ITMI20001958A1

ITMI20001958A1 - SINGLE MOTORIZED SPINDLE FOR TEXTILE MACHINES

Info

Publication number: ITMI20001958A1
Application number: IT2000MI001958A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Gazzi; Luino Va
Original assignee: Ratti Spa Michele
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-03-06
Also published as: ITMI20001958A0; EP1186690B1; IT1318824B1; DE60112198D1; EP1186690A3; EP1186690A2

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale: DESCRIPTION of the patent for industrial invention:

La presente invenzione si riferisce ad un fuso a motorizzazione singola o motofuso per macchine tessili. Già da diversi anni si sta cercando di introdurre fusi a motorizzazione singola sul macchinario tessile, in sostituzione dei tradizionali comandi a cinghia tangenziale per il trasferimento del moto da un'unità centrale alla base di ciascun fuso. The present invention refers to a single motorized or motorized spindle for textile machines. For several years, attempts have been made to introduce single motorized spindles on the textile machinery, replacing the traditional tangential belt drives for the transfer of motion from a central unit to the base of each spindle.

Tale tendenza è giustificata essenzialmente per alcuni decisivi vantaggi, rispetto alle soluzioni a cinghia tangenziale, fra cui si possono ricordare una ridotta rumorosità, la semplicità costruttiva, la possibilità di eseguire più di una lavorazione sulla stessa macchina e la possibilità di superare i limititecnici di trasmissione della potenza. This trend is essentially justified by some decisive advantages, compared to tangential belt solutions, including reduced noise, construction simplicity, the possibility of performing more than one machining on the same machine and the possibility of overcoming the technical limitations of transmission. of power.

Ulteriori potenziali vantaggi, quali una migliore efficienza energetica e la possibilità di modificare rapidamente le condizioni di lavoro, devono ancora essere attentamente valutati. Additional potential benefits, such as improved energy efficiency and the ability to rapidly change working conditions, still need to be carefully considered.

Tuttavia, l'adozione di fusi a motorizzazione singola presenta anche alcune controindicazioni, quali il costo totale della macchina che risulta sicuramente elevato, la necessità di avere personale di manutenzione altamente qualificato, l'insorgere di problemi di compatibilità elettromagnetica, l'elevato costo delle parti di ricambio e la difficoltà di impiego di tale soluzione in determinati Paesi, quali quelli del Terzo Mondo. However, the adoption of single drive spindles also has some drawbacks, such as the total cost of the machine which is certainly high, the need for highly qualified maintenance personnel, the onset of electromagnetic compatibility problems, the high cost of spare parts and the difficulty of using this solution in certain countries, such as those of the Third World.

Sulla base di quanto riportato in precedenza si comprendono immediatamente le motivazioni per le quali i settori che per primi hanno introdotto questa applicazione sono quelli in cui l'applicazione dei motofusi risolve gravi problemi di utilizzo, come, per esempio, quelli relativi alle lavorazioni di ricopertura di fili elastici (ove i livelli di rumorosità sono elevatissimi) o alle applicazioni di fusi a doppia torsione di grandi dimensioni (in cui vi sono problemi di trasmissione di potenza). On the basis of what has been reported above, the reasons for which the sectors that first introduced this application are immediately understood are those in which the application of motor castings solves serious problems of use, such as, for example, those relating to coating processes. of elastic wires (where the noise levels are very high) or to the applications of large double twist spindles (where there are power transmission problems).

In entrambi questi settori, la soluzione tecnica che— è stata adottata finora è quella di prevedere tanti piccoli motori asincroni, quali organi individuali di azionamento di ciascun fuso, connessi ad un unico grande convertitore di frequenza (inverter). In both these sectors, the technical solution that has been adopted up to now is that of providing many small asynchronous motors, as individual actuating members of each spindle, connected to a single large frequency converter (inverter).

Questa soluzione ha rappresentato fino ad oggi quanto di più economico si potesse realizzare. Up to now this solution has represented the most economical thing that could be achieved.

