WO2018229588A1 - Device for a spinning preparation machine - Google Patents

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WO2018229588A1
WO2018229588A1 PCT/IB2018/053928 IB2018053928W WO2018229588A1 WO 2018229588 A1 WO2018229588 A1 WO 2018229588A1 IB 2018053928 W IB2018053928 W IB 2018053928W WO 2018229588 A1 WO2018229588 A1 WO 2018229588A1
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WO
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drum
electric motor
stator
rotor
heat
Prior art date
Application number
PCT/IB2018/053928
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German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz Studer
Emil Medvetchi
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
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Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter Ag filed Critical Maschinenfabrik Rieter Ag
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/14—Constructional features of carding elements, e.g. for facilitating attachment of card clothing
    • D01G15/16—Main cylinders; Breasts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/36—Driving or speed control arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a device on a spinning preparation machine, in particular carding machine or cleaner, with at least one drum and two bearings, so that the drum is rotatably mounted about its longitudinal axis, and at least one electric motor which drives the drum, wherein the electric motor Stator and a rotor, and wherein the drum and the electric motor have a common axis of rotation and the rotor is mounted on a shaft of the drum.
  • a device on a spinning preparation machine with at least one electric motor driven roller is known.
  • the roller is rotatably mounted about its longitudinal axis and is set in rotation by means of forces acting on at least one roller side surface forces of an electromagnetic field.
  • there is an electromotive drive device with a rotor and a stator, which are integrated in the roller or in a stationary machine element associated with the roller.
  • a disadvantage of this solution is that the roller is heated by the heat emission of the electromotive drive device. This heating results in expansion of the roll, which in turn affects the distance between the roll and a working element opposite the roll. Since this distance must be set very accurately, a change in the distance by the heating of the roller is undesirable.
  • the object of the present invention is thus to propose a device on a spinning preparation machine, in which the advantages of a direct drive of the roller used, but the heating of the roller is reduced.
  • a device on a spinning preparation machine with the features of the independent patent claim.
  • a device is proposed on a spinning preparation machine, which is in particular a carding machine or a cleaner.
  • the spinning preparation machine has at least one drum and two bearings, so that the drum is rotatably mounted about its longitudinal axis.
  • an electric motor is provided, which drives the drum.
  • the electric motor has a stator and a rotor, wherein the drum and the electric motor have a common axis of rotation and the rotor of the electric motor is mounted on a shaft of the drum.
  • one of the two bearings is arranged between the electric motor and the drum.
  • the drum is separated by the bearing of the electric motor.
  • the heat transfer from the electric motor to the drum is reduced by this separation, resulting in less heating of the drum.
  • the lower heating leads to a smaller expansion of the drum, which has an advantageous effect on the constancy of the distances between the drum her opposite working elements.
  • At least one bearing is designed as a side plate.
  • the bearing between the drum and the electric motor is designed as a side plate, it reduces the heat radiation from the electric motor to the drum and the heat conduction and convection between the electric motor and the drum.
  • drum is arranged symmetrically between the bearings. Then, or the shaft or the waves of the drum are evenly loaded and a one-sided sagging of the drum is avoided.
  • a heat shield is preferably also arranged between the bearing and the side shield and the electric motor only the heat radiation and conduction between the electric motor and the drum is further suppressed, but also a heating of the bearing or side plate decreases.
  • the heat shield can be mirrored to better suppress the heat radiation, and / or have a thermal insulation material that reduces the heat conduction.
  • a cooling in particular an air or water cooling, for cooling the heat shield, the stator and / or the rotor is provided.
  • Air cooling can be, for example, a fan that blows the room air onto the elements. It is advantageous to install the fan on the side facing away from the drum so as not to contaminate the drum by blown dirt.
  • air it is also possible for air to be guided out of or to an air duct of the exhaust air system of the spinning preparation machine itself via one or more of the elements and, finally, a water cooling together with the water connections necessary therefor is conceivable.
  • both bearings are formed as side shields and an air guide is provided, which leads to inerer uniform distribution of heat resulting to drum and side plates.
  • an air guide is provided, which leads to inerer uniform distribution of heat resulting to drum and side plates.
  • stator is flanged to the drum side facing away from the side plate to this.
  • no separate holding device for the stator is necessary, which makes the spinning preparation machine can be made more compact and cheaper.
  • no elaborate adjustment of the stator is necessary because the side plate is at the same time the bearing for the shaft on which the rotor is mounted.
  • the attachment of the electric motor is provided with a thermal insulation. Through this heat insulation, the heat transfer from the electric motor is reduced to the side plate, which then less heat from the side plate on the Drum is transmitted.
  • the attachment has the smallest possible contact surface or is designed as a meandering shape for increasing the heat conduction.
  • the rotor has permanent magnets and the stator has electromagnets. In the permanent magnets of the rotor there is no or only a small heat development. Thus, hardly any heat is transferred from the rotor via the shaft to the drum. Consequently, no heat decoupling is necessary on the shaft.
  • the magnetic fields of the stator and the rotor are arranged at least predominantly axially or radially.
  • the electric motor is the easiest to construct.
  • the special design of the electric motor depends, among other things, on the desired torque and the available spatial conditions.
