EP0710301B1 - Spinning device and control or regulating device therefor - Google Patents
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- EP0710301B1 EP0710301B1 EP94918737A EP94918737A EP0710301B1 EP 0710301 B1 EP0710301 B1 EP 0710301B1 EP 94918737 A EP94918737 A EP 94918737A EP 94918737 A EP94918737 A EP 94918737A EP 0710301 B1 EP0710301 B1 EP 0710301B1
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- EP
- European Patent Office
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- thread
- rotationally symmetrical
- bobbin
- spindle
- spinning apparatus
- Prior art date
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
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-
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- D01H1/42—Guards or protectors for yarns or threads, e.g. separator plates, anti-ballooning devices
- D01H1/427—Anti-ballooning cylinders, e.g. for two-for-one twist machine
Definitions
- the invention relates to a spinning device with a spool attached to a rotating spindle, as specified in the preamble of claim 1 is.
- the invention further relates to a control and a control device for such a spinning device.
- Spinning devices of the type mentioned are known from DE-OS 41 03 369, which shows the closest state of the art.
- the thread is guided inside the spinning or twisting ring is so that it doubles as a balloon restrictor serves.
- the lower area Forehead provided an eyelet-like thread guide, the can be an inwardly projecting component.
- the spinning or twisting ring moves to a larger axial Length of the coil extends and to stabilize it via two axially spaced magnetic bearings is kept floating, with both Magnetic bearings are radially active magnetic bearings.
- DE-A-24 20 825 generally known magnetic bearings of rotors
- the object of the invention also relates to a control device and a regulating device, that allow to take advantage of Optimal use of the spinning device according to the invention.
- the radially active, axially passive magnetic bearing that rotationally symmetrical element on its lower part includes, for example, a magnetic bearing, the at least partially made of ferromagnetic material existing element in its axial direction by means of a axially magnetized permanent magnets surrounding it holds floating and in the radial direction by means of electromagnetic ring arranged around it Medium stabilized.
- electromagnetic means can be excited by means of an electronic control device, which is connected to sensors, the radial deviations of the rotationally symmetrical element.
- the radially stable, axially unstable magnetic bearing can on the other hand, from two ring-shaped, concentric to the axis the coil arranged permanent magnets consist of which one is attached to the collar and thus with rotates with the element and the other, opposite the first, is firmly attached from the outside.
- the rotationally symmetrical element is thus axial Directionally suspended in the axially unstable magnetic bearing.
- the interplay gives it its axial stability of the two magnetic bearings.
- the sensors for detecting the axial deviations of the rotationally symmetrical element serve in connection with the downstream electronic device Measurement of thread tension.
- the collar at the top of the rotationally symmetrical Element serves on the one hand to attach the upper one Magnetic bearing, but also leads to one Calming the air circulation inside the element, which has an energy-saving effect.
- the energy saving effect is even more pronounced with one very advantageous embodiment of the spinning device, the one facing the incoming thread Front of the rotationally symmetrical element through the collar is closed except for the recess.
- the centrally arranged thread guide through the central one Cutout formed and therefore rotates with the element With.
- the friction of the thread on the thread guide such as it occurs with a fixed thread guide, and the not only negatively affect the rewinding process, but also on the process of spinning (it arises disruptive torque on the thread), does not apply this version of the element according to the invention. It remains only that from the longitudinal movement of the thread resulting friction.
- the twist of the thread resulting from the winding now plants itself unadulterated in the spinning zone away. This results in a high yarn tenacity in the spinning zone with a low thread tension level, higher Yarn stretch, less hairiness and finally also lower thread break counts.
- this is rotationally symmetrical element, tapering upwards, conical.
- the aim is to To include the spindle with the smallest possible distance. Of the achieved smaller, mean diameter of the Element acts due to the lower moment of inertia energy saving.
- a very advantageous embodiment of the spinning device is designed according to claim 4 such that the axial relative movement between rotationally symmetrical Element and spindle is made so that the spindle when winding the yarn into the rotationally symmetrical Element is inserted.
- the winding process starts at the bottom Part of the coil, and element and coil move in such a way that the winding process continues upwards.
- the growing coil is outside of the rotationally symmetrical element, which has the consequence that the aerodynamic losses increase with length and the diameter of the coil increases significantly.
- the protective tube is on the end face facing the incoming thread with is provided with an inward collar to which the radially stable, axially unstable magnetic bearing is attached is.
- the air gap between rotationally symmetrical Element and protective tube a width of no more than 2 - 10 mm.
- the thread Since the thread is on the inside of the rotationally symmetrical element and at the same time on the Inner edge of the central recess acting as a thread guide is present, has an embodiment as Proven to be useful for recording the inside of the thread guided between the Thread guides extending, on the inner wall of the Element arranged tube is provided.
- This Embodiment allows the yarn end to be sucked through the tube to facilitate the piecing process. It goes without saying that the rotationally symmetrical Element that additionally has the tube, is to be balanced.
- Thread guide which leads the thread to the bobbin, firmly on Element arranged and either only shows the element or just the coil of a drive, so it will other part pulled along when threading the thread and thus also brought to rotation.
- the piecing phase occurs an additional, undesirable Traction on the thread.
- An embodiment can be used to avoid this thread load serve, in which the most rotationally symmetrical Element arranged and leading the thread to the bobbin Thread guide as the circumferential on the inner circumference of the element Runner is trained.
- This embodiment is particularly suitable for measuring the thread tension by means of the sensors and the downstream electronic device.
- a relative movement between Runner and rotationally symmetrical element occurs with this version only during the piecing phase. Because of its low inertia, the runner becomes the Follow rotation of the driven part very quickly but at the same rotational speed two parts relative to the rotationally symmetrical element don't move anymore. The situation after the piecing phase is thus the same as that of a fixed element Thread guide, so that during spinning no difference to the embodiment of the element results with a fixed thread guide.
- the longitudinal extent of the rotationally symmetrical element allows this with an electric motor Drive. Its sole use - and not also the drive of the spindle - is included to the extent that the spindle is advantageous because of its smaller scope and weight a lower moment of inertia has as the rotationally symmetrical element, so that the thread tension in the piecing phase is lower is than with the sole drive of the spindle.
- the control program contains the sensors Measurement of the thread tension gained knowledge of the usual during piecing and during the spinning phase (Here, for example, due to the changing torque the bobbin) changing thread tension, the by changing the drive torque accordingly Spindle and / or rotationally symmetrical element low can be held.
- the control device is expediently the same as the control device used in a spinning device with magnetically mounted spindle, in which both the spindle as well as the element an electromotive Have drive.
- an electronic device is provided for Stabilization and, if necessary, change the thread tension Measuring signals from the sensors for measuring the thread tension as a reference variable and accordingly the drive torques of spindle and / or rotationally symmetrical Element changed.
- Embodiments of the spinning device according to the invention are shown schematically in the drawing and explained in more detail below.
- the pot (or the rotationally symmetrical element) 3 Floating magnetically supported without drive:
- the lower one, comprising the rotationally symmetrical element, radially stable, axially unstable magnetic bearings 9 consists of rings arranged around the element electromagnetic means. These are by means of a electronic control device (not in the drawing shown) excitable, which are connected to sensors, the radial deviations of the rotationally symmetrical Capture element.
