(57)【要約】【課題】レノ耳を形成するための装置を提供すること。【解決手段】本発明の対象は、レノ耳を形成するための装置であって、電動機を備え、電動機が回転子（１）および固定子（１０）を有し、回転子（１）が、レノ糸（３０、４０）用の２つの案内穴（３、４）を有する装置であって、回転子（１）用の軸受リング（２０）が提供され、回転子（１）が、軸受リング（２０）によって空気軸受を用いて保持され、回転子（１）が環状軸受溝（７）を有し、軸受リング（２０）が、軸受溝（７）の形状に対応して環状軸受肩部（２８）を有し、軸受リング（２０）が、軸受肩部（２８）の領域に、円周方向に分散して配置された複数の圧縮空気供給用の穴（２８ａ、２８ｂ）を有する装置である。【選択図】図１
2011229371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レノ耳を形成するための装置であって、電動機を備え、前記電動機が回転子（１）および固定子（１０）を有し、前記回転子（１）がレノ糸（３０、４０）用の２つの案内穴（３、４）を有する装置において、
前記回転子（１）用の軸受リング（２０）が提供され、前記回転子（１）が、前記軸受リング（２０）によって空気軸受を用いて保持され、前記回転子（１）が環状軸受溝（７）を有し、前記軸受リング（２０）が、前記軸受溝（７）の形状に対応して環状軸受肩部（２８）を有し、前記軸受リング（２０）が、前記軸受肩部（２８）の領域に、円周方向に分散して配置された複数の圧縮空気供給用の穴（２８ａ、２８ｂ）を有する
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記軸受溝（７）と前記軸受肩部（２８）が、断面で互いに係合するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記軸受肩部（２８）と前記軸受溝（７）の構成が、前記回転子（１）が前記軸受リング（２０）によって半径方向および軸方向で案内されて支承されるようなものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記軸受溝（７）が、例えばＵ字形、Ｖ字形、またはＷ字形の断面形状で形成され、前記軸受肩部（２８）が、それに対応して形成された形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
角のある断面形状をもつ軸受リング（２０）の軸受肩部（２８）の辺に、円周方向に分散して圧縮空気供給用の穴（２８ａ、２８ｂ）が設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記辺にある前記圧縮空気穴（２８ａ、２８ｂ）が対置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記軸受リング（２０）が、圧縮空気管を接続するための複数の穴（２８ｃ）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レノ耳を形成するための装置であって、電動機を備え、電動機が回転子および固定子を有し、回転子がレノ糸用の２つの案内穴を有し、回転子が、固定子内で軸受リングによって保持される装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に記載した種類のレノ耳を形成するための装置は、例えば欧州特許第１０７１８３８号から知られている。その特許文献では、回転子が、半径方向で互いに離隔されて配置された２つの磁石リングを有し、それに対応して、固定子が、鉄心およびそれに対応する巻線を備える。したがって、固定子と回転子の構成は一般的な電動機部品である。
【０００３】
さらに、この回転子は、端部領域に、レノ糸を案内するための少なくとも２つの穴を有する。さらに、この回転子は、端部で、転がり軸受によって固定子に支承される。しかしまた、この特許文献には、例えば空気軸受や磁石軸受による固定子内での回転子の非接触軸受も記載されている。しかしながら、空気軸受または磁石軸受としてそのような非接触軸受をどのように構成することができるかについては、この特許文献からは明らかでない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１０７１８３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、レノ耳形成装置において、実質的に摩擦なしで回転子が動作できるようにする、回転子を支承するための機能的な空気軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明によれば、冒頭に記載した種類のレノ耳を形成するための装置において、軸受リングが提供され、回転子が、軸受リングによって空気軸受を用いて保持され、回転子が環状の軸受溝を有し、軸受リングが、軸受溝の形状に対応して環状の軸受肩部を有し、軸受リングが、軸受肩部の領域に、円周方向に分散して配置された複数の圧縮空気供給用の穴を有することが提案される。有利には、軸受溝と軸受肩部が断面で互い係合するように形成され、これは例えば、軸受溝の形状がＶ字形、Ｕ字形、またはＷ字形であり、軸受肩部がそれに対応して相補形状を有することによって実現することができる。すなわち、互いの移行部での軸受溝と軸受肩部の構成は、圧縮空気が供給されるときに軸受溝と軸受肩部の領域で半径方向の力も軸方向の力も伝達することができるようなものである。したがって、軸受リング内で回転子が軸方向および半径方向で支承されることが保証されるはずである。