Anche in questo caso, tuttavia, se, da una parte, si contengono al massimo i costi del sistema, d'altra parte si hanno ulteriori inconvenienti rappresentati principalmente dalla difficoltà tecnica di ottenere elevati rendimenti su piccoli motori asincroni, unitamente al crollo dello stesso rendimento in particolare in condizioni di lavoro lontane da quelle nominali; tali problemi sono la causa del fatto che i fusi a motorizzazione individuale non hanno finora conosciuto una diffusione capillare. Also in this case, however, if, on the one hand, the costs of the system are kept to a minimum, on the other hand there are further drawbacks represented mainly by the technical difficulty of obtaining high efficiencies on small asynchronous motors, together with the collapse of the same efficiency. in particular in working conditions far from the nominal ones; these problems are the cause of the fact that the spindles with individual motorization have not so far known a widespread diffusion.

Si tenga presente, infatti, che il normale campo di lavorazione di un fuso tessile a doppia torsione si estende dalla piena velocità ad un valore pari a circa metà della suddetta piena velocità. It should be borne in mind, in fact, that the normal working range of a double twist textile spindle extends from full speed to a value equal to approximately half of the aforementioned full speed.

Al dimezzamento della velocità di lavoro, infatti, corrisponde indicativamente un valore quattro volte superiore di potenza meccanica necessaria alla rotazione del fuso; si può allora immediatamente comprendere come sia facile lavorare nella zona bassa della— caratteristica rendimento/carico dei motori asincroni e come, d'altra parte, il motore asincrono regga malamente, dal punto di vista energetico, il funzionamnto in condizioni lontane da quelle di progetto. Nella figura 1 allegata alla presente descrizione sono riportati, in un unico grafico cartesiano, gli andamenti delle caratteristiche di rendimento in funzione del carico sull'albero di motori asincroni a due poli alla velocità di progetto di 3000 giri/minuto (curva PMA), di grandi motori asincroni (curva GMA) e di motofusi dimensionati per alte velocità ed azionati ciascuno da un motore asincrono (curva MFA); sullo stesso grafico di figura 1 sono altresì rappresentati gli andamenti indicativi ed esemplificativi di una curva di rendimento in funzione del carico sull'albero di un motofuso con motore sincrono (curva MFS). In fact, when the working speed is halved, there is indicatively a value four times higher than the mechanical power necessary for the rotation of the spindle; one can then immediately understand how easy it is to work in the low area of the efficiency / load characteristic of asynchronous motors and how, on the other hand, the asynchronous motor badly withstands, from an energy point of view, operation in conditions far from the design ones . Figure 1 attached to this description shows, in a single Cartesian graph, the trends of the performance characteristics as a function of the load on the shaft of two-pole asynchronous motors at the design speed of 3000 rpm (PMA curve), of large asynchronous motors (GMA curve) and motor spindles sized for high speeds and each driven by an asynchronous motor (MFA curve); the same graph of figure 1 also shows the indicative and exemplary trends of a yield curve as a function of the load on the shaft of a motor cast with synchronous motor (MFS curve).

Inoltre, normalmente, l'impostazione meccanica del motofuso segue quella del motore elettrico, nel senso che sono previsti due cuscinetti agli estremi del rotore; esternamente ad uno dei suddetti cuscinetti si estende poi la parte tecnologica del fuso. Furthermore, normally, the mechanical setting of the cast motor follows that of the electric motor, in the sense that two bearings are provided at the ends of the rotor; the technological part of the spindle then extends outside one of the aforementioned bearings.

Ne conseguono i seguenti punti critici: uno dei due cuscinetti rimane imprigionato fra il rotore e la parte tecnologica del fuso e, quindi, per una sua sostituzione è necessario disassemblare il fuso stesso e procedere ad una sua requilibratura; inoltre, i cuscinetti risultano normalmente a breve distanza dallo statore e risentono termicamente della presenza di quest'ultimo: lo scarso rendimento dei motori asincroni, che genera maggiori perdite termiche, non fa che esasperare tale situazione. The following critical points ensue: one of the two bearings remains trapped between the rotor and the technological part of the spindle and, therefore, to replace it it is necessary to disassemble the spindle itself and proceed with its re-balancing; moreover, the bearings are normally a short distance from the stator and are thermally affected by the presence of the latter: the poor performance of asynchronous motors, which generates greater thermal losses, only exacerbates this situation.