- the rotationally symmetrical element consists in its lower part 10 of ferromagnetic Material.
- the bearing stator unit is on the Pot bank 11 attached. This magnetic bearing corresponds the storage described in DE-PS 24 20 825.
- Foot bearing 7 or pot bench 11 (and thus the one with the pot bench firmly connected parts) are in the vertical direction movable.
- the upper magnetic bearing consists of the concentric Combination of an annular, on the collar of the pot 3 attached permanent magnet 12, a fixed, also annular permanent magnets 13 and one Damping element 14 made of non-ferromagnetic, electrical good conductive material, which works on the principle of Eddy current damping radial movements of the pot end dampens.
- Damping element 14 is in the air gap between the preferably magnetized in the axial direction Magnets 12 and 13 arranged and fixed with the latter connected. Both (permanent magnet 13 and damping element 14) are about one - not in the drawing shown - mechanical connection with the lower Magnetic bearing 9 or the pot bank 11 connected.
- the so-called fuse 15 is used as the starting material of the spinning process from drafting system 16 with constant delivery speed to the spinning zone 17 transported.
- the spun material e.g. cotton
- the fuse have been prepared.
- this causes the rotating Pot 3 exerted on the yarn 5 (indicated by the arrow ) Torque the desired twisting of the fibers to a solid yarn 5.
- This yarn is made with the the pot with rotating thread guide 6 on the Axis of rotation guided and moves in the interior of the Pot to the deflection eyelet 4 (thread guide 4).
- the pot 3 is driven by thread forces which from the thread between the bobbin 2 and thread guide 4 the pot will be transferred.
- the speed of the pot sets itself automatically relative to the speed of the coil and is smaller than due to the yarn transport the speed of the coil or spindle. The speed difference increases with increasing delivery speed and decreases with increasing coil diameter.
- the yarn 5 is controlled on the bobbin by axial Relative movement between the coil and pot stored in layers. This movement can be done either axially Move the foot bearing 7 with the pot 3 stationary or by moving the pot bench 11 axially stationary foot rest 7. Also an overlay of both Transport movements are possible.
- the first variant is preferred because here the thread length between the co-rotating thread guide 6 and the fixed drafting system 16 remains constant. The other two Variants this thread length changes periodically what unwanted periodic fluctuations in the quality of the thread has the consequence.
- FIG 2 shows an embodiment of the Spinning device, which is opposite to that in FIG represented only by the additional Protective tube 18 differs.
- the protective tube 18 is closed, the pot outside surrounding housing designed. In addition to the Protective function a reduction in noise level and Air friction on the rotating pot. It can also be found in a variant not shown in the drawing Inclusion of emergency bearings for the Topt 3 can be used.
- This variant allows the suction of the End of yarn through the tube 19 to facilitate Piecing process.
- the collar at the top of element 3 is up directed and forms the top with the centrally arranged thread guide 6.
- the execution of the upper magnetic bearing corresponds to the version Figure 2.
- FIG 4 shows an embodiment of the Spinning device in which the rotationally symmetrical Element 3, as in Figure 3, in diameter to the diameter of Spindle 2 is approximated.
- Element 3 also exists made of steel, so that the separate permanent magnet 12 (the is replaced by the upper part of element 3) not applicable.
- the variant shown in Figure 5 goes from the embodiment variants shown in FIG Spinning device.
- the rotationally symmetrical Element 3 is also a rotor for an electromagnetic Drive stator 20. Both drives are common Generator 21 operated.
- One of the motors is a synchronous drive, the other an asynchronous drive, so that the to wind up the Thread 5 required on the bobbin 2 Can set the speed difference casually.
- the drive motor for the spindle 1 can also dropped.
- the sole drive of the pot as Rotor of the drive stator 20, which can be designed can that with a hysteresis motor asynchronous start-up is sufficient to carry out the Spinning process.
- the pot then rotates with it constant speed.
- the yarn experiences this correspondingly smooth rotation.
- the coil 2 will dragged through the yarn and hurries towards it Pot 3 in front.
- the thread forces are in this variant relatively small when piecing due to the relative small moment of inertia of spindle and empty Kitchen sink.
- FIG. 5 In the embodiment variants shown in FIG. 5 is on the protective tube 18, a pipe socket 22 for connection shown a pump. Through this facility the air pressure in the annular gap between element 3 and Protective tube 18 and thus the air friction losses be lowered.
- FIG. 6 shows the spinning device with a measuring device to determine the thread tension.
- This measuring device consists of sensors 23 for detection the axial deviations of the rotationally symmetrical Element from its target position and the connected one electronic device 24.
- the sensors 23 are on an edge of the ferromagnetic material Part 10 of the rotationally symmetrical element appropriate.
- the electronic device Part of the electronics of the magnetic bearing also serves the signals of the sensors 23.
- the In this case, the bearing sensor system has one Dual function.
- Figure 7 shows the embodiment of the spinning device 5 additionally with the measuring device according to FIG Figure 6.
- the signals supplied by the sensors 23 are in an electronic device 25, the part the measuring device, but also the control device, as Reference variable used for the control and serves the thread tension by changing the drive torque of the drives 8 and / or 20 and thus from Spindle 1 and / or rotationally symmetrical element 3 minimize.
- FIG. 8 shows an embodiment of the spinning device, which - apart from the missing protective tube 18 - differs from the variant shown in FIG. 5 in that that instead of the separate electromotive Drive the magnetic bearing system forms the drive system.
- Figure 9 shows an embodiment of the Spinning device, which differs from that in FIG represented variant by another Relative movement of rotationally symmetrical element 3 and spindle 1 during the winding process differs.
- the yarn is on the spindle, at the starting the upper part, wound up and the spindle pushed into the rotationally symmetrical element.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnvorrichtung mit einer an einer drehbaren Spindel befestigten Spule, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Steuer- und eine Regeleinrichtung für eine solche Spinnvorrichtung.The invention relates to a spinning device with a spool attached to a rotating spindle, as specified in the preamble of claim 1 is. The invention further relates to a control and a control device for such a spinning device.
Spinnvorrichtungen der eingangs bezeichneten Art sind aus DE-OS 41 03 369 bekannt, die den am nachsten kommenden Stand der Technik aufzeigt. Bei einer speziellen Ausführungsform wird vorgesehen, daß der Faden innen in dem Spinn- oder Zwirnring geführt ist, so daß dieser gleichzeitig als ein Ballonbegrenzer dient. In diesem Falle wird dann im Bereich des unteren Stirnendes ein ösenartiger Fadenführer vorgesehen, der ein nach innen ragendes Bauteil sein kann. Es wird ferner eine weitere Ausführungsform angegeben, bei der sich der Spinn- oder Zwirnring auf eine größere axiale Länge der Spule erstreckt und zur Stabilisierung desselben über zwei in axialem Abstand angeordnete Magnetlager schwebend gehalten wird, wobei es sich bei beiden Magnetlagern um radial aktive Magnetlager handelt.Spinning devices of the type mentioned are known from DE-OS 41 03 369, which shows the closest state of the art. At a special embodiment provides that the thread is guided inside the spinning or twisting ring is so that it doubles as a balloon restrictor serves. In this case, the lower area Forehead provided an eyelet-like thread guide, the can be an inwardly projecting component. It will further specified a further embodiment in which the spinning or twisting ring moves to a larger axial Length of the coil extends and to stabilize it via two axially spaced magnetic bearings is kept floating, with both Magnetic bearings are radially active magnetic bearings.
