(57)【要約】  スピンドル（１０）を有する紡績機においてはモータ（４０）のロータ（３４）はスピンドルの軸（１８）の上でスピンドル上部部分（１１）と軸受装置（４６）との間に位置している。軸受装置（４６）は上方の軸受（５０）と下方の軸受（５２）とを軸（１８）の下方の端部に有している。軸受装置（４６）自体は減衰装置（７０）を介して外側のケーシング（４９）内に固定されている。
2007510074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別モータ式の駆動装置を有する紡績機用のスピンドルであって、モータ（４０）が軸（１８）の上のロータ（３４）とモータケーシング（４２）内のステータ（３６）とから成りかつ紡績巻管（１３）のための保持体であるスピンドル上部部分（１１）と、軸受（５０，５２）を備えた軸受装置（４６）との間に位置しており、この場合、上方の軸受（５０）と下方の軸受（５２）とが軸の下方端部に、特に軸受装置（４６）におけるロータ（３４）の下側に、しかも軸受ケーシング（４８）内に纏められている形式のものにおいて、前記軸受ケーシング（４８）と前記モータケーシング（４２）とが互いに離された少なくとも２個所において弾性的にかつ減衰作用をもって外側のケーシング（４９）内に保持され、前記軸受けケーシング（４８）の端部にて前記スピンドル上部部分（１１）とは反対側で支持体（７６）が取付けられており、該支持体（７６）の端部に前記保持体が、特に減衰作用を伴って取付けられていることを特徴とする、紡績機のためのスピンドル。
【請求項２】
前記軸受ケーシング（４８）と前記電動機ケーシング（４２）とが纏められており、つまり統一的なケーシングを形成している、請求項１記載のスピンドル。
【請求項３】
前記ケーシング（４２，４８）と前記外側のケーシング（４９）との間に減衰部材（７２，７１ａ，７１）、有利にはリング状のゴム弾性的なエレメントを有している、請求項１又は２記載のスピンドル。
【請求項４】
前記軸受ケーシング（４８）と前記外側のケーシング（４９）との間に別の減衰部材（７０）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項５】
前記保持体（７１）が調節リングとして構成され、該調節リングが前記外側のケーシング（４９）内に位置する、半径方向に移動可能な調節エレメント（７９）によって保持されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項６】
別の減衰部材、特に第１の軸受減衰装置（９０）と第２の軸受減衰装置（９２）とを有し、該両減衰装置（９０），（９２）が前記軸受（５０，５２）と前記軸受ケーシング（４８）との間に位置している、請求項１から５までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項７】
前記外側のケーシング（４９）の内部で前記軸受ケーシング（４８）の半径方向位置を調節するために調節エレメント（７９）、特に前記外側のケーシングの外周に分配された３つのエレメント、有利にはねじが設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項８】
運転回転数で第１の曲げ臨界固有周波数の上側の回転数が達成されるように前記軸（１８）とロータ（３４）との寸法が設定されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項９】
運転回転数で第１の曲げ臨界的な固有周波数の上側の回転数が達成されるように前記軸（１８）と前記ロータ（３４）との寸法が設定されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１０】
前記軸受ケーシング（４８）がベースプレート（５４）を介して前記支持体（７６）のフランジ（５５ａ）に結合手段を介して結合されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１１】
油溜め−芯体−潤滑装置（６２）を有し、油溜め（５８）とスピンドル（１０）の軸受（５０及び５２）間の油ストック（６０）との間には油を吸上げる芯体（６０ａ）が延在している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１２】
前記油ストック（６０）が前記軸受（５０もしくは５２）に向かって下方のオイルスペンダ（６６）と上方のオイルスペンダ（６４）によって制限されており、該両オイルスペンダ（６６，６４）が油通過性である、請求項３又は４記載のスピンドル。
【請求項１３】
