WO2009056091A1 - Spindle having individual drive - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a spindle for spinning machines with a single-motor drive having a rotatably connected to a spindle top of the spindle rotor and a non-rotatably connected to a spindle bearing housing stator, wherein the spindle bearing housing a shaft of the spindle top over an arranged in the region of the rotor upper bearing and on a lower bearing arranged below the rotor bears that the rotor is fastened on the outside on a sleeve part encompassing the upper bearing and that the stator is surrounded by a stator housing part.
- a spindle for spinning machines with a single motor drive wherein a rotor of the single-motor drive rotatably connected to a spindle upper part of the spindle and a stator of the drive rotatably connected to a spindle bearing housing.
- the spindle bearing housing has an upper bearing and a lower bearing and is fixedly connected to a housing part surrounding the stator.
- the rotor is externally mounted on a sleeve member surrounding the upper bearing.
- disadvantageous lig on the known spindle is that it is designed to be relatively bulky in the region of the electromotive drive.
- a disadvantage of the known spindle that the maintenance, for example, for the change of the lubricant in the lower bearing, is relatively expensive.
- Object of the present invention is to develop a spindle for spinning machines with a single-motor drive such that the spindle has a total of a compact and space-saving design, at the same time the maintenance is reduced.
- the invention in connection with the preamble of claim 1, characterized in that the stator housing part is formed in a hollow cylinder, wherein a lower edge region thereof is connected to a spindle lower part and an upper edge region of the stator housing via a laminated ring unit as a sealing means without contact the spindle upper part or a connected to the spindle upper part neck portion is sealed.
- the invention allows a compact construction of a spindle.
- the basic idea of the invention is to construct a spindle such that an electromotive drive is arranged integrated in a spindle in such a way that the transverse extent of the spindle does not exceed a predetermined diameter and, moreover, a high degree of tightness and ease of maintenance given is.
- This is achieved by a hollow-cylindrical configuration of a stator housing part carrying the stator, which is coupled directly to the lower part of the spindle with a lower edge region and directly to the upper part of the spindle or to an attachment part firmly connected to the upper edge region.
- the spindle has a relatively constant thickness in a transition region between the spindle upper part and the spindle lower part.
- the plurality of spindles of the spinning machine can be arranged to save space at a clear distance of, for example, 70 mm.
- a lamellar ring unit is provided as sealing means, by means of which an upper edge region of the Statorgekoruseteils is sealed without contact relative to the spindle upper part or the neck portion, the invention enables an improved sealing of the rotating parts with respect to the environment.
- the invention in conjunction with the preamble of claim 2, characterized in that the stator and / or the rotor of the electric motor drive are designed and / or arranged such that the drive covering the stator housing part has an outer diameter, the maximum order the wall thickness of the housing section of the spindle adjacent to the stator housing part in the axial direction is greater than the outside diameter of the adjacent housing section.
- the particular advantage of the invention according to claim 2 is that by the space-saving and compact Arrangement of a drive, preferably a synchronous motor, the total cross-section of the spindle can be kept small in a central region between the spindle top and the spindle lower part. Since a yarn-carrying bobbin of the spindle is usually connected to a suction for sucking unwanted thread remnants or dirt particles, the suction power of the suction can be reduced due to the invention compact construction of the spindle. If the spindle has been designed to be driven by a remote drive arranged via a belt coupling, the spindle can be easily converted to a version with a single motor drive, the suction power of the associated extraction system can be kept constant.
- the stator housing part is releasably connected to the spindle lower part.
- the stator housing part may be connected via a screw connection or by pressing with the spindle lower part.
- this can be removed in a simple manner not only the spindle top together with the shaft from the spindle lower part, but also beyond the stator.
- the inventively improved accessibility to the bearings of the spindle results in increased ease of maintenance.
- the spindle can be easily dismantled or components can be replaced in a simplified manner.
- the spindle bearing housing is formed by the spindle lower part.
- this results in a direct bearing of the shaft in the spindle lower part.
- the number of components of the spindle can be reduced, so that the assembly and disassembly of the spindle is simplified.
- a stop collar is arranged at one end of a hollow cylindrical receiving part of the spindle lower part, which faces with an encircling annular nose an inner side of the sleeve part.
- an inner side of the sleeve part has an annular annular nose which serves to seal the well-proximal space to the surroundings.
- Figure 2 shows a vertical section through the spindle in a transition region between a spindle upper part and a spindle lower part of the spindle in the assembled state
- Figure 3 shows a vertical section through the spindle of Figure 2 in a disassembly state.
- a spinning machine consists of a plurality of spindles 1, which can be arranged at a predetermined clearance of, for example, 70 mm to each other.