Darüber hinaus sind durch die DE-A-24 20 825 allgemein magnetische Lagerungen von Rotoren bekannt gewordenIn addition, DE-A-24 20 825 generally known magnetic bearings of rotors
Mit dieser bekannten Spinnvorrichtung kann ein Teil der
Probleme als gelöst angesehen werden, die allgemein
beim Ringspinnen auftreten. Die Probleme ergeben sich
im wesentlichen aus der Reibung zwischen Ring und dem
üblicherweise verwendeten Läufer, der Belastung des
Garnes durch kurzfristige Spannungsspitzen sowie Fadenzugkräfte
im Ballon (C.M. Bringer: "Rotierende Ringe
beim Ringspinnen" / Fortschrittsberichte der VDI-Zeitschriften,
Reihe 3, Nr. 93; D'dorf: VDI-Verlag 1984).
So wird beispielsweise durch den Einsatz des magnetisch
gelagerten Ringes (des rotationssymmetrischen Elementes)
mit Fadenführer die Gleitreibung zwischen Ring und
Läufer vermieden. Die Ausbildungsform mit dem zweifach
gelagerten Spinn- oder Zwirnring verhindert zwar ein
Verkanten des Ringes, ist jedoch aufwendig und teuer.With this known spinning device, part of the
Problems are considered to be resolved in general
occur in ring spinning. The problems arise
essentially from the friction between the ring and the
commonly used runners, the load of the
Yarns due to short-term tension peaks and thread tension
in the balloon (C.M. Bringer: "Rotating rings
ring spinning "/ progress reports from VDI magazines,
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spinnvorrichtung zu schaffen, die preisgünstig in der Herstellung und energiesparend im Betrieb ist sowie eine bessere Faden-bzw. Garnqualität ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung bezieht sich ferner auf Steuereinrichtung und eine Regeleinrichtung, die es erlauben, die Vorteile der Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung optimal zu nutzen.It is an object of the invention to provide a spinning device create that inexpensive to manufacture and energy saving is in operation as well as a better thread or. Yarn quality enables. The object of the invention also relates to a control device and a regulating device, that allow to take advantage of Optimal use of the spinning device according to the invention.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das rotationssymmetrische Element
- auf der dem ankommenden Faden zugewandten Stirnseite außerhalb des Bereichs der Spule mit einem nach innen gerichteten Kragen versehen ist, der eine zentrale, runde Aussparung zur Ausbildung des zentrischen Fadenführers aufweist, und
- Sensoren zur Erfassung der axialen Abweichungen des rotationssymmetrischen Elementes von seiner Soll-Lage als Maß für die sich verändernde Fadenzugkraft in Verbindung mit einer den Sensoren nachgeschalteten elektronischen Einrichtung , die die Signale der Sensoren aufnimmt, verstärkt und weiterleitet.
- is provided on the end face facing the incoming thread outside the area of the bobbin with an inwardly directed collar which has a central, round recess for forming the central thread guide, and
- Sensors for detecting the axial deviations of the rotationally symmetrical element from its target position as a measure of the changing thread tension in conjunction with an electronic device connected downstream of the sensors, which records, amplifies and transmits the signals from the sensors.
Das radial aktive, axial passive Magnetlager, das das rotationssymmetrische Element an seinem unteren Teil umfaßt, kann beispielsweise ein Magnetlager sein, das das wenigstens teilweise aus ferromagnetischem Material bestehende Element in seiner Axialrichtung mittels eines ihn umgebenden, axial magnetisierten Permanentmagneten schwebend hält und in radialer Richtung mittels ringförmig um es herum angeordneter elektromagnetischer Mittel stabilisiert. Diese elektromagnetischen Mittel sind mittels einer elektronischen Regeleinrichtung erregbar, die mit Sensoren verbunden ist, die radiale Abweichungen des rotationssymmetrischen Elementes erfassen. Derartige Magnetlager werden in den oben genannten Druckschriften beschrieben.The radially active, axially passive magnetic bearing that rotationally symmetrical element on its lower part includes, for example, a magnetic bearing, the at least partially made of ferromagnetic material existing element in its axial direction by means of a axially magnetized permanent magnets surrounding it holds floating and in the radial direction by means of electromagnetic ring arranged around it Medium stabilized. These electromagnetic means can be excited by means of an electronic control device, which is connected to sensors, the radial deviations of the rotationally symmetrical element. Such magnetic bearings are mentioned in the above Publications described.
Das radial stabile, axial instabile Magnetlager kann dagegen aus zwei ringförmigen, konzentrisch zur Achse der Spule angeordneten Permanentmagneten bestehen, von denen der eine am Kragen angebracht ist und somit mit dem Element mit rotiert und der andere, dem ersten gegenüberliegend, von außen fest angebracht ist.The radially stable, axially unstable magnetic bearing can on the other hand, from two ring-shaped, concentric to the axis the coil arranged permanent magnets consist of which one is attached to the collar and thus with rotates with the element and the other, opposite the first, is firmly attached from the outside.
Das rotationssymmetrische Element ist somit in axialer Richtung im axial instabilen Magnetlager federnd aufgehängt. Seine axiale Stabilität erhält es durch das Zusammenspiel der beiden Magnetlager.The rotationally symmetrical element is thus axial Directionally suspended in the axially unstable magnetic bearing. The interplay gives it its axial stability of the two magnetic bearings.
Die Sensoren zur Erfassung der axialen Abweichungen des rotationssymmetrischen Elementes dienen in Verbindung mit der nachgeschalteten elektronischen Einrichtung der Messung der Fadenzugkraft.The sensors for detecting the axial deviations of the rotationally symmetrical element serve in connection with the downstream electronic device Measurement of thread tension.
Der Kragen am oberen Teil des rotationssymmetrischen Elementes dient einerseits der Anbringung des oberen Magnetlagers, führt darüber hinaus aber auch zu einer Beruhigung der Luftzirkulation im Inneren des Elementes, was sich energiesparend auswirkt. The collar at the top of the rotationally symmetrical Element serves on the one hand to attach the upper one Magnetic bearing, but also leads to one Calming the air circulation inside the element, which has an energy-saving effect.