  • the electric motor is designed to recover energy during braking. On the one hand, this reduces the consumption of electrical energy for the operation of the spinning preparation machine. On the other hand, during braking, the rotational energy of the drum is not converted into thermal energy, which in turn results in less heating of the engine and thus of its environment.
  • a device for safety shutdown is associated with the electric motor.
  • This safety shutdown device is connected, for example, to an emergency stop button that can be operated by the operator.
  • the safety shutdown device may also be connected to one or more sensors that automatically stop the electric motor and thus the drum when improper operation is detected. The latter is the case, for example, when foreign objects are present in the spinning preparation machine, which could damage the spinning preparation machine during further operation.
  • the device is designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination.
  • a card is provided with such a device.
  • high demands are placed on the precision and dimensional accuracy of the individual elements working together for fiber processing.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a card
  • FIG. 2 shows a section through a device according to the invention
  • Figure 4 shows a section through a further device according to the invention.
  • Figure 5 shows a section through a further device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a carding machine 1.
  • the fibers are transported in the card 1 from left to right.
  • a fiber mat 2 first passes over a feed plate 3 and then enters a feed device 4.
  • the feed device 4 has a feed trough 5 which interacts with a feed roller 6.
  • the fiber mat 2 clamped between the feed trough 5 and the feed roller 6 is then fed to a licker-in roller 7.
  • FIG. 2 shows a section through a device 13 according to the invention on a spinning preparation machine.
  • the spinning preparation machine can be, for example, a carding machine 1 as shown in FIG. However, it may also be a cleaner or another spinning preparation machine having a drum 8.
  • the device 13 has a drum 8 with two shafts 14.
  • the shafts 14 are mounted in two bearings 15, wherein the drum 8 is arranged symmetrically between the bearings 15.
  • the drum 8 could also be arranged asymmetrically between the bearings 15, but then the shafts 14 are loaded unevenly.
  • an electric motor 16 On the side facing away from the drum 8 of a bearing 15, an electric motor 16 is arranged, which drives the drum 8.
  • the electric motor 16 is therefore not arranged directly on the drum 8, but separated at least by the bearing 15 of the drum 8. Thus, the heat emitted by the electric motor 16 does not directly heat the heat
  • Drum 8 Consequently, a heat-related expansion of the drum 8 is avoided or reduced, whereby the distances between the drum 8 and the elements of the lid 9 do not change or only slightly.
  • the rotor 17 of the electric motor 16 is mounted on the shaft 14 of the drum 8.
  • the electric motor 16 has permanent magnets 18 and electromagnets 19.
  • the magnetic fields of the magnets are arranged radially and the permanent magnets 18 are assigned to the rotor 17. Since the permanent magnets 18 do not or only slightly heat during operation of the electric motor 16, no or only very little heat is transmitted to the drum 8 via the shaft 14.
  • the electromagnets 19 of the stator 20 are arranged on a separate frame 21. Since the frame 21 is not in direct contact with the bearings 15 or the drum 8, heat generated by the electromagnets 19 is only dissipated by thermal radiation. ment and convection or heat transfer through the air to the drum 8 delivered.
  • the bearings 15 are formed as side plates. It is also conceivable, only one of the bearings 15, preferably that, on the side of the electric motor 16 is arranged to form a side plate. Designed as a side plate prevents the bearing 15 direct heat radiation and convection from the electric motor 16 to the drum. 8
  • stator 20 of the electric motor 16 is also flanged on the side plate. So can be dispensed with the frame 21 and it is a more compact design possible. In addition, a complex adjustment of the frame 21 is omitted, so that the stator 20 and the rotor 17 act optimally together.
  • the attachment of the stator 20 is provided on the side plate with a heat insulation 22.
  • the flanging can also be carried out with a small contact area. che of the stator 20 are made on the side plate. The heat transfer is also reduced by the smaller contact surface.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a device 13.
  • the magnetic fields of the permanent magnets 18 and electromagnets 19 are arranged axially.
  • a heat shield 23 is disposed between the bearing 15 formed as a side shield and the electric motor 16. This heat shield 23 shields the bearing 15 and the drum 8 from heat radiation and isolates the bearing 15 from the electric motor 16. Thus, even less heat is transferred from the electric motor 16 to the drum 8.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a device 13 in which the electromagnets 19 are assigned a water cooling system 24, which is shown very schematically here.
  • the electromagnets 19 are cooled directly, which reduces the heating of the electromagnets 19 and thus also of the bearing 15 and the drum 8.
  • the water cooling 24 can of course be combined with the thermal insulation 22 of Figure 3 and / or the heat shield 23 of Figure 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

The present invention relates to a device (13) for a spinning preparation machine, in particular card (1) or cleaner, having at least one drum (8), two bearings (15) for mounting the drum (8) rotatably about the longitudinal axis thereof, and at least one electric motor (16) which drives the drum (8), the electric motor (16) having a stator (20) and a rotor (17), the drum (8) and the electric motor (16) having the same rotational axis, and the rotor (17) being attached to a shaft (14) of the drum (8). According to the invention, one of the two bearings (15) is situated between the electric motor (16) and the drum (8).