- the spindle 1 consists essentially of a spindle upper part 2 and a spindle lower part 3.
- the spindle upper part 2 has a coil carrier 4, on which the yarn or the fibers are applied.
- the spindle lower part 3 is fastened by means of fastening screws to a preferably movable platform 5.
- an electric motor drive 7 is arranged to drive the spindle top 2.
- the electric motor drive 7 is covered by a Statorgekoruseteils 8 in the circumferential direction, wherein the Statorgephaseuseteil 8 has an outer wall 9 with a constant outer diameter d.
- the outer diameter d may be 40 mm.
- the outer diameter d of the stator housing part 8 is insignificantly larger than the outer diameter u of the spindle lower part 3.
- the outer diameter d of Stator housing part 8 at most by the wall thickness of serving as an adjacent housing portion spindle lower part 3 is greater than the outer diameter u of the spindle lower part 3.
- the transverse extent of the spindle 1 is in the region of the stator housing 8 largest. According to the invention, the limitation of the transverse extent in the region of the drive 7 is made possible by the compact construction thereof, which is preferably designed as a synchronous motor.
- the outer diameter d of the Statorgekoruseteils 8 is smaller than the maximum outer diameter o of the bobbin 4. The invention thus enables a compact integration of the electric motor drive 7 in the spindle. 1
- the stator housing part 8 has a hollow cylindrical shape and extends between the spindle lower part 3 and the spindle top part 2.
- a lower edge region 10 of the stator housing part 8 the same is releasably connected to the spindle lower part 3 by means of screw connection.
- an inner wall of the lower edge region 10 of the Statorgekoruseteils 8 and an upper outer edge portion of the spindle lower part 3 each have a thread.
- the lower edge region 10 of the stator housing part 8 surrounds an outer outer edge portion of the spindle lower part 3 along a distance a and thus enables a secure connection of the stator housing part 8 serving as cover of the drive 7 to the surroundings with the spindle lower part 3.
- the lower edge portion 10 of the Statorgekoruseteils 8 may be detachably connected to the upper edge portion of the spindle lower part 3 by means of pressing.
- the lower edge region 10 of the stator housing part 8 is in this case with an inner wall surface at the upper edge portion of the spindle lower part 3.
- stator 12 On an inner wall 11 of the stator housing part 8, a stator 12 with windings 13 and a laminated core 14 is fastened in a central area.
- the stator 12 cooperates with a separate rotor 15 of the electric motor drive 7 via an air gap, which is rotatably connected to the spindle upper part 2.
- the rotor 15 is mounted on a sleeve part 16, which is arranged coaxially with a shaft 17 of the spindle upper part 2.
- the sleeve part 16 widens in the amount of an upper edge region 18 of the Statorgepitteils 8, wherein a widening portion 19 of the sleeve member 16 is disposed above the stator 12 and the rotor 15.
- the spreading portion 19 is fixedly connected to the shaft 17 via a radially adjoining connecting portion 20.
- the sleeve part 16 consists of the thin-walled portion 16 'on which the rotor 15 is mounted and the widening portion 19 which is fixedly connected to the connecting portion 20 and a neck portion 21.
- the sleeve part 16, the connecting portion 20th and the heel portion 21 also be integrally formed.
- the Lamelleringussi 22 consists of three slotted metal rings, wherein the slots of the metal rings are arranged offset from one another.
- the lamellar ring unit 22 has three metal rings arranged coaxially with respect to an axis 23 of the shaft 17, which are arranged with play to the upper edge region 18 of the stator housing part 8.
- the lamellar ring unit 22 forms a labyrinth, so that on the one hand there is a secure seal of the electromotive drive 7 to the environment and, on the other hand, no frictional forces act on the rotational movement of the spindle top part 2.
- the shaft 17 of the spindle upper part 2 is held in the spindle lower part 3 forming a spindle bearing housing by an upper bearing 24 arranged at the height of the rotor 15 and a lower bearing 25 arranged below the rotor 15.
- the spindle lower part 3 has a hollow cylindrical receiving part 26, wherein in the o- beren part of the receiving part 26 as the upper bearing 24, a needle bearing / roller bearings and in the lower part of the receiving part 26 as a lower bearing 25, a sliding bearing are arranged.
- the receiving part 26 is arranged to taper in the direction of the spindle upper part 2.
- the lower portion of the receiving part 26 is fixedly connected to a hollow cylindrical base 27 of the spindle lower part 3.
- the base 27 of the spindle lower part 3 forms the housing of the spindle lower part 3 and, in the upper edge region 18, has the thread for releasable attachment to the stator housing part 8.
- the receiving part 26 has on a spindle upper part 2 facing end face on a radially outwardly facing stop collar 28 having rubberized ends having a corresponding to the inner diameter of the sleeve member 16 outer diameter.
