专利名称：用于已被改装的纺纱机或捻线机的驱动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于纺纱机或捻线机的驱动设备，它包括至少一个配属于机器部件的一个驱动轴的原始驱动装置，其可传递的驱动力矩由于补充的机器改装而不再够用了，其中机器改装包括了配属于驱动轴的改型驱动装置，该装置具有至少一个已被改型的驱动电机。
背景技术：
在实践中老旧的纺纱机或捻线机常常通过一种补充的添加或改装而实现现代化，这总是伴随着机器功率的增加。例如牵伸机构可以利用一个装置进行改型，它附带地可以也纺出包芯纱。或者各个牵伸机构可以用这些装置来补充，正如它们由DE 100 52 878 A1已知的那样，并且其目的是在获得纺纱加捻之前通过其边缘纤维的侧面集合而使尚无捻的纤维须条压实，以便在最后的钳口处在加捻之前取消以前所害怕的纺纱三角形。
在对一种纺纱机或捻线机进行一种这样的补充改装时，以前的驱动装置的可传递的驱动力矩总是就不够了。这可能指以前的主驱动电机，指牵伸机构电机或者也指任何什么中间传动装置。
业已得知，在一种补充改装时在一种这样的情况下要更换这些其功率已经不够用的驱动装置，并替换为更强的实施方式。尤其是如果纺纱机或捻线机包含多个受频率控制的或者已进行转速调节的原始驱动电机的话(它们在与机器控制装置相连接的变频器上被驱动)，那么用一种更强的实施方式来更换就可以不是那么简单了。机器的变频器与原始驱动电机的功率相协调，并且此外与机器控制装置紧密地连接。用更强的电机更换原始驱动电机并在现有的变频器上运行，这因此是不可能的了。作用于与机器电子控制装置进行通信的变频器，然而可能引起纺纱机或捻线机的不可预见的功能故障。因此用一种更强的实施方式来替换原始的变频器，若没有机器的控制匹配则实际上是不可能的。
由DE 10142 741 A1已知了一种用于已被改装的纺纱机或捻线机的驱动设备，在其中原始的驱动设备保持不变，并因此阻止了机器控制装置的功能故障。设有一个配属于驱动轴的附加驱动设备，它包含一个受电机电流调节的辅助驱动电机，其最大转矩如此设定，使得不仅能驱动所述驱动轴，而且传入总转矩的大约70％至80％。其余的驱动转矩通过已有的原始驱动装置被传递到驱动轴上。
这种实施方式然而有以下缺点在驱动轴上所必需的转矩对于辅助驱动电机的控制装置来说必须是相对准确地已知的，以便所述由辅助驱动电机传入的驱动转矩具有正确的大小。这在此情况下可能尤其是困难的若在驱动轴上所必需的驱动转矩随着时间的推移可能发生变化。对于牵伸机构来说，例如由于飞绒和脏物的堆积可能造成驱动轴上所需驱动转矩的增高。如果所述在辅助驱动电机上所设定的用于支承的转矩太小的话，那么可能造成原始驱动装置的过载。若在运行时造成在驱动轴上所需转矩的减少，那就必须减小辅助驱动电机的转矩，以便不会使总转矩突然过高。若由辅助驱动电机传入的转矩高于所需的在驱动轴上的转矩，那么辅助驱动电机单独驱动所述驱动轴，并试图使原始驱动装置加速，也就是说原始驱动装置试图对于该辅助驱动电机进行制动。若原始驱动装置包含有带有间隙的齿轮，那就造成齿隙反向，这对于所生产的材料可能有负面的影响。在一种牵伸机构驱动装置中，例如一种齿隙的反向造成在纤维须条中的拉伸误差。在驱动轴上所需转矩的减少在牵伸机构中例如可以通过如下途径来实现使许多加压架同时地打开并使上罗拉从下罗拉上取走。加压架的一种这样的打开通常由操作人员进行，并且很难通过对于辅助驱动电机的控制来加以考虑。
发明内容
本发明的任务是，在改装一种纺纱机或捻线机时提高可以传递到驱动轴上的驱动转矩，而并没有已知驱动装置的所述缺点。
此任务如下来解决原始驱动装置不再具有传递转矩的、与驱动轴的连接，而且一个转速传感器与一个属于原始驱动装置的构件相连接，该构件将一个转速额定值分派给已被改型的驱动电机。
