EP3031963A1 - Falschdrallspindel und falschdralleinheit - Google Patents
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- each false twist unit spindle having a motor control unit 35 for controlling the rotational speed of the electric motor 30, so that different motors can be realized at different speeds and different false twist unit spindles can process the respective manmade fibers at different rotational speeds.
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Abstract
Description
- Die Anmeldung beansprucht die Priorität der am
und der Erfindungsbezeichnung "" ("Falschdrallaggregatsspindel und Falschdrallaggregat"), wobei deren vollständiger Inhalt durch Querverweis in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.19.07.2013 beim Chinesischen Patentamt eingereichten chinesischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 201310306703.2 - Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Textilmaschinen und insbesondere eine Falschdrallaggregatsspindel und ein Falschdrallaggregat.
- Die Falschdrallaggregatsspindel ist eine wesentliche Komponente eines Falschdrallaggregats und übt nicht nur eine die Friktionsscheibe stützende Funktion aus, sondern treibt die Friktionsscheibe drehend an und erfüllt so die Aufgabe der Friktionsdrehung bei Chemiefasern.
-
Figur 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt eine Schnittansicht einer Falschdrallaggregatsspindel des Stands der Technik, wobei die Falschdrallaggregatsspindel eine Kernwelle 1 und ein die Kernwelle 1 umgebendes Lager 2 umfasst. Am Endstück der Kernwelle 1 ist ein vom Lager 2 getrenntes Übertragungselement 3 angebracht und in der Anordnung des Falschdrallaggregats treibt die Kernwelle 1 über das Übertragungselement 3 eine andere Spindel an. Zwischen dem Übertragungselement 3 und dem Lager 2 ist ein Elektromotor 4 angeordnet, wobei der Elektromotor 4 vom Übertragungselement 3 entlang der axialen Richtung der Kernwelle 1 getrennt ist und der Elektromotor 4 die Antriebskraft für die Spindel bereitstellt. - Insbesondere umgibt der Rotor 5 des Elektromotors 4 die Kernwelle 1 entlang der radialen Richtung der Kernwelle 1 und ist mit der Kernwelle 1 verbunden und der Stator 6 ist mit dem Gehäuse 7 des Elektromotors 4 verbunden, wobei auf den Stator 6 eine Drahtspule gewickelt ist und der Rotor 5 und der Stator 6 entlang der radialen Richtung der Kernwelle 1 voneinander getrennt sind. Durch die Drehung des Rotors 5 und des Stators 6 gegeneinander wird eine Umwandlung von mechanischer und elektrischer Energie realisiert und somit die Kernwelle 1 in Umfangsrichtung drehend angetrieben. Das Gehäuse 7 des Elektromotors weist einen mit dem Lageraußenring 9 verbundenen Verbindungsring 8 auf, wobei der Verbindungsring 8 das Lager 2 entlang der radialen Richtung der Kernwelle 1 umgibt und mit dem Lageraußenring 9 verbunden ist.
- Wenn die Falschdrallaggregatsspindel in der am Falschdrallaggregatssockel angeordneten Sockelbohrung montiert wird, wird das Ende der Kernwelle 1, an dem kein Übertragungselement 3 montiert ist, zuerst in die Sockelbohrung eingeführt, und anschließend wird das Lager 2 in die Sockelbohrung eingeführt. Da aber der Außendurchmesser des Verbindungsrings 8 größer als der Außendurchmesser des Lageraußenrings 9 ist, ragt der Verbindungsring 8 über die Außenumfangsfläche des Lageraußenrings 9 heraus, das Lager 2 kann nur teilweise in die Sockelbohrung eingeführt werden und der Verbindungsring 8 behindert ein weiteres Einführen der Falschdrallaggregatsspindel in die am Falschdrallaggregatssockel angeordnete Sockelbohrung. Deshalb muss am Falschdrallaggregatssockel erneut eine Sockelbohrung konstruiert werden, um die Falschdrallaggregatsspindel in geeigneter Weise zu montieren.
- Die Aufgabe, die die vorliegende Erfindung lösen soll, ist die Montage der Falschdrallaggregatsspindel entlang der axialen Richtung der Kernwelle in der Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels, was durch den Verbindungsring behindert wird.
