Technisches Gebiet der Erfindung
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Textilmaschinen und insbesondere
eine Falschdrallaggregatsspindel und ein Falschdrallaggregat.
Allgemeiner Stand der Technik
[0003] Die Falschdrallaggregatsspindel ist eine wesentliche Komponente eines Falschdrallaggregats
und übt nicht nur eine die Friktionsscheibe stützende Funktion aus, sondern treibt
die Friktionsscheibe drehend an und erfüllt so die Aufgabe der Friktionsdrehung bei
Chemiefasern.
[0004] Figur 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt eine Schnittansicht einer Falschdrallaggregatsspindel
des Stands der Technik, wobei die Falschdrallaggregatsspindel eine Kernwelle 1 und
ein die Kernwelle 1 umgebendes Lager 2 umfasst. Am Endstück der Kernwelle 1 ist ein
vom Lager 2 getrenntes Übertragungselement 3 angebracht und in der Anordnung des Falschdrallaggregats
treibt die Kernwelle 1 über das Übertragungselement 3 eine andere Spindel an. Zwischen
dem Übertragungselement 3 und dem Lager 2 ist ein Elektromotor 4 angeordnet, wobei
der Elektromotor 4 vom Übertragungselement 3 entlang der axialen Richtung der Kernwelle
1 getrennt ist und der Elektromotor 4 die Antriebskraft für die Spindel bereitstellt.
[0005] Insbesondere umgibt der Rotor 5 des Elektromotors 4 die Kernwelle 1 entlang der radialen
Richtung der Kernwelle 1 und ist mit der Kernwelle 1 verbunden und der Stator 6 ist
mit dem Gehäuse 7 des Elektromotors 4 verbunden, wobei auf den Stator 6 eine Drahtspule
gewickelt ist und der Rotor 5 und der Stator 6 entlang der radialen Richtung der Kernwelle
1 voneinander getrennt sind. Durch die Drehung des Rotors 5 und des Stators 6 gegeneinander
wird eine Umwandlung von mechanischer und elektrischer Energie realisiert und somit
die Kernwelle 1 in Umfangsrichtung drehend angetrieben. Das Gehäuse 7 des Elektromotors
weist einen mit dem Lageraußenring 9 verbundenen Verbindungsring 8 auf, wobei der
Verbindungsring 8 das Lager 2 entlang der radialen Richtung der Kernwelle 1 umgibt
und mit dem Lageraußenring 9 verbunden ist.
[0006] Wenn die Falschdrallaggregatsspindel in der am Falschdrallaggregatssockel angeordneten
Sockelbohrung montiert wird, wird das Ende der Kernwelle 1, an dem kein Übertragungselement
3 montiert ist, zuerst in die Sockelbohrung eingeführt, und anschließend wird das
Lager 2 in die Sockelbohrung eingeführt. Da aber der Außendurchmesser des Verbindungsrings
8 größer als der Außendurchmesser des Lageraußenrings 9 ist, ragt der Verbindungsring
8 über die Außenumfangsfläche des Lageraußenrings 9 heraus, das Lager 2 kann nur teilweise
in die Sockelbohrung eingeführt werden und der Verbindungsring 8 behindert ein weiteres
Einführen der Falschdrallaggregatsspindel in die am Falschdrallaggregatssockel angeordnete
Sockelbohrung. Deshalb muss am Falschdrallaggregatssockel erneut eine Sockelbohrung
konstruiert werden, um die Falschdrallaggregatsspindel in geeigneter Weise zu montieren.
Aufgabe der Erfindung
[0007] Die Aufgabe, die die vorliegende Erfindung lösen soll, ist die Montage der Falschdrallaggregatsspindel
entlang der axialen Richtung der Kernwelle in der Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels,
was durch den Verbindungsring behindert wird.
Beschreibung der Erfindung
[0008] Um die oben stehende Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Falschdrallaggregatsspindel
bereit, wobei die Falschdrallaggregatsspindel eine Kernwelle, ein die Kernwelle umgebendes
Lager und einen an einer Seite des Lagers angeordneten und die Kernwelle entlang der
Umfangsrichtung drehend antreibenden Elektromotor umfasst, wobei das Lager einen die
Kernwelle in radialer Richtung umgebenden Lageraußenring umfasst, das Gehäuse des
Elektromotors einen mit dem Lageraußenring verbundenen Verbindungsring aufweist, der
Lageraußenring entlang der axialen Richtung in mindestens einen ersten Teil und einen
zweiten Teil aufgeteilt ist, und wobei der Außendurchmesser des zweiten Teils dem
größten Außendurchmesser des Lageraußenrings entspricht, der Verbindungsring ummantelnd
am ersten Teil angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings nicht
größer ist als der Außendurchmesser des zweiten Teils.
