專利名稱：用于已被改裝的紡紗機或捻線機的驅動設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于紡紗機或捻線機的驅動設備，它包括至少一個配屬于機器部件的一個驅動軸的原始驅動裝置，其可傳遞的驅動力矩由于補充的機器改裝而不再夠用了，其中機器改裝包括了配屬于驅動軸的改型驅動裝置，該裝置具有至少一個已被改型的驅動電機。
背景技術：
在實踐中老舊的紡紗機或捻線機常常通過一種補充的添加或改裝而實現現代化，這總是伴隨著機器功率的增加。例如牽伸機構可以利用一個裝置進行改型，它附帶地可以也紡出包芯紗。或者各個牽伸機構可以用這些裝置來補充，正如它們由DE 100 52 878 A1已知的那樣，并且其目的是在獲得紡紗加捻之前通過其邊緣纖維的側面集合而使尚無捻的纖維須條壓實，以便在最后的鉗口處在加捻之前取消以前所害怕的紡紗三角形。
在對一種紡紗機或捻線機進行一種這樣的補充改裝時，以前的驅動裝置的可傳遞的驅動力矩總是就不夠了。這可能指以前的主驅動電機，指牽伸機構電機或者也指任何什么中間傳動裝置。
業已得知，在一種補充改裝時在一種這樣的情況下要更換這些其功率已經不夠用的驅動裝置，并替換為更強的實施方式。尤其是如果紡紗機或捻線機包含多個受頻率控制的或者已進行轉速調節的原始驅動電機的話(它們在與機器控制裝置相連接的變頻器上被驅動)，那么用一種更強的實施方式來更換就可以不是那么簡單了。機器的變頻器與原始驅動電機的功率相協調，并且此外與機器控制裝置緊密地連接。用更強的電機更換原始驅動電機并在現有的變頻器上運行，這因此是不可能的了。作用于與機器電子控制裝置進行通信的變頻器，然而可能引起紡紗機或捻線機的不可預見的功能故障。因此用一種更強的實施方式來替換原始的變頻器，若沒有機器的控制匹配則實際上是不可能的。
由DE 10142 741 A1已知了一種用于已被改裝的紡紗機或捻線機的驅動設備，在其中原始的驅動設備保持不變，并因此阻止了機器控制裝置的功能故障。設有一個配屬于驅動軸的附加驅動設備，它包含一個受電機電流調節的輔助驅動電機，其最大轉矩如此設定，使得不僅能驅動所述驅動軸，而且傳入總轉矩的大約70％至80％。其余的驅動轉矩通過已有的原始驅動裝置被傳遞到驅動軸上。
這種實施方式然而有以下缺點在驅動軸上所必需的轉矩對于輔助驅動電機的控制裝置來說必須是相對準確地已知的，以便所述由輔助驅動電機傳入的驅動轉矩具有正確的大小。這在此情況下可能尤其是困難的若在驅動軸上所必需的驅動轉矩隨著時間的推移可能發生變化。對于牽伸機構來說，例如由于飛絨和臟物的堆積可能造成驅動軸上所需驅動轉矩的增高。如果所述在輔助驅動電機上所設定的用于支承的轉矩太小的話，那么可能造成原始驅動裝置的過載。若在運行時造成在驅動軸上所需轉矩的減少，那就必須減小輔助驅動電機的轉矩，以便不會使總轉矩突然過高。若由輔助驅動電機傳入的轉矩高于所需的在驅動軸上的轉矩，那么輔助驅動電機單獨驅動所述驅動軸，并試圖使原始驅動裝置加速，也就是說原始驅動裝置試圖對于該輔助驅動電機進行制動。若原始驅動裝置包含有帶有間隙的齒輪，那就造成齒隙反向，這對于所生產的材料可能有負面的影響。在一種牽伸機構驅動裝置中，例如一種齒隙的反向造成在纖維須條中的拉伸誤差。在驅動軸上所需轉矩的減少在牽伸機構中例如可以通過如下途徑來實現使許多加壓架同時地打開并使上羅拉從下羅拉上取走。加壓架的一種這樣的打開通常由操作人員進行，并且很難通過對于輔助驅動電機的控制來加以考慮。
發明內容
本發明的任務是，在改裝一種紡紗機或捻線機時提高可以傳遞到驅動軸上的驅動轉矩，而并沒有已知驅動裝置的所述缺點。
此任務如下來解決原始驅動裝置不再具有傳遞轉矩的、與驅動軸的連接，而且一個轉速傳感器與一個屬于原始驅動裝置的構件相連接，該構件將一個轉速額定值分派給已被改型的驅動電機。