- the stop collar 28 cooperates with a protruding on the inside of the sleeve member 16 annular nose 29, so that an undesired moving out of the shaft 17 is prevented from the spindle lower part 3.
- a required tumble capability of the spindle top 2 is made possible to a limited extent.
- the stop collar 28 of the receiving part 26 extends in a region above the rotor 15.
- the annular nose 29 of the sleeve member 16 extends in an upper end portion of the rotor 15.
- the rotor 15 is formed as an annular permanent magnet, which together with the stator 12 in a radial direction space-saving synchronous motor forms.
- the electromotive drive 7 thus has a relatively small cross-section, so that an exhaust system connected in the upper region of the spindle 1 for the suction of dirt particles or thread residues from the spindle upper part 2 can be operated with a relatively low suction power.
- An unillustrated upper capsule housing, which is arranged in the region of the spindle upper part 2, is connected to the suction system. In front- Partly can be minimized or optimized by the narrow design of the spindle 1, the required power of the extraction system.
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Abstract
Description
SPINDEL MIT EINZELANTRIEB SPINDLE WITH SINGLE DRIVE
Die Erfindung betrifft eine Spindel für Spinnmaschinen mit einem einzelmotorischen Antrieb, der einen drehfest mit einem Spindeloberteil der Spindel verbundenen Rotor und einen drehfest mit einem Spindellagergehäuse verbundenen Stator aufweist, wobei das Spindellagergehäuse eine Welle des Spindeloberteils über ein im Bereich des Rotors angeordnetes oberes Lager und über ein unterhalb des Rotors angeordnetes unteres Lagers trägt, dass der Rotor außenseitig auf einem das obere Lager umgreifenden Hülsenteil befestigt ist und dass der Stator von einem Statorgehäuseteil umgeben ist.The invention relates to a spindle for spinning machines with a single-motor drive having a rotatably connected to a spindle top of the spindle rotor and a non-rotatably connected to a spindle bearing housing stator, wherein the spindle bearing housing a shaft of the spindle top over an arranged in the region of the rotor upper bearing and on a lower bearing arranged below the rotor bears that the rotor is fastened on the outside on a sleeve part encompassing the upper bearing and that the stator is surrounded by a stator housing part.
Aus der DE 40 40 103 Al ist eine Spindel für Spinnmaschinen mit einem einzelmotorischen Antrieb bekannt, wobei ein Rotor des einzelmotorischen Antriebs drehfest mit einem Spindeloberteil der Spindel und ein Stator des Antriebs drehfest mit einem Spindellagergehäuse verbunden ist. Das Spindellagergehäuse weist ein oberes Lager und ein unteres Lager auf und ist fest mit einem den Stator umgebenden Gehäuseteil verbunden. Der Rotor ist außenseitig auf einem Hülsenteil befestigt, das das obere Lager umgibt. Nachtei- lig an der bekannten Spindel ist, dass sie im Bereich des elektromotorischen Antriebs relativ ausladend ausgebildet ist. Ferner ist nachteilig an der bekannten Spindel, dass der Wartungsaufwand, beispielsweise für den Wechsel des Schmierstoffs im unteren Lager, relativ aufwendig ist.From DE 40 40 103 Al a spindle for spinning machines with a single motor drive is known, wherein a rotor of the single-motor drive rotatably connected to a spindle upper part of the spindle and a stator of the drive rotatably connected to a spindle bearing housing. The spindle bearing housing has an upper bearing and a lower bearing and is fixedly connected to a housing part surrounding the stator. The rotor is externally mounted on a sleeve member surrounding the upper bearing. disadvantageous lig on the known spindle is that it is designed to be relatively bulky in the region of the electromotive drive. Furthermore, a disadvantage of the known spindle that the maintenance, for example, for the change of the lubricant in the lower bearing, is relatively expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spindel für Spinnmaschinen mit einem einzelmotorischen Antrieb derart weiterzubilden, dass die Spindel insgesamt einen kompakten und Platz sparenden Aufbau aufweist, wobei gleichzeitig der Wartungsaufwand reduziert wird.Object of the present invention is to develop a spindle for spinning machines with a single-motor drive such that the spindle has a total of a compact and space-saving design, at the same time the maintenance is reduced.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuseteil hohlzylinderförmig ausgebildet ist, wobei ein unterer Randbereich desselben mit einem Spindelunterteil verbunden ist und ein oberer Randbereich des Statorgehäuseteils über eine Lamellenring- einheit als Dichtmittel berührungslos gegenüber dem Spindeloberteil oder einem mit dem Spindeloberteil verbundenen Ansatzabschnitt abgedichtet ist.To achieve this object, the invention in connection with the preamble of claim 1, characterized in that the stator housing part is formed in a hollow cylinder, wherein a lower edge region thereof is connected to a spindle lower part and an upper edge region of the stator housing via a laminated ring unit as a sealing means without contact the spindle upper part or a connected to the spindle upper part neck portion is sealed.
Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung einen kompakten Aufbau einer Spindel. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Spindel derart aufzubauen, dass ein elektromotorischer Antrieb derart in eine Spindel integriert angeordnet ist, dass die Quererstreckung der Spindel einen vorgegebenen Durchmesserbetrag nicht überschreitet und darüber hinaus ein hohes Maß an Dichtigkeit und Wartungsfreundlichkeit gegeben ist. Dies wird erreicht durch eine hohlzylinder- förmige Ausgestaltung eines den Stator tragenden Statorgehäuseteils, das zum einen mit einem unteren Randbereich unmittelbar mit dem Spindelunterteil und mit einem oberen Randbereich unmittelbar mit dem Spindeloberteil oder einem fest mit demselben verbundenen Ansatzteil gekoppelt ist. Vorteilhaft weist die Spindel in einem Übergangsbereich zwischen dem Spindeloberteil und dem Spindelunterteil eine relativ konstante Dicke auf. Hierdurch kann die Mehrzahl von Spindeln der Spinnmaschine Platz sparend in einem lichten Abstand von beispielsweise 70 mm angeordnet sein. Dadurch, dass als Dichtmittel eine Lamellenringeinheit vorgesehen ist, mittels derer ein oberer Randbereich des Statorgehäuseteils berührungslos gegenüber dem Spindeloberteil bzw. dem Ansatzabschnitt abgedichtet ist, ermöglicht die Erfindung eine verbesserte Abdichtung der rotierenden Teile bezüglich der Umgebung.Advantageously, the invention allows a compact construction of a spindle. The basic idea of the invention is to construct a spindle such that an electromotive drive is arranged integrated in a spindle in such a way that the transverse extent of the spindle does not exceed a predetermined diameter and, moreover, a high degree of tightness and ease of maintenance given is. This is achieved by a hollow-cylindrical configuration of a stator housing part carrying the stator, which is coupled directly to the lower part of the spindle with a lower edge region and directly to the upper part of the spindle or to an attachment part firmly connected to the upper edge region. Advantageously, the spindle has a relatively constant thickness in a transition region between the spindle upper part and the spindle lower part. As a result, the plurality of spindles of the spinning machine can be arranged to save space at a clear distance of, for example, 70 mm. Characterized in that a lamellar ring unit is provided as sealing means, by means of which an upper edge region of the Statorgehäuseteils is sealed without contact relative to the spindle upper part or the neck portion, the invention enables an improved sealing of the rotating parts with respect to the environment.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Stator und/oder der Rotor des elektromotorischen Antriebs derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass das den Antrieb abdeckende Statorgehäuseteil einen Außendurchmesser aufweist, der maximal um die Wandstärke des in axialer Richtung zum Statorgehäuseteil benachbarten Gehäuseabschnitts der Spindel größer ist als der Außendurchmesser des benachbarten Gehäuseabschnitts.To achieve the object, the invention in conjunction with the preamble of claim 2, characterized in that the stator and / or the rotor of the electric motor drive are designed and / or arranged such that the drive covering the stator housing part has an outer diameter, the maximum order the wall thickness of the housing section of the spindle adjacent to the stator housing part in the axial direction is greater than the outside diameter of the adjacent housing section.