Der Energiespareffekt wird noch verstärkt bei einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Spinnvorrichtung, bei der die dem ankommenden Faden zugewandte Stirnseite des rotationssymmetrischen Elementes durch den Kragen bis auf die Aussparung geschlossen ist. Bei dieser topfformartigen Ausbildung des Elementes wird der zentrisch angeordnete Fadenführer durch die zentrale Aussparung gebildet und rotiert daher mit dem Element mit. Die Reibung des Fadens am Fadenführer, wie sie bei feststehendem Fadenführer auftritt, und die sich nicht nur negativ auf den Aufwickelvorgang, sondern auch auf den Vorgang des Spinnens (es entsteht ein störendes Drehmoment am Faden) auswirkt, entfällt bei dieser erfindungsgemäßen Version des Elementes. Es verbleibt lediglich die aus der Längsbewegung des Fadens resultierende Reibung. The energy saving effect is even more pronounced with one very advantageous embodiment of the spinning device, the one facing the incoming thread Front of the rotationally symmetrical element through the collar is closed except for the recess. At this pot-shaped design of the element the centrally arranged thread guide through the central one Cutout formed and therefore rotates with the element With. The friction of the thread on the thread guide, such as it occurs with a fixed thread guide, and the not only negatively affect the rewinding process, but also on the process of spinning (it arises disruptive torque on the thread), does not apply this version of the element according to the invention. It remains only that from the longitudinal movement of the thread resulting friction.
Die Drehung des Fadens, die sich aus dem Aufwickeln ergibt, pflanzt sich nunmehr unverfälscht in die Spinnzone fort. Daraus resultieren eine hohe Garnfestigkeit in der Spinnzone bei kleinem Garnspannungsniveau, höhere Garndehnung, geringere Haarigkeit des Haares und schließlich auch geringere Fadenbruchzahlen.The twist of the thread resulting from the winding now plants itself unadulterated in the spinning zone away. This results in a high yarn tenacity in the spinning zone with a low thread tension level, higher Yarn stretch, less hairiness and finally also lower thread break counts.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das rotationssymmetrische Element, sich nach oben verjüngend, konisch gestaltet. Dabei wird angestrebt, die Spindel mit möglichst geringem Abstand zu umfassen. Der dadurch erzielte geringere, mittlere Durchmesser des Elementes wirkt sich infolge des geringeren Trägheitsmomentes energiesparend aus.In an expedient embodiment, this is rotationally symmetrical element, tapering upwards, conical. The aim is to To include the spindle with the smallest possible distance. Of the achieved smaller, mean diameter of the Element acts due to the lower moment of inertia energy saving.
Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform der Spinnvorrichtung ist gemäß Anspruch 4 derart gestaltet, daß die axiale Relativbewegung zwischen rotationssymmetrischem Element und Spindel derart erfolgt, daß die Spindel beim Aufwickeln des Garnes in das rotationssymmetrische Element hineingeschoben wird.A very advantageous embodiment of the spinning device is designed according to claim 4 such that the axial relative movement between rotationally symmetrical Element and spindle is made so that the spindle when winding the yarn into the rotationally symmetrical Element is inserted.
Üblicherweise beginnt der Aufwickelvorgang am unteren Teil der Spule, und Element und Spule bewegen sich derart, daß sich der Aufwickelvorgang nach oben fortsetzt. Die dabei wachsende Spule befindet sich außerhalb des rotationssymmetrischen Elementes, was zur Folge hat, daß die aerodynamischen Verluste mit zunehmender Länge und Durchmesser der Spule stark anwachsen.Usually the winding process starts at the bottom Part of the coil, and element and coil move in such a way that the winding process continues upwards. The growing coil is outside of the rotationally symmetrical element, which has the consequence that the aerodynamic losses increase with length and the diameter of the coil increases significantly.
Bei der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 4 dagegen entsteht die beim Aufwickelvorgang in Durchmesser und Länge wachsende Spule innerhalb des rotationssymmetrischen Elementes. Da Element und Spule in gleicher Drehrichtung mit nahezu gleicher Drehzahl rotieren, werden die aerodynamischen Verluste der Spule - im Vergleich zur üblichen Transportbewegung von Spule und Element während des Aufwickelvorganges - klein gehalten.In contrast, arises in the spinning device according to claim 4 the diameter and during the winding process Length growing coil within the rotationally symmetrical Element. Because the element and coil are in the same direction of rotation rotate at almost the same speed the aerodynamic losses of the coil - in comparison for the usual transport movement of coil and element during the winding process - kept small.
Zwar ist bereits dadurch, daß der Faden an der Innenseite des rotationssymmetrischen Elementes geführt wird und das Element als Ballonbegrenzter wirkt, die Reibung insgesamt verringert worden, da die Luftreibung an der Elementaußenseite kleiner ist als die Reibung eines ausgeprägten Fadenballons. Bei einer weiteren Ausführungsform der Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der das rotationssymmetrische Element von einem feststehenden Schutzrohr umgeben ist, werden die Luftreibungsverluste jedoch noch weiter gesenkt.It is true that the thread on the inside of the rotationally symmetrical element is guided and the element acts as a balloon limited, the friction overall has been reduced since air friction at the Element outside is smaller than the friction of a pronounced thread balloons. In another embodiment the spinning device according to the invention, at which is the rotationally symmetrical element of a fixed one Protection tube is surrounded, the air friction losses however, further reduced.
Dabei ist es zweckmäßig, daß auch das Schutzrohr auf der dem ankommenden Faden zugewandten Stirnseite mit einem nach innen gerichteten Kragen versehen ist, an dem das radial stabile, axial instabile Magnetlager befestigt ist.It is appropriate that the protective tube is on the end face facing the incoming thread with is provided with an inward collar to which the radially stable, axially unstable magnetic bearing is attached is.
Zweckmäßig ist ferner, daß der Luftspalt zwischen rotationssymmetrischem Element und Schutzrohr eine Breite von nicht mehr als 2 - 10 mm aufweist.It is also expedient that the air gap between rotationally symmetrical Element and protective tube a width of no more than 2 - 10 mm.
Einer weiteren Verringerung der Luftreibung dient eine Version, bei der am Schutzrohr ein Anschlußstutzen für eine Absaugeinrichtung angebracht ist. Durch die Erzeugung von Unterdruck im Zwischenraum zwischen Element und Schutzrohr werden die Luftreibungsverluste weiter gesenkt.Another serves to reduce air friction Version in which a connection piece for a suction device is attached. Through the Generation of negative pressure in the space between the element and protective tube are the air friction losses further lowered.
Da der Faden während des Spinnens an der Innenseite des rotationssymmetrischen Elementes und zugleich an der Innenkante der als Fadenführer wirkenden zentralen Aussparung anliegt, hat sich eine Ausführungsform als zweckmäßig erwiesen, bei der zur Aufnahme des innerhalb des Elementes geführten Fadens ein zwischen den Fadenführern sich erstreckendes, an der Innenwand des Elementes angeordnetes Röhrchen vorgesehen ist. Diese Ausführungsform ermöglicht das Ansaugen des Garnendes durch das Röhrchen zur Erleichterung des Anspinnprozesses. Es versteht sich von selbst, daß das rotationssymmetrische Element, das zusätzlich das Röhrchen aufweist, auszuwuchten ist.Since the thread is on the inside of the rotationally symmetrical element and at the same time on the Inner edge of the central recess acting as a thread guide is present, has an embodiment as Proven to be useful for recording the inside of the thread guided between the Thread guides extending, on the inner wall of the Element arranged tube is provided. This Embodiment allows the yarn end to be sucked through the tube to facilitate the piecing process. It goes without saying that the rotationally symmetrical Element that additionally has the tube, is to be balanced.