Description

Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine  Device on a spinning preparation machine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde oder Reiniger, mit mindestens einer Trommel und zwei La- gern, so dass die Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, und mindestens einem Elektromotor, der die Trommel antreibt, wobei der Elektromotor einen Stator und einen Rotor aufweist, und wobei die Trommel und der Elektromotor eine gemeinsame Drehachse haben und der Rotor auf einer Welle der Trommel angebracht ist. Aus der CH 699 367 B1 ist eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine mit mindestens einer elektromotorisch angetriebenen Walze bekannt. Die Walze ist dabei um ihre Längsachse drehbar gelagert und wird mit Hilfe von auf mindestens eine Walzenseitenfläche einwirkenden Kräften eines elektromagnetischen Feldes in Drehbewegung versetzt. Dazu ist eine elektromotorische Antriebseinrichtung mit einem Ro- tor und einem Stator vorhanden, die in die Walze beziehungsweise in ein ortsfestes, der Walze zugeordnetes Maschinenelement integriert sind. The present invention relates to a device on a spinning preparation machine, in particular carding machine or cleaner, with at least one drum and two bearings, so that the drum is rotatably mounted about its longitudinal axis, and at least one electric motor which drives the drum, wherein the electric motor Stator and a rotor, and wherein the drum and the electric motor have a common axis of rotation and the rotor is mounted on a shaft of the drum. From CH 699 367 B1 a device on a spinning preparation machine with at least one electric motor driven roller is known. The roller is rotatably mounted about its longitudinal axis and is set in rotation by means of forces acting on at least one roller side surface forces of an electromagnetic field. For this purpose, there is an electromotive drive device with a rotor and a stator, which are integrated in the roller or in a stationary machine element associated with the roller.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass durch die Wärmeabgabe der elektromotorischen Antriebseinrichtung die Walze erwärmt wird. Diese Erwärmung hat eine Ausdehnung der Walze zur Folge, was wiederum den Abstand zwischen der Walze und eines der Walze gegenüberliegenden Arbeitselementes beeinflusst. Da dieser Abstand sehr genau eingestellt werden muss, ist eine Veränderung des Abstands durch die Erwärmung der Walze unerwünscht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine vorzuschlagen, bei der die Vorteile eines Direktantriebes der Walze genutzt, jedoch die Erwärmung der Walze verringert ist. A disadvantage of this solution is that the roller is heated by the heat emission of the electromotive drive device. This heating results in expansion of the roll, which in turn affects the distance between the roll and a working element opposite the roll. Since this distance must be set very accurately, a change in the distance by the heating of the roller is undesirable. The object of the present invention is thus to propose a device on a spinning preparation machine, in which the advantages of a direct drive of the roller used, but the heating of the roller is reduced.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsma- schine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, die insbesondere eine Karde oder ein Reiniger ist. Die Spinnereivorbereitungsmaschine weist mindestens eine Trommel und zwei Lager auf, so dass die Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist. Ferner ist ein Elektromotor vorgesehen, der die Trommel antreibt. Der Elektromotor weist einen Stator und einen Rotor auf, wobei die Trommel und der Elektromotor eine gemeinsame Drehachse haben und der Rotor des Elektromotors auf einer Welle der Trommel angebracht ist. So kann das Drehmoment des Elektromotors direkt auf die Trommel übertragen werden. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Elektromotor und der Trommel eines der beiden Lager angeordnet. Durch diese Anordnung ist die Trommel durch das Lager vom Elektromotor getrennt. Der Wärmeübertrag vom Elektromotor auf die Trommel wird durch diese Trennung vermindert, was eine geringere Erwärmung der Trommel zur Folge hat. Die geringere Erwärmung führt zu einer geringeren Ausdehnung der Trommel, was sich vorteilhaft auf die Konstanz der Abstände zwischen der Trommel ihr gegenüberliegenden Arbeitselemente auswirkt. The object is achieved by a device on a spinning preparation machine with the features of the independent patent claim. A device is proposed on a spinning preparation machine, which is in particular a carding machine or a cleaner. The spinning preparation machine has at least one drum and two bearings, so that the drum is rotatably mounted about its longitudinal axis. Further, an electric motor is provided, which drives the drum. The electric motor has a stator and a rotor, wherein the drum and the electric motor have a common axis of rotation and the rotor of the electric motor is mounted on a shaft of the drum. Thus, the torque of the electric motor can be transmitted directly to the drum. According to the invention, one of the two bearings is arranged between the electric motor and the drum. By this arrangement, the drum is separated by the bearing of the electric motor. The heat transfer from the electric motor to the drum is reduced by this separation, resulting in less heating of the drum. The lower heating leads to a smaller expansion of the drum, which has an advantageous effect on the constancy of the distances between the drum her opposite working elements.
Vorteilhafterweise ist zumindest ein Lager als Seitenschild ausgebildet. Insbesondere, wenn das Lager zwischen der Trommel und dem Elektromotor als Seitenschild ausge- bildet ist, vermindert es die Wärmestrahlung vom Elektromotor zur Trommel sowie die Wärmeleitung und Konvektion zwischen Elektromotor und Trommel. Advantageously, at least one bearing is designed as a side plate. In particular, when the bearing between the drum and the electric motor is designed as a side plate, it reduces the heat radiation from the electric motor to the drum and the heat conduction and convection between the electric motor and the drum.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Trommel symmetrisch zwischen den Lagern angeordnet ist. Dann ist bzw. sind die Welle bzw. die Wellen der Trommel gleichmäßig belastet und ein einseitiges Durchhängen der Trommel wird vermieden. It is also advantageous if the drum is arranged symmetrically between the bearings. Then, or the shaft or the waves of the drum are evenly loaded and a one-sided sagging of the drum is avoided.