Der besondere Vorteil der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 besteht darin, dass durch die platzsparende und kompakte Anordnung eines Antriebs, vorzugsweise eines Synchronmotors, der Gesamtquerschnitt der Spindel in einem mittleren Bereich zwischen dem Spindeloberteil und dem Spindelunterteil klein gehalten werden kann. Da ein das Garn tragender Spulenträger der Spindel üblicherweise an einer Absauganlage angeschlossen ist zum Absaugen von unerwünschten Fadenresten oder Schmutzpartikeln, kann infolge des erfindungsgemäß kompakten Aufbaus der Spindel die Saugleistung der Absauganlage verringert werden. Ist die Spindel dafür ausgelegt gewesen, von einem ortsfern angeordneten Antrieb über eine Riemenkopplung angetrieben zu werden, kann die Spindel einfach auf eine Ausführung mit einem einzelmotorischen Antrieb umgerüstet werden, wobei die Saugleistung der zugeordneten Absauganlage konstant gehalten werden kann.The particular advantage of the invention according to claim 2 is that by the space-saving and compact Arrangement of a drive, preferably a synchronous motor, the total cross-section of the spindle can be kept small in a central region between the spindle top and the spindle lower part. Since a yarn-carrying bobbin of the spindle is usually connected to a suction for sucking unwanted thread remnants or dirt particles, the suction power of the suction can be reduced due to the invention compact construction of the spindle. If the spindle has been designed to be driven by a remote drive arranged via a belt coupling, the spindle can be easily converted to a version with a single motor drive, the suction power of the associated extraction system can be kept constant.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Statorgehäuseteil lösbar mit dem Spindelunterteil verbunden. Beispielsweise kann das Statorgehäuseteil über eine Schraubverbindung oder durch Anpressen mit dem Spindelunterteil verbunden sein. Vorteilhaft kann hierdurch auf einfache Weise nicht nur das Spindeloberteil zusammen mit der Welle vom Spindelunterteil entfernt werden, sondern darüber hinaus auch der Stator. Durch die erfindungsgemäß verbesserte Zugänglichkeit zu den Lagern der Spindel ergibt sich eine erhöhte Wartungsfreundlichkeit. Die Spindel kann auf einfache Weise demontiert bzw. Bauteile können auf vereinfachte Weise ausgetauscht werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Spindellagergehäuse durch das Spindelunterteil gebildet. Vorteilhaft ergibt sich hierdurch eine direkte Lagerung der Welle in dem Spindelunterteil. Vorteilhaft kann hierdurch die Anzahl der Bauteile der Spindel verringert werden, so dass die Montage bzw. Demontage der Spindel vereinfacht ist.According to a preferred embodiment of the invention, the stator housing part is releasably connected to the spindle lower part. For example, the stator housing part may be connected via a screw connection or by pressing with the spindle lower part. Advantageously, this can be removed in a simple manner not only the spindle top together with the shaft from the spindle lower part, but also beyond the stator. The inventively improved accessibility to the bearings of the spindle results in increased ease of maintenance. The spindle can be easily dismantled or components can be replaced in a simplified manner. According to a development of the invention, the spindle bearing housing is formed by the spindle lower part. Advantageously, this results in a direct bearing of the shaft in the spindle lower part. Advantageously, thereby the number of components of the spindle can be reduced, so that the assembly and disassembly of the spindle is simplified.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an einem Ende eines hohlzylindrischen Aufnahmeteils des Spindelunterteils ein Anschlagkragen angeordnet, der mit einer umlaufenden Ringnase einer Innenseite des Hülsenteils zugewandt ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur eine begrenzte axiale Verschiebung bei Beibehaltung der Taumelfähigkeit des Spindeloberteils während des Betriebes gegeben ist. Ferner ergibt sich hierdurch in vorteilhafter Weise eine verbesserte Dichtwirkung.According to a development of the invention, a stop collar is arranged at one end of a hollow cylindrical receiving part of the spindle lower part, which faces with an encircling annular nose an inner side of the sleeve part. This ensures that only a limited axial displacement is maintained while maintaining the tumble capacity of the spindle top part during operation. Furthermore, this results in an advantageous manner an improved sealing effect.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist eine Innenseite des Hülsenteils eine ringförmige Ringnase auf, die zur Abdichtung des wellennahen Raums zu der Umgebung dient.According to a development of the invention, an inner side of the sleeve part has an annular annular nose which serves to seal the well-proximal space to the surroundings.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention will become apparent from the further subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer Spindel,Show it: 1 shows a side view of a spindle,
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch die Spindel in einem Übergangsbereich zwischen einem Spindeloberteil und einem Spindelunterteil der Spindel im Montagezustand undFigure 2 shows a vertical section through the spindle in a transition region between a spindle upper part and a spindle lower part of the spindle in the assembled state and
Figur 3 einen Vertikalschnitt durch die Spindel gemäß Figur 2 in einem Demontagezustand.Figure 3 shows a vertical section through the spindle of Figure 2 in a disassembly state.
Eine Spinnmaschine besteht aus einer Mehrzahl von Spindeln 1, die in einem vorgegebenen lichten Abstand von beispielsweise 70 mm zueinander angeordnet sein können. Die Spindel 1 besteht im Wesentlichen aus einem Spindeloberteil 2 und einem Spindelunterteil 3. Das Spindeloberteil 2 weist einen Spulenträger 4 auf, auf dem das Garn bzw. die Fasern aufgebracht sind. Das Spindelunterteil 3 ist mittels Befestigungsschrauben an einer vorzugsweise beweglichen Plattform 5 befestigt.A spinning machine consists of a plurality of spindles 1, which can be arranged at a predetermined clearance of, for example, 70 mm to each other. The spindle 1 consists essentially of a spindle upper part 2 and a spindle lower part 3. The spindle upper part 2 has a coil carrier 4, on which the yarn or the fibers are applied. The spindle lower part 3 is fastened by means of fastening screws to a preferably movable platform 5.