- Um die oben stehende Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Falschdrallaggregatsspindel bereit, wobei die Falschdrallaggregatsspindel eine Kernwelle, ein die Kernwelle umgebendes Lager und einen an einer Seite des Lagers angeordneten und die Kernwelle entlang der Umfangsrichtung drehend antreibenden Elektromotor umfasst, wobei das Lager einen die Kernwelle in radialer Richtung umgebenden Lageraußenring umfasst, das Gehäuse des Elektromotors einen mit dem Lageraußenring verbundenen Verbindungsring aufweist, der Lageraußenring entlang der axialen Richtung in mindestens einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufgeteilt ist, und wobei der Außendurchmesser des zweiten Teils dem größten Außendurchmesser des Lageraußenrings entspricht, der Verbindungsring ummantelnd am ersten Teil angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings nicht größer ist als der Außendurchmesser des zweiten Teils.
- Wahlweise ist der Verbindungsring mit dem ersten Teil des Lageraußenrings durch Presspassung verbunden.
- Wahlweise weist die Außenumfangsfläche des ersten Teils des Lageraußenrings eine ringförmige Nut auf, wobei die Innenumfangsfläche des Verbindungsrings eine mit der ringförmigen Nut korrespondierende ringförmige Nase aufweist.
- Wahlweise ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor, wobei am Gehäuse des bürstenlosen Gleichstrommotors ein Motorsteuergerät angebracht ist und das Motorsteuergerät zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet wird.
- Wahlweise umfasst das Gehäuse des Elektromotors: eine mit dem Verbindungsring verbundene Seitenwand; ein an dem dem Verbindungsring gegenüberliegenden Ende angeordnetes und mit der Seitenwand verbundenes Stützelement, wobei die Kernwelle das Stützelement durchdringt.
- Wahlweise ist zwischen der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings und der Kernwelle ein erstes Rillenkugellager angebracht und das Stützelement bildet die Kernwelle umgebend eine Aufnahmenut, wobei in der Aufnahmenut ein zweites Rillenkugellager angebracht ist.
- Wahlweise ist am Verbindungsring an der Innenumkreisfläche zwischen dem ersten Rillenkugellager und dem ersten Teil des Lageraußenrings ein Dichtungselement montiert, wobei die Kernwelle das Dichtungselement durchdringt.
- Wahlweise ist am Verbindungsring an der Außenumkreisfläche zwischen dem Dichtungselement und dem ersten Teil des Lageraußenrings eine Positionierungsnut angebracht.
- Wahlweise ist an der Außenumfangsfläche des zweiten Teils des Lageraußenrings ein Vibrationssensor angebracht.
- Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Falschdrallaggregat bereit, wobei das Falschdrallaggregat die oben beschriebene Falschdrallaggregatsspindel umfasst.
- Im Vergleich zum Stand der Technik weist die technische Lösung der vorliegenden Erfindung den Vorteil auf, dass aufgrund dessen, dass der Verbindungsring ummantelnd am ersten Teil des Lageraußenrings angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings nicht größer als der Außendurchmesser des zweiten Teils ist, der Verbindungsring nicht die Montage der Falschdrallaggregatsspindel entlang der axialen Richtung der Kernwelle in der Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels behindert.
- Um die obenstehende Aufgabe, die Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlicher und einfacher verständlich zu machen, wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Dabei zeigen:
- Figur 1
- eine Schnittansicht einer Falschdrallaggregatsspindel des Stands der Technik;
- Figur 2
- eine perspektivische Ansicht einer Falschdrallaggregatsspindel zum Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Figur 3
- eine Schnittansicht in A - B-Richtung der
Figur 2 . - Entsprechend den
Figuren 2 und3 umfasst die Falschdrallaggregatsspindel eine Kernwelle 10, ein die Kernwelle 10 umgebendes Lager 20 und einen an einer Seite des Lagers 20 auf der Kernwelle 10 angeordneten Elektromotor 30. - Das Lager 20 umfasst einen die Kernwelle 10 umgebenden Lageraußenring 21, zwei zwischen dem Lageraußenring 21 und der Kernwelle 10 angeordnete Rollenkörpergruppen (ohne Bezugsziffern), wobei die Rollenkörper dafür sorgen, dass der Lageraußenring 21 und die Kernwelle 10 gegeneinander beweglich sind. Das Gehäuse 31 des Elektromotors weist einen mit dem Lageraußenring 21 verbundenen Verbindungsring 32 auf.
