米兰体育网址：环锭纺纱机或环锭加捻机的卷绕和加捻装置以及纺纱和方法

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  其中所述定子具有多个超导子部分，所述超导子部分在所述纺锤的周向上彼此间隔

  2.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述多个超导子部分以规则的

  3.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，通常导电的材料配置于所述多

  4.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，绝缘的材料配置于超导子部分

  5.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述定子具有恰好三个超导子

  6.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和定子以共面的方式

  7.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和所述定子平行且彼

  8.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和所述定子以如下方

  式形成：在所述卷绕和加捻装置的操作期间由于磁悬浮而能够以非接触方式支撑所述转

  9.根据权利要求1所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和所述定子以如下方

  式形成：使得在所述转子和所述定子之间形成环形气隙，所述环形气隙与所述纺锤同轴配

  10.根据权利要求9所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和/或所述定子具有

  所述转子的所述纱线引导元件和/或所述定子的所述纱线引导元件界定所述气隙。

  11.依据权利要求10所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和/或所述定子的

  12.根据权利要求10所述的卷绕和加捻装置，其特征是，所述转子和/或所述定子的

  通过转子保持装置以所述转子与所述定子同轴并且隔开一距离的方式保持所述转子，

  本申请是申请人亚西省约兹加特尚科纺织企业工业及贸易公司于2017年3月21日

  twisting machine)中生产和卷绕纱线的装置，其中纱线通过加捻元件旋转并且由于与纺

  (ring‑rotor‑system)。由于纺锤的旋转，使得转子旋转，其中线悬挂在转子中并且转子灵

  活地固定于环。例如能够形成为简单的线圈的转子因此不具有固有驱动，而是由纺锤通过

  悬挂在转子中的纱线带动。通过转子在环上的高摩擦，通过环的空气阻力以及线引导环和

  转子之间的纱线气圈的空气阻力，使转子保持落后于纺锤的速度，这导致将线卷绕到线]