[0009] Wahlweise ist der Verbindungsring mit dem ersten Teil des Lageraußenrings durch Presspassung
verbunden.
[0010] Wahlweise weist die Außenumfangsfläche des ersten Teils des Lageraußenrings eine
ringförmige Nut auf, wobei die Innenumfangsfläche des Verbindungsrings eine mit der
ringförmigen Nut korrespondierende ringförmige Nase aufweist.
[0011] Wahlweise ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor, wobei am Gehäuse
des bürstenlosen Gleichstrommotors ein Motorsteuergerät angebracht ist und das Motorsteuergerät
zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet wird.
[0012] Wahlweise umfasst das Gehäuse des Elektromotors: eine mit dem Verbindungsring verbundene
Seitenwand; ein an dem dem Verbindungsring gegenüberliegenden Ende angeordnetes und
mit der Seitenwand verbundenes Stützelement, wobei die Kernwelle das Stützelement
durchdringt.
[0013] Wahlweise ist zwischen der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings und der Kernwelle
ein erstes Rillenkugellager angebracht und das Stützelement bildet die Kernwelle umgebend
eine Aufnahmenut, wobei in der Aufnahmenut ein zweites Rillenkugellager angebracht
ist.
[0014] Wahlweise ist am Verbindungsring an der Innenumkreisfläche zwischen dem ersten Rillenkugellager
und dem ersten Teil des Lageraußenrings ein Dichtungselement montiert, wobei die Kernwelle
das Dichtungselement durchdringt.
[0015] Wahlweise ist am Verbindungsring an der Außenumkreisfläche zwischen dem Dichtungselement
und dem ersten Teil des Lageraußenrings eine Positionierungsnut angebracht.
[0016] Wahlweise ist an der Außenumfangsfläche des zweiten Teils des Lageraußenrings ein
Vibrationssensor angebracht.
[0017] Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Falschdrallaggregat bereit, wobei das
Falschdrallaggregat die oben beschriebene Falschdrallaggregatsspindel umfasst.
[0018] Im Vergleich zum Stand der Technik weist die technische Lösung der vorliegenden Erfindung
den Vorteil auf, dass aufgrund dessen, dass der Verbindungsring ummantelnd am ersten
Teil des Lageraußenrings angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings
nicht größer als der Außendurchmesser des zweiten Teils ist, der Verbindungsring nicht
die Montage der Falschdrallaggregatsspindel entlang der axialen Richtung der Kernwelle
in der Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels behindert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0019] Um die obenstehende Aufgabe, die Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung
deutlicher und einfacher verständlich zu machen, wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Dabei zeigen:
- Figur 1
- eine Schnittansicht einer Falschdrallaggregatsspindel des Stands der Technik;
- Figur 2
- eine perspektivische Ansicht einer Falschdrallaggregatsspindel zum Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
- Figur 3
- eine Schnittansicht in A - B-Richtung der Figur 2.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
[0020] Entsprechend den Figuren 2 und 3 umfasst die Falschdrallaggregatsspindel eine Kernwelle
10, ein die Kernwelle 10 umgebendes Lager 20 und einen an einer Seite des Lagers 20
auf der Kernwelle 10 angeordneten Elektromotor 30.
[0021] Das Lager 20 umfasst einen die Kernwelle 10 umgebenden Lageraußenring 21, zwei zwischen
dem Lageraußenring 21 und der Kernwelle 10 angeordnete Rollenkörpergruppen (ohne Bezugsziffern),
wobei die Rollenkörper dafür sorgen, dass der Lageraußenring 21 und die Kernwelle
10 gegeneinander beweglich sind. Das Gehäuse 31 des Elektromotors weist einen mit
dem Lageraußenring 21 verbundenen Verbindungsring 32 auf.
[0022] Dabei ist der Lageraußenring 21 entlang der axialen Richtung in mindestens zwei Teile
aufgeteilt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Lageraußenring 21 einen
ersten Teil 211 und einen zweiten Teil 212, wobei der Außendurchmesser des zweiten
Teils 212 dem größten Außendurchmesser des Lageraußenrings 21 entspricht, der Verbindungsring
32 ummantelnd am ersten Teil 211 angebracht ist und der Außendurchmesser des Verbindungsrings
32 nicht größer als der Außendurchmesser des zweiten Teils 212 ist. Da der Außendurchmesser
des Verbindungsrings 32 nicht größer als der Außendurchmesser des zweiten Teils 212
ist, behindert der Verbindungsring 32 nicht die Montage der Falschdrallaggregatsspindel
entlang der axialen Richtung der Kernwelle 10 in der Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels.
