ITMI20090473A1 - OPEN-END SPIN ROTOR INDIVIDUAL OPERATION DEVICE - Google Patents
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Description
“DISPOSITIVO DI AZIONAMENTO INDIVIDUALE DEL ROTORE DI â € œDEVICE FOR INDIVIDUAL DRIVING OF THE ROTOR DI
FILATURA OPEN-END†OPEN-END SPINNING⠀
La presente invenzione si riferisce alla filatura “open-end†ovvero filatura a rotore. I filatoi open-end sono generalmente costituiti da una pluralità di unità di filatura individuali, allineate sui due fronti della macchina, e servite da unità di servizio in comune. L'unità di filatura à ̈ essenzialmente composta da un rotore di filatura, che produce filo dando torsione a dette fibre singolarizzate di uno stoppino che gli vengono fornite da un gruppo di alimentazione, e da un’unità di raccolta che estrae il filato dal rotore e lo porta ad avvolgersi in una rocca, sulla quale il filo viene avvolto a spire da un dispositivo guidafilo che lo distribuisce con moto assiale di va-e-vieni sulla superficie esterna della rocca stessa posta in rotazione. The present invention refers to â € œopen-endâ € spinning or rotor spinning. Open-end spinning machines are generally made up of a plurality of individual spinning units, aligned on both sides of the machine, and served by shared service units. The spinning unit is essentially composed of a spinning rotor, which produces yarn by twisting said singularized fibers of a wick which are supplied to it by a feeding unit, and by a collection unit which extracts the yarn from the rotor and leads it to wind up in a cone, on which the yarn is wound in turns by a yarn guide device which distributes it with a back and forth axial motion on the external surface of the reel placed in rotation.
La produttività della macchina di filatura open-end à ̈ strettamente dipendente dalla velocità di rotazione del rotore di filatura, dovendo produrre filato con un ben definito numero di torsioni per metro. Nell'evoluzione della tecnologia open-end la velocità di rotazione dei rotori à ̈ cresciuta notevolmente fino a raggiungere gli oltre 150.000 giri/min dei filatoi open-end di più recente concezione. The productivity of the open-end spinning machine is strictly dependent on the rotation speed of the spinning rotor, having to produce yarn with a well-defined number of twists per meter. In the evolution of open-end technology, the rotation speed of the rotors has increased considerably to reach the over 150,000 rpm of the most recent open-end spinning machines.
Nella tecnologia open-end consolidata, l'azionamento dei rotori delle unità di filatura open-end, allineate tra loro sui due fronti della macchina, viene effettuato da cinghie di trasmissione comuni che corrono assialmente secondo il fronte della macchina e che esercitano un trascinamento tangenziale sugli alberi - correntemente gambi - retrostanti ai rotori di filatura con i quali dette cinghie vengono mantenute in contatto da rulli di pressione, correntemente galoppini. Tale tipo di azionamento comporta sé alcune conseguenze. La velocità di rotazione dei rotori di filatura disposti lungo il fronte della macchina non à ̈ uguale dalla testa al fondo della macchina, ma tende a decrescere specialmente per le macchine lunghe. In the consolidated open-end technology, the drive of the rotors of the open-end spinning units, aligned with each other on the two fronts of the machine, is carried out by common transmission belts which run axially according to the front of the machine and which exert a tangential drive on the shafts - currently stems - behind the spinning rotors with which said belts are kept in contact by pressure rollers, currently idlers. This type of operation has some consequences. The speed of rotation of the spinning rotors arranged along the front of the machine is not equal from the head to the bottom of the machine, but tends to decrease especially for long machines.
Al crescere della distanza dal punto di azionamento delle cinghie di trasmissione, che corrono assialmente secondo il fronte della macchina e trasmettono coppia motrice alle unità di filatura allineate lungo tale fronte, la loro tensione decresce progressivamente con l'aumento della distanza dal punto di azionamento, e con essa varia così la coppia trasmissibile. Tale differenza si traduce nel numero di torsioni impartite al filato, specialmente in fase di transitorio. As the distance from the drive point of the drive belts increases, which run axially according to the front of the machine and transmit drive torque to the spinning units aligned along this front, their tension progressively decreases as the distance from the drive point increases, and thus the transmissible torque varies with it. This difference translates into the number of twists imparted to the yarn, especially in the transitional phase.