Nel caso di impiego dei motori asincroni, infine, le forze elettromotrici indotte, che generano il campo magnetico del rotore, creano delle correnti parassite, che possono innescare danneggiamenti sulle sfere e sugli anelli dei cuscinetti. Finally, when using asynchronous motors, the induced electromotive forces, which generate the magnetic field of the rotor, create eddy currents, which can cause damage to the balls and bearing rings.

Scopo della presente invenzione è, quindi, quello di indicare un fuso a motorizzazione singola per macchine tessili, che ovvi agli inconvenienti sopra citati, ovvero realizzare un fuso a motorizzazione singola che permetta di ottenere una maggiore efficienza energetica o rendimento, rispetto alle soluzioni note, in un intervallo di utilizzo del carico sull'albero più esteso possibile. The purpose of the present invention is, therefore, to indicate a spindle with single motorization for textile machines, which overcomes the aforementioned drawbacks, or to create a spindle with single motorization that allows to obtain greater energy efficiency or performance, compared to known solutions, over the widest possible range of shaft load use.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un fuso a motorizzazione singola per macchine tessili, che risulti estremamente affidabile e che, inoltre, semplifichi la struttura meccanica dell'intera macchina tessile, in modo tale che non sia necessario impiegare personale altamente specializzato per la manutenzione e l'esercizio. Another object of the present invention is to provide a single motorized spindle for textile machines, which is extremely reliable and which, moreover, simplifies the mechanical structure of the entire textile machine, so that it is not necessary to employ highly specialized personnel for the maintenance and operation.

Altro scopo dell'invenzione è quello di indicare un fuso a motorizzazione singola per macchine tessili, che consenta di ridurre, rispetto all'arte nota, il consumo di energia elettrica, aumentando, nel contempo, la durata di esercizio e non trascurando, inoltre, di risolvere i problemi causati dalle improvvise interruzioni di alimentazione della rete elettrica. Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un fuso a motorizzazione singola o motofuso per macchine tessili, che permetta una relativa semplicità di sostituzione delle parti meccaniche e che non richieda successive operazioni di equilibratura. Questi ed altri scopi sono raggiunti da un fuso a motorizzazione singola per macchine tessili secondo la rivendicazione 1, alla quale si rimanda per brevità. In modo vantaggioso, secondo la presente invenzione, si prevede di montare un motore sincrono su ciascun fuso, poiché, dal punto di vista concettuale, un motore sincrono presenta una caratteristica di rendimento in funzione della velocità, e, quindi, di rendimento in funzione del carico (supponendo una relazione all'incirca quadratica tra carico e velocità), estremamente regolare e piatta rispetto alla caratteristica corrispondente di un motore asincrono (si veda, a tale proposito, il grafico di figura 1 e si confrontino gli andamenti delle curve MFA e MFS). Another purpose of the invention is to indicate a single motorized spindle for textile machines, which allows to reduce, with respect to the known art, the consumption of electrical energy, while increasing the operating duration and not neglecting, moreover, to solve problems caused by sudden power outages to the electrical network. A further object of the present invention is to indicate a single motorized or motorized spindle for textile machines, which allows a relative simplicity of replacement of the mechanical parts and which does not require subsequent balancing operations. These and other purposes are achieved by a single motorized spindle for textile machines according to claim 1, to which reference is made for the sake of brevity. Advantageously, according to the present invention, it is envisaged to mount a synchronous motor on each spindle, since, from a conceptual point of view, a synchronous motor has an efficiency characteristic as a function of speed, and, therefore, an efficiency function as a function of load (assuming an approximately quadratic relationship between load and speed), extremely regular and flat with respect to the corresponding characteristic of an asynchronous motor (see, in this regard, the graph in figure 1 and compare the trends of the MFA and MFS curves ).

Ciò significa che nel campo di utilizzo compreso tra il 50% e il 100% del carico, un motore sincrono presenta una maggior efficienza energetica rispetto ad un motore asincrono corrispondente. This means that in the range of use between 50% and 100% of the load, a synchronous motor is more energy efficient than a corresponding asynchronous motor.