Es wird somit eine Neukonstruktion des Falschdrallaggregatssockels vermieden und eine
breite Anwendung der Falschdrallaggregatsspindel der vorliegenden Erfindung ermöglicht.
[0023] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist entsprechend den Figur 2 und 3 der Innendurchmesser
des Verbindungsrings 32 geringfügig größer als bzw. in etwa gleich groß wie der Außendurchmesser
des ersten Teils 211, so dass die Innenumfangsfläche des Verbindungsrings 32 mit der
Außenumfangsfläche des ersten Teils 211 des Lageraußenrings 21 durch Presspassung
verbunden ist. Die Presspassungsverbindung führt dabei zu einer festeren Verbindung
zwischen dem Elektromotor 30 und dem Lageraußenring 21. In anderen Ausführungsbeispielen
können der Verbindungsring 32 und der Lageraußenring 21 in radialer Richtung der Kernwelle
10 auch durch Schrauben verbunden sein, wobei aber gewährleistet sein muss, dass die
Schrauben nicht die Montage der Falschdrallaggregatsspindel beeinträchtigen.
[0024] Die Art der Verbindung von Verbindungsring 32 und Lageraußenring 21 kann außerdem
eine an der Außenumfangsfläche des Lageraußenrings 21 angeordnete, die Kernwelle 10
in radialer Richtung umgebende ringförmige Nut sein, wobei an der Innenumfangsfläche
des Verbindungsrings 32 eine mit der ringförmigen Nut korrespondierende Nase angeordnet
ist und die Nase zur Realisierung der Verbindung in die ringförmige Nut eingeführt
werden kann.
[0025] Im konkreten Ausführungsbeispiel umfasst der Elektromotor 30 einen entlang der radialen
Richtung der Kernwelle 10 auf der Kernwelle 10 montierten Rotor 33 und einen zwischen
dem Gehäuse 31 des Elektromotors 30 und dem Rotor 33 angeordneten und mit dem Gehäuse
31 des Elektromotors 30 verbundenen Stator 34, wobei der Stator 34 und der Rotor 33
voneinander getrennt sind und auf den Stator 34 eine Drahtspule gewickelt ist. Der
Stator 34 und der Rotor 33 drehen sich gegeneinander und können so die gegenseitige
Umwandlung von mechanischer und elektrischer Energie realisieren und der Rotor 33
treibt die Kernwelle 10 entlang der Umfangsrichtung drehend an.
[0026] Entsprechend Figur 3 umfasst das Gehäuse 31 des Elektromotors 30 außerdem eine mit
dem Verbindungsring 32 verbundene Seitenwand, ein an dem dem Verbindungsring 32 gegenüberliegenden
Ende angeordnetes und mit der Seitenwand verbundenes Stützelement 38 und eine an der
Außenseite des Stützelements 38 angeordnete Endkappe 37. Dabei bildet das Stützelement
38 die Kernwelle 10 umgebend eine Aufnahmenut (ohne Bezugsziffer), wobei in der Aufnahmenut
ein zweites Rillenkugellager 40 angebracht ist. Das Stützelement 38 wird von der Kernwelle
10 durchdrungen, wobei aber nicht die Drehung der Kernwelle 10 in Umfangsrichtung
behindert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Öffnung der Aufnahmenut
auf den Verbindungsring 32 gerichtet und die Endkappe 37 ist zwischen der Aufnahmenut
und der Seitenwand des Motorgehäuses 31 angeordnet, sie kann stanzgeformt sein und
übt eine Dichtungsfunktion aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stützelement
38 fest in der Montagenut in der Seitenwand des Gehäuses 31 des Elektromotors 30 montiert
und das Stützelement 38 kann gemeinsam mit der Endkappe 37 eine Dichtungsfunktion
für das Endstück des Elektromotors 30 ausüben. Noch wichtiger aber übt das Stützelement
38 eine die Last am Gehäuse 31 des Elektromotors 30 aufnehmende Funktion aus.
[0027] In anderen Ausführungsbeispielen kann die Öffnung der Aufnahmenut auch mit der Rückseite
zum Verbindungsring 32 weisen, wobei die Endkappe 37 zwischen der Kernwelle 10 und
der Seitenwand des Gehäuses 31 des Elektromotors 30 angeordnet ist, gleichzeitig von
der Kernwelle 10 durchdrungen wird und eine Dichtungsfunktion ausübt.