由于原始驱动装置与驱动轴是分开的，因此确保了原始驱动装置不能再将转矩传递到驱动轴上。因此也阻止了已被改型的驱动装置能将一个转矩传入到原始驱动装置中，并试图使之加速。所述驱动轴单单由配属于它的改型驱动装置所驱动，该装置具有至少一个已被改型的驱动电机。一个转速传感器与一个属于原始驱动装置的构件、例如原始驱动电机的轴相连接，通过该传感器使一个转速额定值分派给该已被改型的驱动电机。机器控制装置也就是说继续控制原始驱动电机，就好象根本就没有进行过改装过那样。替代了驱动转矩，由原始驱动装置然而只还是使转速额定值降低。机器改装设备的转速传感器将转速额定值例如用一个变频器引向已被改型的驱动电机，从而使改型驱动装置总是用相同的速度驱动所述驱动轴，正如原始驱动装置正要做的那样。因此避免了作用到机器控制装置里，从而使该控制装置继续无故障地工作。
有利的是已被改型的驱动电机具有一个将转速调节至转速额定值的转速调节装置，该额定值由转速传感器来规定。因此就确保了驱动轴无论如何都以要求的转速来运转。为此所述已被改型的驱动电机最好配设一个固有的变频器，通过它可进行转速调节。
在本发明的设计方案中可能有利的是转速调节装置具有一个调节器，其调节特性可以在运行时转换。因此该调节器可以选作为快速调节器或者选作为缓慢的调节器工作。当纺纱机或捻线机加速时有利的是该调节器具有一种快速的调节特性，因为在加速时所述由转速传感器所提供的转速额定值强烈地发生变化。通过快速的调节特性就保证了改型驱动装置精确而刻不容缓地跟踪着转速额定值的这种强烈的变化。
在运行时在纺纱机或捻线机加速之后可能有利的是将调节器换接至一种缓慢的调节特性，因为这样的话转速额定值大概不会变化。如果保持快速的调节特性，那么就会导致所述改型驱动装置和已被改型的驱动电机的持久的很强烈的负载，这是因为调节器在转速额定值的最小波动时试图持久地加速和制动。持续运行中的一种缓慢的调节器减小了在改型驱动装置中的载荷。
在本发明的设计方案中，在进行机器改装时——此时原始驱动装置包含一个变频器和一个在其上面驱动的受频率控制的原始驱动电机，此时有利的是用一个较小的电机来替代原始驱动电机。这样一种驱动电机例如可以是一个磁阻电机。磁阻电机的不利特性在于它在空转时消耗如同加载时几乎相同的电流。由于原始驱动电机与驱动轴是分开的，也就没有省下大量的能量。一个在变频器上驱动的磁阻电机可以在对于机器控制没有什么不利影响的情况下很简单地用一个较小的电机来更换。只是应该注意到，该较小的电机具有如同原始驱动电机同样的极对数量。较小的电机则在变频器上以如同在所述原始驱动电机时精确相同的转速来旋转。当然该较小的电机比原始驱动电机消耗的能量少得多。用于所述改型驱动装置已被改型的驱动电机的转速传感器现在可以固定在较小电机的轴上，并提供就如同它装在原始驱动电机的轴上时同样的信号。所述替代原始驱动电机的较小电机因此按照此专利申请被称作为“属于原始驱动装置的构件”。本发明的目的、也就是说在不对机器控制装置施加作用和影响的情况下来对于所述改型驱动装置进行加强的驱动，因此完全实现了。附带地使能耗得到了最优化。
特别有利的是本发明可应用于牵伸机构驱动设备，其中已被改型的驱动电机与一个设计成牵伸机构供给滚筒的驱动轴相耦合。
本发明的其它优点和特征见以下对一个简略所示实施例所作的说明。
唯一的附图表示了用于一个纺纱机牵伸机构的驱动设备。
具体实施例方式
用附图标记1此处只表示两个这样的牵伸机构，它们在本申请中同样地称作为机器部件。这样的牵伸机构1通常由多个罗拉列2，3和4组成，其中在要被纺纱的纤维材料的运输方向上最后的罗拉列称作为驱动轴5。此处是指牵伸机构供给滚筒4。