由于原始驅動裝置與驅動軸是分開的，因此確保了原始驅動裝置不能再將轉矩傳遞到驅動軸上。因此也阻止了已被改型的驅動裝置能將一個轉矩傳入到原始驅動裝置中，并試圖使之加速。所述驅動軸單單由配屬于它的改型驅動裝置所驅動，該裝置具有至少一個已被改型的驅動電機。一個轉速傳感器與一個屬于原始驅動裝置的構件、例如原始驅動電機的軸相連接，通過該傳感器使一個轉速額定值分派給該已被改型的驅動電機。機器控制裝置也就是說繼續控制原始驅動電機，就好象根本就沒有進行過改裝過那樣。替代了驅動轉矩，由原始驅動裝置然而只還是使轉速額定值降低。機器改裝設備的轉速傳感器將轉速額定值例如用一個變頻器引向已被改型的驅動電機，從而使改型驅動裝置總是用相同的速度驅動所述驅動軸，正如原始驅動裝置正要做的那樣。因此避免了作用到機器控制裝置里，從而使該控制裝置繼續無故障地工作。
有利的是已被改型的驅動電機具有一個將轉速調節至轉速額定值的轉速調節裝置，該額定值由轉速傳感器來規定。因此就確保了驅動軸無論如何都以要求的轉速來運轉。為此所述已被改型的驅動電機最好配設一個固有的變頻器，通過它可進行轉速調節。
在本發明的設計方案中可能有利的是轉速調節裝置具有一個調節器，其調節特性可以在運行時轉換。因此該調節器可以選作為快速調節器或者選作為緩慢的調節器工作。當紡紗機或捻線機加速時有利的是該調節器具有一種快速的調節特性，因為在加速時所述由轉速傳感器所提供的轉速額定值強烈地發生變化。通過快速的調節特性就保證了改型驅動裝置精確而刻不容緩地跟蹤著轉速額定值的這種強烈的變化。
在運行時在紡紗機或捻線機加速之后可能有利的是將調節器換接至一種緩慢的調節特性，因為這樣的話轉速額定值大概不會變化。如果保持快速的調節特性，那么就會導致所述改型驅動裝置和已被改型的驅動電機的持久的很強烈的負載，這是因為調節器在轉速額定值的最小波動時試圖持久地加速和制動。持續運行中的一種緩慢的調節器減小了在改型驅動裝置中的載荷。
在本發明的設計方案中，在進行機器改裝時——此時原始驅動裝置包含一個變頻器和一個在其上面驅動的受頻率控制的原始驅動電機，此時有利的是用一個較小的電機來替代原始驅動電機。這樣一種驅動電機例如可以是一個磁阻電機。磁阻電機的不利特性在于它在空轉時消耗如同加載時幾乎相同的電流。由于原始驅動電機與驅動軸是分開的，也就沒有省下大量的能量。一個在變頻器上驅動的磁阻電機可以在對于機器控制沒有什么不利影響的情況下很簡單地用一個較小的電機來更換。只是應該注意到，該較小的電機具有如同原始驅動電機同樣的極對數量。較小的電機則在變頻器上以如同在所述原始驅動電機時精確相同的轉速來旋轉。當然該較小的電機比原始驅動電機消耗的能量少得多。用于所述改型驅動裝置已被改型的驅動電機的轉速傳感器現在可以固定在較小電機的軸上，并提供就如同它裝在原始驅動電機的軸上時同樣的信號。所述替代原始驅動電機的較小電機因此按照此專利申請被稱作為“屬于原始驅動裝置的構件”。本發明的目的、也就是說在不對機器控制裝置施加作用和影響的情況下來對于所述改型驅動裝置進行加強的驅動，因此完全實現了。附帶地使能耗得到了最優化。
特別有利的是本發明可應用于牽伸機構驅動設備，其中已被改型的驅動電機與一個設計成牽伸機構供給滾筒的驅動軸相耦合。
本發明的其它優點和特征見以下對一個簡略所示實施例所作的說明。
唯一的附圖表示了用于一個紡紗機牽伸機構的驅動設備。
具體實施例方式
用附圖標記1此處只表示兩個這樣的牽伸機構，它們在本申請中同樣地稱作為機器部件。這樣的牽伸機構1通常由多個羅拉列2，3和4組成，其中在要被紡紗的纖維材料的運輸方向上最后的羅拉列稱作為驅動軸5。此處是指牽伸機構供給滾筒4。