Da durch die Anordnung des Elektromotors auf einer Seite der Trommel nur ein Lager respektive Seitenschild erwärmt wird und auch die Erwärmung des Lagers oder Seitenschildes zu Abstandsveränderungen führt, ist vorzugsweise zwischen dem Lager res- pektive dem Seitenschild und dem Elektromotor ausserdem ein Wärmeschutzschild angeordnet, der nicht nur die Wärmestrahlung und -leitung zwischen Elektromotor und Trommel noch weiter unterdrückt sondern auch eine Erwärmung des Lagers oder Sei- tenschildes mindert. Der Wärmeschutzschild kann dabei verspiegelt sein, um die Wärmestrahlung besser zu unterdrücken, und/oder ein thermisches Isolationsmaterial aufweisen, das die Wärmeleitung vermindert. Since only one bearing or side shield is heated by the arrangement of the electric motor on one side of the drum and the heating of the bearing or side shield leads to changes in distance, a heat shield is preferably also arranged between the bearing and the side shield and the electric motor only the heat radiation and conduction between the electric motor and the drum is further suppressed, but also a heating of the bearing or side plate decreases. The heat shield can be mirrored to better suppress the heat radiation, and / or have a thermal insulation material that reduces the heat conduction.
Vorteilhafterweise ist eine Kühlung, insbesondere eine Luft- oder Wasserkühlung, zum Kühlen des Wärmeschutzschildes, des Stators und/oder des Rotors vorgesehen. Durch eine Kühlung von einem oder mehreren dieser Elemente wird der Wärmeübertrag vom Elektromotor auf die Trommel weiter reduziert. Eine Luftkühlung kann dabei beispielsweise ein Gebläse sein, das die Raumluft auf die Elemente bläst. Dabei ist es vorteilhaft, das Gebläse auf der der Trommel abgewandten Seite zu installieren um die Trommel nicht durch herangeblasenen Schmutz zu verunreinigen. Es kann aber auch Luft aus oder zu einem Luftkanal des Abluftsystems der Spinnereivorbereitungsmaschine selbst über eines oder mehrere der Elemente geführt werden und schließlich ist eine Wasserkühlung mitsamt den dafür notwendigen Wasseranschlüssen denkbar. Bevorzugterweise sind beide Lager als Seitenschilde ausgebildet und eine Luftführung vorgesehen, welche zu iner gleichmässigen Verteilung entstehender Wärme zu Trommel und Seitenschildern führt. Durch eine gleichmässige Wärmeverteilung wird eine gleichmässige Ausdehnung erreicht und ein Unterschied in der Ausdehnung der verschiedenen Elemente oder eine einseitige Ausdehnung der Elemente wie Trommel und ihr gegenüberliegender Arbeitselemente und vermieden.  Advantageously, a cooling, in particular an air or water cooling, for cooling the heat shield, the stator and / or the rotor is provided. By cooling one or more of these elements, the heat transfer from the electric motor to the drum is further reduced. Air cooling can be, for example, a fan that blows the room air onto the elements. It is advantageous to install the fan on the side facing away from the drum so as not to contaminate the drum by blown dirt. However, it is also possible for air to be guided out of or to an air duct of the exhaust air system of the spinning preparation machine itself via one or more of the elements and, finally, a water cooling together with the water connections necessary therefor is conceivable. Preferably, both bearings are formed as side shields and an air guide is provided, which leads to inerer uniform distribution of heat resulting to drum and side plates. By a uniform heat distribution, a uniform expansion is achieved and a difference in the extent of the various elements or a one-sided expansion of the elements such as drum and their opposite working elements and avoided.
Es ist auch von Vorteil, wenn der Stator auf der der Trommel abgewandten Seite des Seitenschildes an diesem angeflanscht ist. So ist keine separate Haltevorrichtung für den Stator notwendig, wodurch sich die Spinnereivorbereitungsmaschine kompakter und kostengünstiger gestalten lässt. Des Weiteren ist keine aufwendige Justierung des Stators notwendig, da der Seitenschild gleichzeitig das Lager für die Welle ist, an der der Rotor angebracht ist. Durch den Seitenschild sind also die relativen Positionen des Stators und Rotors vorgegeben. Vorteilhafterweise ist die Befestigung des Elektromotors mit einer Wärmeisolation versehen. Durch diese Wärmeisolation wird der Wärmeübertrag vom Elektromotor auf den Seitenschild vermindert, wodurch dann auch weniger Wärme vom Seitenschild auf die Trommel übertragen wird. Alternativ oder zusätzlich zu einer Wärmeisolation ist es vorteilhaft, wenn die Befestigung eine möglichst geringe Kontaktfläche aufweist oder als eine Mäanderform zur Erhöhung der Wärmeleitstrecke ausgebildet ist. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Rotor Permanentmagnete und der Stator Elektromagnete auf. In den Permanentmagneten des Rotors findet dabei keine beziehungsweise nur eine geringe Wärmeentwicklung statt. Es wird somit kaum Wärme vom Rotor über die Welle auf die Trommel übertragen. Folglich ist keine Wärmeentkopplung an der Welle notwendig. It is also advantageous if the stator is flanged to the drum side facing away from the side plate to this. Thus, no separate holding device for the stator is necessary, which makes the spinning preparation machine can be made more compact and cheaper. Furthermore, no elaborate adjustment of the stator is necessary because the side plate is at the same time the bearing for the shaft on which the rotor is mounted. By the side plate so the relative positions of the stator and rotor are given. Advantageously, the attachment of the electric motor is provided with a thermal insulation. Through this heat insulation, the heat transfer from the electric motor is reduced to the side plate, which then less heat from the side plate on the Drum is transmitted. Alternatively or in addition to a thermal insulation, it is advantageous if the attachment has the smallest possible contact surface or is designed as a meandering shape for increasing the heat conduction. In an advantageous development of the invention, the rotor has permanent magnets and the stator has electromagnets. In the permanent magnets of the rotor there is no or only a small heat development. Thus, hardly any heat is transferred from the rotor via the shaft to the drum. Consequently, no heat decoupling is necessary on the shaft.