Während die Ausführungsform des rotationssymmetrischen Elementes mit dem Innenröhrchen ein leichtes Einfädeln des Fadens ermöglicht, berücksichtigt eine andere Alternative den Vorgang des Anspinnens selbst: Ist der Fadenführer, der den Faden zur Spule führt, fest am Element angeordnet und weist entweder nur das Element oder nur die Spule einen Antrieb auf, so wird das jeweils andere Teil beim Anspinnen über den Faden mitgezogen und so ebenfalls zur Rotation gebracht. In dieser Anspinnphase tritt eine zusätzliche, nicht erwünschte Zugkraft am Faden auf.During the embodiment of the rotationally symmetrical Easy threading of the element with the inner tube of the thread allows for another alternative the process of piecing itself: is that Thread guide, which leads the thread to the bobbin, firmly on Element arranged and either only shows the element or just the coil of a drive, so it will other part pulled along when threading the thread and thus also brought to rotation. In this The piecing phase occurs an additional, undesirable Traction on the thread.
Zur Vermeidung dieser Fadenbelastung kann eine Ausführungsform dienen, bei der der am rotationssymmetrischen Element angeordnete und den Faden zur Spule führende Fadenführer als am Innenumfang des Elementes umlaufender Läufer ausgebildet ist. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für die Messung der Fadenzugkraft mittels der Sensoren und der nachgeschalteten elektronischen Einrichtung. Eine Relativbewegung zwischen Läufer und rotationssymmetrischem Element tritt bei dieser Version nur während der Anspinnphase auf. Aufgrund seiner geringen Trägheit wird der Läufer der Rotation des angetriebenen Teils sehr schnell folgen, sich jedoch bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit der beiden Teile relativ zum rotationssymmetrischen Element nicht mehr bewegen. Die Situation nach der Anspinnphase ist somit die gleiche wie bei einem am Element fest angeordneten Fadenführer, so daß sich während des Spinnens kein Unterschied zu der Ausführungsform des Elementes mit fest angeordnetem Fadenführer ergibt.An embodiment can be used to avoid this thread load serve, in which the most rotationally symmetrical Element arranged and leading the thread to the bobbin Thread guide as the circumferential on the inner circumference of the element Runner is trained. This embodiment is particularly suitable for measuring the thread tension by means of the sensors and the downstream electronic device. A relative movement between Runner and rotationally symmetrical element occurs with this version only during the piecing phase. Because of its low inertia, the runner becomes the Follow rotation of the driven part very quickly but at the same rotational speed two parts relative to the rotationally symmetrical element don't move anymore. The situation after the piecing phase is thus the same as that of a fixed element Thread guide, so that during spinning no difference to the embodiment of the element results with a fixed thread guide.
Die Längsausdehnung des rotationssymmetrischen Elementes ermöglicht es, dieses mit einem elektromotorischen Antrieb zu versehen. Dessen alleiniger Einsatz - und nicht zusätzlich auch der Antrieb der Spindel - ist dabei insofern von Vorteil, als die Spindel wegen ihres geringeren Umfanges und Gewichtes ein geringeres Trägheitsmoment hat als das rotationssymmetrische Element, so daß die Fadenzugkraft in der Anspinnphase geringer ist als beim alleinigen Antrieb der Spindel.The longitudinal extent of the rotationally symmetrical element allows this with an electric motor Drive. Its sole use - and not also the drive of the spindle - is included to the extent that the spindle is advantageous because of its smaller scope and weight a lower moment of inertia has as the rotationally symmetrical element, so that the thread tension in the piecing phase is lower is than with the sole drive of the spindle.
Die mittels der Sensoren gewonnene Kenntnis der Dynamik der Fadenzugkraft während des Betriebs der Spinnvorrichtung ermöglicht eine Minimierung der Fadenbelastung insbesondere dann, wenn auch, also zusätzlich zum Antrieb der Spindel, ein elektromotorischer Antrieb für das rotationssymmetrische Element vorgesehen ist.Knowledge of the dynamics gained by means of the sensors the thread tension during the operation of the spinning device enables the thread load to be minimized especially if, in addition to the drive the spindle, an electric motor drive for the rotationally symmetrical element is provided.
Für eine Spinnvorrichtung mit magnetisch gelagerter Spindel werden mittels einer Steuereinrichtung, die technische Mittel zur Durchführung eines Programmes aufweist, das die üblicherweise während eines Betriebszyklusses eintretende Änderung der Fadenzugkraft berücksichtigt, dementsprechend sich verändernde Antriebsmomente von rotationssymmetrischem Element und Spindel bewirkt. For a spinning device with magnetic bearings Spindle are controlled by a control device that technical means to carry out a program has, which usually during an operating cycle changes in thread tension occurring are taken into account, accordingly changing drive torques of rotationally symmetrical element and Spindle causes.
Das Steuerprogramm enthält die mittels der Sensoren zur Messung der Fadenzugkraft erlangte Kenntnis der üblicherweise beim Anspinnen und während der Spinnphase (hier beispielsweise durch das sich verändernde Drehmoment der Spule) sich verändernden Fadenzugkräfte, die durch entsprechende Veränderung der Antriebsmomente von Spindel und/oder rotationssymmetrischem Element gering gehalten werden können.The control program contains the sensors Measurement of the thread tension gained knowledge of the usual during piecing and during the spinning phase (Here, for example, due to the changing torque the bobbin) changing thread tension, the by changing the drive torque accordingly Spindle and / or rotationally symmetrical element low can be held.
Die Regeleinrichtung wird zweckmäßigerweise ebenso wie die Steuereinrichtung eingesetzt bei einer Spinnvorrichtung mit magnetisch gelagerter Spindel, bei der sowohl die Spindel als auch das Element einen elektromotorischen Antrieb aufweisen. Für die Regeleinrichtung ist eine elektronische Einrichtung vorgesehen, die zur Stabilisierung und ggf. Änderung der Fadenzugkraft die Meßsignale der Sensoren zur Messung der Fadenzugkraft als Führungsgröße einsetzt und dementsprechend die Antriebsmomente von Spindel und/oder rotationssymmetrischem Element verändert.The control device is expediently the same as the control device used in a spinning device with magnetically mounted spindle, in which both the spindle as well as the element an electromotive Have drive. For the control device an electronic device is provided for Stabilization and, if necessary, change the thread tension Measuring signals from the sensors for measuring the thread tension as a reference variable and accordingly the drive torques of spindle and / or rotationally symmetrical Element changed.