Con tale schema di azionamento, ogni unità di filatura viene dotata di dispositivi di freno e frizione per operare individualmente sulla singola unità di filatura, disimpegnandola dagli azionamenti in comune durante la fase di transitorio, secondo una logica "off-on". With this operating scheme, each spinning unit is equipped with brake and clutch devices to operate individually on the single spinning unit, disengaging it from the drives in common during the transient phase, according to an "off-on" logic.
Tale tipo di azionamento dei rotori di filatura con cinghie di trasmissione comuni risponde bene alle esigenze delle elevate velocità di rotazione del rotore, ma comporta notevoli inconvenienti per altri aspetti della filatura open-end. Tali difetti dipendono dalla corrispondente rigidità dei rapporti di azionamento tra i vari organi della macchina, specialmente avvertiti nelle fasi di transitorio, di avviamento e di riattacco del filo dopo ogni rottura, ma anche e soprattutto dal fatto che l'incremento di velocità ai valori attuali ha portato ad un esponenziale aumento del consumo di energia della trasmissione nel suo complesso. This type of drive of the spinning rotors with common transmission belts responds well to the requirements of the high rotation speeds of the rotor, but entails considerable drawbacks for other aspects of open-end spinning. These defects depend on the corresponding rigidity of the drive ratios between the various parts of the machine, especially felt in the transient, starting and re-attaching phases of the yarn after each break, but also and above all on the fact that the increase in speed to the current values has led to an exponential increase in the power consumption of the transmission as a whole.
Gli inconvenienti specifici del sistema convenzionale sono i seguenti: The specific drawbacks of the conventional system are the following:
- mancanza della possibilità di controllo accurato della velocità del rotore durante la fase di riattacco, che deve avvenire a velocità parziale (alla velocità di regime sarebbe impossibile). Per avere costanza di qualità nelle giunte à ̈ importante che, nell'istante del riattacco, la velocità del rotore sia la stessa indipendentemente dalla coordinata assiale dell'unità di filatura. Occorre infatti tenere in conto che la tensione delle cinghie di trasmissione comuni decresce progressivamente con l'aumento della distanza dalla testata di azionamento, e con essa varia così la coppia trasmissibile. Attualmente la riduzione della velocità in fase di riattacco avviene in modo approssimativo operando sul freno "off-on" del rotore, senza la accuratezza che sarebbe invece auspicabile; - lack of the possibility of accurate control of the rotor speed during the refitting phase, which must take place at partial speed (at full speed it would be impossible). In order to have a constant quality in the joints, it is important that, at the moment of piecing, the speed of the rotor is the same regardless of the axial coordinate of the spinning unit. It must in fact be taken into account that the tension of the common transmission belts progressively decreases with the increase of the distance from the drive head, and thus the transmissible torque varies with it. Currently, the reduction in speed during refitting occurs in an approximate way by operating on the "off-on" brake of the rotor, without the accuracy that would be desirable;
- mancanza della possibilità di controllare la rampa di accelerazione del rotore a riattacco avvenuto, così come vengono controllati altri parametri (alimentazione del nastro ed estrazione del filo, mediante specifici dispositivi del carrello di servizio dedicati al riattacco); - lack of the possibility to control the acceleration ramp of the rotor after reattachment, as well as other parameters are controlled (feeding of the belt and extraction of the wire, by means of specific devices of the service trolley dedicated to the refitting);
- consumo di energia elevato con crescita esponenziale all'aumentare della velocità di lavoro, dovuta alla dissipazione di energia della cinghia di trasmissione che subisce una considerevole quantità di piccole flessioni in corrispondenza di ciascun rotore e galoppino, così come in corrispondenza delle pulegge motrici in testata e delle pulegge di rinvio in coda alla macchina. Con l'aumento della velocità , aumentano corrispondentemente sia le velocità di rotazione delle pulegge e che le tensioni da applicare alle cinghie per trasmettere la maggior potenza richiesta; - high energy consumption with exponential growth as the working speed increases, due to the energy dissipation of the drive belt which undergoes a considerable amount of small bending at each rotor and idler, as well as at the driving pulleys in head and return pulleys at the rear of the machine. With the increase in speed, both the rotation speed of the pulleys and the tensions to be applied to the belts to transmit the greater power required increase correspondingly;