- Dabei ist der Lageraußenring 21 entlang der axialen Richtung in mindestens zwei Teile aufgeteilt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Lageraußenring 21 einen ersten Teil 211 und einen zweiten Teil 212, wobei der Außendurchmesser des zweiten Teils 212 dem größten Außendurchmesser des Lageraußenrings 21 entspricht, der Verbindungsring 32 ummantelnd am ersten Teil 211 angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings 32 nicht größer als der Außendurchmesser des zweiten Teils 212 ist. Da der Außendurchmesser des Verbindungsrings 32 nicht größer als der Außendurchmesser des zweiten Teils 212 ist, behindert der Verbindungsring 32 nicht die Montage der Falschdrallaggregatsspindel entlang der axialen Richtung der Kernwelle 10 in der Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels. Es wird somit eine Neukonstruktion des Falschdrallaggregatssockels vermieden und eine breite Anwendung der Falschdrallaggregatsspindel der vorliegenden Erfindung ermöglicht.
- Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist entsprechend den
Figur 2 und3 der Innendurchmesser des Verbindungsrings 32 geringfügig größer als bzw. in etwa gleich groß wie der Außendurchmesser des ersten Teils 211, so dass die Innenumfangsfläche des Verbindungsrings 32 mit der Außenumfangsfläche des ersten Teils 211 des Lageraußenrings 21 durch Presspassung verbunden ist. Die Presspassungsverbindung führt dabei zu einer festeren Verbindung zwischen dem Elektromotor 30 und dem Lageraußenring 21. In anderen Ausführungsbeispielen können der Verbindungsring 32 und der Lageraußenring 21 in radialer Richtung der Kernwelle 10 auch durch Schrauben verbunden sein, wobei aber gewährleistet sein muss, dass die Schrauben nicht die Montage der Falschdrallaggregatsspindel beeinträchtigen. - Die Art der Verbindung von Verbindungsring 32 und Lageraußenring 21 kann außerdem eine an der Außenumfangsfläche des Lageraußenrings 21 angeordnete, die Kernwelle 10 in radialer Richtung umgebende ringförmige Nut sein, wobei an der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings 32 eine mit der ringförmigen Nut korrespondierende Nase angeordnet ist und die Nase zur Realisierung der Verbindung in die ringförmige Nut eingeführt werden kann.
- Im konkreten Ausführungsbeispiel umfasst der Elektromotor 30 einen entlang der radialen Richtung der Kernwelle 10 auf der Kernwelle 10 montierten Rotor 33 und einen zwischen dem Gehäuse 31 des Elektromotors 30 und dem Rotor 33 angeordneten und mit dem Gehäuse 31 des Elektromotors 30 verbundenen Stator 34, wobei der Stator 34 und der Rotor 33 voneinander getrennt sind und auf den Stator 34 eine Drahtspule gewickelt ist. Der Stator 34 und der Rotor 33 drehen sich gegeneinander und können so die gegenseitige Umwandlung von mechanischer und elektrischer Energie realisieren und der Rotor 33 treibt die Kernwelle 10 entlang der Umfangsrichtung drehend an.
- Entsprechend
Figur 3 umfasst das Gehäuse 31 des Elektromotors 30 außerdem eine mit dem Verbindungsring 32 verbundene Seitenwand, ein an dem dem Verbindungsring 32 gegenüberliegenden Ende angeordnetes und mit der Seitenwand verbundenes Stützelement 38 und eine an der Außenseite des Stützelements 38 angeordnete Endkappe 37. Dabei bildet das Stützelement 38 die Kernwelle 10 umgebend eine Aufnahmenut (ohne Bezugsziffer), wobei in der Aufnahmenut ein zweites Rillenkugellager 40 angebracht ist. Das Stützelement 38 wird von der Kernwelle 10 durchdrungen, wobei aber nicht die Drehung der Kernwelle 10 in Umfangsrichtung behindert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Öffnung der Aufnahmenut auf den Verbindungsring 32 gerichtet und die Endkappe 37 ist zwischen der Aufnahmenut und der Seitenwand des Motorgehäuses 31 angeordnet, sie kann stanzgeformt sein und übt eine Dichtungsfunktion aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stützelement 38 fest in der Montagenut in der Seitenwand des Gehäuses 31 des Elektromotors 30 montiert und das Stützelement 38 kann gemeinsam mit der Endkappe 37 eine Dichtungsfunktion für das Endstück des Elektromotors 30 ausüben. Noch wichtiger aber übt das Stützelement 38 eine die Last am Gehäuse 31 des Elektromotors 30 aufnehmende Funktion aus. - In anderen Ausführungsbeispielen kann die Öffnung der Aufnahmenut auch mit der Rückseite zum Verbindungsring 32 weisen, wobei die Endkappe 37 zwischen der Kernwelle 10 und der Seitenwand des Gehäuses 31 des Elektromotors 30 angeordnet ist, gleichzeitig von der Kernwelle 10 durchdrungen wird und eine Dichtungsfunktion ausübt.