Ausführungsformen der Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung werden in der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.Embodiments of the spinning device according to the invention are shown schematically in the drawing and explained in more detail below.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine Spinnvorrichtung mit magnetisch gelagertem rotationssymmetrischen Element und mitrotierendem, zentrisch angeordneten Fadenführer;
Figur 2- eine Spinnvorrichtung gemäß Bild 1 mit Schutzrohr;
Figur 3- eine Spinnvorrichtung mit magnetisch gelagertem rotationssymmetrischen Element mit innerem Röhrchen;
- Figur 4
- eine Spinnvorrichtung mit an den Durchmesser der Spindel angepaßtem rotationssymmetrischem Element aus Stahl;
Figur 5- eine Spinnvorrichtung gemäß
Bild 2 mit Schutzrohr und zusätzlichem elektromotorischem Antrieb des rotationssymmetrischen Elementes; Figur 6- eine Spinnvorrichtung mit Meßeinrichtung zur Ermittlung der Fadenzugkraft (bestehend aus Sensoren und nachgeschalteter elektronischer Einrichtung);
Figur 7- eine Spinnvorrichtung gemäß Bild 1 mit elektromotorischem Antrieb von rotationssymmetrischem Element und Spindel sowie Schutzrohr und mit Regeleinrichtung;
Figur 8- eine Spinnvorrichtung gemäß Bild 1 mit zusätzlichem elektromotorischem Antrieb des rotationssymmetrischen Elementes durch das Elektromagnetsystem der Radialstabilisierungseinrichtung des radial aktiven Magnetlagers;
Figur 9- eine Spinnvorrichtung gemäß Bild 1, bei der die axiale Relativbewegung zwischen rotationssymmetrischem Element und Spindel derart erfolgt, daß die Spindel beim Aufwickeln des Garnes in das Element hineingeschoben wird.
- Figure 1
- a spinning device with a magnetically mounted, rotationally symmetrical element and a co-rotating, centrally arranged thread guide;
- Figure 2
- a spinning device according to Figure 1 with protective tube;
- Figure 3
- a spinning device with a magnetically mounted rotationally symmetrical element with an inner tube;
- Figure 4
- a spinning device with a rotationally symmetrical steel element adapted to the diameter of the spindle;
- Figure 5
- a spinning device according to Figure 2 with protective tube and additional electromotive drive of the rotationally symmetrical element;
- Figure 6
- a spinning device with a measuring device for determining the thread tension (consisting of sensors and a downstream electronic device);
- Figure 7
- a spinning device according to Figure 1 with an electric motor drive of rotationally symmetrical element and spindle as well as protective tube and with control device;
- Figure 8
- a spinning device according to Figure 1 with additional electromotive drive of the rotationally symmetrical element by the electromagnetic system of the radial stabilization device of the radially active magnetic bearing;
- Figure 9
- a spinning device according to Figure 1, in which the axial relative movement between the rotationally symmetrical element and the spindle takes place such that the spindle is pushed into the element when winding the yarn.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist die an der Spindel 1
befestigte Spule 2 von dem topfförmig ausgestalteten
rotationssymmetrischen Element 3 konzentrisch umgeben.
An der unteren, offenen Stirnseite des Topfes 3 ist der
Fadenführer 4 befestigt, der den Faden 5 zur Spule 2
führt. Dieser Fadenführer kann als Umlenköse die Form
eines Hakens haben oder eine Bohrung sein. Die obere
Stirnseite des Topfes 3 ist bis auf die zentrale
Aussparung 6, die den zentrisch angeordneten Fadenführer
bildet, geschlossen. As can be seen from FIG. 1, that on the spindle 1
attached
Spindel 1 ist in einem konzentrisch zur Mittelachse angeordneten
Fußlager 7 gelagert und mit einem elektromotorischen
Antrieb 8 versehen.Spindle 1 is arranged concentrically to the central
Der Topf (bzw. das rotationssymmetrische Element) 3 ist
ohne Antrieb frei schwebend magnetisch gelagert:
Das untere, das rotationssymmetrische Element umfassende,
radial stabile, axial instabile Magnetlager 9
besteht aus ringförmig um das Element angeordneten
elektromagnetischen Mitteln. Diese sind mittels einer
elektronischen Regeleinrichtung (in der Zeichnung nicht
dargestellt) erregbar, die mit Sensoren verbunden sind,
die radiale Abweichungen des rotationssymmetrischen
Elementes erfassen. Das rotationssymmetrische Element
besteht hierzu in seinem unteren Teil 10 aus ferromagnetischem
Material. Die Lagerstatoreinheit ist auf der
Topfbank 11 befestigt. Dieses Magnetlager entspricht
der in der DE-PS 24 20 825 beschriebenen Lagerung.The pot (or the rotationally symmetrical element) 3
Floating magnetically supported without drive:
The lower one, comprising the rotationally symmetrical element,
radially stable, axially unstable
Fußlager 7 oder Topfbank 11 (und damit die mit der Topfbank
fest verbundenen Teile) sind in vertikaler Richtung
bewegbar.
Das obere Magnetlager besteht aus der konzentrischen
Kombination eines ringförmigen, am Kragen des Topfes 3
befestigten Permanentmagneten 12, einem feststehenden,
ebenfalls ringförmigen Permanentmagneten 13 und einem
Dämpfelement 14 aus nichtferromagnetischem, elektrisch
gut leitendem Material, welches nach dem Prinzip der
Wirbelstromdämpfung radiale Bewegungen des Topfendes
dämpft. Dämpfelement 14 ist im Luftspalt zwischen den
vorzugsweise in axialer Richtung magnetisierten
Magneten 12 und 13 angeordnet und mit letzterem fest
verbunden. Beide (Permanentmagnet 13 und Dämpfelement
14) sind über eine - in der Zeichnung nicht
dargestellte - mechanische Verbindung mit dem unteren
Magnetlager 9 bzw. der Topfbank 11 verbunden.The upper magnetic bearing consists of the concentric
Combination of an annular, on the collar of the
Beim Spinnen des Garnes wird die sog. Lunte 15 als Ausgangsmaterial
des Spinnprozesses vom Streckwerk 16 mit
konstanter Liefergeschwindigkeit zur Spinnzone 17
transportiert. In vorhergehenden Arbeitsschritten war
das Spinngut (z.B. Baumwolle) gesäubert und zu einem
Faserband konstanten Querschnitts mit vorzugsweise
parallel liegenden Fasern, der Lunte, präpariert worden.
In der Spinnzone 17 bewirkt das vom rotierenden
Topf 3 auf das Garn 5 ausgeübte (mit dem Pfeil angegebene
) Drehmoment die erwünschte Verdrehung der Fasern
zu einem festen Garn 5. Dieses Garn wird durch den mit
dem Topf mit rotierenden Fadenführer 6 auf die
Drehachse geführt und bewegt sich im Innenraum des
Topfes zur Umlenköse 4 (Fadenführer 4). Diese lenkt das
Garn von der Kreisbahn um die Mittelachse tangential
auf die Spule 2, auf welcher das Garn aufgewickelt
wird, wobei die Wickelgeschwindigkeit im Mittel den
gleichen Betrag wie die Liefergeschwindigkeit hat. Die
Spindel wird dabei - wie allgemein üblich - während des
Aufwickelns des Fadens aus dem rotationssymmetrischen
Element herausgezogen.When spinning the yarn, the so-called
Der Antrieb des Topfes 3 erfolgt durch Fadenkräfte, die
vom Garnstück zwischen Spule 2 und Fadenführer 4 auf
den Topf übertragen werden. Die Drehzahl des Topfes
stellt sich relativ zur Drehzahl der Spule automatisch
ein und ist aufgrund des Garntransportes kleiner als
die Drehzahl von Spule bzw. Spindel. Die Drehzahldifferenz
steigt mit zunehmender Liefergeschwindigkeit und
sinkt mit wachsendem Spulendurchmesser. The
Das Garn 5 wird auf der Spule durch gesteuerte axiale
Relativbewegung zwischen Spule und Topf lagenweise abgelegt.