  在转子在环上运动期间，由于产生的离心力，在环和转子之间发生摩擦。由于转子

  的质量低而不能有效地散热，这导致转子的速度限制。如果转子的速度进一步增加，转子将

  加热到发光和断裂的程度。另外，这导致热塑性纤维材料的融合以及含有蜜露的棉材料的

  环锭纺纱方法的生产率限制主要是由环‑转子‑系统引起的并且取决于环、转子和

  纱线。生产率提高意味着纺锤的速度提高，然而，当超过极限时会导致当前可用的环和转子

  转子速度的限制意味着线的输送速度不能再进一步提升，使得现有的环‑转子‑系

  从申请人的WO2012/100964中已知环锭纺纱机或环锭加捻机的卷绕和加捻装置，

  其中通过磁悬浮消除了环和转子之间的摩擦，这显著地延长了寿命并减小了冲击力。具有

  超导材料的环形定子与定子冷却装置以与环形转子相同的方式配置成与线轴同轴，其中环

  形转子能够相对于定子旋转并产生磁场并且具有环形纱线引导元件。当定子的超导材料冷

  却到低于转变温度时，转子的已确定进入定子的磁通量被冻结，使得能够借助于磁悬浮实现

  最初被机械支撑的转子的自动稳定的被动(passive)支撑。由于旋转的转子的无接触支撑，

  可以省略由于产生摩擦热而限制生产率的作为重要部件的传统的环‑转子‑系统的环。代替

  地，具有纱线引导元件的整个转子现在能够迅速旋转，其中旋转基本上没有摩擦‑除了微弱

  然而，形成为磁环的转子具有相当大的自重，自重在纺锤启动期间也必须被加速。

  此外，自由浮动的磁环不能安装在壳体中，使得以约每分钟20,000转至30,000转的高速旋

  转的磁环对装置操作员造成安全风险。最终，安装于磁环的纱线引导元件构成了不平衡，纺

  中卷绕生成的纱线或细绳的装置，该装置能够使高生产能力的机器快速启动和关闭，并且

  另外提高了操作人员的安全性。一般而言，本发明基于进一步提升环锭纺纱机和环锭加捻

  捻装置以及具有独立方案14的特征的方法来解决。有利的变型和进一步的发展记载在从属

  根据本发明，环锭纺纱机或环锭加捻机的卷绕和加捻装置包含：至少一个定子，其

  包括定子冷却系统和至少一个超导材料；至少一个转子，其产生磁场；以及可旋转的纺锤，

  其中所述转子和所述定子与所述纺锤同轴配置并且所述转子和所述定子以如下方式形成：

  使得在所述转子和所述定子之间形成环形气隙，所述环形气隙与所述纺锤同轴配置并且待

  形成：使得待卷绕的线通过气隙卷绕到位于纱线气圈下端的旋转线轴上。例如，气隙能够具

  有2mm至3mm的宽度。通过纺锤和套筒的旋转，以已知的方式将线绕过地带走，其中套筒与线

  轴一起放置到纺锤上。由于纱线气圈的空气摩擦，线的绕过比纺锤的快速旋转发生得更慢，

  个环形纱线引导元件，其中所述转子的所述纱线引导元件和/或所述定子的所述纱线引导

  元件以界定所述气隙的方式配置。因此，纱线引导元件形成环形的界定元件，其中绕过的线

  在一个或两个界定元件的表面上滑动。在该过程中产生的摩擦极小，从而可以在一定程度上完成非常高

  的纺锤速度。空气摩擦以及与纱线引导元件的摩擦一起确定了绕过的线和纺锤旋转之间的

  成与纺锤轴线同轴配置并限定气隙的膨胀(expansion)的界定元件。结果，不再需要转子与

  线一起绕纺锤轴线旋转，尽管根据本发明的逐步发展不必排除该旋转。归因于以下说明

  的转子的磁悬浮，因为浮动转子能够以非接触方式定位，所以能在不移动机械部件的情

  况下引导线。尽管转子如以下进一步说明地能够特别地以不能相对转动的方式定位，使得

  转子不再发生旋转，但是这个术语在这里和以下将被用作产生磁场并与纺锤轴线同轴配置

  的元件的一般术语的同义词。因此，转子的概念更多地涉及无接触支撑而不是作为旋转元

  件的功能。在一般的逐步发展中，还能够容忍转子将由于装置运行期间在转子上滑动的

  线的摩擦而逐渐旋转。但与以前的情况不同，由于归因于与转子的纱线引导元件的低摩擦，

  纱线引导元件以如下方式形成：便于引导水平的(即沿绕过方向定向的)待卷绕的

  线，并且可选择地引导竖直的(即沿纺锤轴线定向的)线。这例如由于纱线引导元件通过它

  们在转子和/或定子上的配置形成用于线的偏转元件而发生。为了尽最大可能避免线在操作期间撕裂，

  纱线引导元件能够形成有适当的光滑表面并且特别地形成有圆形形状。在纺纱过程中，线

  在纱线引导元件的光滑表面上沿绕过方向滑动，其中纱线引导元件防止线缠绕在特别地不

  是旋转对称地形成的转子和/或定子中。因此，纱线引导元件用于使线远离卷绕和加捻装置