Inoltre, la concezione modulare di assemblaggio del fuso consente un rapido adeguamento alle diverse configurazioni per le applicazioni desiderate. In addition, the modular spindle assembly concept allows for quick adaptation to different configurations for desired applications.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio illustrativo e indicativo, ma non limitativo, in cui: - la figura 1 mostra un grafico cartesiano in cui sono rappresentati gli andamenti del rendimento di motori asincroni e motofusi in funzione del carico sull'albero; Further objects and advantages of the present invention will become clear from the following description and from the attached drawings, provided purely by way of illustrative and indicative, but not limitative example, in which: - Figure 1 shows a Cartesian graph in which the trends of the efficiency of asynchronous motors and cast motors as a function of the load on the shaft;

- la figura 2 mostra una vista in sezione di una prima porzione di un fuso a motorizzazione singola per macchine tessili, secondo la presente invenzione; Figure 2 shows a sectional view of a first portion of a single motorized spindle for textile machines, according to the present invention;

- la figura 3 mostra una vista in sezione, ingrandita rispetto alla figura 2, di una seconda porzione del fuso a motorizzazione singola per macchine tessili, secondo la presente invenzione; Figure 3 shows a sectional view, enlarged with respect to Figure 2, of a second portion of the spindle with single motorization for textile machines, according to the present invention;

- la figura 4 è una vista parziale e in sezione del fuso montato, secondo la presente invenzione. Figure 4 is a partial and sectional view of the assembled spindle, according to the present invention.

Con riferimento alle figure menzionate, con 20 è indicato genericamente un fuso a motorizzazione singola per macchine tessili o motofuso, secondo la presente invenzione. With reference to the aforementioned figures, 20 generally indicates a single motor drive spindle for textile or motorized machines, according to the present invention.

In particolare, nel caso specifico delle figure allegate, ci si riferisce ad un fuso a doppia torsione con confezione di alimentazione di filati del tipo "cops"; tuttavia, si badi che le caratteristiche tecniche descritte nella presente invenzione valgono ugualmente per qualsiasi altra applicazione tessile, relativa, per esempio, ai banchi a fusi, alle macchine da ricopertura e ai torcitoi a doppia torsione per filati tecnici, nonché ai torcitoi a doppia torsione per filati tessili, che utilizzano le confezioni di alimentazione a bobina cilindrica o "cheeses" (per torsioni medie e basse). In particular, in the specific case of the attached figures, reference is made to a double twist spindle with a "cops" type yarn feeding package; however, it should be noted that the technical characteristics described in the present invention are equally valid for any other textile application, relating, for example, to spindle benches, covering machines and double-twist twisting machines for technical yarns, as well as double-twist twisting machines. for textile yarns, which use cylindrical reel or "cheeses" (for medium and low twists) feed packages.

Con particolare riferimento alle figure 3-6, con 22 è indicato un canotto di supporto dello statore del motofuso 20, che costituisce ulteriormente uno scudo di chiusura inferiore del motore, mentre con 23 e 24 sono indicate, rispettivamente, due boccole di guida, che risultano forzate all'interno del canotto di supporto 22; le boccole 23, 24 sorreggono un'asta roto— rica 27 con i relativi cuscinetti di supporto 10, 12, mentre, attorno all'asta rotorica 27 e in posizioni determinate, sono previsti due magneti permanenti ad anello 29, che circondano una corona magnetica 3 di un encoder a sonde di Hall, sulla quale risultano impressi i poli magnetici: preferibilmente, i magneti ad anello 29 sono realizzati in plastoneodimio. With particular reference to Figures 3-6, 22 indicates a sleeve for supporting the stator of the motor cast 20, which further constitutes a lower closing shield of the engine, while 23 and 24 indicate, respectively, two guide bushings, which they are forced inside the support sleeve 22; the bushings 23, 24 support a rotor rod 27 with the relative support bearings 10, 12, while, around the rotor rod 27 and in specific positions, two permanent ring magnets 29 are provided, which surround a magnetic crown 3 of a Hall probe encoder, on which the magnetic poles are impressed: preferably, the ring magnets 29 are made of plastoneodymium.