- Außerdem ist der Außenring des ersten Rillenkugellagers 39 an der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings 32 montiert und der Innenring an der Kernwelle 10 montiert. Das erste Rillenkugellager 39 wird verwendet, um die bei der Drehung des Rotors 33 auftretende, radiale Last aufzunehmen und es kann außerdem einen Teil der relativ großen Last an der näher zum Elektromotor 30 angeordneten Rollenkörpergruppe des Lagers 20 aufnehmen. Der Außenring des zweiten Rillenkugellagers 40 ist an der die Kernwelle 10 umgebenden Endfläche der Aufnahmenut montiert, der Innenring ist an der Kernwelle 10 montiert und das zweite Rillenkugellager 40 nimmt die radiale Last des Elektromotors 30 auf.
- Um in einem weiteren Schritt eine gute Dichtung des Elektromotors 30 zu gewährleisten, ist entsprechend
Figur 3 am Verbindungsring 32 an der Innenumfangsfläche zwischen dem ersten Rillenkugellager 39 und dem ersten Teil 211 des Lageraußenrings 21 ein Dichtungselement 36 montiert, wobei die Kernwelle 10 das Dichtungselement 36 durchdringt, die Kernwelle 10 zu dem Dichtungselement 36 Kontakt aufweist, aber nicht die Drehung der Kernwelle 10 in Umfangsrichtung behindert wird, und wobei das Dichtungselement 36 eine Dichtungsfunktion für die an einer Seite des Verbindungsrings 32 angeordnete Öffnung des Elektromotors 30 ausübt. - Im konkreten Ausführungsbeispiel kann der Elektromotor 30 ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 30 ein bürstenloser Gleichstrommotor, wobei an der Außenfläche des Gehäuses 31 des Elektromotors 30 ein Mini-Motorsteuergerät 35 angebracht ist und wobei das Motorsteuergerät 35 an der Außenfläche der Endkappe 37 oder auch an der Außenfläche der Seitenwand des Motorgehäuses 31 montiert werden kann. Der bürstenlose Gleichstrommotor kann die Aufgabe der Energieeinsparung umsetzen, das Motorsteuergerät 35 kann die Drehzahl des Rotors 33 gegenüber dem Stator 34 und damit die Geschwindigkeit der Falschdrallaggregatsspindel bei der Bearbeitung der Chemiefasern steuern. An derselben Textilmaschine können mehrere Falschdrallaggregatsspindeln angebracht sein, wobei jede Falschdrallaggregatsspindel ein Motorsteuergerät 35 zur Steuerung der Drehzahl des Elektromotors 30 aufweist, so dass unterschiedliche Motoren mit unterschiedlichen Drehzahlen realisiert werden können und unterschiedliche Falschdrallaggregatsspindeln mit unterschiedlichen Drehzahlen die jeweiligen Chemiefasern bearbeiten können.
- Entsprechend den
Figur 2 und3 ist entlang der radialen Richtung der Kernwelle 10 den zweiten Teil 212 des Lageraußenrings durchdringend eine Ölbohrung 23 angebracht, wobei die Ölbohrung 23 verwendet wird, um Schmiermittel in das Lager einzuführen, und so die Funktion der Schmierung des Lagers ausübt. Darüber hinaus umfasst die Falschdrallaggregatsspindel außerdem eine am Verbindungsring 32 zwischen dem Dichtungselement 36 und dem ersten Teil 211 des Lageraußenrings 21 an der Außenumfangsfläche angebrachte Positionierungsnut 41. Durch Nutzung der Positionierungsnut 41 kann unter Verwendung einer üblichen Positionierungsscheibe die Falschdrallaggregatsspindel zur Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels axial positioniert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel durchdringt die Positionierungsnut 41 radial den Verbindungsring 32, und kann außerdem zur Einführung von Schmiermittel verwendet werden. - Um eine Überwachung und Steuerung des Vibrationszustands im Lager 20 zu ermöglichen, wird bei der vorliegenden Erfindung außerdem an der Außenumfangsfläche des zweiten Teils 212 des Lageraußenrings ein Vibrationssensor 22 angebracht, wobei der Vibrationssensor 22 in Echtzeit auf Vibrationssignale im Lager 20 ansprechen kann, wie z. B. die Schwingungsamplitude. Gemäß dem vom Vibrationssensor 22 empfangenen Feedbacksignal wird die Drehzahl der Kernwelle 10 reguliert und somit die Aufgabe der Steuerung der Schwingungsamplitude der Falschdrallaggregatsspindel gelöst.
