebildeten Käfig aufweist.
- Der zugehörige Stator (17) besitzt ein Blechpaket (18) und eine Wicklung (19), die in Nuten des Blechpaketes (18) eingelegt ist. Das Blechpaket (18) besteht aus in der Grundfläche im we sentlichen quadratischen Blechen, die an ihren Ecken profiliert und durch angegossene Säulen (20) zusammengehalten sind. Die angegossenen Säulen (20) ergänzen die Eckbereiche des Blechpaketes (18) zu einem vollständigen Quadrat, so daß sich im Bereich des Blechpaketes (18) ein quaderförmiger Körper ergibt.
- Die Säulen (20) sind mit ihren unteren Stirnenden an einer Platte (21) befestigt, die mit einem Kragen drehfest an dem Lagergehäuse (12) angebracht ist. Die Platte (21) und die unteren Enden der Säulen (20) weisen einander entsprechende Profilierungen (23) auf, so daß die Säulen (20) über die Platte (21) zentriert sind. Die Befestigung erfolgt durch Schrauben (24), die die Platte (21) durchdringen und in die Stirnenden der Säulen (20) eingeschraubt sind.
- Die Platte (21) ist über ein gummielastisches Dämpfungselement (25) mit einer die Spindelbank (11) durchdringenden Hülse (26) verbunden, die mittels einer Mutter (27) an der Spindelbank (11) festgespannt ist. Zwischen dem Blechpaket (18) und der Platte (21) ist eine Hülse (30) eingespannt, die den in diesem Bereich befindlichen Teil der Wicklung (19) abdeckt. Der obere Teil der Wicklung (19) ist durch eine Kappe (31) abgedeckt, die mit Nieten (32) an den oberen Stirnenden der Säulen (20) befestigt ist.
- Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind der Rotor (16) und der Stator (17), d.h. die beiderseitigen Blechpakete, mit einem axialen Versatz (a) zueinander angeordnet. Der Stator (17) ist um etwa 0,5 mm bis 2,0 mm näher an dem Fußlager (13) angeordnet als der Rotor (16). Dadurch wird eine magnetische Axialkraft in Richtung zu dem Fußlager (13) erzeugt, durch die der Teil (28) mit einer sich zu dem Eigengewicht addierenden Kraft gegen das Fußlager (13) angedrückt wird. Diese Kraft sollte in der Größenordnung von etwa 20 cN liegen.
- In Abwandlung der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, das Fußlager in axialer Richtung einstellbar auszubilden, so daß der axiale Versatz (a) und damit die zusätzlich wirkende magnetische Kraft über ein Verstellen des Fußlagers (13) einstellbar ist.
Claims (3)
1. Spindel mit elektromotorischem Einzelantrieb für eine Spinnereimaschine, die an einer Spindelbank anbringbar ist und die einen in einem Lagergehäuse mit einem Fußlager und einem Halslager gelagerten Schaft aufweist, der drehfest mit einem Rotor verbunden ist, dessen zugehöriger Stator drehfest mit dem an der Spindelbank gehaltenen Lagergehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) in axialer Richtung versetzt zu dem Rotor (16) angeordnet ist.
2. Spindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (17) in Richtung zu dem Fußlager (13) hin versetzt zu dem Rotor (16) angeordnet ist.
3. Spindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Versatz (a) zwischen Stator (17) und Rotor (16) ca. 0,5 mm bis ca. 2,0 mm beträgt.
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