Es ist auch von Vorteil, wenn die Magnetfelder des Stators und des Rotors zumindest vorwiegend axial oder radial angeordnet sind. Auf diese Art ist der Elektromotor am einfachsten zu konstruieren. Die spezielle Ausgestaltung des Elektromotors hängt dabei unter anderem vom gewünschten Drehmoment sowie den vorhanden räumlichen Ver- hältnissen ab. It is also advantageous if the magnetic fields of the stator and the rotor are arranged at least predominantly axially or radially. In this way, the electric motor is the easiest to construct. The special design of the electric motor depends, among other things, on the desired torque and the available spatial conditions.
Von Vorteil ist es auch, wenn der Elektromotor zur Rückgewinnung von Energie beim Bremsen ausgebildet ist. Zum einen senkt dies den Verbrauch an elektrischer Energie für den Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine. Zum anderen wird beim Bremsen die Rotationsenergie der Trommel nicht in thermische Energie umgewandelt, was wiederum eine geringere Erwärmung der Motors und damit seiner Umgebung zur Folge hat. It is also advantageous if the electric motor is designed to recover energy during braking. On the one hand, this reduces the consumption of electrical energy for the operation of the spinning preparation machine. On the other hand, during braking, the rotational energy of the drum is not converted into thermal energy, which in turn results in less heating of the engine and thus of its environment.
Vorteilhafterweise ist dem Elektromotor eine Einrichtung zur Sicherheitsabschaltung zugeordnet. Diese Einrichtung zur Sicherheitsabschaltung ist beispielsweise mit einem Not-Aus-Knopf verbunden, der vom Bedienpersonal betätigt werden kann. Die Einrichtung zur Sicherheitsabschaltung kann aber auch mit einem oder mehreren Sensoren verbunden sein, die den Elektromotor und damit die Trommel automatisch stoppen, wenn ein nicht ordnungsgemäßer Betrieb festgestellt wird. Letzteres ist beispielsweise dann der Fall, wenn sich Fremdkörper in der Spinnereivorbereitungsmaschine befinden, die die Spinnereivorbereitungsmaschine beim weiteren Betrieb beschädigen könnten. Die Vorrichtung ist gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Advantageously, a device for safety shutdown is associated with the electric motor. This safety shutdown device is connected, for example, to an emergency stop button that can be operated by the operator. However, the safety shutdown device may also be connected to one or more sensors that automatically stop the electric motor and thus the drum when improper operation is detected. The latter is the case, for example, when foreign objects are present in the spinning preparation machine, which could damage the spinning preparation machine during further operation. The device is designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination.
Besonders vorteilhaft wirkt es sich aus, wenn eine Karde mit einer solchen Vorrichtung versehen ist. Bei einer Karde stellen sich in besonderem Masse hohe Anforderungen an die Präzision und Masshaltigkeit der einzelnen für die Faserverarbeitung zusammen arbeitenden Elemente. It is particularly advantageous if a card is provided with such a device. In the case of a card, high demands are placed on the precision and dimensional accuracy of the individual elements working together for fiber processing.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen be- schrieben. Es zeigt: Further advantages of the invention are described in the following exemplary embodiments. It shows:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Karde,  FIG. 1 shows a schematic side view of a card,
Figur 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,  FIG. 2 shows a section through a device according to the invention,
Figur 3 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung,  3 shows a section through a further device according to the invention,
Figur 4 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung und  Figure 4 shows a section through a further device according to the invention and
Figur 5 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung. Figure 5 shows a section through a further device according to the invention.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Karde 1 . Dabei werden die Fasern in der Karde 1 von links nach rechts transportiert. Eine Fasermatte 2 läuft zunächst über eine Zufuhrplatte 3 und gelangt dann in eine Speisevorrichtung 4. Die Speisevorrich- tung 4 weist eine Speisemulde 5 auf, die mit einer Speisewalze 6 zusammenwirkt. Die zwischen Speisemulde 5 und Speisewalze 6 geklemmte Fasermatte 2 wird sodann einer Vorreisserwalze 7 zugespeist. FIG. 1 shows a schematic side view of a carding machine 1. The fibers are transported in the card 1 from left to right. A fiber mat 2 first passes over a feed plate 3 and then enters a feed device 4. The feed device 4 has a feed trough 5 which interacts with a feed roller 6. The fiber mat 2 clamped between the feed trough 5 and the feed roller 6 is then fed to a licker-in roller 7.