- altissima rumorosità dovuta sia ai molti organi rotanti ad alta velocità e al carico applicato ai loro cuscinetti, sia al rumore aerodinamico dovuto al moto lineare della cinghia lungo la macchina a velocità che superano i 70 m/sec; - very high noise due both to the many rotating parts at high speed and to the load applied to their bearings, and to the aerodynamic noise due to the linear motion of the belt along the machine at speeds exceeding 70 m / sec;
- problemi di frenatura del rotore di filatura: esso dovrebbe arrestarsi in brevissimo tempo e prima dell'apertura dell'unità di filatura. Nelle unità di filatura open-end di tipo convenzionale l'azionamento del freno e del distacco del gambo del rotore dalla cinghia sono simultanei con l'apertura del rotore, con il pericolo che da questo può derivare; - spinning rotor braking problems: it should stop in a very short time and before the spinning unit opens. In conventional open-end spinning units, the actuation of the brake and the detachment of the rotor stem from the belt are simultaneous with the opening of the rotor, with the danger that this may result;
- sporcamento del sistema di trasmissione del moto: cinghia, galoppini, rotore e pulegge. Fibre e polveri si depositano sulle cinghie in movimento e si diffondono in tutti gli organi della macchina. Si rendono perciò necessarie frequenti e costose operazioni sia di pulizia, specialmente nella zona di trasmissione, che di sostituzione delle cinghie per il loro rapido deterioramento. - fouling of the motion transmission system: belt, pulleys, rotor and pulleys. Fibers and powders are deposited on the moving belts and spread throughout all the parts of the machine. Frequent and expensive operations are therefore necessary, both for cleaning, especially in the transmission area, and for replacing the belts due to their rapid deterioration.
Per superare tali inconvenienti, la tendenza più recente per l'azionamento ad alta velocità dei rotori di filatura à ̈ quindi nella direzione della motorizzazione individuale del rotore di ciascuna unità di filatura open-end. To overcome these drawbacks, the most recent trend for spinning rotors at high speed is therefore in the direction of the individual rotor motorization of each open-end spinning unit.
Nello stato della tecnica le proposte relative alla motorizzazione individuale sono recenti e numerose, ad esempio nei brevetti US 6,516,601, 6,590,307 e 6,668,536, nelle domande di brevetto US 2005/0279076 e US 2007/0132329, nelle domande di brevetto DE 10 2005 023517, DE 10 2006 043376, WO 2005/075719 e WO 2008/000335. In the state of the art, the proposals relating to individual motorization are recent and numerous, for example in US patents 6,516,601, 6,590,307 and 6,668,536, in US patent applications 2005/0279076 and US 2007/0132329, in patent applications DE 10 2005 023517, DE 10 2006 043376, WO 2005/075719 and WO 2008/000335.
Per la realizzazione di tale azionamento individuale a 150.000 giri/min ed oltre, vi sono attualmente problemi tecnologici dovuti all'elevata velocità . Per quanto riguarda l'azionamento diretto con un motore elettrico, la motorizzazione diretta del rotore comporta un motore con una frequenza di alimentazione a 2500 Hz ed oltre, ed à ̈ stata anche proposto in alternativa al motore elettrico l'uso di turbine ad aria collegate al gambo del rotore. Un ostacolo significativo per l'applicazione estensiva di tali proposte di motorizzazione individuale risiede attualmente nell'affidabilità dei cuscinetti azionati a tali velocità di rotazione in servizio continuativo; molte delle anteriorità citate sopra riguardano l'impiego di cuscinetti magnetici senza contatto, per supportare il motore e il rotore di filatura direttamente accoppiati tra loro. For the realization of this individual drive at 150,000 rpm and beyond, there are currently technological problems due to the high speed. As for the direct drive with an electric motor, the direct motorization of the rotor involves a motor with a power frequency of 2500 Hz and above, and the use of connected air turbines has also been proposed as an alternative to the electric motor. to the rotor shaft. A significant obstacle to the extensive application of these individual motorization proposals currently lies in the reliability of bearings operated at such speeds of rotation in continuous service; many of the aforementioned precedents concern the use of non-contact magnetic bearings, to support the motor and the spinning rotor directly coupled to each other.
La presente invenzione à ̈ relativa ad un dispositivo per la motorizzazione individuale del rotore di filatura a rotore ovvero "open-end" per operare ad alta velocità . Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo per la motorizzazione individuale del rotore di filatura open-end, che superi gli inconvenienti dei dispositivi proposti nello stato della tecnica e consenta di ottenere maggiore affidabilità , efficienza e rendimento del filatoio. The present invention relates to a device for the individual motorization of the rotor spinning rotor or "open-end" to operate at high speed. The object of the present invention is that of realizing a device for the individual motorization of the open-end spinning rotor, which overcomes the drawbacks of the devices proposed in the state of the art and allows to obtain greater reliability, efficiency and yield of the spinning machine.