In einem mittleren Bereich 6 der Spindel 1 ist ein elektromotorischer Antrieb 7 angeordnet zum Antrieb des Spindeloberteils 2. Der elektromotorische Antrieb 7 ist mittels eines Statorgehäuseteils 8 in Umfangsrichtung abgedeckt, wobei das Statorgehäuseteil 8 eine Außenwandung 9 mit einem konstanten Außendurchmesser d aufweist. Beispielsweise kann der Außendurchmesser d 40 mm betragen. Der Außendurchmesser d des Statorgehäuseteils 8 ist unwesentlich größer als der Außendurchmesser u des Spindelunterteils 3. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser d des Statorgehäuseteils 8 maximal um die Wandstärke des als benachbarter Gehäuseabschnitt dienenden Spindelunterteils 3 größer als der Außendurchmesser u des Spindelunterteils 3. Die Quererstreckung der Spindel 1 ist im Bereich des Statorgehäuseteils 8 am größten. Erfindungsgemäß wird die Begrenzung der Quererstreckung im Bereich des Antriebs 7 durch den kompakten Aufbau desselben ermöglicht, der vorzugsweise als Synchronmotor ausgebildet ist.In a central region 6 of the spindle 1, an electric motor drive 7 is arranged to drive the spindle top 2. The electric motor drive 7 is covered by a Statorgehäuseteils 8 in the circumferential direction, wherein the Statorgehäuseteil 8 has an outer wall 9 with a constant outer diameter d. For example, the outer diameter d may be 40 mm. The outer diameter d of the stator housing part 8 is insignificantly larger than the outer diameter u of the spindle lower part 3. Preferably, the outer diameter d of Stator housing part 8 at most by the wall thickness of serving as an adjacent housing portion spindle lower part 3 is greater than the outer diameter u of the spindle lower part 3. The transverse extent of the spindle 1 is in the region of the stator housing 8 largest. According to the invention, the limitation of the transverse extent in the region of the drive 7 is made possible by the compact construction thereof, which is preferably designed as a synchronous motor.
Der Außendurchmesser d des Statorgehäuseteils 8 ist kleiner als der maximale Außendurchmesser o des Spulenträgers 4. Die Erfindung ermöglicht somit eine kompakte Integration des elektromotorischen Antriebs 7 in die Spindel 1.The outer diameter d of the Statorgehäuseteils 8 is smaller than the maximum outer diameter o of the bobbin 4. The invention thus enables a compact integration of the electric motor drive 7 in the spindle. 1
Wie besser aus Figur 2 zu ersehen ist, ist das Statorgehäuseteil 8 hohlzylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich zwischen dem Spindelunterteil 3 und dem Spindeloberteil 2. In einem unteren Randbereich 10 des Statorgehäuseteils 8 ist dasselbe mittels Schraubverbindung lösbar mit dem Spindelunterteil 3 verbunden. Zu diesem Zweck weist eine Innenwandung des unteren Randbereichs 10 des Statorgehäuseteils 8 sowie ein oberer äußerer Randabschnitt des Spindelunterteils 3 jeweils ein Gewinde auf. Der untere Randbereich 10 des Statorgehäuseteils 8 umgreift einen o- beren äußeren Randabschnitt des Spindelunterteils 3 entlang einer Strecke a und ermöglicht somit eine sichere Verbindung des als Abdeckung des Antriebs 7 zur Umgebung dienenden Statorgehäuseteils 8 mit dem Spindelunterteil 3. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der untere Randbereich 10 des Statorgehäuseteils 8 mit dem oberen Randabschnitt des Spindelunterteils 3 auch mittels Anpressen lösbar verbunden sein. Der untere Randbereich 10 des Statorgehäuseteils 8 liegt hierbei mit einer Innenwandung flächig an dem oberen Randabschnitt des Spindelunterteils 3 an.As can be seen better from FIG. 2, the stator housing part 8 has a hollow cylindrical shape and extends between the spindle lower part 3 and the spindle top part 2. In a lower edge region 10 of the stator housing part 8, the same is releasably connected to the spindle lower part 3 by means of screw connection. For this purpose, an inner wall of the lower edge region 10 of the Statorgehäuseteils 8 and an upper outer edge portion of the spindle lower part 3 each have a thread. The lower edge region 10 of the stator housing part 8 surrounds an outer outer edge portion of the spindle lower part 3 along a distance a and thus enables a secure connection of the stator housing part 8 serving as cover of the drive 7 to the surroundings with the spindle lower part 3. According to an alternative embodiment of the invention, not shown, the lower edge portion 10 of the Statorgehäuseteils 8 may be detachably connected to the upper edge portion of the spindle lower part 3 by means of pressing. The lower edge region 10 of the stator housing part 8 is in this case with an inner wall surface at the upper edge portion of the spindle lower part 3.
