CN105121721B - 导丝辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在熔融纺纱过程中引导合成纱线的导丝辊。所述导丝辊具有固定连接至驱动轴的突出端的筒形辊套的轴承外壳。所述驱动轴被以可旋转的方式安装在轴承外壳中，其中，在所述轴承外壳与所述可转动的辊套之间设置有用于密封轴承环境的密封装置。为了防止磨屑侵入所述轴承空间中并且防止润滑液从该轴承空间中泄漏出来，根据本发明，所述密封装置通过位于辊套与轴承外壳之间的端面密封部以及通过位于驱动轴与轴承外壳之间的轴密封部来形成。

Description

导丝辊

技术领域

本发明涉及一种用于在熔融纺纱过程中引导合成纱线的导丝辊。

背景技术

在熔融纺纱过程中制造合成纱线时基本上已知的是，要通过导丝辊来引导纱线以便抽出、加热和牵伸。该导丝辊具有从动辊套，在该从动辊套的周面上引导纱线。辊套连接至驱动轴以便被驱动，该驱动轴可被旋转安装在轴承外壳中并被联接至驱动装置，优选被联接至电动马达。

还已知的是，导丝辊，尤其是导丝辊的辊套直接被暴露于纱线环境中。根据生产地点和制造方法，纱线的挥发性组分的浓度能得以升高。这种类型的挥发性组分可包括绒毛以及纺丝油剂液。为了防止这种类型的组分的侵入，尤其是侵入到驱动轴的轴承环境中，通常在辊套与轴承外壳之间布置密封装置。为此，在现有技术中已知各种类型的密封。

因此，在中国实用新型CN 2903108 Y中提出的是，相对于纱线环境借助固定至轴承外壳的、位于辊套与保持环之间的端面密封来密封轴承环境。

相反地，DE2100567A1公开了一种导丝辊组件，其中，密封环被配设至辊套的周面上，从而防止这些组分侵入到导丝辊辊套的内部。

与密封装置通过外部密封还是内部密封形成在辊套上无关，有充分理由需要使得因密封装置的滑动接触而引起的辊套上的制动效果最小化。另一方面，要注意的是，由滑动接触所产生的密封装置的磨屑不会进入轴承环境的区域内。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供一种用于引导通常类型的合成纱线的导丝辊，其中在该导丝辊内的轴承环境相对于导丝辊上的纱线环境被可靠地密封。

该目的根据本发明如此实现，即密封装置通过辊套与轴承外壳之间的端面密封部，以及通过驱动轴与轴承外壳之间的轴密封部来成型。

本发明的特征在于，轴承外壳内的轴承环境与纱线环境及辊套内部分隔开。因此一方面，该端面密封部的可能出现的磨损组分无法进入该轴承环境中。而另一方面，已经确定的是，转动的辊套在内部产生负压，其吸入效果在轴承环境上可能产生不利的影响。因此，尤其是需要用于轴承的润滑剂可能会从轴承环境中泄漏出来。由于在驱动轴与轴承外壳之间的轴密封部，能够有利地防止流入轴承环境中的吸入流的形成。

为了要在端面密封中获得不取决于离心力的均匀的密封效果，有利的是，端面密封部构成为位于所述辊套的端面侧的密封面和在所述轴承外壳中与该密封面轴向对置的保持槽之间的滑环密封部。就此而言，滑环密封部可被实施成，辊套借助其密封面相对于摩擦环密封部移动。

为了实现在滑环密封上的尽可能小的速度差，密封面优选被设置在辊套的轮毂上，借助该辊套的轮毂，辊套被保持在驱动轴的周面上。

滑环密封部在这里优选具有带保持珠缘和密封唇的滑环，该密封唇以成角度的方式贴靠在该保持珠缘上。这里的弹性密封唇确保与辊套的密封面的持续接触。

为了将密封装置的摩擦阻力相对于转动部件保持为尽可能低，本发明的改进是尤为有利的，在该改进中轴密封部被构成为非接触的。以此方式，轴密封部可被有利地通过固定的金属环来形成，该金属环以非接触的方式伸入密封槽中。金属环和密封槽导致具有多个密封间隙的迷宫密封，其中尽可能避免了金属环与密封槽之间的接触。