Per rendere con migliore evidenza i problemi affrontati e le soluzioni tecniche proposte con la presente invenzione si fa quindi riferimento, nella descrizione che segue ad uno schema di azionamento individuale, a titolo esemplificativo ma non limitativo, con l’esplicita avvertenza che esso può trovare impiego vantaggioso anche con differenti motori. In order to better highlight the problems faced and the technical solutions proposed with the present invention, reference is therefore made, in the following description, to an individual drive scheme, by way of example but not limited to, with the explicit warning that it can be found advantageous use even with different motors.
Il dispositivo di azionamento individuale per unità di filatura open-end secondo l’invenzione viene definito, nei suoi componenti essenziali, nella prima rivendicazione mentre le sue varianti e realizzazioni preferenziali vengono specificate e definite nelle rivendicazioni dipendenti. The individual drive device for open-end spinning units according to the invention is defined, in its essential components, in the first claim while its variants and preferential embodiments are specified and defined in the dependent claims.
Per illustrare con maggiore evidenza le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione, essa viene descritta con riferimento a sue tipiche realizzazione riportate nelle figure da 1 a 4 a titolo esemplificativo e non limitativo. In order to more clearly illustrate the characteristics and advantages of the present invention, it is described with reference to its typical embodiments shown in Figures 1 to 4 by way of non-limiting example.
Lo schema di azionamento individuale del rotore di filatura open-end à ̈ illustrato schematicamente in vista frontale nelle figure di indice A, in vista dall'alto nelle figure di indice B ed in vista laterale da sinistra nelle figure di indice C. Tale schema fa ricorso ad un supporto del rotore di filatura già noto nella tecnica e correntemente denominato "twin disc", ad esempio secondo il brevetto US 4,916,891. The individual drive scheme of the open-end spinning rotor is shown schematically in front view in the figures of index A, in top view in the figures of index B and in side view from the left in the figures of index C. This scheme shows use of a support for the spinning rotor already known in the art and currently called "twin disc", for example according to US patent 4,916,891.
In particolare tali differenti realizzazioni dell'invenzione sono state rappresentate: In particular, these different embodiments of the invention have been represented:
- nelle figure 1 A,B,C con un solo motore e dischi di supporto del "twin disc" (rispettivamente di destra e di sinistra) complanari ed affacciati tra loro secondo la loro circonferenza esterna, non collegati con trasmissione, - in figures 1 A, B, C with a single motor and support discs for the "twin disc" (respectively on the right and on the left) coplanar and facing each other according to their external circumference, not connected with the transmission,
- nelle figure 2 A,B,C con un solo motore e dischi di supporto del "twin disc" complanari ed affacciati tra loro secondo la loro circonferenza esterna, e collegati con un cinghiolo di trasmissione del moto all'altra coppia di dischi, - in figures 2 A, B, C with a single motor and support discs for the "twin disc" coplanar and facing each other according to their external circumference, and connected with a belt for transmitting the motion to the other pair of discs,
- nelle figure 3 A,B,C con due motori, uno per ciascuna delle coppie dei dischi di supporto del "twin disc" complanari ed affacciati tra loro secondo la loro circonferenza esterna, - in figures 3 A, B, C with two motors, one for each of the pairs of the support discs of the "twin disc" coplanar and facing each other according to their external circumference,
- nelle figure 4 A,B,C con due motori, uno per ciascuno dei dischi di supporto del "twin disc", che non sono complanari, ma sono assialmente sfalsati; tale realizzazione consente di sollevare il livello di appoggio del gambo del rotore sul "twin disc", evitando che esso si incastri tra i due dischi. - in figures 4 A, B, C with two motors, one for each of the support discs of the "twin disc", which are not coplanar, but are axially offset; this embodiment allows to raise the support level of the rotor stem on the "twin disc", preventing it from getting stuck between the two discs.
Le figure delle quattro realizzazioni sopraddette, secondo le tre viste frontale, in pianta e laterale, mostrano i componenti essenziali dell'invenzione: motori, supporto a twin-disc, rotore di filatura con il relativo gambo, galoppino e struttura di supporto dell'unità di filatura, in cui gli indici D e S indicano gli elementi di destra e di sinistra. The figures of the four aforementioned embodiments, according to the three front, plan and side views, show the essential components of the invention: motors, twin-disc support, spinning rotor with its stem, pulley and support structure of the unit of spinning, in which the indices D and S indicate the right and left elements.