牵伸机构1的罗拉列2，3，4原先由原始驱动装置6进行驱动，该驱动装置作为主组成部分包含有原始驱动电机7和8以及传动装置9和10。原始驱动电机7通过传动装置9驱动两个罗拉列2和3。原始驱动电机8通过传动装置10在原始状态下与驱动轴5相连，并在机器改装之前驱动所述牵伸机构供给滚筒4。原始驱动电机7，8与一个由机器控制装置11所控制的变频器12连接。变频器12连接于电源，此处未表示出。
具有这样的牵伸机构1的纺纱机可以通过改装而实现现代化，其方法例如通过附带的成套组件使牵伸机构1扩展，该组件的目的是使已拉伸的、但尚无加捻的纤维须条在获得纺纱加捻之前进行压实。这种附加的成套组件13具有加大功率的需要，它可以达到以前的牵伸机构1的功率需求的多倍。
在进行这里所述型式的改装时，原始驱动装置6的可传递的转矩对于驱动轴5来说在正常情况下就不够用了。因此在本发明中设有一个改型的驱动电机14，它在改装纺纱机时补充装上，而且它通过改型驱动装置15、例如象一种齿形皮带16与驱动轴5相连。
为了避免开头所述的缺点，使驱动轴5在一个分开位置17处机械地与原始驱动装置6分开，使该装置不能再将转矩传递到驱动轴5上。此外还阻止了改型的驱动电机14将有可能多余的转矩引入到原始驱动装置6里，并试图使之加速。
设有一个转速传感器18，它与一个属于原始驱动装置的构件6相连接，并且它通过一个用虚线表示的控制导线19将一个转速额定值提供给一个变频器20，该变频器与改型的驱动电机14相连。变频器20又与电源相连，但此处未示出。转速传感器18则可以与原始驱动装置6的各个不同构件相连接。它例如可以如所示那样与传动装置10的输出轴21相连，但是它也可以例如直接与原始驱动电机8和轴22相连。根据转速传感器18的布置，应该在变频器20里对应于传动装置20的速比进行转速额定值的换算。转速传感器18布置在轴22上具有以下优点不再需要传动装置10并且可以拆去。因此原始驱动电机8不再负担传动装置10的摩擦损失，而且耗能减少。
原始驱动电机8也就是说实际上为空转，因为在其轴22上只是固定了转速传感器18。在原始驱动装置6的一种特殊设计方案中可以使驱动设备还进一步地优化。如果原始驱动电机8是一个纯粹受频率控制的电机，例如磁阻电机，那么原始驱动电机8就可以在没有变频器12和机器控制装置11的交替作用和影响的情况下而更换为一个较小的电机。该较小的电机用来替代所述原始驱动电机8，它只需要有如原始驱动电机8同样的极对数量。若所述代替原始驱动电机8的较小电机以如同原始驱动电机8那样的精确相同的转速进行旋转，那么只消耗原始驱动电机8一小部分的电流。就已被改型的驱动电机14和它的转速传感器18来说，不能区分的是所述转速额定值是由原始驱动电机8产生还是由一个较小的同样快速旋转的电机产生。所述用于替代原始驱动电机8的较小电机因此在本专利申请的专业术语中同样也称作原始驱动装置6。其对应于原始驱动电机8轴22的轴同样也称为“属于原始驱动装置的构件”。
在另外的设计方案中有利的是设有一个调节器23，它可以布置在变频器20里，并通过控制线路24得到有关已被改型的驱动电机14的实际转速的信息。在调节器23里进行转速比较时当然同样也要考虑到改型驱动装置15的传动比。如上所述，调节器23的调节特性可以在运行期间转换。
在一种纺纱机中，该纺纱机具有多个相互分开的牵伸机构供给滚筒4，它们分别由一个固有的原始驱动电机8来驱动，就象例如在一种立达(Rieter)机器厂(瑞士)的型号为G33的纺纱机中那样，在本发明的设计方案中可能有利的是只是使一个转速传感器18与一个第一牵伸机构供给滚筒4的一个原始驱动装置6相连，并将转速额定值通过控制线路19分派给对应于牵伸机构供给滚筒4数量的已被改型的驱动电机14，其中每个驱动电机14分别驱动一个单独的牵伸机构滚筒4。那么所有原始驱动电机8和传动装置10包括所述一个与转速传感器18连接的原始驱动装置6都可以从机器里移走，从而可以节省能耗。此处要注意到如果一个唯一的旋转传感器18的同一个转速额定值被应用于两个已被改型的驱动电机14(这些电机布置在纺纱机对面端部上，并且从那里各自驱动一个牵伸机构供给滚筒4)，那么所述由转速传感器18所提供的转速额定值的旋转方向在一个变频器20处必须翻转，因为牵伸机构供给滚筒4的驱动方向在机器的对置端上是相反的。除了节省转速传感器18之外，在一种这样的实施形式中确保了所有调节器23以同样的转速额定值进行工作。