牽伸機構1的羅拉列2，3，4原先由原始驅動裝置6進行驅動，該驅動裝置作為主組成部分包含有原始驅動電機7和8以及傳動裝置9和10。原始驅動電機7通過傳動裝置9驅動兩個羅拉列2和3。原始驅動電機8通過傳動裝置10在原始狀態下與驅動軸5相連，并在機器改裝之前驅動所述牽伸機構供給滾筒4。原始驅動電機7，8與一個由機器控制裝置11所控制的變頻器12連接。變頻器12連接于電源，此處未表示出。
具有這樣的牽伸機構1的紡紗機可以通過改裝而實現現代化，其方法例如通過附帶的成套組件使牽伸機構1擴展，該組件的目的是使已拉伸的、但尚無加捻的纖維須條在獲得紡紗加捻之前進行壓實。這種附加的成套組件13具有加大功率的需要，它可以達到以前的牽伸機構1的功率需求的多倍。
在進行這里所述型式的改裝時，原始驅動裝置6的可傳遞的轉矩對于驅動軸5來說在正常情況下就不夠用了。因此在本發明中設有一個改型的驅動電機14，它在改裝紡紗機時補充裝上，而且它通過改型驅動裝置15、例如象一種齒形皮帶16與驅動軸5相連。
為了避免開頭所述的缺點，使驅動軸5在一個分開位置17處機械地與原始驅動裝置6分開，使該裝置不能再將轉矩傳遞到驅動軸5上。此外還阻止了改型的驅動電機14將有可能多余的轉矩引入到原始驅動裝置6里，并試圖使之加速。
設有一個轉速傳感器18，它與一個屬于原始驅動裝置的構件6相連接，并且它通過一個用虛線表示的控制導線19將一個轉速額定值提供給一個變頻器20，該變頻器與改型的驅動電機14相連。變頻器20又與電源相連，但此處未示出。轉速傳感器18則可以與原始驅動裝置6的各個不同構件相連接。它例如可以如所示那樣與傳動裝置10的輸出軸21相連，但是它也可以例如直接與原始驅動電機8和軸22相連。根據轉速傳感器18的布置，應該在變頻器20里對應于傳動裝置20的速比進行轉速額定值的換算。轉速傳感器18布置在軸22上具有以下優點不再需要傳動裝置10并且可以拆去。因此原始驅動電機8不再負擔傳動裝置10的摩擦損失，而且耗能減少。
原始驅動電機8也就是說實際上為空轉，因為在其軸22上只是固定了轉速傳感器18。在原始驅動裝置6的一種特殊設計方案中可以使驅動設備還進一步地優化。如果原始驅動電機8是一個純粹受頻率控制的電機，例如磁阻電機，那么原始驅動電機8就可以在沒有變頻器12和機器控制裝置11的交替作用和影響的情況下而更換為一個較小的電機。該較小的電機用來替代所述原始驅動電機8，它只需要有如原始驅動電機8同樣的極對數量。若所述代替原始驅動電機8的較小電機以如同原始驅動電機8那樣的精確相同的轉速進行旋轉，那么只消耗原始驅動電機8一小部分的電流。就已被改型的驅動電機14和它的轉速傳感器18來說，不能區分的是所述轉速額定值是由原始驅動電機8產生還是由一個較小的同樣快速旋轉的電機產生。所述用于替代原始驅動電機8的較小電機因此在本專利申請的專業術語中同樣也稱作原始驅動裝置6。其對應于原始驅動電機8軸22的軸同樣也稱為“屬于原始驅動裝置的構件”。
在另外的設計方案中有利的是設有一個調節器23，它可以布置在變頻器20里，并通過控制線路24得到有關已被改型的驅動電機14的實際轉速的信息。在調節器23里進行轉速比較時當然同樣也要考慮到改型驅動裝置15的傳動比。如上所述，調節器23的調節特性可以在運行期間轉換。
在一種紡紗機中，該紡紗機具有多個相互分開的牽伸機構供給滾筒4，它們分別由一個固有的原始驅動電機8來驅動，就象例如在一種立達(Rieter)機器廠(瑞士)的型號為G33的紡紗機中那樣，在本發明的設計方案中可能有利的是只是使一個轉速傳感器18與一個第一牽伸機構供給滾筒4的一個原始驅動裝置6相連，并將轉速額定值通過控制線路19分派給對應于牽伸機構供給滾筒4數量的已被改型的驅動電機14，其中每個驅動電機14分別驅動一個單獨的牽伸機構滾筒4。那么所有原始驅動電機8和傳動裝置10包括所述一個與轉速傳感器18連接的原始驅動裝置6都可以從機器里移走，從而可以節省能耗。此處要注意到如果一個唯一的旋轉傳感器18的同一個轉速額定值被應用于兩個已被改型的驅動電機14(這些電機布置在紡紗機對面端部上，并且從那里各自驅動一個牽伸機構供給滾筒4)，那么所述由轉速傳感器18所提供的轉速額定值的旋轉方向在一個變頻器20處必須翻轉，因為牽伸機構供給滾筒4的驅動方向在機器的對置端上是相反的。除了節省轉速傳感器18之外，在一種這樣的實施形式中確保了所有調節器23以同樣的轉速額定值進行工作。