糸保持体を回転可能に支承するためのスピンドル（１０）であって、駆動装置（４０）と結合された軸（１８）を有し、前記軸（１８）の上端にヘッド部分（１２）が位置し、該ヘッド部分（１２）から前記駆動装置（４０）に向かって若干の間隔をおいてフット部分（１４）が位置し、該ヘッド部分（１２）と該フット部分（１４）とが、糸を巻付けることのできる紡績巻管（１３）を受容するために構成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１４】
前記ヘッド部分（１２）と前記フット部分（１４）との間に、これらの部分の上に固定されたスピンドル管（１６）が前記軸（１８）に対し同心的に位置し、該スピンドル管（１６）の上に紡績巻管（１３）が差嵌め可能である、請求項１３記載のスピンドル。
【請求項１５】
リングフレーム（８４）の下側に、当該スピンドル（１０）と前記外側のケーシング（４９）とを取囲む管（８８）が配置されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１６】
スピンドルモータ（４０）が電気的な整流装置を有する、直流が供給されるモータである、請求項１から１５までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１７】
前記モータが負荷の低下もしくは過小負荷を認知する手段と当該モータ（４０）を停止させるためと中央制御装置に告げるための手段とが設けられている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１８】
スピンドル（１０）のモータ（４０）がバスシステムを介して中央の制御装置に接続されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項１９】
各スピンドルモータがアドレスを有し、各モータが中央の制御装置により制御可能であり、モータの運転状態がバスを介して中央の制御装置に呼出し可能である、請求項１から１８までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２０】
前記軸受（５０，５２）が有利には転がり軸受、特に球軸受として構成され、転動体が軸（１８）の上を直接転動する、請求項１から１９までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２１】
フット部分（１４）に当付けられた糸をクランプするために、スピンドル上部部分（１１）の領域にある、アンダワインディングクラウンを有するフット部分に、その下にある移動可能なクランプスリーブ（２４）が配属されており、この場合、前記クランプスリーブ（２４）がばね（２６）の作用に抗してスピンドル（１０）の軸方向にフット部分（１４）から離れるように移動可能である、請求項１から２０までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２２】
減衰部材（７２）がゴム弾性的なエレメントとして構成されている、請求項１から２１までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２３】
単数又は複数のスピンドル（１０）のために１つの電子構造グループが配置され、該電子構造グループが周波数調節器と該構造グループ（６８）のためのスイッチを有し、この場合、単数又は複数のモータ（４０）が前記構造グループ（６８）で切換え可能である、請求項１から２２までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２４】
モータ（４０）を制御するための電子構造グループ（６８）に無接触で働くスイッチが設けられ、該電子構造グループ（６８）が遠隔操作によって制御可能に構成されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２５】
前記軸（１８）に対し同軸に配置された構成部分が深絞り薄板部分として又は鋳造部分として構成されており、スピンドル（１０）と協働するリングフレーム（８４）がその下側に管（８８）を有し、該管（８８）がモータ（４０）の外径よりも大きな内径を有している、請求項１から２４までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２６】
前記ロータ（３４）の前記軸受装置（４６）とは反対側にて、軸（１８）の上方端部が紡績巻管（１３）を受容するためにスピンドル上部部分（１１）として構成されている、請求項１から２５までのいずれか１項記載のスピンドル。
【請求項２７】
請求項１から請求項２６までのいずれか１項記載のスピンドルを有する紡績機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の上位概念に記載した紡績機のためのスピンドル並びに紡績機に関する。
【０００２】
ドイツ国特許出願ＤＥ３３３６５７７号明細書によれば個別モータ式のスピンドル駆動装置であって、電気モータのロータが坐着している軸ジャーナルが回転部分にプレス嵌めされており、軸ジャーナル端部が内実である円錐形のスピンドル上部部分内に位置し、該スピンドル上部部分が紡績巻管を受容するために用いられている形式のものが公知である。このような配置では約２５０００回転／分までのスピンドル回転数を達成することができる。