Von der Vorreisserwalze 7 geht das Faservlies weiter auf eine Trommel 8 und wird zwi- sehen der Trommel 8 und einem hier sehr schematisch dargestellten Deckel 9 weiter verarbeitet. Der Abstand der Elemente des Deckels 9 zur Trommel 8 ist dabei teilweise sehr klein, sollte aber möglichst über die gesamte Breite der Trommel 8 konstant gehalten werden, da er die Qualität des Faservlieses entscheidend beeinflusst. Das Faservlies wird sodann von einer Dofferwalze 10 abgenommen und an eine Verdichtungsein- heit 1 1 weitergeleitet, wo es zu einem Kardenband 12 verdichtet wird. Figur 2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 13 an einer Spinnereivorbereitungsmaschine. Bei der Spinnereivorbereitungsmaschine kann es sich beispielsweise um eine wie in Figur 1 gezeigte Karde 1 handeln. Es kann sich aber auch um einen Reiniger handeln oder um eine andere Spinnereivorbereitungsmaschi- ne, die eine Trommel 8 aufweist. From the Vorreisserwalze 7, the nonwoven fabric continues on a drum 8 and is between see the drum 8 and a lid 9 shown here very schematically processed. The distance of the elements of the lid 9 to the drum 8 is sometimes very small, but should be kept constant as possible over the entire width of the drum 8, since it significantly affects the quality of the fiber web. The nonwoven fabric is then removed by a doffer roller 10 and forwarded to a compaction unit 11, where it is compacted into a card sliver 12. FIG. 2 shows a section through a device 13 according to the invention on a spinning preparation machine. The spinning preparation machine can be, for example, a carding machine 1 as shown in FIG. However, it may also be a cleaner or another spinning preparation machine having a drum 8.
Die Vorrichtung 13 weist dabei eine Trommel 8 mit zwei Wellen 14 auf. Die Wellen 14 sind in zwei Lagern 15 gelagert, wobei die Trommel 8 symmetrisch zwischen den Lagern 15 angeordnet ist. Die Trommel 8 könnte auch asymmetrisch zwischen den La- gern 15 angeordnet sein, allerdings werden dann die Wellen 14 ungleichmäßig belastet. The device 13 has a drum 8 with two shafts 14. The shafts 14 are mounted in two bearings 15, wherein the drum 8 is arranged symmetrically between the bearings 15. The drum 8 could also be arranged asymmetrically between the bearings 15, but then the shafts 14 are loaded unevenly.
Auf der der Trommel 8 abgewandten Seite eines Lagers 15 ist ein Elektromotor 16 angeordnet, der die Trommel 8 antreibt. Der Elektromotor 16 ist also nicht unmittelbar an der Trommel 8 angeordnet, sondern zumindest durch das Lager 15 von der Trommel 8 getrennt. So erhitzt die vom Elektromotor 16 abgegebene Wärme nicht direkt dieOn the side facing away from the drum 8 of a bearing 15, an electric motor 16 is arranged, which drives the drum 8. The electric motor 16 is therefore not arranged directly on the drum 8, but separated at least by the bearing 15 of the drum 8. Thus, the heat emitted by the electric motor 16 does not directly heat the heat
Trommel 8. Folglich wird eine wärmebedingte Ausdehnung der Trommel 8 vermieden bzw. vermindert, wodurch die Abstände zwischen der Trommel 8 und den Elementen des Deckels 9 sich nicht bzw. nur wenig verändern. Der Rotor 17 des Elektromotors 16 ist auf der Welle 14 der Trommel 8 angebracht.Drum 8. Consequently, a heat-related expansion of the drum 8 is avoided or reduced, whereby the distances between the drum 8 and the elements of the lid 9 do not change or only slightly. The rotor 17 of the electric motor 16 is mounted on the shaft 14 of the drum 8.
Dadurch wird das Drehmoment des Elektromotors 16 direkt auf die Welle 14 der Trommel 8 übertragen. As a result, the torque of the electric motor 16 is transmitted directly to the shaft 14 of the drum 8.