An einer Innenwandung 11 des Statorgehäuseteils 8 ist in einem mittleren Bereich ein Stator 12 mit Wicklungen 13 und einem Blechpaket 14 befestigt. Der Stator 12 wirkt mit einem über einen Luftspalt getrennten Rotor 15 des elektromotorischen Antriebs 7 zusammen, der drehfest mit dem Spindeloberteil 2 verbunden ist. Der Rotor 15 ist auf einem Hülsenteil 16 befestigt, das koaxial zu einer Welle 17 des Spindeloberteils 2 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verbreitert sich das Hülsenteil 16 in Höhe eines oberen Randbereichs 18 des Statorgehäuseteils 8, wobei ein Verbreiterungsabschnitt 19 des Hülsenteils 16 oberhalb des Stators 12 und des Rotors 15 angeordnet ist. Der Verbreitungsabschnitt 19 ist über einen in radialer Richtung innen anschließenden Verbindungsabschnitt 20 fest mit der Welle 17 verbunden. Das Hülsenteil 16 besteht aus dem dünnwandigen Abschnitt 16' , auf dem der Rotor 15 gelagert ist und dem Verbreiterungsabschnitt 19, der fest mit dem Verbindungsabschnitt 20 und einem Ansatzabschnitt 21 verbunden ist.On an inner wall 11 of the stator housing part 8, a stator 12 with windings 13 and a laminated core 14 is fastened in a central area. The stator 12 cooperates with a separate rotor 15 of the electric motor drive 7 via an air gap, which is rotatably connected to the spindle upper part 2. The rotor 15 is mounted on a sleeve part 16, which is arranged coaxially with a shaft 17 of the spindle upper part 2. In the present embodiment, the sleeve part 16 widens in the amount of an upper edge region 18 of the Statorgehäuseteils 8, wherein a widening portion 19 of the sleeve member 16 is disposed above the stator 12 and the rotor 15. The spreading portion 19 is fixedly connected to the shaft 17 via a radially adjoining connecting portion 20. The sleeve part 16 consists of the thin-walled portion 16 'on which the rotor 15 is mounted and the widening portion 19 which is fixedly connected to the connecting portion 20 and a neck portion 21.
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können das Hülsenteil 16, der Verbindungsabschnitt 20 und der Absatzabschnitt 21 auch einstückig ausgebildet sein.According to an embodiment of the invention, not shown, the sleeve part 16, the connecting portion 20th and the heel portion 21 also be integrally formed.
Außenseitig des Hülsenteils 16 schließt sich der Ansatzabschnitt 21 an, der als Dichtmittel eine Lamellenringein- heit 22 trägt. Die Lamelleringeinheit 22 besteht aus drei geschlitzten Metallringen, wobei die Schlitze der Metallringe versetzt zueinander angeordnet sind. Die Lamellen- ringeinheit 22 weist drei koaxial zu einer Achse 23 der Welle 17 angeordnete Metallringe auf, die mit Spiel zu dem oberen Randbereich 18 des Statorgehäuseteils 8 angeordnet sind. Die Lamellenringeinheit 22 bildet ein Labyrinth, so dass zum einen eine sichere Abdichtung des elektromotorischen Antriebs 7 zur Umgebung gegeben ist und zum anderen keine Reibkräfte auf die Drehbewegung des Spindeloberteils 2 einwirken.On the outside of the sleeve part 16, the attachment portion 21 adjoins, which carries a Lamellenringein- unit 22 as a sealant. The Lamelleringeinheit 22 consists of three slotted metal rings, wherein the slots of the metal rings are arranged offset from one another. The lamellar ring unit 22 has three metal rings arranged coaxially with respect to an axis 23 of the shaft 17, which are arranged with play to the upper edge region 18 of the stator housing part 8. The lamellar ring unit 22 forms a labyrinth, so that on the one hand there is a secure seal of the electromotive drive 7 to the environment and, on the other hand, no frictional forces act on the rotational movement of the spindle top part 2.
