Elektromotor für Spinntöpfe Bei der Herstellung von Kunstseidenfäden wer den bekanntlich sogenannte Spinntöpfe verwendet, die durch einen Elektromotor in Drehung versetzt werden, wobei der Topf unmittelbar auf der. Welle des Motors, welche senkrecht steht, sitzt. Nun treten dabei durch Unwuchten im Spinntopf und im Spinn kuchen Schwingungen auf, die zur Erzielung eines gleichmässigen Fadens und zur Entlastung der Lager gedämpft werden müssen.
Dieses Dämpfungsproblem wird um so schwieriger, je höher die Umdrehungs geschwindigkeiten und die Durchmesser der Spinn töpfe werden. Bisher wurden Motoren verwendet, in deren starr gelagerter Läuferwelle eine den Spinn topf tragende elastische Welle mit ihrem unteren Ende fest eingesetzt ist, wobei der Motor in Gummi- puffern gelagert ist, welche die auftretenden Schwin gungen dämpfen. Diese Anordnung genügt jedoch den gesteigerten Anforderungen nicht mehr.
Es sind ferner auch Anordnungen bekannt, bei denen der Motorläufer schwingungsfähig gelagert ist, wobei jedoch zwischen Ständer und Läufer ein ziem lich weiter Luftspalt vorhanden sein muss, der sich wiederum ungünstig auf die elektrische Leistung des Motors auswirkt.
Die Erfindung geht deshalb zur Beseitigung der vorstehend genannten Nachteile einen neuen Weg und schafft einen Elektromotor für Spinntöpfe mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Läuferwelle und in dieser sitzender, den Spinntopf zu tragen bestimm- ter Innenwelle, bei dem erfindungsgemäss die Innen welle in der Hohlwelle winkelbeweglich vorgesehen ist, mit ihrem dem Spinntopf abgewandten Ende aus der Hohlwelle herausragt und an diesem Ende mit einem schwingungsdämpfenden Element (oder auch mehreren solchen) versehen ist.
Zweckmässig besteht dieses Element aus einem Reibungsdämpfer oder einem hydraulischen Dämpfer, der die von der Innenwelle auf ihn übertragenen Schwingungen dämpft. Die Innenwelle ist mit der Hohlwelle zweck mässig durch das das Drehmoment übertragende Ele ment verbunden.
Um eine federnde Rückstellung der Innenwelle in ihre Mittellage zu erzielen, sieht man mit Vorteil ein eine zentrierende Kraft erzeugendes elastisches Element vor, wobei es besonders vorteilhaft ist, die ses zwischen Hohl- und Innenwelle anzuordnen, da beide Teile mit der gleichen Drehzahl umlaufen.
Die ses Rückstellelement besteht zweckmässig aus einer Schraubenfeder, und diese kann gemäss einer weite ren Ausbildung der Erfindung gleichzeitig als Kupp lung zwischen Hohl- und Innenwelle er Übertragung des Drehmomentes auf letztere dienen. Auf diese Weise erspart man ein besonderes übertragungsele- ment.
Der Schraubenfeder gibt man zweckmässig einen unrunden Querschnitt und lagert ihre Enden in Aus nehmungen bzw. Ansätzen in der Hohlwelle, deren Bohrungen den gleichen oder annähernd gleichen Querschnitt besitzen wie die Feder. Auf der Innen- welle sieht man mit Vorteil eine oder mehrere Ver stärkungen vor, die einen dem Innenquerschnitt der Feder gleichen oder ähnlichen Querschnitt besitzen, so dass also die Innenwelle über die Feder von der Hohlwelle mitgenommen wird.
Eine solche Anord nung erspart aber weiterhin auch ein besonderes axiales Lager für die Innenwelle, wenn auf dieser ein oder mehrere Querstifte vorgesehen weiden, die in die Schraubenfeder eingreifen, so dass diese gleich zeitig die Innenwelle mit dem Spinntopf trägt.
An Hand der Zeichnungen werden im folgenden Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemä ssen Motor, Fig. 2 die Kupplung zwischen Hohl- und Innen welle als Einzelteile, Fig. 3 ebenfalls einen Schnitt durch eine etwas andere Ausführungsart, Fig. 4 wiederum einen Schnitt durch eine weitere Ausführung und Fig. 5 einen Querschnitt durch die Rückstellfeder nach Fig. 4.