Con riferimento alle figure 3A,B,C della realizzazione a due motori, si mostrano i seguenti elementi: With reference to figures 3A, B, C of the two-motor embodiment, the following elements are shown:
- 1) Tazza del rotore di filatura da azionare in rotazione ad alta velocità , - 1) Spinning rotor bowl to be driven in rotation at high speed,
- 2) gambo cilindrico del rotore di filatura che si appoggia sul retro su un - 2) cylindrical shank of the spinning rotor which rests on the back on a
- 3) cuscinetto assiale per mantenere il rotore ad una determinata coordinata assiale, - 3) axial bearing to keep the rotor at a certain axial coordinate,
- 4S) statore del primo motore (a sinistra) che contiene i cuscinetti di supporto del suo - 4S) stator of the first motor (on the left) which contains the support bearings of its
- 5S) asse e del supporto twin-disc di sinistra, - 5S) axle and left twin-disc support,
- 4D) statore del secondo motore (a destra) che contiene i cuscinetti di supporto del suo - 4D) stator of the second motor (on the right) which contains the support bearings of its
- 5D) asse e del supporto twin-disc di destra, gli assi 5 essendo paralleli tra loro e paralleli all'asse del gambo 2, - 5D) axis and of the right twin-disc support, the axes 5 being parallel to each other and parallel to the axis of the shank 2,
-6Se 6D) dischi anteriori di sinistra e di destra del supporto twin disc, sui quali si appoggia il gambo 2 del rotore di filatura 1, solidali con l'asse del loro motore, -6If 6D) front left and right discs of the twin disc support, on which the stem 2 of the spinning rotor 1 rests, integral with the axis of their motor,
-7Se 7D) dischi posteriori di sinistra e di destra del supporto twin disc, sui quali si appoggia il gambo 2 del rotore di filatura 1, solidali con l'asse del loro motore, -7If 7D) left and right rear discs of the twin disc support, on which the stem 2 of the spinning rotor 1 rests, integral with the axis of their motor,
(Come detto sopra, nelle figure 1-3 i dischi di destra e di sinistra sono disposti complanari ed affacciati tra loro secondo la loro circonferenza esterna, mentre nelle figure 4 essi non sono complanari, ma assialmente sfalsati ed accostati così che la distanza tra i loro assi sia inferiore al loro diametro), (As mentioned above, in figures 1-3 the right and left discs are arranged coplanar and facing each other according to their external circumference, while in figures 4 they are not coplanar, but axially staggered and juxtaposed so that the distance between their axes is less than their diameter),
-8) struttura fissa di supporto del dispositivo complessivo di azionamento, -8) fixed support structure of the overall actuation device,
-9) galoppino pressore sul gambo 2 del rotore di filatura 1 per mantenere il rotore orizzontale e permanentemente appoggiato sul supporto twin disc dei dischi 6S,D,7S,D, premendo sul gambo del rotore con i suoi dischi periferici 20 che ruotano folli attorno ad un asse 21, parallelo agli assi 5 dei dischi 6S,D,7S,D. Tale asse 21 Ã ̈ portato da una barra 22 di supporto incernierata in un perno fisso 23 e premuta con una molla 24 verso il basso, a tenere il gambo 2 permanentemente in appoggio, -9) presser pulley on the stem 2 of the spinning rotor 1 to keep the rotor horizontal and permanently resting on the twin disc support of the discs 6S, D, 7S, D, pressing on the rotor stem with its peripheral discs 20 which rotate idly around to an axis 21, parallel to the axes 5 of the discs 6S, D, 7S, D. This axis 21 is carried by a support bar 22 hinged in a fixed pin 23 and pressed downwards by a spring 24, to keep the stem 2 permanently in support,
-10S) rotore del primo motore di sinistra, -10S) rotor of the first motor on the left,
-10D) rotore del secondo motore di destra. -10D) rotor of the second motor on the right.