- Obwohl die vorliegende Erfindung wie oben stehend offenbart wurde, ist sie jedoch nicht hierauf beschränkt. Jeder Fachmann auf dem technischen Gebiet kann, ohne von Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, alle Arten von Modifikationen und Korrekturen vornehmen, daher gilt für den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung der in den Patentansprüchen festgelegte Bereich als maßgeblich.
-
- 1
- Kernwelle
- 2
- Lager
- 3
- Übertragungselement
- 4
- Elektromotor
- 5
- Rotor
- 6
- Stator
- 7
- Gehäuse
- 8
- Verbindungsring
- 9
- Lageraußenring
- 10
- Kernwelle
- 20
- Lager
- 21
- Lageraußenring
- 211
- erster Teil von 21
- 212
- zweiter Teil von 21
- 22
- Vibrationssensor
- 23
- Ölbohrung
- 30
- Elektromotor
- 31
- Gehäuse
- 32
- Verbindungsring
- 33
- Rotor
- 34
- Stator
- 35
- Mororsteuergerät
- 36
- Dichtungselement
- 37
- Endkappe
- 38
- Stützelement
- 39
- erstes Rillenkugellager
- 40
- zweites Rillenkugellager
- 41
- Positionierungsnut
Claims (10)
- Falschdrallaggregatsspindel, umfassend eine Kernwelle (10), ein die Kernwelle (10) umgebendes Lager (20) und einen an einer Seite des Lagers (20) angeordneten und die Kernwelle (10) entlang der Umfangsrichtung drehend antreibenden Elektromotor (30), wobei das Lager (20) einen die Kernwelle (10) in radialer Richtung umgebenden Lageraußenring (21) umfasst und das Gehäuse (31) des Elektromotors (30) einen mit dem Lageraußenring (21) verbundenen Verbindungsring (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (21) entlang der axialen Richtung in mindestens einen ersten Teil (211) und einen zweiten Teil (212) aufgeteilt ist, wobei der Außendurchmesser des zweiten Teils (212) dem größten Außendurchmesser des Lageraußenrings (21) entspricht und wobei der Verbindungsring (32) ummantelnd am ersten Teil (211) angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings (32) nicht größer ist als der Außendurchmesser des zweiten Teils(212).
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsring (32) mit dem ersten Teil (211) des Lageraußenrings (21) durch Passpressung verbunden ist.
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche des ersten Teils (211) des Lageraußenrings (21) eine ringförmige Nut aufweist und die Innenumfangsfläche des Verbindungsrings (32) eine mit der ringförmigen Nut korrespondierende ringförmige Nase aufweist.
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (30) ein bürstenloser Gleichstrommotor ist, am Gehäuse (31) des bürstenlosen Gleichstrommotors ein Motorsteuergerät (35) angebracht ist und das Motorsteuergerät (35) zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet wird.
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (31) des Elektromotors (30) außerdem eine mit dem Verbindungsring (32) verbundene Seitenwand und ein an dem dem Verbindungsring (32) gegenüberliegenden Ende angeordnetes und mit der Seitenwand verbundenes Stützelement (38) umfasst, wobei die Kernwelle (10) das Stützelement (38) durchdringt.
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings (32) und der Kernwelle (10) ein erstes Rillenkugellager (39) angeordnet ist, das Stützelement (38) um die Kernwelle (10) herum eine Aufnahmenut bildet und in der Aufnahmenut ein zweites Rillenkugellager (40) angeordnet ist.
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsring (32) an der Innenumfangsfläche zwischen dem ersten Rillenkugellager (39) und dem ersten Teil (211) des Lageraußenrings (21) ein Dichtungselement (36) montiert ist, wobei die Kernwelle (10) das Dichtungselement (36) durchdringt.
- Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsring (32) an der Außenumfangsfläche zwischen dem Dichtungselement (36) und dem ersten Teil (211) des Lageraußenrings (21) eine Positionierungsnut (41) angebracht ist.
- Falschdrallaggregatsspindel nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche des zweiten Teils (212) des Lageraußenrings (21) ein Vibrationssensor (22) angebracht ist.
- Falschdrallaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Falschdrallaggregatsspindel nach einem der Ansprüche 1 - 9 umfasst.
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