In Fig. 1 ist mit 1 der Läufer eines stehenden Elektromotors bezeichnet, der auf einer Hohlwelle 2 sitzt, die über Kugellager 3 in dem Lagergehäuse 4 gelagert ist. Die Hohlwelle 2 enthält eine Innen welle 5, welche den nicht mit dargestellten Spinn topf trägt. Diese Innenwelle ist sowohl axial als- auch radial bzw. winkelbeweglich in der Hohlwelle 2 durch die aus den Teilen 6, 7 und 8 bestehende Kupplung gelagert.
Das Teil 6 in Form einer Hülse sitzt fest in der Hohlwelle 2, während das Teil 8 ebenfalls in Form einer Hülse fest auf der Innenwelle 5 sitzt. Zwischen diesen beiden Teilen 6 und 8, die mit gegeneinander versetzten Zapfen 9 bzw. 10 versehen sind, sitzt auf der Innenwelle lose ein ebenfalls hül- senförmiges Teil 7, welches mit Ausnehmungen 11 und 12 versehen ist, die dem Zapfen 9 und 10 entsprechen und in welche diese Zapfen eingreifen.
Die Innenwelle 5 wird auf diese Weise von der Hohlwelle 2 mitgenommen, ist jedoch dieser gegen über, wie schon gesagt, axial und winkelbeweglich.
In Höhe des oberen Kugellagers 3 sitzt auf der Innenwelle 5 ein Ring 13, welcher die Innenwelle zentriert und gleichzeitig einen Gelenkpunkt bildet, um den sie eine Winkelbewegung ausführen kann. Statt des Ringes 13 kann auch ein Wulst auf der Innenwelle oder auch eine Einschnürung in der Hohl welle bzw. dem Teil 6 vorgesehen werden.
Auf dem unteren Ende der Innenwelle 5 sitzt ein Gleitlager 14, an dem eine Reibfläche 15 be festigt ist, die gegen eine feste Reibfläche 16 anliegt, welche ihrerseits unter der Wirkung einer Feder 17 steht. Dieser Reibungsdämpfer bildet das Dämpf- element, welches die durch den Spinntopf auf die Innenwelle 5 übertragenen Schwingungen dämpft.
In Höhe des Motorläufers ist auf der Innenwelle 5 eine Feder 18 vorgesehen, welche sich gegen Schul tern 19 der Hohlwelle 2 so abstützt, d'ass sie sich zwischen diesen Schultern frei durchbiegen kann. Auf der Innenwelle befindet sich ein Ring 20, der innen <I>gegen</I> die Feder 19 anliegt und die Innenwelle elastisch zentriert.
Fig. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform, und zwar insbesondere in bezug auf das Dämpf- element. Dieses besteht hier aus einem sogenannten Spaltdämpfer; der aus mehreren mit Spiel ineinander- gesteckten Hohlzylindern bestehen kann oder aus einer aufgewickelten Spirale 21.
Diese sitzt innerhalb eines Gehäuses 22, welches seinerseits in einem Öl- vorratsbehälter 23 untergebracht ist, in einer Dämp- fungsflüssigkeit, also hier in Öl. Das Lager 24 der Dämpfvorrichtung bildet man zweckmässig so aus, dass zwischen den beiden Lagerstellen 25 und 26 ein Raum 27 entsteht, der mit dem Ölvorrat über die genannten Lagerstellen sowie über eine Bohrung 28 in Verbindung steht.
Bei einer axialen Verschie bung der Innenwelle ändert sich das Ölvolumen im Raum 27, und da diese Volumenänderung durch die Lagerstellen 25 und 26 und die feine Bohrung 28 vor sich geht, erfolgt dabei eine Dämpfung der axialen Schwingungen, so dass also die Dämpfvorrich- tung eine doppelte Wirkung besitzt bzw. ausübt.
In Fig. 4 bezeichnet 29 den Motorläufer, der auf der Hohlwelle 30 sitzt. Letztere ist mittels Kugel lagern 31 in einem Gehäuse 32 aufrechtstehend gela gert und enthält eine Innenwelle, welche aus den Teilen 33 und 34 besteht und den nicht dargestellten Spinntopf trägt. Auf dem unteren Ende der Innen welle 33 ist wiederum ein Spaltdämpfer 35 vorgese hen, den ein Ölvorrat 36 umgibt. Zentriert ist die Innenwelle 33 in der Hohlwelle 30 mittels eines kuge ligen Wulstes 37, welcher eine Winkelbewegung- der Innenwelle bei erfolgenden Schwingungen des Spinn topfes ermöglicht.
Um dabei die Innenwelle wieder in ihre Mittellage rückzustellen, ist eine Schrauben feder 38 zwischen Hohl- und Innenwelle vorgesehen, welche sich seitlich durchbiegen kann.