因為紡紗機G33的原始驅動電機8是磁阻電機，此處同樣也可能有利的是用較小的具有相同極對數量的磁阻電機替代一個或多個原始驅動電機8(如上所述)，以節省能量。較小的磁阻電機就如同原始磁阻電機8時那樣精確地同樣快速地旋轉，而變頻器12并沒“覺察到”更換。此處同樣重要的是已被改型的驅動電機14比原始驅動電機8更強，并且盡管如此可以沒有問題地并且不必作用于機器控制系統地被驅動。
權利要求
1.用于紡紗機或捻線機的驅動設備，它包含著配屬于機器部件(1)至少一個驅動軸(5)的原始驅動裝置(6)，其可傳遞的驅動力矩由于補充的機器改裝而不再夠用了，其中所述機器改裝包含著配屬于驅動軸(5)的改型驅動裝置(15)，該改型驅動裝置具有至少一個已被改型的驅動電機(14)，其特征在于，原始驅動裝置(6)不再具有傳遞轉矩的、與驅動軸(5)的連接；而且一個轉速傳感器(18)與一個屬于原始驅動裝置(6)的構件(21；22)相連接，此構件將一個轉速額定值分派給已被改型的驅動電機(14).
2.按權利要求1所述的驅動設備，其特征在于，所述已被改型的驅動電機(14)具有一種調節至轉速額定值的轉速調節裝置。
3.按權利要求2所述的驅動設備，其特征在于，一個固有的變頻器(20)配置于已被改型的驅動電機(14)，通過該變頻器進行轉速調節。
4.按權利要求2或3所述的驅動設備，其特征在于，轉速調節裝置包含一個調節器(23)，其調節特性可以在運行中轉換。
5.按權利要求4所述的驅動設備，其特征在于，調節器(23)在紡紗機或捻線機加速時具有一種快速的調節特性。
6.按權利要求4或5所述的驅動設備，其特征在于，調節器(23)在紡紗機或捻線機加速之后的運行時具有一種緩慢的調節特性。
7.按權利要求1至6中之一所述的驅動設備，其特征在于，已被改型的驅動電機(14)與一個設計成牽伸機構供給滾筒(4)的驅動軸(5)相耦合。
8.按權利要求7所述的驅動設備，其特征在于，在一個紡紗機或捻線機里存在多個牽伸機構供給滾筒(4)時，這些供給滾筒各自配有包含著單獨的原始驅動電機(8)的原始驅動裝置(6)，每個牽伸機構供給滾筒(4)與一個單獨的已被改型的驅動電機(14)相耦合，其中除了一個之外所有的原始驅動裝置(6)都從紡紗機或捻線機里去除掉，并且只是留下的原始驅動裝置(6)的一個構件(21；22)與一個轉速傳感器(18)相連，其中這一轉速傳感器(18)的轉速額定值分派給了所有已被改型的驅動電機(14)。
全文摘要
用于紡紗機或捻線機的驅動設備具有配屬于至少一個機器部件驅動軸的原始驅動裝置，其可傳遞的驅動力矩由于補充的機器改裝而不再夠用了。所述機器改裝包括了配屬于驅動軸的改型驅動裝置，它具有至少一個改型的驅動電機。原始驅動裝置不再具有傳遞轉矩的、與驅動軸的連接。一個轉速傳感器與一個屬于原始驅動裝置的構件相連，該構件將一個轉速額定值分派給已被改型的驅動電機。所述已被改型的驅動電機最好具有一種調節至轉速額定值的轉速調節。
文檔編號D01H13/00GK1955349SQ200610142470
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月25日 優先權日2005年10月26日
發明者G·沙夫勒, M·伯格曼, K·-H·萊考夫, G·斯塔萊克, P·布蘭肯霍恩 申請人:里特機械公司