[0028] Außerdem ist der Außenring des ersten Rillenkugellagers 39 an der Innenumfangsfläche
des Verbindungsrings 32 montiert und der Innenring an der Kernwelle 10 montiert. Das
erste Rillenkugellager 39 wird verwendet, um die bei der Drehung des Rotors 33 auftretende,
radiale Last aufzunehmen und es kann außerdem einen Teil der relativ großen Last an
der näher zum Elektromotor 30 angeordneten Rollenkörpergruppe des Lagers 20 aufnehmen.
Der Außenring des zweiten Rillenkugellagers 40 ist an der die Kernwelle 10 umgebenden
Endfläche der Aufnahmenut montiert, der Innenring ist an der Kernwelle 10 montiert
und das zweite Rillenkugellager 40 nimmt die radiale Last des Elektromotors 30 auf.
[0029] Um in einem weiteren Schritt eine gute Dichtung des Elektromotors 30 zu gewährleisten,
ist entsprechend Figur 3 am Verbindungsring 32 an der Innenumfangsfläche zwischen
dem ersten Rillenkugellager 39 und dem ersten Teil 211 des Lageraußenrings 21 ein
Dichtungselement 36 montiert, wobei die Kernwelle 10 das Dichtungselement 36 durchdringt,
die Kernwelle 10 zu dem Dichtungselement 36 Kontakt aufweist, aber nicht die Drehung
der Kernwelle 10 in Umfangsrichtung behindert wird, und wobei das Dichtungselement
36 eine Dichtungsfunktion für die an einer Seite des Verbindungsrings 32 angeordnete
Öffnung des Elektromotors 30 ausübt.
[0030] Im konkreten Ausführungsbeispiel kann der Elektromotor 30 ein Wechselstrommotor oder
ein Gleichstrommotor sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor
30 ein bürstenloser Gleichstrommotor, wobei an der Außenfläche des Gehäuses 31 des
Elektromotors 30 ein Mini-Motorsteuergerät 35 angebracht ist und wobei das Motorsteuergerät
35 an der Außenfläche der Endkappe 37 oder auch an der Außenfläche der Seitenwand
des Motorgehäuses 31 montiert werden kann. Der bürstenlose Gleichstrommotor kann die
Aufgabe der Energieeinsparung umsetzen, das Motorsteuergerät 35 kann die Drehzahl
des Rotors 33 gegenüber dem Stator 34 und damit die Geschwindigkeit der Falschdrallaggregatsspindel
bei der Bearbeitung der Chemiefasern steuern. An derselben Textilmaschine können mehrere
Falschdrallaggregatsspindeln angebracht sein, wobei jede Falschdrallaggregatsspindel
ein Motorsteuergerät 35 zur Steuerung der Drehzahl des Elektromotors 30 aufweist,
so dass unterschiedliche Motoren mit unterschiedlichen Drehzahlen realisiert werden
können und unterschiedliche Falschdrallaggregatsspindeln mit unterschiedlichen Drehzahlen
die jeweiligen Chemiefasern bearbeiten können.
[0031] Entsprechend den Figur 2 und 3 ist entlang der radialen Richtung der Kernwelle 10
den zweiten Teil 212 des Lageraußenrings durchdringend eine Ölbohrung 23 angebracht,
wobei die Ölbohrung 23 verwendet wird, um Schmiermittel in das Lager einzuführen,
und so die Funktion der Schmierung des Lagers ausübt. Darüber hinaus umfasst die Falschdrallaggregatsspindel
außerdem eine am Verbindungsring 32 zwischen dem Dichtungselement 36 und dem ersten
Teil 211 des Lageraußenrings 21 an der Außenumfangsfläche angebrachte Positionierungsnut
41. Durch Nutzung der Positionierungsnut 41 kann unter Verwendung einer üblichen Positionierungsscheibe
die Falschdrallaggregatsspindel zur Sockelbohrung des Falschdrallaggregatssockels
axial positioniert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel durchdringt die Positionierungsnut
41 radial den Verbindungsring 32, und kann außerdem zur Einführung von Schmiermittel
verwendet werden.
[0032] Um eine Überwachung und Steuerung des Vibrationszustands im Lager 20 zu ermöglichen,
wird bei der vorliegenden Erfindung außerdem an der Außenumfangsfläche des zweiten
Teils 212 des Lageraußenrings ein Vibrationssensor 22 angebracht, wobei der Vibrationssensor
22 in Echtzeit auf Vibrationssignale im Lager 20 ansprechen kann, wie z. B. die Schwingungsamplitude.