All'asta rotorica 27 è annessa, tramite la vite 26, la girante 4 del fuso 20, mentre, in posizione prospiciente ai magneti ad anello 29 e con un diametro leggermente superiore ad essi, compatibilmente con le tolleranze meccaniche del fuso 20, è previsto un circuito magnetico di statore 28, costituito in pratica da un pacco di lamierini magnetici a basse perdite. Nelle cave del pacco di lamierini suddetti è posizionato un avvolgimento elettrico trifase 21, che genera un campo magnetico rotante; tale pacco di lamierini è alloggiato all'interno del canotto 22, che costituisce l'intero involucro strutturale del motofuso 20. Il canotto 22, che risulta fissato ad un basamento generico di una macchina tessile in corrispondenza degli elementi di fissaggio 291, è costruito in un unico pezzo e risulta sagomato, in modo tale da impedire la penetrazione di particelle di sporcizia o di polvere metallica all'interno del circuito di statore-28. The impeller 4 of the spindle 20 is attached to the rotor rod 27 by means of the screw 26, while, in a position facing the ring magnets 29 and with a diameter slightly greater than them, compatibly with the mechanical tolerances of the spindle 20, it is provided a stator magnetic circuit 28, practically constituted by a pack of low loss magnetic laminations. A three-phase electric winding 21, which generates a rotating magnetic field, is positioned in the slots of the aforesaid lamination pack; this pack of laminations is housed inside the sleeve 22, which constitutes the entire structural casing of the motor cast 20. The sleeve 22, which is fixed to a generic base of a textile machine in correspondence with the fixing elements 291, is constructed in a single piece and is shaped, in such a way as to prevent the penetration of dirt particles or metal dust inside the stator circuit-28.

I cuscinetti 11, 121, contenuti all'interno della guaina 5, che, a sua volta, risulta supportata dall'elemento di contenimento 9, rappresentano gli elementi di contenimento della struttura statica del fuso 20, che viene mantenuta immobile per mezzo di una coppia di magneti installati esternamente alla struttura, secondo soluzioni tecniche di tipo noto. Infine, con particolare riferimento alla figura 2, con 1 è indicato un anello di bloccaggio della girante 4, con 2 un elemento deviatore per fusi 20 di tipo universale, mentre con 6 è indicato un guidafilo a boccola . The bearings 11, 121, contained inside the sheath 5, which, in turn, is supported by the containment element 9, represent the containment elements of the static structure of the spindle 20, which is kept immobile by means of a pair of magnets installed externally to the structure, according to known technical solutions. Finally, with particular reference to Figure 2, 1 indicates a locking ring of the impeller 4, 2 indicates a deflecting element for spindles 20 of a universal type, while 6 indicates a bushing thread guide.

Il motore sincrono "brushless" montato su ciascun fuso 20, avendo un controllo della posizione angolare sul proprio asse, permette, all'arresto del fuso 20, di posizionare la boccola 6 in modo tale che risulti rivolta verso l'operatore, al fine di agevolare le operazioni di infilaggio. The "brushless" synchronous motor mounted on each spindle 20, having a control of the angular position on its axis, allows, when the spindle 20 stops, to position the bushing 6 in such a way that it faces the operator, in order to facilitate threading operations.

Ogni fuso 20 dispone di un generatore elettronico di tipo trifase, a tensione e frequenza variabili (non illustrato nelle figure per semplicità), installabile esternamente o all'interno del fuso 20 stesso. Each spindle 20 has an electronic generator of the three-phase type, with variable voltage and frequency (not illustrated in the figures for simplicity), which can be installed externally or inside the spindle 20 itself.

Tutti i generatori elettronici sono alimentati in parallelo da un bus comune, il cui valore di tensione è scelto in modo da ottimizzare il rendimento dell'intero motofuso 20. All the electronic generators are powered in parallel by a common bus, the voltage value of which is chosen so as to optimize the efficiency of the entire motor cast 20.