  个纱线引导元件和/或定子的至少一个纱线引导元件界定即可。由于除了纱线引导元件之

  外转子和定子不是必须以环形方式形成，所以它们的同轴配置主要涉及所提到的纱线引导

  元件。此外，以下提到的子部分特别地能够沿着绕纺锤轴线的同轴圆的圆周配置。

  意味着转子至少部分地被磁化或具有永磁体。定子和转子的其它子部分也能够由其它非

  磁性材料制造成。对于纱线引导元件尤其如此。为促进转子的悬浮，特别地可使用减小转

  子，并且一定要有用于冷却定子的冷却装置。这种用于形成超导材料的超导状态所需的低

  温的定子冷却装置以如下方式形成：其能够降低定子的超导区域中的温度，直到降低到低

  于所使用的超导材料的转变温度。在本发明的变型中，冷却装置能够形成为浴低温恒温器

  (bath  cryostat)，若使用转变温度高于77K的高温超导体，则能够用液氮填充该浴低温

  恒温器，其中在其它变型中还使用其它低温恒温器，诸如借助于冷气体进行冷却的蒸发式

  低温恒温器，或者不需要冷冻液的冰箱低温恒温器。通过不同之处在于利用不一样的物理效

  应来制冷的多个冷却装置的不同组合，也能够使所述低温恒温器冗余地互连以便于提高系统

  的可靠性。在该情况下，超导材料能够被适当的隔热体包围和/或涂覆以使冷却损失最小

  作为纱线引导元件，另一方面由于也不再需要转子的旋转，所以能形成基本上消除不平

  磁悬浮而以非接触方式定位。这应理解为转子的支撑是自由浮动的，因此在定子的超导区

  域冷却之后是无接触的。通过保持彼此相对的界定区域与转子和定子的最佳距离，并通过

  转子的通过使超导材料的温度降低到低于转变温度透过定子的非均匀磁场的磁通管的固

  定，使得转子的固有稳定的被动支撑在转子不旋转以及旋转的两种情况中都是可能的。因

  此，能够省略用于转子的主动轴承控制的复杂控制和/或传感器单元。通过最佳距离确保不

  存在磨耗，这导致了高可靠性和坚固性。由于转子的无接触支撑和作为基本上限制生产率

  (由于其产生摩擦热)的部件的传统的环‑转子‑系统的环的省略，能够显著地增加线和纺锤

  的磁场固定(pin)于定子。这可以通过绕纺锤轴线不旋转对称的转子的磁场来实现。此外，

  定子的超导区域能够在周向上与通常导电或绝缘的区域交替并且/或者超导区域能够具有

  缺陷。超导区域以能够附着于缺陷的磁通管的形式量化磁场。归因于产生的磁通量梯度，产

  生了保持力。然后，转子的旋转将仅能够抵抗该保持力，该保持力不会通过纱线引导元件表

  面上的绕过的线的低摩擦被克服。因此，转子不仅是自由浮动的，而且还以不能相对转动的

  特别地，转子能够具有一个或多个子部分，子部分具有产生磁场的永磁材料。即使

  具有产生磁场的单个子部分，也能够稳定地支撑转子。在具有永磁材料的两个或多个子部

  分中，所产生的磁场获得促进不能相对转动的支撑的多极特性。子部分能够例如设计成以

  规则的间隔配置于环形纱线引导元件的条形或圆柱形磁体的形式。在这种情况下，能够优

  选地以大于气隙的方式选择极距(polar  pitch)，以便保证磁场有效进入定子的超导区域。

  在它们之间，能够配置能以特别轻的方式形成的非磁性段以促进悬浮。同样，能够完全省略

  中间段以便进一步减轻转子的重量。在最简单的情况下，转子可以是用于线的引导环，在引

  彼此间隔开。因此，超导部件特别地不需要在整个圆周上延伸，使得定子冷却系统能够显著

  地更紧凑和节能。超导子部分能够具有II型超导体作为超导材料。在一个实施方式中，这些

  超导子部分可以是来自例如钇钡铜氧化物(YBaCuO)的稀土钡铜氧化物(SE)BaCuO组或来自

  铋锶钙铜氧化物(BiStCaCuO)组的陶瓷高温超导体。在定子的子部分中具有超导材料的本

  发明的变型也是可能的，其中超导材料具有比已经提到的组甚至更高的转变温度。因此，能

  够降低冷却装置的性能参数，这导致所述卷绕和加捻装置的能量效率提高。在这种情况下，

  通常导电和/或在允许电压下不导电的材料的段能够配置于超导子部分之间。然而，为了节约材料，

  也能够完全省略这些中间段。在这种情况下，定子仅由环形纱线引导元件和配置于这些纱

  线引导元件的两个或多个超导子部分所组成。特别地，超导子部分能够在纺锤的周缘中、即沿

  此，定子的一个超导子部分和转子的子部分分别彼此相对地定位，这能保证磁通线的特

  别有效的固定。理想地，相应的子部分能够在周向上具有相等或相当的延伸。特别地，转子