Die Welle 17 des Spindeloberteils 2 ist in dem als Spindellagergehäuse bildenden Spindelunterteil 3 durch ein in Höhe des Rotors 15 angeordnetes oberes Lager 24 und über ein unterhalb des Rotors 15 angeordnetes unteres Lager 25 gehalten. Zu diesem Zweck weist das Spindelunterteil 3 ein hohlzylinderförmiges Aufnahmeteil 26 auf, wobei in dem o- beren Teil des Aufnahmeteils 26 als oberes Lager 24 ein Nadellager/Rollenlager und in dem unteren Teil des Aufnahmeteils 26 als unteres Lager 25 ein Gleitlager angeordnet sind. Das Aufnahmeteil 26 ist in Richtung des Spindeloberteils 2 verjüngend angeordnet. Der untere Bereich des Aufnahmeteils 26 ist fest mit einem hohlzylinderförmigen Sockel 27 des Spindelunterteils 3 verbunden. Der Sockel 27 des Spindelunterteils 3 bildet das Gehäuse des Spindelunterteils 3 und weist im oberen Randbereich 18 das Gewinde auf zur lösbaren Befestigung mit dem Statorgehäuseteil 8.The shaft 17 of the spindle upper part 2 is held in the spindle lower part 3 forming a spindle bearing housing by an upper bearing 24 arranged at the height of the rotor 15 and a lower bearing 25 arranged below the rotor 15. For this purpose, the spindle lower part 3 has a hollow cylindrical receiving part 26, wherein in the o- beren part of the receiving part 26 as the upper bearing 24, a needle bearing / roller bearings and in the lower part of the receiving part 26 as a lower bearing 25, a sliding bearing are arranged. The receiving part 26 is arranged to taper in the direction of the spindle upper part 2. The lower portion of the receiving part 26 is fixedly connected to a hollow cylindrical base 27 of the spindle lower part 3. The base 27 of the spindle lower part 3 forms the housing of the spindle lower part 3 and, in the upper edge region 18, has the thread for releasable attachment to the stator housing part 8.
Das Aufnahmeteil 26 weist auf einer dem Spindeloberteil 2 zugewandten Stirnseite einen radial nach außen weisenden Anschlagkragen 28 auf, der gummierte Enden aufweist, die einen zu dem Innendurchmesser des Hülsenteils 16 korrespondierenden Außendurchmesser aufweisen. Der Anschlagkragen 28 wirkt mit einer innenseitig von dem Hülsenteil 16 abragenden Ringnase 29 zusammen, so dass ein unerwünschtes Herausbewegen der Welle 17 aus dem Spindelunterteil 3 verhindert wird. Zum anderen wird eine erforderliche Taumelfähigkeit des Spindeloberteils 2 in einem begrenzten Umfang ermöglicht.The receiving part 26 has on a spindle upper part 2 facing end face on a radially outwardly facing stop collar 28 having rubberized ends having a corresponding to the inner diameter of the sleeve member 16 outer diameter. The stop collar 28 cooperates with a protruding on the inside of the sleeve member 16 annular nose 29, so that an undesired moving out of the shaft 17 is prevented from the spindle lower part 3. On the other hand, a required tumble capability of the spindle top 2 is made possible to a limited extent.
Der Anschlagkragen 28 des Aufnahmeteils 26 erstreckt sich in einem Bereich oberhalb des Rotors 15. Die Ringnase 29 des Hülsenteils 16 erstreckt sich in einem oberen Endbereich des Rotors 15. Der Rotor 15 ist als ein ringförmiger Permanentmagnet ausgebildet, der zusammen mit dem Stator 12 einen in radialer Richtung platzsparenden Synchronmotor bildet. Der elektromotorische Antrieb 7 weist hierdurch einen relativ geringen Querschnitt auf, so dass eine im oberen Bereich der Spindel 1 angeschlossene Absauganlage zur Absaugung von Schmutzpartikeln bzw. Fadenresten von dem Spindeloberteil 2 mit einer relativ geringen Saugleistung betrieben werden kann. Ein nicht dargestelltes oberes Kapselgehäuse, das im Bereich des Spindeloberteils 2 angeordnet ist, ist an die Absauganlage angeschlossen. Vor- teilhaft kann durch die schmale Ausgestaltung der Spindel 1 die erforderliche Leistung der Absauganlage minimiert bzw. optimiert werden. The stop collar 28 of the receiving part 26 extends in a region above the rotor 15. The annular nose 29 of the sleeve member 16 extends in an upper end portion of the rotor 15. The rotor 15 is formed as an annular permanent magnet, which together with the stator 12 in a radial direction space-saving synchronous motor forms. The electromotive drive 7 thus has a relatively small cross-section, so that an exhaust system connected in the upper region of the spindle 1 for the suction of dirt particles or thread residues from the spindle upper part 2 can be operated with a relatively low suction power. An unillustrated upper capsule housing, which is arranged in the region of the spindle upper part 2, is connected to the suction system. In front- Partly can be minimized or optimized by the narrow design of the spindle 1, the required power of the extraction system.
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