Il dispositivo di supporto "twin disc" del gambo 2 del rotore di filatura 1 à ̈ schematicamente analogo al supporto che si utilizza nell'azionamento convenzionale con cinghie di trasmissione longitudinali, ad esempio secondo il già citato brevetto US 4,916,891. La caratteristica peculiare della presente invenzione sta nella sostituzione di uno o entrambi i cuscinetti di supporto del "twin disc" con il rotore di uno o due motori di azionamento individuale che appoggiano la loro cassa esterna sulla struttura fissa della macchina. Gli assi 5 dei rotori 10 di tali uno o più motori sporgono alle loro estremità e sono in comune con il supporto "twin disc": sulla parte sporgente di tali assi sono fissati i dischi 6S,D,7S,D. Una od entrambi le coppie di tali dischi - di destra e di sinistra - sono motorizzate ed azionano in rotazione il gambo 2, e non sono più folli come nel supporto "twin disc" convenzionale. I cuscinetti di supporto del rotore 10 del motore servono da supporto anche per i dischi 6S,D,7S,D. Il gambo 2 del rotore di filatura à ̈ trascinato in rotazione per attrito dal rivestimento esterno dei dischi motorizzati 6S,D,7S,D, essendo pressato contro di loro dal galoppino pressore 9. The "twin disc" support device of the stem 2 of the spinning rotor 1 is schematically similar to the support used in the conventional drive with longitudinal transmission belts, for example according to the aforementioned patent US 4,916,891. The peculiar characteristic of the present invention lies in the replacement of one or both of the support bearings of the "twin disc" with the rotor of one or two individual drive motors which rest their outer casing on the fixed structure of the machine. The axes 5 of the rotors 10 of said one or more motors protrude at their ends and are in common with the "twin disc" support: the discs 6S, D, 7S, D are fixed on the protruding part of these axes. One or both pairs of these discs - on the right and on the left - are motorized and rotate the stem 2, and are no longer idle as in the conventional "twin disc" support. The rotor support bearings 10 of the motor also serve as supports for the discs 6S, D, 7S, D. The shank 2 of the spinning rotor is driven into rotation by friction by the external coating of the motorized discs 6S, D, 7S, D, being pressed against them by the presser pulley 9.
Nello schema di motorizzazione secondo le figure 3A,B,C sono esemplificativamente indicati due motori, uno per ogni asse 5, ma sono possibili differenti soluzioni tecniche di azionamento, delle quali le principali sono le seguenti: In the motorization scheme according to figures 3A, B, C two motors are indicated by way of example, one for each axis 5, but different technical drive solutions are possible, of which the main ones are the following:
- figure 1A,B,C: un solo motore su una delle coppie di dischi 6S,D,7S,D, ad esempio quella di destra con il loro motore 4D, con l'altra coppia di dischi a sinistra folle e trascinata per attrito dalla superficie del gambo del rotore; - figures 1A, B, C: only one motor on one of the pairs of discs 6S, D, 7S, D, for example the one on the right with their 4D engine, with the other pair of discs on the left idle and driven by friction from the surface of the rotor shaft;
- figure 2A,B,C: un solo motore su una delle coppie di dischi 6S,D,7S,D, ad esempio quella di destra 6D,7Dcon il loro motore 4D, con l'altra coppia di dischi 6S,7Strascinata da una trasmissione. Ad esempio, si può adottare una trasmissione a cinghiolo piano 30 dall'asse 5Ddello stesso motore della prima coppia di dischi all'asse 5Sdella coppia dei dischi di sinistra 6S,7S, in modo che entrambi le coppie di dischi risultino motorizzate ed in grado di trasmettere coppia di rotazione al gambo del rotore; - figures 2A, B, C: a single motor on one of the pairs of discs 6S, D, 7S, D, for example the one on the right 6D, 7D with their 4D engine, with the other pair of discs 6S, 7S dragged by one transmission. For example, it is possible to adopt a flat belt transmission 30 from the axis 5D of the same motor of the first pair of discs to the axis 5S of the pair of the left discs 6S, 7S, so that both pairs of discs are motorized and capable of transmitting rotational torque to the rotor stem;
- a differenza delle realizzazioni precedenti in cui i dischi 6S,D,7S,Dsono complanari, nella realizzazione secondo le figure 4A,B,C, - nella quale si riporta a puro titolo esemplificativo la motorizzazione a due motori analoga allo schema delle figure 3 - gli assi 5Se 5Ddel supporto twin-disc vengono avvicinati, sfalsando assialmente i dischi 6S,D,7S,Ddi supporto del gambo del rotore, che si compenetrano e supportano il rotore ad un livello più alto. Tale schema realizzativo evita il rischio di incastro del gambo del rotore tra i dischi 6S,D,7S,De riduce l'ingombro trasversale del dispositivo. Esso risulta adatto a realizzare rapporti di trasmissione più elevati. - unlike the previous embodiments in which the discs 6S, D, 7S, D are coplanar, in the embodiment according to figures 4A, B, C, - in which the motorization with two motors similar to the diagram of figures 3 is reported purely by way of example - the axes 5Se 5D of the twin-disc support are approached, axially staggering the rotor stem support discs 6S, D, 7S, D, which interpenetrate and support the rotor at a higher level. This construction scheme avoids the risk of the rotor stem getting stuck between the discs 6S, D, 7S, D and reduces the transversal bulk of the device. It is suitable for achieving higher transmission ratios.