Gemäß dem vom Vibrationssensor 22 empfangenen Feedbacksignal wird die Drehzahl der
Kernwelle 10 reguliert und somit die Aufgabe der Steuerung der Schwingungsamplitude
der Falschdrallaggregatsspindel gelöst.
[0033] Obwohl die vorliegende Erfindung wie oben stehend offenbart wurde, ist sie jedoch
nicht hierauf beschränkt. Jeder Fachmann auf dem technischen Gebiet kann, ohne von
Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, alle Arten von Modifikationen
und Korrekturen vornehmen, daher gilt für den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
der in den Patentansprüchen festgelegte Bereich als maßgeblich.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 1
- Kernwelle
- 2
- Lager
- 3
- Übertragungselement
- 4
- Elektromotor
- 5
- Rotor
- 6
- Stator
- 7
- Gehäuse
- 8
- Verbindungsring
- 9
- Lageraußenring
- 10
- Kernwelle
- 20
- Lager
- 21
- Lageraußenring
- 211
- erster Teil von 21
- 212
- zweiter Teil von 21
- 22
- Vibrationssensor
- 23
- Ölbohrung
- 30
- Elektromotor
- 31
- Gehäuse
- 32
- Verbindungsring
- 33
- Rotor
- 34
- Stator
- 35
- Mororsteuergerät
- 36
- Dichtungselement
- 37
- Endkappe
- 38
- Stützelement
- 39
- erstes Rillenkugellager
- 40
- zweites Rillenkugellager
- 41
- Positionierungsnut
1. Falschdrallaggregatsspindel, umfassend eine Kernwelle (10), ein die Kernwelle (10)
umgebendes Lager (20) und einen an einer Seite des Lagers (20) angeordneten und die
Kernwelle (10) entlang der Umfangsrichtung drehend antreibenden Elektromotor (30),
wobei das Lager (20) einen die Kernwelle (10) in radialer Richtung umgebenden Lageraußenring
(21) umfasst und das Gehäuse (31) des Elektromotors (30) einen mit dem Lageraußenring
(21) verbundenen Verbindungsring (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (21) entlang der axialen Richtung in mindestens einen ersten Teil
(211) und einen zweiten Teil (212) aufgeteilt ist, wobei der Außendurchmesser des
zweiten Teils (212) dem größten Außendurchmesser des Lageraußenrings (21) entspricht
und wobei der Verbindungsring (32) ummantelnd am ersten Teil (211) angebracht ist
und der Außendurchmesser des Verbindungsrings (32) nicht größer ist als der Außendurchmesser
des zweiten Teils(212).
2. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsring (32) mit dem ersten Teil (211) des Lageraußenrings (21) durch
Passpressung verbunden ist.
3. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche des ersten Teils (211) des Lageraußenrings (21) eine ringförmige
Nut aufweist und die Innenumfangsfläche des Verbindungsrings (32) eine mit der ringförmigen
Nut korrespondierende ringförmige Nase aufweist.
4. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (30) ein bürstenloser Gleichstrommotor ist, am Gehäuse (31) des
bürstenlosen Gleichstrommotors ein Motorsteuergerät (35) angebracht ist und das Motorsteuergerät
(35) zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet wird.
5. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (31) des Elektromotors (30) außerdem eine mit dem Verbindungsring (32)
verbundene Seitenwand und ein an dem dem Verbindungsring (32) gegenüberliegenden Ende
angeordnetes und mit der Seitenwand verbundenes Stützelement (38) umfasst, wobei die
Kernwelle (10) das Stützelement (38) durchdringt.
6. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenumfangsfläche des Verbindungsrings (32) und der Kernwelle (10)
ein erstes Rillenkugellager (39) angeordnet ist, das Stützelement (38) um die Kernwelle
(10) herum eine Aufnahmenut bildet und in der Aufnahmenut ein zweites Rillenkugellager
(40) angeordnet ist.
7. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsring (32) an der Innenumfangsfläche zwischen dem ersten Rillenkugellager
(39) und dem ersten Teil (211) des Lageraußenrings (21) ein Dichtungselement (36)
montiert ist, wobei die Kernwelle (10) das Dichtungselement (36) durchdringt.
8. Falschdrallaggregatsspindel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsring (32) an der Außenumfangsfläche zwischen dem Dichtungselement (36)
und dem ersten Teil (211) des Lageraußenrings (21) eine Positionierungsnut (41) angebracht
ist.
9. Falschdrallaggregatsspindel nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche des zweiten Teils (212) des Lageraußenrings (21) ein Vibrationssensor
(22) angebracht ist.
10. Falschdrallaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Falschdrallaggregatsspindel nach einem der Ansprüche 1 - 9 umfasst.