BANDWEBMASCHINE MIT ELEKTRISCH BETRIEBENEM ANTRIEB |
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申请号 | EP07720149.9 | 申请日 | 2007-05-16 | 公开(公告)号 | EP2097568B1 | 公开(公告)日 | 2013-07-24 |
申请人 | Textilma AG; | 发明人 | BORER, Silvan; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die Erfindung betrifft eine Bandwebmaschine mit elektrisch betriebenem Antrieb, gemäss dem Oberbegriff nach Anspruch 1. Es ist üblich, in der Weberei Elektromotoren für den Antrieb der Hauptwelle einzusetzen, welche zum Antrieb zumindest einer der Bauteile wie Webblatt, Schusseintragsvorrichtung, Fachbildevorrichtung, Warenabzug und dergleichen dient. So ist es beispielsweise aus der Für den Antrieb einer Jacquardmaschine oder einer Schaftmaschine ist auch schon vorgeschlagen worden, einen Direktantrieb zu verwenden, wie z.B. in der Wenn höhere Drehgeschwindigkeiten eines Elektromotors erforderlich sind, so bietet sich zunächst einmal der Asynchronmotor an. Allerdings ist bei diesem das Standmoment recht klein und der Asynchronmotor lässt sich bei kleinen Drehzahlen, die für das Einrichten einer Bandwebmaschine erforderlich sind, nur schwer regeln. Aus den vorstehend erläuterten Gründen ist somit weder ein Torquemotor noch ein Asynchronmotor zum Antrieb der Hauptwelle einer Bandwebmaschine optimal einsetzbar. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bandwebmaschine mit einer direkt angetriebenen Hauptwelle mit einem verbesserten Antrieb zu schaffen, der insbesondere die Nachteile des Torquemotors bzw. des Asynchronmotors nicht aufweist. Die Aufgabe wird durch eine Bandwebmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst zur Folge, dass ein Motor mit einem hohen Drehmoment zum Antreiben der Hauptwelle der Bandwebmaschine eingesetzt wird. Zwar ist das Drehmoment (Standmoment) des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Motors etwas kleiner als das eines herkömmlichen Torquemotors, dafür können aber - durch konstruktive Massnahmen - problemlos Drehzahlen von 2000 bis ca. 10000 U/min erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist der Antrieb deshalb, weil das recht hohe Drehmoment bei einer Auslegung des Motors für praktisch alle erreichbaren Drehzahlen annährend gleich ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Bandwebmaschine mit einem Antrieb durch den Motor gemäss der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben. Vorteilhaft ist es, wenn der Rotor direkt an der Hauptwelle angeflanscht ist. (Anspruch 2). Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und Platz sparende Konstruktion, wobei insbesondere für den Motor keine eigenen Lager erforderlich sind. Konstruktiv ist es besonders vorteilhaft, wenn der Rotor permanent erregte Magnete aufweist (Anspruch 3) und der Motor eine Leiterplatte, einen Seitenschild und eine Statorplatte enthält, wobei der Stator über die Leiterplatte mit der Statorplatte verbunden ist und letztere über Distanzelemente, vorzugsweise über Distanzbolzen, an das Seitenschild montiert ist. (Anspruch 4). Besonders vorteilhaft ist es, einen Drehsensor und eine elektrische Regeleinrichtung zu verwenden. Die elektrische Regeleinrichtung wird dabei vorteilhafterweise so eingerichtet sein, dass das elektrische Drehfeld im Verhältnis von den Statorpolzahlen zu den Magnetpolen schneller dreht. (Anspruch 5) Eine optimal kompakte Bauform ermöglichen die Massnahmen von Anspruch 6, wenn die Hauptwelle durch den hohl ausgebildeten Stator hindurch geführt ist und einen Sensormagneten trägt, der mit dem Drehsensor zusammenwirkt, der dem Sensormagneten gegenüberliegend auf der Leiterplatte angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sensordaten des Drehsensors der Webmaschine zur Verfügung gestellt werden, da sie durch den Direktantrieb auch Daten bezüglich der Maschinenposition sind (Anspruch 7). Die vorbenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und ihrer technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können. Ausführungsbeispiele einer Bandwebmaschine mit einem vorteilhaften Direktantrieb werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ist in den Kernstück des Antriebs gemäss diesem Ausführungsbeispiel ist der in Durch die Anordnung als Aussenläufer wird - wie in der Motorentechnik grundsätzlich bekannt - das Drehmoment um ca. einen Faktor 5 (für die hier angegebene Ausführung) gegenüber einem entsprechenden Innenläufer erhöht. Durch das Verhältnis zwischen der Zahl der Dauermagnete im Rotor und den Statorwicklungen von 14 zu 12 (also von 7 zu 6) rotiert die Rotorglocke 7 mal langsamer als das magnetische Feld und dadurch ist der Wirkungsgrad des Motors hoch. Selbstverständlich kann auch bei anderen Anforderungen und Drehzahl- bzw. Drehmomentverhältnissen ein anderes Verhältnis zwischen der Zahl der Dauermagnete im Rotor und den Statorwicklungen gewählt werden, wobei dem hier beschriebenen Prinzip der asymmetrischen Vielpolausführung zueigen ist, dass sich die Zahl der Magnetpole von der Zahl der Statornuten unterscheidet, vorzugsweise nach der Formel mit M als Zahl der Magnetpole S als Zahl der Statornuten und k als natürliche Zahl (k= 1, 2, 3, 4....), hier mit k = 1. Dabei ist dann die Drehzahluntersetzung 2/M. Der hier beschriebene Motor 2 benötigt als bürstenloser Motor (elektrisch kommutierter Motor) eine Regeleinrichtung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der Leiterplatte 24 untergebracht ist und im Wesentlichen aus einer Drehstrombrücke (Drehrichter) besteht. Die Regelung wird zusätzlich mit den Daten eines Drehsensors 32 beaufschlagt. Der Drehsensor 32 ist auf der Leiterplatte 24 angeordnet und misst die Phasenlage der Hauptwelle 10 mit Hilfe eines auf dem Ende der Hauptwelle 10 gegenüber dem Drehsensor 32 angeordneten Sensormagneten 34. Mit Hilfe der so gemessenen Phasenlage der Hauptwelle 10 und damit der Rotorglocke 16 in Bezug auf den Stator 20 ist das Drehfeld sowohl bei der elektrischen Kommutierung (allenfalls an Stelle einer Messung der Induktionsspannung) wie auch beim Einrichtbetrieb in der Regeleinrichtung regelbar. Damit wird vermieden, dass der Regler den Rotor blind - also im Sinne eines Drehfeld-Synchronmotors - auf eine gewisse Mindestdrehzahl beschleunigen muss, bis eine auslesbare Induktionsspannung im Stator zur Verfügung steht, mit dem der Regler die Regelung ausführen kann. Besonders vorteilhaft bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es aber, dass wegen der direkten mechanischen Verbindung zwischen dem Rotor 4 und der Hauptwelle 10 die Daten des Drehsensors nicht nur für den Regler, sondern auch für das Steuern und Regeln der Bandwebmaschine selbst verwendet werden können. |