Anche se non si esclude la possibilità di alimentare i generatori in corrente alternata (monofase o trifase), la modalità in corrente continua è da preferirsi, in quanto permette di disporre di una riserva di energia, utilizzando appositi elementi condensatori e/o batterie di accumulatori, e, in particolare, sfruttando in parte il recupero di energia cinetica derivante dal moto dei fusi 20; ciò al fine di poter erogare corrente anche nel caso di assenza di alimentazione dalla rete elettrica, in modo da evitare un arresto indesiderato di fusi 20 e cilindri di raccolta durante la lavorazione delle macchine tessili. Although the possibility of powering the generators with alternating current (single-phase or three-phase) is not excluded, the direct current mode is to be preferred, as it allows to have an energy reserve, using suitable capacitor elements and / or accumulator batteries. , and, in particular, by partly exploiting the recovery of kinetic energy deriving from the motion of the spindles 20; this in order to be able to supply current even in the event of a power failure from the electrical network, so as to avoid an undesired stoppage of spindles 20 and collection cylinders during the processing of textile machines.

Opportune linee di ingresso ed uscita seriali, indicate genericamente con 30 in figura 4, consentono di gestire adeguati pilotaggi atti, per esempio, a condizionare la marcia del fuso 20 alla presenza del filato (attraverso segnali provenienti da sensori elettrici o elettronici della presenza del filo) o ad asservire altri accessori della macchina tessile allo stato di marcia o di arresto del fuso 20. Suitable serial input and output lines, generically indicated with 30 in figure 4, allow to manage suitable piloting suitable, for example, to condition the running of the spindle 20 in the presence of the yarn (through signals coming from electric or electronic sensors of the presence of the yarn ) or to enslave other accessories of the textile machine to the running or stopping state of the spindle 20.

E' possibile, inoltre, gestire dall'esterno e centralmente tutta una serie di parametri di funzionamento sia del fuso 20 che dell'intera macchina tessi--le, quali la velocità, le modalità di avviamento, la marcia e l'arresto di ciascun motofuso 20, nonché prevedere un segnale di allarme di determinate condizioni critiche della macchina, quali, per esempio, quelle relative alla movimentazione dei cilindri di raccolta, come già accennato in precedenza. It is also possible to manage from the outside and centrally a whole series of operating parameters both of the spindle 20 and of the entire textile machine, such as the speed, the starting modes, the running and stopping of each motor cast 20, as well as providing an alarm signal for certain critical conditions of the machine, such as, for example, those relating to the movement of the collection cylinders, as already mentioned previously.

La soluzione proposta permette di risolvere molti dei problemi derivanti da impostazioni meccaniche del motofuso di tipo tradizionale. The proposed solution allows to solve many of the problems deriving from mechanical settings of the traditional motor cast.

In particolare, secondo la presente invenzione, si è scelto di progettare fuso e motore come un tutt'uno, mentre la meccanica è impostata in tre zone distinte e in sequenza: una parte di supporto, comprendente cuscinetti e smorzatori 10, 12, che risulta collocata nella porzione inferiore del motofuso 20; una parte elettrica, costituita dai due magneti permanenti 29 del rotore vero e proprio 27 e dalla corona magnetica 3 dell'encoder a sonde di Hall; una parte tecnologica, del tutto simile a quella di un fuso tradizionale e collocata nella porzione superiore del motofuso 20. Questa concezione modulare di costruzione del fuso presenta principalmente il vantaggio di consentire un rapido adeguamento alle diverse configurazioni di fuso 20; essendo poi la parte di supporto esterna all'asta rotorica 27, è possibile equipaggiare il fu -so 20 con cuscinetteria diversa senza dover intervenire sul rotore. In particular, according to the present invention, it has been chosen to design the spindle and the motor as a whole, while the mechanics are set in three distinct zones and in sequence: a support part, comprising bearings and dampers 10, 12, which is located in the lower portion of the cast 20; an electrical part, consisting of the two permanent magnets 29 of the actual rotor 27 and the magnetic crown 3 of the Hall probe encoder; a technological part, entirely similar to that of a traditional spindle and located in the upper portion of the spindle 20. This modular conception of construction of the spindle mainly has the advantage of allowing rapid adaptation to the different configurations of spindle 20; since the external support part is then the rotor rod 27, it is possible to equip the fuse 20 with different bearings without having to intervene on the rotor.