Nel caso della motorizzazione a due motori, uno per ciascuna coppia di dischi, che quindi cooperano entrambi alla generazione e trasmissione della coppia di rotazione al rotore 1 di filatura, la velocità dei due motori viene rigorosamente mantenuta uguale tra i due, sia a regime che durante i transitori. In the case of the motorization with two motors, one for each pair of discs, which therefore both cooperate in the generation and transmission of the rotation torque to the spinning rotor 1, the speed of the two motors is strictly kept the same between the two, both at steady state and during transients.
Secondo la realizzazione preferenziale dell'invenzione, il tipo di motorizzazione preferita prevede l'impiego di motori elettrici, anche se i primi due azionamenti citati sopra (figure 1 e 2) possono essere attuati anche con differenti motori, ad esempio turbine ad aria compressa. Tra i motori elettrici sono assai indicati i motori sincroni, preferibilmente brushless od altri tipi di motore pilotati in frequenza, con opportuna elevata sincronizzazione tra loro nel caso dei due motori, come illustrato nelle figure 3 e 4. According to the preferred embodiment of the invention, the preferred type of motorization provides for the use of electric motors, even if the first two drives mentioned above (Figures 1 and 2) can also be implemented with different motors, for example compressed air turbines. Among the electric motors, synchronous motors are very suitable, preferably brushless or other types of frequency-driven motors, with a suitable high synchronization between them in the case of the two motors, as illustrated in Figures 3 and 4.
Per l'azionamento del singolo rotore di filatura sono richiesti motori con potenza e coppia di rotazione modeste e pertanto il loro azionamento può essere pilotato direttamente con un microprocessore od una scheda di comando che potrà essere singola per ciascuna unità di filatura o potrà servire contemporaneamente anche più unità di filatura. For the drive of the single spinning rotor motors with modest power and torque of rotation are required and therefore their drive can be directly piloted with a microprocessor or a control card which can be single for each spinning unit or can also be used at the same time. multiple spinning units.
Le due coppie di dischi 6S,D,7S,Ddi destra e di sinistra sono preferibilmente di diametro uguale e calettate sui loro assi 5S,Dparalleli ed orizzontali dei motori o statori 4S,D, con un interasse lievemente superiore al loro diametro nelle realizzazioni secondo gli schemi delle figure da 1 a 3, e invece inferiore al loro diametro secondo la schema delle figure 4. The two pairs of discs 6S, D, 7S, D on the right and on the left are preferably of equal diameter and keyed on their 5S, D, parallel and horizontal axes of the motors or stators 4S, D, with a distance slightly greater than their diameter in the embodiments according to the diagrams of Figures 1 to 3, and instead smaller than their diameter according to the diagram of Figures 4.
Lo schema di realizzazione secondo le figure 1, può anche essere costruito con dischi di diametri diversi tra destra e sinistra. The construction scheme according to figures 1 can also be built with discs of different diameters between right and left.
Per ottenere una adeguata trasmissione tra motori e rotore di filatura, la dimensione dei dischi 6S,D,7S,Dviene preferibilmente contenuta tra 60 e 100 mm di diametro, mentre la dimensione del gambo 2 del rotore di filatura 1 viene preferibilmente contenuta tra 6 e 10 mm di diametro, con rapporto di trasmissione tra motore e rotore di filatura 1 contenuto tra 6 e 15. To obtain an adequate transmission between motors and spinning rotor, the size of the discs 6S, D, 7S, D is preferably contained between 60 and 100 mm in diameter, while the dimension of the shank 2 of the spinning rotor 1 is preferably contained between 6 and 10 mm in diameter, with transmission ratio between motor and spinning rotor 1 between 6 and 15.
In linea generale, il galoppino 9 risulta più corto del supporto "twin disc" sottostante e si appoggia sul gambo 2 del rotore 1 stando dentro l'intervallo tra le coppie di dischi 6S,D,7S,D. Esso à ̈ montato su un supporto pressato da una molla 24 che, all'occorrenza, può essere facilmente sollevato per liberare il gambo del rotore. Generally speaking, the pulley 9 is shorter than the underlying "twin disc" support and rests on the stem 2 of the rotor 1 staying within the interval between the pairs of discs 6S, D, 7S, D. It is mounted on a support pressed by a spring 24 which, if necessary, can be easily raised to free the rotor stem.