【０００３】
ヨーロッパ特許出願ＥＰ１１５６１４１Ａ１号明細書によれば電気的なロータを有するスピンドルモータの軸受ケーシングを一個所で弾性的に支承して、内部に電気モータのステータも位置するケーシング内に配置することが公知である。この構成ユニットは全体として紡績機のいわゆるスピンドルベンチの上に取付けられることができる。
【０００４】
２５０００回転／分の回転数を越える回転数で運転されるスピンドル駆動装置においては、スピンドルロータとそれを取囲む部分とを単に、振動が減衰されるように支承するのでは要求に応えるには不十分である。したがって本発明の課題はスピンドルロータのための振動減衰を改善しかつ運転条件に適合させることである。
【０００５】
ドイツ国特許出願ＤＥ４１４２７０７号明細書によれば、個別モータ式の駆動装置を有する該当形式のスピンドルについて記述されている。この場合には電動機構造でしばしば使用されているような一般的な配置を有し、ステータと内部に位置するロータと、ロータもしくはステータの両側にある２つの支承シールドから成り、該支承シールドが中心にてスピンドル軸を軸受で支持しかつ外周にてステータケーシングに結合されている。
【０００６】
この構造は単個部分の製作と組み立てとに関して面倒である。さらにロータによって分離された軸受に１つの潤滑システムで潤滑剤を供給することはできない。したがって軸受に複数の導管を有する中央の潤滑システムによって潤滑剤が供給されないと、軸受を永久潤滑することが必要である。
【０００７】
さらに本発明の別の課題は個別モータ式の駆動装置のために、コスト的に好適な構成を見い出すことである。さらに配置は、スピンドルロータが他の紡績機構に簡単に調節可能であるように選択したい。
【０００８】
本発明の目的は独立請求項の特徴を有する配置によって達成された。従属請求項は有利な構成に関するものである。
【０００９】
本発明に従って構成されたスピンドルは小さな慣性モーメントを有し、ロータの曲げ振動は十分に減衰される。
【００１０】
本発明は個別モータ式駆動装置を備えたスピンドルを有する紡績機であって、モータが軸の上にあるロータとモータケーシング内にあるステータとから成り、複数の軸受を有し、上側の軸受と下側の軸受とが軸の下端部において、特にロータの下側で軸受装置にて纏められておりかつ軸受ケーシングを有している形式のものにおいて、軸受ケーシングとモータケーシングとが互いに分離させられた少なくとも２個所で弾性的にかつ減衰作用をもって外側のケーシング内に保持されていることを特徴としている。
【００１１】
前記紡績機は軸受ケーシングとモータケーシングとが纏められていることを特徴としている。
【００１２】
又、前記紡績機はリング状のゴム弾性的なエレメントとして構成された減衰部材を特徴としている。
【００１３】
又、紡績機は軸受ケーシングと外側のケーシングとの間の別の減衰部材を特徴としている。
【００１４】
又、紡績機は軸受ケーシングの一端に１つの支持部材が取付けられ、該支持部材の端部に保持体が、特に減衰作用を伴って取付けられていることを特徴としている。
【００１５】
又、紡績機は、保持体が調節リングとして構成され、該調節リングが外側のケーシング内に位置する調節部材によって保持されていることを特徴としている。
【００１６】
又、紡績機は別の減衰部材、特に第１の軸受減衰装置と第２の軸受減衰装置とを特徴としている。該軸受減衰装置の減衰部材は軸受と軸受ケーシングとの間に位置している。
【００１７】
又、紡績機は調節部材、特に外側のケーシングの外周に分配された３つの部材、有利にはねじを有し、該部材で外側のケーシングの内部における軸受ケーシングの半径方向の位置が調節可能であることを特徴としている。
【００１８】
又、紡績機は運転回転数で、第１の曲げ臨界固有周波数の上側の回転数が達成されるように軸とロータとの寸法が設定されていることを特徴としている。
【００１９】
又、紡績機は、軸受ケーシングがベースプレートを介し支持部材のフランジに結合手段を介して結合されている。
【００２０】
以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。図面は個別モータ式に駆動される本発明のスピンドルの概略的な部分断面図である。
【００２１】