该金属环可被可选地布置在驱动轴的周面上或者布置在轴承外壳的轴承孔中。因此，密封槽被设置在轴承外壳的轴承孔中或者设置在驱动轴的周面上。

在密封间隙中的这一密封效果甚至可被有利地改进为，该密封间隙填充有阻隔介质，优选填充有油脂。

为了尤其是轴密封部的密封效果不受辊套上不允许的失衡质体的影响，通常该驱动轴具有借助平衡装置而被平衡的安装的辊套。这里，要确保夹紧驱动轴和辊套。这些需求尤其通过本发明的改进来实现，其中辊套的端部被构造为中空圆柱形并且其中，辊套的突出端通过漏斗状的盖插入部来封闭，其中该盖插入部被固定至驱动轴的端部。以此方式，一方面确保了轴承环境相对于纱线环境被密封，而另一方面，保持驱动轴的端部可被触及。

为了能够形成一个尽可能紧凑的单元提供的是，驱动轴被直接连接至整合在轴承外壳中的电动马达。

为了能够在允许的温度范围内操作驱动轴的轴承以及密封装置，提供了以下改进，其中轴承外壳在电动马达区域内和驱动轴的轴承的区域内具有用于接收冷却液的环形冷却通道。因此，由轴承外壳吸收的热量可持续被排出。

均包含轴承油脂的多个辊轴承优选被布置在用于安装驱动轴的轴承外壳中。以此方式，确保在不额外提供更多润滑油的情况下持续操作。

由于纱线的挥发性组分以及飞散的断纱的纱头可能会出现在纱线环境中，本发明的改进尤其有利的地方在于，其中轴承外壳在辊套的端部处具有保持凸缘，该保持凸缘具有包围辊套的端部的遮盖环。形成在转动辊套与轴承外壳之间的分隔接头因此保持相对于纱线环境被遮盖。因此防止了纱线落入并缠结在辊套内。

因此，根据本发明的用于在熔融纺纱过程中引导合成纱线的导丝辊尤其适用于极高程度加载的纱线环境中。杂质侵入到导丝辊的轴承环境中以及润滑油从轴承环境渗漏出来是不可能的。就此而言，根据本发明的导丝辊还适用于具有高达16000rpm的驱动转速的极高圆周速度。

附图说明

以下将借助若干示例性实施方式参照附图更详细地描述根据本发明的导丝辊，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的导丝辊的第一示例性实施方式的剖视图；

图2示意性地示出了图1的示例性实施方式中的密封装置的剖视图；以及

图3示意性地示出了根据本发明的导丝辊的另一个示例性实施方式的剖视图。

具体实施方式

图1示意性地描述了根据本发明的导丝辊的第一示例性实施方式的横截面。根据本发明的导丝辊的示例性实施方式具有筒形辊套3，该筒形辊套借助内轮毂4以抗转动的方式被保持在驱动轴2的突出端的周面上。在轴承外壳1内部，驱动轴2可借助多个轴承5.1和5.2被旋转安装。为此，轴承外壳1具有多阶式轴承孔20。轴承5.1和5.2在轴承孔20的中心部分中被保持在驱动轴2与轴承外壳1之间。在轴承端部处，驱动轴2被联接至电动马达21。电动马达21在轴承外壳1中被整合在轴承孔20的增大部中。电动马达21经由供应线路25来操作。

轴承外壳1在电动马达21的区域内以及在轴承5.1和5.2的区域内具有呈螺旋形环绕的冷却通道22，该冷却通道被连接至冷却环路(在这里未示出)。就此而言，轴承外壳1可在冷却通道22内部通过冷却液来冷却。

为了使得在辊套3的周面上示出的纱线环境与大致由轴承孔20限定的轴承环境以密封的方式分隔开，该示例性实施方式具有端面密封部6和轴密封部7形式的密封装置。该端面密封部6在轴承外壳1中被设置在轮毂4的端面侧的密封面9和与其对置的保持槽10之间。轴密封部7在轴承孔20的被配设于辊套3的部分中，被设置在轴承外壳1与驱动轴2之间。另外参照图2来描述端面密封部6和轴密封部7。

位于密封装置的区域内的轴承外壳1的细节被示意性地示出在图2中。因此，以下描述适用于两个示图中。

轴承外壳1具有凸出部28，该凸出部相对于保持凸缘27伸出并且以至轮毂4的端面的较短距离进入辊套3中。用于接收滑环8的保持槽10被设置在凸出部28的端面上。滑环8借助保持珠缘11被保持在保持槽10中。在保持珠缘11上设置有以一定角度指向外部的密封唇12，密封唇以自由端贴靠在轮毂4的端面侧的密封面9上。滑环8具有位于密封唇12与保持珠缘11之间的环形周向槽13。该周向槽13特别适用于在辊套3未被驱动时阻挡和排出尤其是液体。