Diese Schraubenfeder 38 wird gleichzeitig als drehmomentübertragende Kupplung verwendet, in dem man ihr einen urrunden Querschnitt, beispiels weise wie in Fig. 5 dargestellt, gibt. Die Enden der Feder lagert man in in der Hohlwelle 30 festsitzenden Ringen 39 und 40, deren Bohrungen entsprechend dem Federquerschnitt ebenfalls urrund sind. Ferner ist auf der Innenwelle 33 eine wulstartige Verstärkung 41 vorgesehen, die wiederum dem Federquerschnitt entsprechend urrund ist.
Die Feder sitzt also unver- drehbar in der Hohlwelle sowie auf der Innenwelle bzw. deren Verstärkung 41 und dient somit als Kupplung zwischen den beiden Wellen.
In der Verstärkung 41 der Innenwelle ist ein Querstift 42 eingebracht, dessen freies Ende zwischen die Windungen der Feder 38 greift, wodurch die Feder die Innenwelle trägt und sich ein besonderes axiales Lager erübrigt. Selbstverständlich können auch mehrere solcher Stifte 42 vorgesehen werden. Um ein Herausschleudern des Stiftes durch Zentri fugalkraft zu verhindern - sofern der Stift nicht ein geschraubt ist - wählt man seinen in der Innenwelle sitzenden Teil in bezug auf den Durchmesser grösser als den zwischen die Federwindungen greifenden Teil.
Die Feder 38 kann selbstverständlich auch jeden anderen urrunden Querschnitt besitzen, und sie kann auch von rundem Querschnitt sein, wobei dann aller dings geeignete Zwischenelemente, wie beispielsweise gewindeähnliche Buchsen, vorgesehen werden müs sen, welche die Feder sowohl mit der Hohlwelle als auch mit der Innenwelle kraftschlüssig verbinden.
Electric motor for spinning pots In the production of rayon threads who are known to use so-called spinning pots, which are set in rotation by an electric motor, the pot directly on the. The shaft of the motor, which is vertical, is seated. Now vibrations occur due to imbalances in the spinning pot and in the spinning cake, which must be damped to achieve a uniform thread and to relieve the bearing.
This damping problem becomes more difficult, the higher the speed of rotation and the diameter of the spinning pots. So far, motors have been used, in whose rigidly mounted rotor shaft an elastic shaft carrying the spinning pot is firmly inserted with its lower end, the motor being mounted in rubber buffers which dampen the vibrations that occur. However, this arrangement no longer meets the increased requirements.
Arrangements are also known in which the motor rotor is mounted so as to be able to vibrate, but there must be a fairly large air gap between the stator and rotor, which in turn has an adverse effect on the electrical performance of the motor.
The invention therefore takes a new approach to eliminating the above-mentioned disadvantages and creates an electric motor for spinning pots with a rotor shaft designed as a hollow shaft and a specific inner shaft seated therein to carry the spinning pot, in which, according to the invention, the inner shaft is angularly provided in the hollow shaft is, with its end facing away from the spin pot protrudes from the hollow shaft and is provided at this end with a vibration-damping element (or several such).
This element expediently consists of a friction damper or a hydraulic damper which dampens the vibrations transmitted to it by the inner shaft. The inner shaft is expediently connected to the hollow shaft by the element that transmits the torque.
In order to achieve a resilient return of the inner shaft to its central position, it is advantageous to provide an elastic element generating a centering force, it being particularly advantageous to arrange this between the hollow and inner shaft, since both parts rotate at the same speed.
This resetting element consists expediently of a helical spring, and this can, according to a wide ren design of the invention, serve as a hitch between the hollow and inner shafts at the same time to transmit the torque to the latter. This saves a special transmission element.
The helical spring is expediently given a non-circular cross-section and its ends are stored in recesses or approaches in the hollow shaft whose bores have the same or approximately the same cross-section as the spring. One or more reinforcements are advantageously provided on the inner shaft which have a cross section that is the same or similar to the inner cross section of the spring, so that the inner shaft is carried along by the hollow shaft via the spring.
Such an arrangement also saves a special axial bearing for the inner shaft if one or more cross pins are provided on this, which engage in the helical spring so that it carries the inner shaft with the spin pot at the same time.
The following exemplary embodiments are described with reference to the drawings. 1 shows a section through the motor according to the invention, FIG. 2 shows the coupling between the hollow and inner shaft as individual parts, FIG. 3 also shows a section through a somewhat different embodiment, FIG. 4 again shows a section through a further embodiment and FIG FIG. 5 shows a cross section through the return spring according to FIG. 4.