軸１８はその下端部にて下方の軸受５２と上方の軸受５０とによって保持されている。両軸受５２と５０は有利には転がり軸受として、特に球軸受として構成されている。両軸受５２と５０は軸受ケーシング４８内に位置し、該軸受ケーシング４８はベースプレート５４によって保持されている。軸１８の上には上方の軸受５０の上側にモータ４０のロータ３４がある。該ロータ３４はモータケーシング４２内のステータ３６により取囲まれている。モータケーシング４２と軸受ケーシング４８との間にはセンタリングスリーブ４４が配置されている。さらにモータケーシング４８は油溜め５８のためのケーシングとして役立つベースプレート５４に中心的に結合されている。ロータ３４の上側にはこれから間隔をおいてフット部分１４があり、さらに軸１８の上端にはヘッド部分１２がある。この場合、フット部分１４とヘッド部分１２とは軸１８と同軸的なスピンドル管１６を介して結合されている。このスピンドル管１６は紡績巻管１３を受容するために役立つ。紡績巻管１３には紡績プロセスの間に糸が巻付けられる。ヘッド部分１２内には図示されていない紡績巻管のためのクランプ部分２０が例えば０リングとして構成されている。スピンドル１０はスピンドル管なしで構成されることもできる。この場合には紡績巻管１３は直接ヘッド部分もしくはフット部分によりセンタリングされかつ保持されることができる。
【００２２】
フット部分１４には歯付き円板３２（リング紡績機の場合にはアンダワインディングクラウンとも呼ばれる）が位置している。この歯付き円板３２はクランプスリーブ２４の上方のフランジ３０と協働し、アンダワインディング部分１５の領域でフット部分１４に当て付けられた糸を不動に挟持する。クランプスリーブ２４を作動するためには有利にはリング紡績機のリングフレーム８４が用いられる。該リングフレーム８４の上にはリング８６が固定されており、リングフレーム８４がクランプスリーブ２４の下方のフランジ２８に押付けられる最下位置にあると、これによってクランプスリーブ２４はばね２６の作用に抗して軸方向で歯付き円板３２から押し離される。クランプスリーブ２４は上方端部でフット部分１４と結合されているスピンドルスリーブ２２の上で案内されている。スピンドル１０の軸受装置４６には油溜め−芯体−潤滑装置５５によって油溜め５８から芯体６０ａを介して潤滑剤が供給される。油溜め５８から潤滑剤は芯体により上方の軸受５０と下方の軸受５２との間のクッション６０に搬送される。吸収性の材料、例えばフォーム材から成るクッション６０は上方の軸受５０と下方の軸受５２との間に延在している。それぞれ軸受に５０，５２に向かって油貯蔵装置６２の上方端部には上方のスペンダ６４もしくは下方のスペンダ６６があり、該スペンダ６４，６６は油貯蔵装置６２からの潤滑剤の過剰な流出を阻止する。スペンダ６４，６６は軸受５０，５２と油貯蔵装置６２との間の充填グリースとして構成されていることができる。油液面５６は下方の軸受５２の回転する部分の下側に位置していなければならない。図１からは下方の軸受５２もしくは上方の軸受５０の転動体が軸１８の表面上を直接転動し、軸１８が下方の軸受５２からヘッド部分１２まで一貫して延びていることが明らかである。
【００２３】
軸受５０，５２はモータ４０のロータ３４からできるだけ離されて配置され、軸受５０，５２が磁化された部分の不都合な影響を受けないようになっていると有利である。軸受５０，５２はロータ３４を磁化した後軸１８に取付ける必要がある。軸受５０，５２は電流を阻止するために導電性ではない転動体、例えばセラミック球（ハイブリッド）を備えていることができる。
【００２４】
モータケーシング４２と軸受ケーシング４８との下側（この場合には両者は１つのユニットを形成することができる）もしくはベースプレート５４の下側においては減衰部材７１と場合によっては減衰部材７０とが支持体７６に前記ケーシングが減衰部材を介して外側のケーシング４９に支えられるように配置されている。ケーシングと減衰部材７１との間の間隔には電子構造グループ６８が配置されている。支持体７６の下端部における減衰部材７１に対して付加的に、支持体７６の端部から離して別の下方の減衰部材７０を設けることが合目的的である。支持体７６はその下方の保持体と共に軸受ケーシング内にてその上にある部分を目標位置に、少なくとも軸１８に対して横方向に又はその長手方向に保持する。上では軸受ケーシング４８と該軸受ケーシング４８と結合されたモータケーシング４２とが別の案内もしくは減衰部材７２によって外側のケーシング４９内に保持される。この外側のケーシング４９は前記減衰部材を受容するための肩７３を有している。減衰部材７０もしくは７２のためにはゴム弾性的な部材（例えばＶｕｌｋｏｌｌａｎ）、有利にはリング状の部材が使用される。装置全体はスピンドルベンチ７４の上に配置される。
【００２５】
付加的な減衰部材７１ａは軸受装置４６を外側のケーシング４９に対し支えることができる。この減衰部材７１ａは境界を接する部分を有する支持体７６に対し選択的に設けることもできる。
【００２６】
ステータはケーブルビーム８２を介して電子構造グループ６８と接続されている。電子構造グループ６８からは電流供給部への接続、例えば周波数変換器又は電子構造グループのためのスイッチへの接続を形成することができる。モータ４０を接続・遮断するためには無接触で働くスイッチが電子構造グループ６８内に設けられていることができる。このスイッチは操作員の手中の遠隔操作装置によって作動することができる。電子構造グループ６８への電気的な供給のためには直流給電レールを用いることができる。