在该示例性实施方式中，在驱动轴2与轴承外壳1之间构成的轴密封部7是非接触式的，并且由固定在驱动轴2的周面上的金属环17和构成在轴承孔20的第一部分中的密封槽18形成。在该示例性实施方式中，密封槽18由轴承孔20的另一梯部和保持在该轴承孔20中的套管24来形成。金属环17以较小的间隙以基本无接触的方式在密封槽18中引导。密封间隙19.1，19.2和19.3被设立在密封槽18与金属环17之间。在该示例性实施方式中，密封间隙19.1，19.2和19.3至少部分地填充有阻隔介质23。此处优选的是将油脂用作阻隔介质23。

如图1中可知的，遮盖环26被固定至轴承外壳1的保持凸缘27，该遮盖环借助突出端遮盖形成在辊套3与轴承外壳1之间的分离接头29。遮盖环26防止纱线落入并缠结至位于辊套3与轴承外壳1之间的分离接头29中。

辊套3的突出端被设置为中空圆柱形并且通过盖插入部14封闭。该盖插入部14被设置为漏斗形并且借助固定件16被固定在驱动轴2的端部。相对于纱线环境密封辊套3的内部空间的密封环15被夹持在辊套3与盖插入部14之间。

在操作过程中，在图1中示出的导丝辊的示例性实施方式被用于在辊套3的周面上以至少一个部分缠绕的方式引导一条或多条纱线。这里以预定的圆周速度由电动马达21经由驱动轴2来驱动辊套3。辊套3的圆周速度适配于期望的纱线速度，该纱线速度可能例如处于4000m/min至6000m/min的范围内。根据直径，驱动转速可被实现为处于16000rpm的范围内。

为了尤其使得因挥发组分(例如绒毛以及纺丝油剂液)而被污染的纱线环境此时相对于轴承外壳内部的轴承环境被分隔开，滑环密封部8在辊套3的轮毂4与轴承外壳1之间起作用。滑环8的密封唇12贴靠在密封面9上，该密封面随辊套3一起转动，并因此防止挥发性组分侵入轴承外壳的内部。因为尤其在辊套3的内部通过快速转动而产生负压，并且鉴于轴承外壳1的开放式结构，所述负压将在电动马达21的区域内产生不期望的气流，轴承外壳被相对于辊套3通过轴密封环7而隔开。在此，金属环17随驱动轴2一起转动。在此，在密封槽18中以大致非接触的方式引导金属环17。

由于接触的滑环密封部8与非接触式轴密封部7相结合，因此尤其在驱动辊套3的情况下使能量损耗最小化。此外，将防止滑动密封部的潜在磨屑会无障碍地进入轴承环境中。

位于辊套3的突出端部的漏斗形的盖插入部14提供了特别的优势，以使得在操作过程中具有辊套1的驱动轴2得以平衡。因此，驱动轴2的突出端可被有利地用于接收平衡质体。

此外，在辊套3的自由端处的漏斗形的盖插入部14具有的优势在于，不会形成可能会导致不期望的失衡效果的沉淀物。在转动过程中，所有积聚的组分被从盖插入部14抛出。

在图3的剖视图中示意性示出了根据本发明的导丝辊的另一个示例性实施方式。该示例性实施方式与根据图1的示例性实施方式大致相同，因此在此阶段仅说明区别指出，否则参考前述的说明。

在图3中所示的示例性实施方式中，滑环密封部8被设置在轴承外壳1的保持凸缘27与辊套3的端面侧的端部之间。为此，辊套3的端面侧的端部被实施为具有与滑环8相互作用的密封面9，该滑环8被保持在保持槽10中。该滑环8被实施为与根据图1的示例性实施方式相同的方式。因此，密封唇以接触的方式贴靠在辊套3的端面侧密封面9上。

位于驱动轴2与轴承外壳1之间的轴密封部7同样被设置在轴承孔20的孔部段中。在此示例性实施方式中，金属环17被保持在轴承外壳1的轴承孔20中，并且借助内径伸入到驱动轴2的环形密封槽18中。密封槽18在驱动轴2的周面上通过轴环30来形成，该轴环30被保持在驱动轴2的周面上。在密封槽18中以非接触的方式引导金属环17，使得在槽基部中以及在密封槽18的侧翼上产生至少一个密封间隙。

根据图3的示例性实施方式的功能与根据图1的示例性实施方式的功能相同，因此现阶段不进行进一步的说明。

在根据图1和图3的示例性实施方式中所示的密封装置仅是示例性的。原则上，端面密封部6在形状和类型上可以进行改变，并且轴密封部7的形状和类型也是可变化的。因此，通过该端面的特定形式，端面密封部还可被构成为具有径向作用的密封唇。就此而言，本发明还延伸至类似的密封部实施方式，其中接触的端面密封部与轴密封部，尤其是与以非接触的方式起作用的轴密封部共同作用。