Il dispositivo di azionamento individuale indiretto per unità di filatura open-end secondo l’invenzione presenta sostanziali progressi rispetto ai dispositivi di azionamento individuale e diretto proposti dalla tecnica nota. Tra di essi à ̈ di immediata evidenza la drastica riduzione delle velocità di rotazione richieste, sia ai motori che ai cuscinetti, nella soluzioni ad azionamento indiretto secondo la presente invenzione. The indirect individual drive device for open-end spinning units according to the invention presents substantial advances with respect to the individual and direct drive devices proposed by the prior art. Among them, the drastic reduction of the rotation speeds required, both for the motors and for the bearings, in the indirect drive solutions according to the present invention is immediately evident.
Sempre mantenendo il riferimento alle elevatissime velocità di rotazione richieste per il rotore di filatura, l'uso del supporto a "twin disc" frapposto tra motori e rotori di filatura consente un decisivo rapporto di riduzione delle velocità . Ad esempio, realizzando i due dischi 6,7 con un diametro esterno pari a dieci volte il diametro del gambo 2 del rotore di filatura si realizza un rapporto di trasmissione di 1 a 10: sempre per conferire al rotore una velocità richiesta di 150.000 giri/min, la velocità necessaria di rotazione dei motori e dei relativi cuscinetti scende a 15.000 giri/min. Tale ordine di grandezza dei regimi di rotazione in uso continuativo richiesti per motori e cuscinetti risulta molto più tranquillo ed accettabile. Motori elettrici che lavorano a 250 Hz e pilotati in frequenza e cuscinetti meccanici che lavorano a 15.000 giri/min sono assai meno impegnativi e più affidabili di quelli che vengono richiesti per la motorizzazione diretta del rotore di filatura. Tali motori e cuscinetti sono resi disponibili, da parte dei relativi produttori, ed in normale commercio. Always keeping the reference to the very high rotation speeds required for the spinning rotor, the use of the "twin disc" support placed between the motors and spinning rotors allows a decisive speed reduction ratio. For example, by making the two discs 6,7 with an external diameter equal to ten times the diameter of the stem 2 of the spinning rotor, a transmission ratio of 1 to 10 is achieved: again to give the rotor a required speed of 150,000 rpm. min, the necessary speed of rotation of the motors and of the relative bearings decreases to 15.000 rpm. This order of magnitude of the rotation speeds in continuous use required for motors and bearings is much quieter and more acceptable. Electric motors that work at 250 Hz and driven in frequency and mechanical bearings that work at 15,000 rpm are much less demanding and more reliable than those required for the direct motorization of the spinning rotor. These motors and bearings are made available by their manufacturers and in normal trade.
Tra gli altri vantaggi che si riscontrano rispetto ai tradizionali filatoi open-end sono da citare: Among the other advantages that are found compared to traditional open-end spinning machines are to be mentioned:
- il minor consumo di energia, con risparmi attorno al 25% nell'azionamento del rotore; - lower energy consumption, with savings of around 25% in driving the rotor;
- drastica riduzione del rumore per l'eliminazione della maggior fonte del rumore del filatoio open-end; - semplificazione dell'unità di filatura - riducendone le necessità di manutenzione e ricambi - per l'eliminazione dei dispositivi di freno e frizione per il suo disimpegno dall'azionamento in comune; - drastic noise reduction due to the elimination of the main source of the noise of the open-end spinning machine; - simplification of the spinning unit - reducing the need for maintenance and spare parts - for the elimination of the brake and clutch devices for its disengagement from the common drive;
- miglior qualità delle giunzione, per la possibilità di pilotare con precisione la velocità del riattacco e la rampa di accelerazione successiva; - better quality of the joints, due to the possibility of piloting with precision the speed of the refitting and the subsequent acceleration ramp;
- costanza di velocità delle unità di filatura lungo il fronte della macchina, con costanza delle torsioni impartite al filato, evitando gli slittamenti tipici delle trasmissioni a cinghia; - constancy of speed of the spinning units along the front of the machine, with constancy of the twists imparted to the yarn, avoiding the slippage typical of belt drives;
- notevole riduzione delle necessità di pulizia e manutenzione delle unità di filatura. - considerable reduction in the need for cleaning and maintenance of the spinning units.
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