【００２７】
直流を周波数の変化する交流に変換するためには唯一の周波数調整器を有する１つの個別の電子構造グループ６８が１つの紡績機内部に並んで位置する複数のモータ４０に配属されることができる。これにより製造費用は著しく好ましいものとなる。
【００２８】
軸１８の上部部分とフット部分１４とヘッド部分１２とスピンドル管１６とから形成されたスピンドル上部部分は慣性モーメントが小さいことで優れている。軸１８に対し同軸に配置されたスピンドル１０の構成部分は大部分深絞りもしくは打抜き薄板部分として構成されることができる。例えばスピンドル管１６、クランプスリーブ２４、スピンドルスリーブ２２、モータケーシング４２、支持リング４４、軸受ケーシング４８、さらにはベースプレート５４、フット部分１４及びヘッド部分１２。モータケーシング４２、軸受ケーシング４８又はフット部分１４のためには材料として鋳造材料も考えられる。スピンドルベンチ７４は有利には鋼板から製造される。
【００２９】
リングフレーム８４の下側にはモータケーシング４２の外径よりも大きい内径を有する管８８が配置されている。管８８はリングフレーム８４が最上位置にてヘッド部分１２の高さにあると、スピンドル上部部分１１の全長に亙ってクランプ２４まで延びていると有利である。
【００３０】
管８８は第１に、個別に並んで位置する紡績部位を相互に遮蔽し、スピンドル１０によって形成されたスピンドル１０の周囲を流れる空気を管８８内部の空間に減じ、モータ４０の所要出力を小さく保つ働きを有している。
【００３１】
モータ４０は有利には電気モータとして、つまり電子的な整流装置を有する直流モータとして構成されている。モータ４０には負荷低下もしくは過小負荷、例えば糸切れ又は紡績巻管１３が存在しない場合の過小負荷を検知する手段とモータを自動的に遮断しかつ負荷低下を中央の制御装置に告知する手段とを有している。中央の制御装置は例えばバスシステムを介入してスピンドルモータ４０に接続されている。この場合、各スピンドルモータは固有のアドレスを有し、モータの運転状態はバスを介して中央の制御装置に伝達される。
【００３２】
軸１８とその上にある部分の寸法はスピンドル１０が平常運動で、第１の曲げ臨界回転数の上側の回転数で回転するように選択されている。
【００３３】
軸受５０，５２が軸１８の下端部にて軸受ケーシング４８内に配置されていることに基づき、スピンドル１０は不可避のアンバランスに基づき歳差運動を行なうジャイロスコープのような動作を行なう。これは減衰部材７１と７２もしくは付加的な減衰部材７０によって可能になる。軸受５０，５２における軸受遊びはできるだけ小さく選ばれる必要がある。
【００３４】
軸受５０，５２と軸受ケーシングとの間の支持リング４４には別の弾性的な減衰部材９０，９２が配置されていることができる。
【００３５】
好適な製造価格で本発明に従って製作されたスピンドル１０は６００００ｒ／ｍｉｎを越えるまでの回転数に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による単個モータで駆動されるスピンドルの概略的な部分断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１０  スピンドル
１１  スピンドル上部部分
１２  ヘッド部分
１３  紡績巻管
１４  フット部分
１６  スピンドル管
１８  軸
２０  クランプ部分
２２  スピンドルスリーブ
２４  クランプスリーブ
２６  ばね
２８  フランジ
３２  歯付き円板
３４  ロータ
３６  ステータ
４０  モータ
４２  モータケーシング
４４  センタリングスリーブ
４６  軸受装置
４８  軸受ケーシング
４９  外側ケーシング
５０  軸受
５２  軸受
５４  ベースプレート
５６  油液面
５８  油溜め
６０  クッション
６２  油溜め−芯体−潤滑装置
６４  スペンダ
６６  スペンダ
６８  電子構造グループ
７０  減衰部材
７１  減衰部材
７２  減衰部材
７３  肩
７４  スピンドルベンチ
７６  支持体
７９  調節エレメント
８４  リングフレーム
８８  管
９０  減衰部材
９２  減衰部材
【図１】
2007510074.tif 000003
【国際調査報告】
2007510074.tif 000004
2007510074.tif 000005
2007510074.tif 000006
2007510074.tif 000007
2007510074.tif 000008
2007510074.tif 000009
2007510074.tif 000010
2007510074.tif 000011
2007510074.tif 000012