E' inoltre possibile sostituire facilmente i cuscinetti 10, 12 al termine della loro vita, in quanto risultano collocati a sbalzo e non imprigionati dal rotore del motore; infine, non è necessario riequilibrare il fuso 20 in seguito alla sostituzione dei cuscinetti 10, 12 . It is also possible to easily replace the bearings 10, 12 at the end of their life, as they are positioned cantilevered and not trapped by the motor rotor; finally, it is not necessary to rebalance the spindle 20 following the replacement of the bearings 10, 12.

La posizione a sbalzo della cuscinetteria permette di contenere la temperatura dell'involucro di statore 22 a livelli contenuti, non essendo questa in prossimità degli avvolgimenti 21; ciò garantisce una maggiore durata ai cuscinetti di supporto 10, 12. The cantilevered position of the cushions allows the temperature of the stator casing 22 to be kept to low levels, since it is not in proximity to the windings 21; this guarantees a longer life to the support bearings 10, 12.

Ulteriormente, la presenza di un magnete permanente sul rotore e l'assenza di correnti parassite sullo stesso evita i problemi di danneggiamento di piste ed anelli dei cuscinetti 10, 12. Furthermore, the presence of a permanent magnet on the rotor and the absence of eddy currents on it avoids the problems of damaging the races and rings of the bearings 10, 12.

Il funzionamento del fuso a motorizzazione singola per macchine tessili, secondo la presente invenzione, è sostanzialmente il seguente. The operation of the single motorized spindle for textile machines, according to the present invention, is substantially as follows.

Inviando corrente trifase negli avvolgimenti elettrici 21 dello statore 28 attraverso il generatore elettronico di frequenza e tensione variabili, si genera un campo magnetico rotante di velocità variabile con la frequenza, che trascina, in rotazione sincrona conia frequenza stessa, la corona magnetica 3 e l'asta rotorica 27, ad essa solidale. By sending three-phase current in the electric windings 21 of the stator 28 through the electronic generator of variable frequency and voltage, a rotating magnetic field of variable speed with the frequency is generated, which drives, in synchronous rotation with the same frequency, the magnetic crown 3 and the rotor rod 27, integral with it.

La motorizzazione singola di ciascun fuso 20 consente di utilizzare un motore sincrono integrato nel fuso 20 stesso; ciò permette di ottenere una velocità di rotazione molto precisa e sostanzialmente indipendente dalle variazioni di carico. The single motorization of each spindle 20 allows to use a synchronous motor integrated in the spindle 20 itself; this allows to obtain a very precise rotation speed and substantially independent of the load variations.

In pratica, dal punto di vista energetico, la soluzione del motore sincrono per lo sviluppo di un motofuso è quella che più si avvicina alle soluzioni tradizionali; si ha come ulteriore vantaggio quello di un rendimento molto buono anche a bassi valori di carico sull'albero. In practice, from an energy point of view, the solution of the synchronous motor for the development of a motor cast is the one that comes closest to traditional solutions; the further advantage is that of a very good efficiency even at low load values on the shaft.

Al contrario, nei sistemi di azionamento di tipo tradizionale, il funzionamento in parallelo di più motori asincroni auto-avvianti e collegati ad un unico inverter causa una imprecisione nel valore della velocità di rotazione di circa il 3-4%, mentre con il sistema descritto secondo l'invenzione l'errore di velocità è causato solamente dalle imprecisioni dei circuiti elettronici connessi alla macchina tessile e risulta in pratica inferiore allo 0,1%. On the contrary, in traditional drive systems, the parallel operation of several self-starting asynchronous motors connected to a single inverter causes an inaccuracy in the value of the rotation speed of about 3-4%, while with the system described according to the invention the speed error is caused only by the inaccuracies of the electronic circuits connected to the textile machine and is in practice less than 0.1%.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del fuso a motorizzazione singola o motofuso per macchine tessili, secondo la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. In particolare, i più importanti vengono concisamente riassunti qui di seguito: From the above description the characteristics of the single motorized or motorized spindle for textile machines according to the present invention are clear, as are the advantages. In particular, the most important are concisely summarized below:

- rapido adeguamento alle diverse configurazioni di fuso, senza interventi sui vari rotori; - rapid adaptation to different spindle configurations, without interventions on the various rotors;

- rapida e semplice sostituzione della cuscinetteria, senza operazioni di riequilibratura di ciascun fuso; - mantenimento della temperatura sviluppata nella custodia del fuso a livelli contenuti e conseguente maggiore durata della cuscinetteria di supporto, rispetto alle soluzioni di tipo tradizionale; - quick and easy replacement of the cushions, without rebalancing of each spindle; - maintenance of the temperature developed in the spindle housing at low levels and consequent longer duration of the support cushions, compared to traditional solutions;

- assenza di ulteriori problemi di danneggiamento di piste e anelli dei cuscinetti; - absence of further problems of damage to bearing races and rings;

- relativa semplicità di equilibratura del motofuso. E' chiaro poi che numerose varianti possono essere apportate al fuso a motorizzazione singola o motofuso per macchine tessili, oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti. - relative simplicity of balancing the cast. It is also clear that numerous variations can be made to the single motorized or motorized spindle for textile machines, object of the present invention, without thereby departing from the novelty principles inherent in the inventive idea, just as it is clear that, in the practical implementation of the According to the invention, the materials, the shapes and the dimensions of the illustrated details may be any according to the requirements and the same may be replaced with other technically equivalent ones.

Claims

CLAIMS 1. Single motorized spindle or motorized spindle (20) for textile machines, characterized in that it comprises at least one synchronous motor integrated in the spindle (20) and powered by an individual generator with variable voltage and frequency.

2. Single motorized or motorized spindle (20) as in claim 1, characterized in that it also comprises a support part, which includes a plurality of first bearings and dampers (10, 12), provided in a lower portion of the motorized cast ( 20) and external with respect to an electric drive part, and a technological part arranged in an upper portion of said motor cast (20).

3. Single motorized or motorized spindle (20) as in claim 2, characterized in that said synchronous motor includes at least one support element (22) of a stator of the motorized cast (20) and at least one rotor element (27), which carries said first bearings and dampers (10, 12), mounted cantilevered, and to which an impeller (4) is connected.

4. Single motorized or motorized spindle (20) as in claim 3, characterized in that, on said rotor element (27) and in specific positions, at least one permanent magnet (29) is provided, which surrounds at least one magnetic crown ( 3) of an encoder, on which the magnetic poles are impressed.

5. Single motorized or motorized spindle (20) as in claim 4, characterized in that, in a position facing said permanent magnet (29), stator magnetic circuits (28) are provided, each of which consists of a pack of low-loss magnetic laminations, housed inside said support element (22), in whose slots a three-phase electric winding (21) is positioned, which generates a rotating magnetic field.

6. Single motorized or motorized spindle (20) as in claim 2, characterized by the fact that said technological part comprises a series of second bearings (11, 121), contained inside a sheath (5), which, in turn, it is supported by a containment element (9) of the static structure of the spindle (20), which is kept immobile by means of a series of magnets installed externally to said structure.

7. Single motorized or motorized spindle (20) as in claim 3, characterized by the fact that said technological part comprises at least one locking ring of said impeller (4) and a deflector element (2) for spindles (20) of universal type .

8. Spindle with single motorization or motorized spindle (20) as in claim 1, characterized by the fact that said individual generator is constituted by a three-phase electronic generator, with variable voltage and frequency, connected to the alternating current, single-phase or three-phase electrical network, or to direct current.

9. Spindle with single motorization or motorized spindle (20) as in claim 1, characterized by the fact that serial input and output lines (30) are provided for the management of piloting, adapted to condition the running of said spindle (20) in the presence of yarn and to enslave accessories of said textile machine to the running or stopping state of the spindle (20), for the management of operating parameters of said spindle (20) and of said textile machine and for the intervention of alarm signals to following certain critical conditions of the machine.

10. Single motorized or motorized spindle (20) for textile machines as substantially described and illustrated in the attached drawings.