  和定子能够具有恰好三个子部分。所产生的三点固定允许在整个纺纱过程中对转子进行特

  从上方被引导通过气隙。在这里和下文，术语“上方”和“下方”应理解为相对于立于安装表

  面的环锭纺纱机或环锭加捻机而言。通常从上方将纤维材料和/或线引导到卷绕在套筒上

  的线轴，在该过程中由于线的快速旋转而形成所谓的纱线气圈。在共面配置中，转子在径向

  方向上位于定子内，其中特别地，转子的环形纱线引导元件位于定子的环形纱线引导元件

  d)定子的环形纱线引导元件，其与转子的纱线引导元件相对定位并且包围转子，

  线从上方引导通过环形纱线引导元件之间的气隙并且卷绕到转子下方的线轴上。在该过程

  中，线通常会在转子的纱线引导环的表面上滑动，使得所述表面能够有利地以平滑的方式

  形成。此外，能够以例如通过倒圆的方式设计纱线引导环的截面，从而能预防线在环的下

  从外部引导通过气隙。在这种情况下，术语“内部”和“外部”应被看做相对于纺锤轴线而言。

  转子能够配置成位于定子上方或下方直到距定子和转子的轴向距离足够小，以使转子的磁

  场能够进入定子的超导区域。归因于转子和定子之间的轴向距离，另外将形成气隙(从外部

  将线引导通过该气隙)。在该过程中，转子和定子的纱线引导元件至少部分地在竖直方向

  上、即沿着纺锤轴线彼此相对地定位。如在先前的逐步发展中，纱线引导元件在这种情况

  下也能够形成有圆形的边缘轮廓以避免线的撕裂。在这种类型的另一逐步发展中，两个

  定子能够以如下方式配置：使得它们彼此轴向相对地定位的界定区域分别定位成与转子的

  轴向界定区域相对。因此，形成两个环形气隙，其中能够将线引导通过一个气隙或另一个气

  至少一部分。特别地，能够涂覆转子和/或定子的整个纱线引导元件。在这种情况下，能够以

  确保与用于设想的绕过速度的绕过的线的期望摩擦的方式选择涂层，在该过程中以期望的

  此外，纱线引导元件能够由塑料材料或轻金属制成，或者包括塑料材料和/或轻金

  属。这种类型的纱线引导元件能够形成为具有低重量并且同时有充足的稳定性和耐热

  装置形成有固定位置，具有线轴的纺锤能够相对于固定的定子轴向地、即沿着纺锤轴线移

  动，以便将纱线均匀地卷绕到线轴上。然而，在本发明的另一实施方式中，具有线轴的纺锤

  是固定的，并且定子保持装置被连接到定子移位装置，使得用于环锭纺纱机和环锭加捻机

  距离，该距离取决于定子或转子中具有较小半径的一个。为了在将纱线或细绳卷绕到线轴

  期间保持由纱线气圈产生的空气阻力相等，具有移动的卷绕和加捻装置的实施方式能够以

  如下方式在纱线气圈的上端形成线引导件：使线引导件也由定子保持装置保持或者线引导

  件直接固定于定子，使得线引导件能够与卷绕和加捻装置一起在轴向上移位。因此，在卷绕

  材料，其中设置如上所述的卷绕和加捻装置，通过转子保持装置以所述转子与所述定子同

  轴并且隔开一距离的方式保持所述转子，将所述定子的所述超导材料的温度降低到低于所

  述超导材料的转变温度，并且随后在实际的纺纱和加捻过程开始之前通过所述转子保持装

  在提到的环锭纺纱或环锭加捻方法中，能够绕纺锤轴线以一速度驱动纺锤，为此，

  绕过的线与纱线引导元件的摩擦不足以克服不能相对转动的磁性支撑。换言之，由磁通线

  的固定引起的关于转子的旋转的恢复力高于操作的流程中产生的绕过的线在转子的纱线引

  显著提高纺锤的速度。此外，环锭纺纱机或环锭加捻机能够在没有一点时间延迟的情况下

  清楚的是，实施方式并未穷举本发明的范围。还清楚的是，以下说明的一些或所有特征也能

  在以下说明的附图中，相同的附图标记表示相同的元件。为了更加清楚起见，相同

  的元件仅在它们第一次出现时才会被说明。然而，清楚的是，参照附图之一说明的元件的变

  在图1的侧视图中示意性地示出的实施方式是环锭纺纱机17的截面，其包括根据

  本发明的卷绕和加捻装置18。具有至少一个超导材料19的定子1与纺锤和/或纺锤轴线同

  轴地配置，并且通过定子冷却装置9冷却到低于超导材料19的转变温度。在本示例性的进一

  步发展中布置于转子2下方的定子1由仅示意性地示出的定子保持装置10保持。然而，由于

  磁悬浮在悬挂位置也是可能的，所以还包括定子布置于转子上方的实施方式和一个定子

  转子2和定子1平行并且彼此轴向间隔开地配置，使得它们彼此不接触并且由转子

  的永磁材料21产生的磁场能够进入定子1的超导材料19。特别地，转子2和定子1以转子2和

  定子1之间能够形成环形空气通道14的方式形成，该环形空气通道14与纺锤7同轴配置并且