Der Elektromotor 16 weist Permanentmagnete 18 und Elektromagnete 19 auf. Die Magnetfelder der Magnete sind dabei radial angeordnet und die Permanentmagnete 18 sind dem Rotor 17 zugeordnet. Da sich die Permanentmagnete 18 beim Betrieb des Elektromotors 16 nicht bzw. nur wenig erwärmen, wird über die Welle 14 keine bzw. nur sehr wenig Wärme auf die Trommel 8 übertragen. Ferner sind die Elektromagnete 19 des Stators 20 an einem separaten Gestell 21 angeordnet. Da das Gestell 21 keinen direkten Kontakt mit den Lagern 15 oder der Trommel 8 hat, wird von den Elektromagneten 19 erzeugte Wärme nur durch Wärmestrah- lung und Konvektion bzw. Wärmeübertragung durch die Luft an die Trommel 8 abgegeben. The electric motor 16 has permanent magnets 18 and electromagnets 19. The magnetic fields of the magnets are arranged radially and the permanent magnets 18 are assigned to the rotor 17. Since the permanent magnets 18 do not or only slightly heat during operation of the electric motor 16, no or only very little heat is transmitted to the drum 8 via the shaft 14. Furthermore, the electromagnets 19 of the stator 20 are arranged on a separate frame 21. Since the frame 21 is not in direct contact with the bearings 15 or the drum 8, heat generated by the electromagnets 19 is only dissipated by thermal radiation. ment and convection or heat transfer through the air to the drum 8 delivered.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Elektromagnete 19 dem Rotor 17 zuzuord- nen und die Permanentmagnete 18 dem Stator 20 oder sowohl für den Rotor 17 als auch für den Stator 20 Elektromagnete 19 zu verwenden. In diesem Fall wärmen sich die Elektromagnete 19 am Rotor 17 auf und Wärme wird über die Welle 14 zur Trommel 8 übertragen. Um dies zu verhindern bzw. zumindest abzuschwächen ist dann eine extra Isolierung im Bereich der Welle 14 notwendig. Of course, it is also conceivable to assign the electromagnets 19 to the rotor 17 and to use the permanent magnets 18 to the stator 20 or both for the rotor 17 and for the stator 20 electromagnets 19. In this case, the electromagnets 19 warm up on the rotor 17 and heat is transmitted via the shaft 14 to the drum 8. In order to prevent or at least mitigate this, extra insulation in the area of the shaft 14 is necessary.
Bei der nachfolgenden Beschreibung alternativer Ausführungsbeispiele werden für Merkmale, die im Vergleich zu anderen Ausführungsbeispielen in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale. In the following description of alternative embodiments, the same reference numerals are used for features that are identical and / or at least comparable compared to other embodiments in their design and / or mode of action. Unless these are explained in detail again, their design and / or mode of action corresponds to the design and mode of action of the features already described above.
Bei der Vorrichtung 13 der Figur 3 sind die Lager 15 als Seitenschilder ausgebildet. Dabei ist es auch denkbar, nur eines der Lager 15, vorzugsweise das, auf dessen Seite der Elektromotor 16 angeordnet ist, als Seitenschild auszubilden. Als Seitenschild ausgebildet verhindert das Lager 15 direkte Wärmestrahlung und Konvektion vom Elektromotor 16 zur Trommel 8. In the device 13 of Figure 3, the bearings 15 are formed as side plates. It is also conceivable, only one of the bearings 15, preferably that, on the side of the electric motor 16 is arranged to form a side plate. Designed as a side plate prevents the bearing 15 direct heat radiation and convection from the electric motor 16 to the drum. 8
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist außerdem der Stator 20 des Elektromotors 16 am Seitenschild angeflanscht. So kann auf das Gestell 21 verzichtet werden und es ist eine kompaktere Bauform möglich. Außerdem entfällt eine aufwendige Justierung des Gestells 21 , so dass der Stator 20 und der Rotor 17 optimal zusammen wirken. In the embodiment of Figure 3, the stator 20 of the electric motor 16 is also flanged on the side plate. So can be dispensed with the frame 21 and it is a more compact design possible. In addition, a complex adjustment of the frame 21 is omitted, so that the stator 20 and the rotor 17 act optimally together.
Um den Wärmeübertrag vom Elektromotor 16 auf den Seitenschild zu verringern, ist die Befestigung des Stators 20 am Seitenschild mit einer Wärmeisolation 22 versehen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch die Anflanschung mit einer kleinen Kontaktflä- che des Stators 20 am Seitenschild vorgenommen werden. Auch durch die kleinere Kontaktfläche wird der Wärmeübertrag verringert. In order to reduce the heat transfer from the electric motor 16 to the side plate, the attachment of the stator 20 is provided on the side plate with a heat insulation 22. Alternatively or additionally, the flanging can also be carried out with a small contact area. che of the stator 20 are made on the side plate. The heat transfer is also reduced by the smaller contact surface.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 13. Bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel sind die Magnetfelder der Permanentmagnete 18 und Elektromagnete 19 axial angeordnet. FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a device 13. In this exemplary embodiment, the magnetic fields of the permanent magnets 18 and electromagnets 19 are arranged axially.
Des Weiteren ist zwischen dem als Seitenschild ausgebildeten Lager 15 und dem Elektromotor 16 ein Wärmeschutzschild 23 angeordnet. Dieser Wärmeschutzschild 23 schirmt das Lager 15 und die Trommel 8 von Wärmestrahlung ab und isoliert das Lager 15 vom Elektromotor 16. Es wird somit noch weniger Wärme vom Elektromotor 16 auf die Trommel 8 übertragen. Furthermore, a heat shield 23 is disposed between the bearing 15 formed as a side shield and the electric motor 16. This heat shield 23 shields the bearing 15 and the drum 8 from heat radiation and isolates the bearing 15 from the electric motor 16. Thus, even less heat is transferred from the electric motor 16 to the drum 8.