根据图1和图3的示例性实施方式示出了具有驱动的驱动轴的导丝辊。原则上，本发明并非仅限于此。因此，也能够以自由转动的方式来将驱动轴保持在辊支撑部上。本发明还涉及以下类型的导丝辊，即其中导丝辊被实施为可借助加热装置来加热。因此，根据本发明的导丝辊的实施方式使得即使在无驱动马达的变型中或者在具有加热的辊套的变型中也毫无问题。

附图标记列表

1 轴承外壳

2 驱动轴

3 转动壳体

4 轮毂

5.1,5.2 轴承

6 端面密封部

7 轴密封部

8 滑环

滑环密封部

9 密封面

10 保持槽

11 保持珠缘

12 密封唇

13 周向槽

14 盖插入部

15 密封环

16 固定件

17 金属环

18 密封槽

19.1,19.2,19.3 密封间隙

20 轴承孔

21 电动马达

22 冷却通道

23 阻隔介质

24 套管

25 供应管路

26 遮盖环

27 保持凸缘

28 凸出部

29 分离接头

30 轴环

Claims (13)

1.一种用于在熔融纺纱过程中引导合成纱线的导丝辊，所述导丝辊具有：筒形的辊套(3)，该辊套(3)固定连接至驱动轴(2)的突出端；并且具有轴承外壳(1)，所述驱动轴(2)以可旋转的方式安装在该轴承外壳(1)中，其中，在所述轴承外壳(1)与能够转动的所述辊套(3)之间设置有用于密封轴承环境的密封装置，

其特征在于，

所述密封装置通过位于所述辊套(3)与所述轴承外壳(1)之间的端面密封部(6)，以及通过所述驱动轴(2)与所述轴承外壳(1)之间的轴密封部(7)来形成，

所述端面密封部(6)构成为位于所述辊套(3)的端面侧的密封面(9)和在所述轴承外壳(1)中与该密封面轴向对置的保持槽(10)之间的滑环密封部。

2.根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，

所述密封面(9)构成在所述辊套(3)的轮毂(4)上，由此使得所述辊套(3)被保持在所述驱动轴(2)的周面上。

3.根据权利要求1或2所述的导丝辊，其特征在于，

所述滑环密封部具有滑环(8)，所述滑环(8)具有保持珠缘(11)和密封唇(12)，所述密封唇以成角度的方式构成在所述保持珠缘(11)上。

4.根据权利要求3所述的导丝辊，其特征在于，

所述滑环(8)具有周向槽(13)，所述周向槽被构成在所述保持珠缘(11)与所述密封唇(12)之间。

5.根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，

所述轴密封部(7)是接触有效的并且通过固定的金属环(17)形成，所述金属环以非接触的方式伸入至密封槽(18)中以形成至少一个密封间隙。

6.根据权利要求5所述的导丝辊，其特征在于，

所述金属环(17)被保持在所述驱动轴(2)的周面上或被保持在所述轴承外壳(1)的轴承孔(20)中，并且所述密封槽(18)被构成在所述轴承外壳(1)的所述轴承孔(20)中或构成在所述驱动轴(2)的周面上。

7.根据权利要求5或6所述的导丝辊，其特征在于，

所述密封间隙填充有阻隔介质(23)。

8.根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，

所述辊套(3)的端部被构成为中空圆柱形，并且所述辊套(3)的突出端通过漏斗状的盖插入部(14)被封闭，其中所述盖插入部(14)被固定在所述驱动轴(2)的端部处。

9.根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，

所述驱动轴(2)连接至电动马达(21)，该电动马达被整合在所述轴承外壳(1)中。

10.根据权利要求9所述的导丝辊，其特征在于，

所述轴承外壳(1)在所述电动马达(21)的区域内和在所述驱动轴(2)的所述轴承(5.1,5.2)的区域内具有用于接收冷却液的环形的冷却通道(22)。

11.根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，

所述驱动轴(2)借助多个辊轴承被安装在所述轴承外壳(1)中，并且所述辊轴承均包含轴承油脂。

12.根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，

所述轴承外壳(1)在所述辊套(3)的端部处具有保持凸缘(27)，所述保持凸缘具有遮盖环(26)，所述遮盖环(26)包围所述辊套(3)的端部。

13.根据权利要求5或6所述的导丝辊，其特征在于，

所述密封间隙填充有油脂。