Diese Bewequng kann entweder durch axiales
Bewegen des Fußlager 7 bei feststehendem Topf 3 erfolgen
oder durch axiales Bewegen der Topfbank 11 bei
stillstehendem Fußlager 7. Auch eine Überlagerung beider
Transportbewegungen ist möglich. Die erste Variante
wird bevorzugt, weil hier die Fadenlänge zwischen dem
mitrotierenden Fadenführer 6 und dem feststehenden
streckwerk 16 konstant bleibt. Bei den beiden anderen
Varianten ändert sich diese Fadenlänge periodisch, was
unerwünschte periodische Qualitätsschwankungen des Fadens
zur Folge hat.The
Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante der
Spinnvorrichtung, die sich gegenüber der in Figur 1
dargestellten lediglich durch das zusätzliche
Schutzrohr 18 unterscheidet.Figure 2 shows an embodiment of the
Spinning device, which is opposite to that in FIG
represented only by the
Das Schutzrohr 18 ist als geschlossenes, den Topf außen
umgebendes Gehäuse gestaltet. Es bewirkt neben der
Schutzfunktion eine Senkung des Lärmpegels und der
Luftreibung am rotierenden Topf. Es kann ferner in
einer nicht zeichnerisch dargestellten Variante zur
Aufnahme von Notlauflagern für den Topt 3 genutzt werden.The
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante
ist an der Innenwand des rotationssymmetrischen
Elementes 3 ein Röhrchen 19 angebracht, in dem der
Faden vom Fadenführer 6 bis zum Ende des Röhrchens, das
dem Fadenführer 4 gemäß Figur 1 oder 2 entspricht, und
von diesem tangential zur Spule 2 geführt wird. Die
Spindel 1 wird, wie bei der in Figur 1 dargestellten
Ausführungsform durch den Elektromotor 8 angetrieben,
wobei der im Röhrchen 19 geführte Faden den
Topf 3 mitnimmt.In the embodiment shown in Figure 3
is on the inner wall of the rotationally
Diese Ausführungsvariante ermöglicht das Ansaugen des
Garnendes durch das Röhrchen 19 zur Erleichterung des
Anspinnprozesses.This variant allows the suction of the
End of yarn through the
Der Kragen am oberen Ende des Elementes 3 ist nach oben
gerichtet und bildet mit seinem oberen Abschluß den
zentrisch angeordneten Fadenführer 6. Die Ausführung
des oberen Magnetlagers entspricht der Ausführung gemäß
Figur 2.The collar at the top of
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der
Spinnvorrichtung, bei der das rotationssymmetrische
Element 3, ebenso wie in Figur 3, in seinem Durchmesser an den Durchmesser der
Spindel 2 angenähert ist. Außerdem besteht Element 3
aus Stahl, so daß der separate Permanentmagnet 12 (der
durch den oberen Teil des Elementes 3 ersetzt wird)
entfällt.Figure 4 shows an embodiment of the
Spinning device in which the rotationally
Die in Figur 5 dargestellte Ausführungsvariante geht
von der in Figur 2 dargestellten Ausführungsvarianten der
Spinnvorrichtung aus. Zusätzlich ist auch für das rotationssymmetrische
Element 3, das aus diesem Grunde ganz
aus ferromagnetischem Material besteht, ein elektromagnetischer
Antrieb vorgesehen. Das rotationssymmetrische
Element 3 ist zugleich Rotor für einen elektromagnetischen
Antriebsstator 20. Beide Antriebe werden über einen gemeinsamen
Generator 21 betrieben.The variant shown in Figure 5 goes
from the embodiment variants shown in FIG
Spinning device. In addition, is also for the rotationally
Eine derartige Magnetlagervariante ist in "K. Boden: "Wide-Gap, Electro-Permanentmagnetic Bearing System with Radial Transmission of Radial and Axial Forces" in "Magnetic Bearings", Proc. of the First Internat. Symp., ETH Zürich, 6.-8. Juni 1988, ed. G. Schweitzer, pp. 41-52, Springer Verlag Berlin - Heidelberg 1989" beschrieben.Such a magnetic bearing variant is in "K. Boden: "Wide-gap, electro-permanent magnetic bearing system with Radial Transmission of Radial and Axial Forces "in "Magnetic Bearings", Proc. of the First Boarding School. Symp., ETH Zurich, 6-8. June 1988, ed. G. Schweitzer, pp. 41-52, Springer Verlag Berlin - Heidelberg 1989 " described.
Einer der Motoren ist ein Synchronantrieb, der andere
ein Asynchronantrieb, so daß sich die zum Aufwinden des
Fadens 5 auf die Spule 2 erforderliche
Drehzahldifferenz zwanglos einstellen kann.One of the motors is a synchronous drive, the other
an asynchronous drive, so that the to wind up the
In einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform
kann der Antriebsmotors für die Spindel 1
auch entfallen. Der alleinige Antrieb des Topfes als
Rotor des Antriebsstators 20, der so gestaltet sein
kann, daß er nach Art eines Hysterese-Motors mit
asynchronem Anlauf wirkt, reicht zur Durchführung des
Spinnprozesses aus. Der Topf rotiert dann mit
konstanter Drehzahl. Das Garn erfährt so eine
entsprechend gleichmäßige Drehung. Die Spule 2 wird
durch das Garn mitgeschleppt und eilt gegenüber dem
Topf 3 vor. In dieser Variante sind die Fadenkräfte
beim Anspinnvorgang relativ klein aufgrund des relativ
kleinen Massenträgheitsmomentes von Spindel und leerer
Spule.In an embodiment not shown in the drawing
can the drive motor for the spindle 1
also dropped. The sole drive of the pot as
Rotor of the
Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsvarianten
ist am Schutzrohr 18 ein Rohrstutzen 22 zum Anschluß an
eine Pumpe dargestellt. Durch diese Einrichtung kann
der Luftdruck im Ringspalt zwischen Element 3 und
Schutzrohr 18 und damit die Luftreibungsverluste
gesenkt werden.In the embodiment variants shown in FIG. 5
is on the
Figur 6 zeigt die Spinnvorrichtung mit einer Meßeinrichtung
zur Ermittlung der Fadenzugkraft. Diese Meßeinrichtung
besteht aus den Sensoren 23 zur Erfassung
der axialen Abweichungen des rotationssymmetrischen
Elementes von seiner Soll-Lage und der angeschlossenen
elektronischen Einrichtung 24. Die Sensoren 23 sind an
einer Kante des aus ferromagnetischem Material bestehenden
Teils 10 des rotationssymmetrischen Elementes
angebracht.Figure 6 shows the spinning device with a measuring device
to determine the thread tension. This measuring device
consists of
Im vorliegenden Falle ist die elektronische Einrichtung
Teil der Elektronik des Magnetlagers, das sich
ebenfalls der Signale der Sensoren 23 bedient. Das
Lagersensorsystem hat damit in diesem Falle eine
Doppelfunktion.In the present case is the electronic device
Part of the electronics of the magnetic bearing
also serves the signals of the
Figur 7 zeigt die Ausführungsform der Spinnvorrichtung
gemäß Figur 5 zusätzlich mit der Meßeinrichtung gemäß
Figur 6. Die von den Sensoren 23 gelieferten Signale
werden in einer elektronischen Einrichtung 25, die Teil
der Meßeinrichtung, aber auch Regeleinrichtung ist, als
Führungsgröße für die Regelung eingesetzt und dient
dazu, die Fadenzugkraft durch Änderung des Antriebsdrehmomentes
der Antriebe 8 und/oder 20 und damit von
Spindel 1 und/oder rotationssymmetrischem Element 3 zu
minimieren.Figure 7 shows the embodiment of the
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform der Spinnvorrichtung, die sich - abgesehen von dem fehlenden Schutzrohr 18 - von der in Figur 5 dargestellten Variante darin unterscheidet, daß anstelle des separaten elektromotorischen Antriebs das Magnetlagersystem das Antriebsystem bildet.FIG. 8 shows an embodiment of the spinning device, which - apart from the missing protective tube 18 - differs from the variant shown in FIG. 5 in that that instead of the separate electromotive Drive the magnetic bearing system forms the drive system.