【０００７】
しかしまた、運動学的に逆にして、例えばＶ字形の環状軸受溝を有する軸受リングを提供し、それに対応して、角のある断面形状をもつ環状軸受肩部を有する回転子を形成することも考えられる。このとき、軸受リングはさらに、例えばＶ字形の軸受溝の辺の領域に、対応する圧縮空気供給用の穴を有する。
【０００８】
したがって、そのような空気軸受により、実質的に摩擦なしで動作する軸受が提供され、これは、電動機の駆動性能要件を軽減することができることを意味し、これはさらに、駆動性能要件の軽減に伴って電動機の重量も減少させることができることを意味する。さらに、その結果、より小さな慣性力により、回転方向の反転をより速く行うことができるようになる。これに関連して、レノ耳形成装置は、一方向で数回転した後に、レノ糸のねじれを解くために逆方向に回転しなければならないことを指摘することができる。この問題は、従来技術から、すなわち特に上記の欧州特許第１０７１８３８号からも十分に分かっており、したがって、この点に関してより詳細に説明する必要はない。
【０００９】
本発明のさらなる特徴によれば、角のある断面形状をもつ軸受肩部の辺に、軸受溝に対して、円周方向に分散されるとともに互いに対置する圧縮空気供給用の穴が設けられ、軸受リングは、圧縮空気管を接続するための複数の接続部を有する。これに関連して、軸受リング内で回転子が安定して動作できるように、圧縮空気供給がすべての穴を通して同じ圧力で行われることが重要であることが指摘される。
【００１０】
以下、本発明を図面に基づいて例としてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】レノ糸と共に、図２のＩ−Ｉ線に沿った断面での装置を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】Ｉ−Ｉ線に沿った図１の側面図である。
【図４】空気軸受の構造の概略拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照すると、回転子が参照番号１で示されており、固定子が参照番号１０で示されている。さらに、本発明による空気軸受によって回転子１を受け取る軸受リング２０が提供される。これについては後で再び取り上げる。固定子は、２つの固定子半体１１および１２からなり、これらは回転子１のすぐ近くに隣接している。２つの固定子半体１１、１２を保持するために、保持機構２５、２６が使用される。ここで、保持は個別に行われる。すなわち、装置の各側に保持機構２５、２６が提供され、各保持機構が１つの固定子半体１１、１２を受け取り、保持機構は、図１および図３において上端部で軸受リング２０と接続される。回転子１は磁石２をさらに有し、磁石の磁極は回転子の両側で逆である。すなわち、表面の一方の側でＮ極として構成された磁石は、それとは反対の、回転子の他方の側ではＳ極として構成される。回転子上での磁石２の配置は、２つの円形磁石構成が得られるようなものである（図１）。これもまた、従来技術から十分に知られており、より詳細に説明する必要はない。
【００１３】
固定子半体１１および１２は、鉄心１４およびそれに対応する巻線１５を有し、鉄心１４の端部が回転子１の磁石に向けられている。回転子と固定子の間、または回転子と固定子の鉄心の間に空隙１７があり、そこにレノ糸３０、４０が案内される（図２）。ちなみに、糸の案内は図１による図示からも分かるが、この断面図自体からは両方のレノ糸を見分けることはできない。図２で見ることができるように、１本のレノ糸３０が、図２の左側から案内され、レノ糸穴３を通して回転子１の反対の側に導かれ、空隙１７を通って延び、反対の端部、すなわち図２による図示では右側から、軸受リング２０の脇を通して出される。もう１本のレノ糸４０も同様に、始めは、レノ糸３０がたどる前述した経路のすぐ傍に隣接して平行に延びるが、このレノ糸４０は、レノ糸穴３を通しては導かれずに、回転子１を通り過ぎてレノ糸穴４まで達し、次いでレノ糸穴４に通されて、レノ糸３０と同じ側に再び戻る。ここで、空気軸受の構成は以下のようなものであり、図４による拡大図で見ることができる。
【００１４】
図４で、回転子１は、Ｖ字形の環状軸受溝７を有し、軸受溝７内に、角のある断面形状をもつ軸受リング２０の環状軸受肩部２８が挿入される。軸受肩部２８とＶ字形軸受溝７の間には間隔があり、軸受肩部２８には通気孔２８ａ、２８ｂが提供され、通気孔２８ａ、２８ｂは、Ｖ字形の環状軸受溝７の辺に向けられる。これらの空気穴を通って、圧縮空気が、軸受溝７と、角のある断面形状をもつ軸受肩部２８との間の領域内に達する。圧縮空気管２８ｃを通して空気を供給される通気孔２８ａ、２８ｂは、円周方向に分散して軸受肩部に配置されているので、圧縮空気が軸受溝と軸受肩部との間でエアクッションを形成し、これが回転子を支持する。したがって、ここで、実質的に摩擦のない軸受が得られ、これは、回転子の片側でのレノ糸３０、４０のねじれを解くのに必要な軸受リング内での回転子の回転方向反転を非常に短時間に最小のエネルギー消費で行うことができることを意味する。
【符号の説明】
【００１５】
１  回転子
１０  固定子
３０、４０  レノ糸
２０  軸受リング
７  環状軸受溝
２８  軸受肩部
２８ａ、２８ｂ  圧縮空気供給用の穴
【図１】
2011229371.tif 000003
【図２】
2011229371.tif 000004
【図３】
2011229371.tif 000005
【図４】
2011229371.tif 000006