因为纺纱机G33的原始驱动电机8是磁阻电机，此处同样也可能有利的是用较小的具有相同极对数量的磁阻电机替代一个或多个原始驱动电机8(如上所述)，以节省能量。较小的磁阻电机就如同原始磁阻电机8时那样精确地同样快速地旋转，而变频器12并没“觉察到”更换。此处同样重要的是已被改型的驱动电机14比原始驱动电机8更强，并且尽管如此可以没有问题地并且不必作用于机器控制系统地被驱动。
权利要求
1.用于纺纱机或捻线机的驱动设备，它包含着配属于机器部件(1)至少一个驱动轴(5)的原始驱动装置(6)，其可传递的驱动力矩由于补充的机器改装而不再够用了，其中所述机器改装包含着配属于驱动轴(5)的改型驱动装置(15)，该改型驱动装置具有至少一个已被改型的驱动电机(14)，其特征在于，原始驱动装置(6)不再具有传递转矩的、与驱动轴(5)的连接；而且一个转速传感器(18)与一个属于原始驱动装置(6)的构件(21；22)相连接，此构件将一个转速额定值分派给已被改型的驱动电机(14).
2.按权利要求1所述的驱动设备，其特征在于，所述已被改型的驱动电机(14)具有一种调节至转速额定值的转速调节装置。
3.按权利要求2所述的驱动设备，其特征在于，一个固有的变频器(20)配置于已被改型的驱动电机(14)，通过该变频器进行转速调节。
4.按权利要求2或3所述的驱动设备，其特征在于，转速调节装置包含一个调节器(23)，其调节特性可以在运行中转换。
5.按权利要求4所述的驱动设备，其特征在于，调节器(23)在纺纱机或捻线机加速时具有一种快速的调节特性。
6.按权利要求4或5所述的驱动设备，其特征在于，调节器(23)在纺纱机或捻线机加速之后的运行时具有一种缓慢的调节特性。
7.按权利要求1至6中之一所述的驱动设备，其特征在于，已被改型的驱动电机(14)与一个设计成牵伸机构供给滚筒(4)的驱动轴(5)相耦合。
8.按权利要求7所述的驱动设备，其特征在于，在一个纺纱机或捻线机里存在多个牵伸机构供给滚筒(4)时，这些供给滚筒各自配有包含着单独的原始驱动电机(8)的原始驱动装置(6)，每个牵伸机构供给滚筒(4)与一个单独的已被改型的驱动电机(14)相耦合，其中除了一个之外所有的原始驱动装置(6)都从纺纱机或捻线机里去除掉，并且只是留下的原始驱动装置(6)的一个构件(21；22)与一个转速传感器(18)相连，其中这一转速传感器(18)的转速额定值分派给了所有已被改型的驱动电机(14)。
全文摘要
用于纺纱机或捻线机的驱动设备具有配属于至少一个机器部件驱动轴的原始驱动装置，其可传递的驱动力矩由于补充的机器改装而不再够用了。所述机器改装包括了配属于驱动轴的改型驱动装置，它具有至少一个改型的驱动电机。原始驱动装置不再具有传递转矩的、与驱动轴的连接。一个转速传感器与一个属于原始驱动装置的构件相连，该构件将一个转速额定值分派给已被改型的驱动电机。所述已被改型的驱动电机最好具有一种调节至转速额定值的转速调节。
文档编号D01H13/00GK1955349SQ200610142470
公开日2007年5月2日 申请日期2006年10月25日 优先权日2005年10月26日
发明者G·沙夫勒, M·伯格曼, K·-H·莱考夫, G·斯塔莱克, P·布兰肯霍恩 申请人:里特机械公司