Figur 9 zeigt eine Ausführungsform der
Spinnvorrichtung, die sich von der im Figur 1
dargestellten Variante durch eine andere
Relativbewegung von rotationssymmetrischem Element 3
und Spindel 1 während des Aufwickelvorganges
unterscheidet. Das Garn wird auf die Spindel, an deren
oberen Teil beginnend, aufgewickelt und die Spindel dabei
in das rotationssymmetrische Element hineingeschoben.Figure 9 shows an embodiment of the
Spinning device, which differs from that in FIG
represented variant by another
Relative movement of rotationally
Claims (13)
- A spinning apparatus having a bobbin (2) fixed to a rotatable spindle (1) for receiving the thread (5), having a thread guide (6) which is disposed centrally in relation to the bobbin and which grasps the arriving thread, having a free-floating, magnetically mounted, tubular, rotationally symmetrical element (3) which concentrically surrounds the bobbin, and having a second thread guide (4) which rotates with the element and which is disposed on the rotationally symmetrical element (3) so that it grasps the thread (5), which is seated against the inside of the element during rotation, from inside the rotationally symmetrical element, guides it to the bobbin (2) and winds it on to the latter due to the relative movement between the bobbin and the element, wherein the rotationally symmetrical element (3) is held at its part which surrounds the bobbin (2) by means of a radially active, axially passive magnetic bearing (9) which surrounds the element, and is held at the collar of its end face facing the arriving thread (5) by means of a radially stable, axially unstable magnetic bearing (12, 13, 14),
characterised in that
the rotationally symmetrical element (3) is provided on its end face facing the arriving thread (5), outside the region of the bobbin (2), with an inwardly oriented collar which has a central, round aperture (6) for forming the central thread guide, and is provided with sensors (23) for detecting the axial deviation of the rotationally symmetrical element (3) from its scheduled position as a measure of the varying tensile force on the thread, in combination with an electronic device (24, 25) connected downstream of the sensors, which receives, amplifies and transmits the signals from the sensors. - A spinning apparatus according to claim 1,
characterised in that
the end face of the rotationally symmetrical element (3) facing the arriving threads (5) is closed by the collar except for the aperture (6). - A spinning apparatus according to claim 1 or 2,
characterised in that
the rotationally symmetrical element (3) has an upwardly diminishing, conical shape. - A spinning apparatus according to claim 1 or 2,
characterised in that
the axial relative movement between the rotationally symmetrical element (3) and the spindle (1) is executed in such a way that when the yarn is wound up the spindle is pushed into the rotationally symmetrical element. - A spinning apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4,
characterised in that
the rotationally symmetrical element (3) is surrounded by a fixed protective tube (18). - A spinning apparatus according to claim 5,
characterised in that
the protective tube (18) is provided on its end face facing the arriving thread (5) with an inwardly directed collar to which the radially stable, axially unstable magnetic bearing (12, 13, 14) is fixed. - A spinning apparatus according to claim 5 or 6,
characterised in that
an air gap with a width of 2 - 10 mm is located between the rotationally symmetrical element (3) and the protective tube (18). - A spinning apparatus according to any one of claims 5 to 7,
characterised in that
a connection piece (22) for a suction device is mounted on the protective tube (18). - A spinning apparatus according to any one of claims 1 to 8,
characterised in that
a small tube (19), which is disposed on the internal wall of the element and which extends between the thread guides (4 and 6), is provided for receiving the thread (5) which is guided inside the element (3). - A spinning apparatus according to any one of claims 1 to 8,
characterised in that
the thread guide (6) which is disposed on the rotationally symmetrical element (3) and which directs the thread (5) towards the bobbin (2) is constructed as a runner which rotates on the internal periphery of the element. - A spinning apparatus according to any one of the preceding claims,
characterised in that
an electric motor-operated drive (20) is provided for the rotationally symmetrical element (3). - A controlling device for a spinning apparatus, having a rotatable spindle (1) which is driven by an electric motor and carries a bobbin (2) for receiving the thread (5), having a tubular, free-floating, magnetically mounted element (3) which surrounds the bobbin and which has a second thread guide (6) for directing the thread towards the bobbin (2),
characterised in that
the element (3) is driven in rotation, at a speed of rotation different from that of the spindle (1), by a further electric motor-operated drive (20), and that technical means are provided for implementing a program which takes into account the usual variation of the tensile force on the thread during an operating cycle from the axial deviation of the rotationally symmetrical element from its scheduled position and accordingly brings about varying driving torques of the rotationally symmetrical element (3) and of the spindle (2). - A regulating device for a spinning apparatus, having a rotatable spindle (1) which is driven by an electric motor and carries a bobbin (2) for receiving the thread (5), having a tubular, free-floating, magnetically mounted element (3) which surrounds the bobbin and which has a second thread guide (6) for directing the thread towards the bobbin (2),
characterised in that
the element (3) is driven in rotation, at a speed of rotation different from that of the spindle (1), by a further electric motor-operated drive (20), and that an electronic device (25) is provided, which in order to stabilise and optionally to vary the tensile force on the thread uses the measured signals from the sensors to measure the tensile force on the thread (22 and 24) as a control input and accordingly varies the driving torques of the spindle (2) and/or of the rotationally symmetrical element (3).
Applications Claiming Priority (5)
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DE4321757 | 1993-06-30 | ||
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EP0710301A1 EP0710301A1 (en) | 1996-05-08 |
EP0710301B1 true EP0710301B1 (en) | 1998-04-15 |
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WO (1) | WO1995001472A1 (en) |
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