Schließlich zeigt Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 13, bei der den Elektromagneten 19 eine Wasserkühlung 24 zugeordnet ist, die hier sehr schematisch dargestellt ist. Durch diese Wasserkühlung 24 werden die Elektromagnete 19 direkt gekühlt, was die Erwärmung der Elektromagnete 19 und damit auch des Lagers 15 und der Trommel 8 verringert. Um die Erwärmung der Trommel 8 noch weiter zu verringern, kann die Wasserkühlung 24 selbstverständlich mit der Wärmeisolation 22 aus Figur 3 und/oder dem Wärmeschutzschild 23 aus Figur 4 kombiniert werden. Finally, FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a device 13 in which the electromagnets 19 are assigned a water cooling system 24, which is shown very schematically here. By this water cooling 24, the electromagnets 19 are cooled directly, which reduces the heating of the electromagnets 19 and thus also of the bearing 15 and the drum 8. To further reduce the heating of the drum 8, the water cooling 24 can of course be combined with the thermal insulation 22 of Figure 3 and / or the heat shield 23 of Figure 4.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. Bezugszeichenliste The present invention is not limited to the illustrated and described embodiments. Variations within the scope of the claims are also possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Karde 1 card
2 Fasermatte  2 fiber mat
3 Zufuhrplatte  3 feed plate
4 Speisevorrichtung 4 feeding device
5 Speisemulde5 food trough
6 Speisewalze6 feed roller
7 Vorreisserwalze7 licker-in roller
8 Trommel 8 drum
9 Deckel  9 lids
10 Dofferwalze  10 doffer roller
1 1 Verdichtungseinheit 1 1 compression unit
12 Kardenband12 card sliver
13 Vorrichtung 13 device
14 Welle  14 wave
15 Lager  15 bearings
16 Elektromotor 16 electric motor
17 Rotor 17 rotor
18 Permanentmagnet 18 permanent magnet
19 Elektromagnet19 electromagnet
20 Stator 20 stator
21 Gestell  21 frame
22 Wärmeisolation 22 heat insulation
23 Wärmeschutzschild23 heat shield
24 Wasserkühlung 24 water cooling

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde (1 ) oder Reiniger, mit mindestens einer Trommel (8) und zwei Lagern (15), so dass die Trommel (8) um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, und mindestens einem Elektromotor (16), der die Trommel (8) antreibt, wobei der Elektromotor (16) einen Stator (20) und einen Rotor (17) aufweist, und wobei die Trommel (8) und der Elektromotor (16) eine gemeinsame Drehachse haben und der Rotor (17) auf einer Welle (14) der Trommel (8) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektromotor (16) und der Trommel (8) eines der beiden Lager (15) angeordnet ist. 1 . Device on a spinning preparation machine, in particular carding machine (1) or cleaner, with at least one drum (8) and two bearings (15), so that the drum (8) is rotatably mounted about its longitudinal axis, and at least one electric motor (16) the drum (8) drives, wherein the electric motor (16) has a stator (20) and a rotor (17), and wherein the drum (8) and the electric motor (16) have a common axis of rotation and the rotor (17) a shaft (14) of the drum (8) is mounted, characterized in that between the electric motor (16) and the drum (8) of the two bearings (15) is arranged.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Lager (15) als Seitenschild ausgebildet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one bearing (15) is designed as a side plate.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (8) symmetrisch zwischen den Lagern (15) angeordnet ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the drum (8) is arranged symmetrically between the bearings (15).
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lager (15) und dem Elektromotor (16) ein Wärmeschutzschild (23) angeordnet ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the bearing (15) and the electric motor (16), a heat shield (23) is arranged.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung, insbesondere eine Luft- oder Wasserkühlung (24), zum Kühlen des Wärmeschutzschildes (23), des Stators (20) und/oder des Rotors (17) vorgesehen ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that a cooling, in particular an air or water cooling (24), for cooling the heat shield (23), the stator (20) and / or the rotor (17) is provided.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Lager (15) als Seitenschilder ausgebildet sind und eine Luftführung vorgesehen ist, welche zu einer gleichmässigen Verteilung entstehender Wärme zu Trommel (8) und Seitenschildern führt. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that both bearings (15) are formed as side plates and an air guide is provided which leads to a uniform distribution of heat generated to the drum (8) and side plates.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (20) auf der der Trommel (8) abgewandten Seite des Seitenschildes am Seitenschild befestigt ist. 7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the stator (20) on the side facing away from the drum (8) of the side plate is attached to the side plate.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Stators (20) am Seitenschild mit einer Wärmeisolation (22) versehen ist und/oder eine möglichst geringe Kontaktfläche aufweist und/oder als eine Mäanderform zur Erhöhung einer Wärmeleitstrecke ausgebildet ist. 8. The device according to claim 7, characterized in that the attachment of the stator (20) is provided on the side plate with a heat insulation (22) and / or has the smallest possible contact surface and / or is designed as a meandering to increase a heat conduction.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (17) Permanentmagnete (18) und der Stator (20) Elektromagnete (19) aufweist. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (17) has permanent magnets (18) and the stator (20) electromagnets (19).
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelder des Stators (20) und des Rotors (17) zumindest vorwiegend axial oder radial angeordnet sind. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic fields of the stator (20) and the rotor (17) are arranged at least predominantly axially or radially.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (16) zur Rückgewinnung von Energie beim Bremsen ausgebildet ist. 1 1. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor (16) is designed to recover energy during braking.
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektromotor (16) eine Einrichtung zur Sicherheitsabschaltung zugeordnet ist. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor (16) is associated with a device for safety shutdown.
13. Karde mit einer Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche. 13. Card with a device according to at least one of the preceding claims.
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