In FIG. 1, 1 designates the rotor of a stationary electric motor, which is seated on a hollow shaft 2 which is mounted in the bearing housing 4 via ball bearings 3. The hollow shaft 2 contains an inner shaft 5 which carries the spinning pot, not shown. This inner shaft is supported axially as well as radially or angularly movable in the hollow shaft 2 by the coupling consisting of the parts 6, 7 and 8.
The part 6 in the form of a sleeve is firmly seated in the hollow shaft 2, while the part 8 is also firmly seated on the inner shaft 5 in the form of a sleeve. Between these two parts 6 and 8, which are provided with mutually offset pins 9 and 10, a likewise sleeve-shaped part 7, which is provided with recesses 11 and 12, which correspond to the pins 9 and 10, sits loosely on the inner shaft in which these pins engage.
The inner shaft 5 is carried along by the hollow shaft 2 in this way, but is axially and angularly movable with respect to this, as already said.
At the level of the upper ball bearing 3, a ring 13 sits on the inner shaft 5 which centers the inner shaft and at the same time forms a hinge point around which it can perform an angular movement. Instead of the ring 13, a bead on the inner shaft or a constriction in the hollow shaft or the part 6 can be provided.
On the lower end of the inner shaft 5 sits a plain bearing 14 on which a friction surface 15 is fastened, which rests against a fixed friction surface 16, which in turn is under the action of a spring 17. This friction damper forms the damping element which damps the vibrations transmitted to the inner shaft 5 by the spin pot.
At the level of the motor rotor, a spring 18 is provided on the inner shaft 5, which is supported against school tern 19 of the hollow shaft 2, d'ass it can bend freely between these shoulders. On the inner shaft there is a ring 20 which rests on the inside against the spring 19 and elastically centers the inner shaft.
Fig. 3 shows a somewhat different embodiment, in particular with respect to the damping element. This consists of a so-called gap damper; which can consist of several hollow cylinders inserted one inside the other with play or of a wound spiral 21.
This sits inside a housing 22, which in turn is accommodated in an oil reservoir 23, in a damping liquid, that is to say in oil here. The bearing 24 of the damping device is expediently designed in such a way that a space 27 is created between the two bearing points 25 and 26, which is connected to the oil supply via the bearing points mentioned and via a bore 28.
In the event of an axial displacement of the inner shaft, the oil volume in space 27 changes, and since this change in volume occurs through the bearings 25 and 26 and the fine bore 28, the axial vibrations are damped, so that the damping device has a has or has a double effect.
In FIG. 4, 29 denotes the motor rotor, which is seated on the hollow shaft 30. The latter is stored by means of balls 31 in a housing 32 upright Gela Gert and contains an inner shaft, which consists of parts 33 and 34 and carries the spin pot, not shown. On the lower end of the inner shaft 33, a gap damper 35 is in turn vorgese hen, which surrounds an oil supply 36. The inner shaft 33 is centered in the hollow shaft 30 by means of a spherical bead 37, which enables angular movement of the inner shaft when the spinning pot vibrates.
In order to restore the inner shaft to its central position, a helical spring 38 is provided between the hollow and inner shaft, which can bend laterally.
This coil spring 38 is used at the same time as a torque-transmitting clutch in which it is given a round cross-section, for example as shown in FIG. The ends of the spring are stored in rings 39 and 40 which are fixedly seated in the hollow shaft 30 and whose bores are also round according to the spring cross-section. Furthermore, a bead-like reinforcement 41 is provided on the inner shaft 33, which in turn is round in accordance with the spring cross-section.
The spring is therefore seated in a non-rotatable manner in the hollow shaft and on the inner shaft or its reinforcement 41 and thus serves as a coupling between the two shafts.
In the reinforcement 41 of the inner shaft, a transverse pin 42 is introduced, the free end of which engages between the turns of the spring 38, whereby the spring carries the inner shaft and a special axial bearing is unnecessary. Several such pins 42 can of course also be provided. In order to prevent the pin from being thrown out by centrifugal force - if the pin is not screwed in - one chooses its part seated in the inner shaft larger in terms of diameter than the part engaging between the spring coils.
The spring 38 can of course also have any other round cross-section, and it can also have a round cross-section, in which case suitable intermediate elements, such as thread-like sockets, must be provided, which connect the spring to both the hollow shaft and the inner shaft connect positively.