DE10111598A1 - The godet roller, for use with melt spun filaments, has a spring to apply a static pressure to the roller bearings and an actuator, operated by compressed air, to adjust the spring pressure according to the working conditions - Google Patents
The godet roller, for use with melt spun filaments, has a spring to apply a static pressure to the roller bearings and an actuator, operated by compressed air, to adjust the spring pressure according to the working conditionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Galette zum Fördern, Verstrecken oder Temperieren schmelzgesponnener Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 des Haupt patentes (Patentanmeldung 100 58 757.7).The invention relates to a godet for conveying, stretching or tempering melt-spun threads according to the preamble of claim 1 of the main patentes (patent application 100 58 757.7).
Derartige Galetten werden in der Textilindustrie zum Verstrecken und Temperie- ren von schmelzgesponnenen synthetischen Fäden eingesetzt. Hierbei werden ein oder mehrere Fäden am Umfang eines rotierenden Galettenmantels geführt. Übli cherweise sind Galetten mit Einzelantrieben ausgestattet, wobei die Galette und der Antrieb auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Insbesondere beim Schnellspinnen treten abhängig vom Durchmesser des Galettenmantels Drehzah len von bis zu 10 000 U/min oder sogar bis zu 14 000 U/min auf. Dabei wird der Galettenmantel mittels Wälzlager fliegend gelagert, wobei sich neben den hohen Drehzahlen zusätzlich bei beheizten Galetten die thermische Belastung nachteilig auf die Lebensdauer der Lager auswirkt. Aus der DE 37 01 077 A1 ist beispiels weise eine derartige Galette bekannt, bei welcher der Galettenmantel drehfest mit einer Welle verbunden ist. Die Welle ist durch zwei in Abstand zueinander ange ordnete Wälzlager in einem Träger gelagert. Bei dieser Anordnung wirkt zwi schen den Wälzlagern eine axiale Vorspannkraft zur Aufnahme axialer Kräfte.Such godets are used in the textile industry for stretching and tempering. ren of melt-spun synthetic threads. Here, a or several threads on the circumference of a rotating godet jacket. Übli The godets are usually equipped with individual drives, the godets and the drive are arranged on a common shaft. Especially when Fast spinning occurs depending on the diameter of the godet casing speed up to 10,000 rpm or even up to 14,000 rpm. The Galette jacket overhung by means of roller bearings, whereby in addition to the high Speeds also have a negative impact on the thermal load in the case of heated godets affects the life of the bearings. From DE 37 01 077 A1 is for example as known such a godet, in which the godet jacket rotatably with is connected to a shaft. The shaft is spaced apart by two arranged rolling bearings stored in a carrier. In this arrangement acts between an axial preload force to absorb axial forces.
Bei Hochgeschwindigkeits-Wälzlagern ist insbesondere der Wert der axialen Vor spannung der Wälzlager von hoher Bedeutung für den Ablaufprozeß der Wälz körper auf der Laufbahn. Es kann jedoch nicht sichergestellt werden, daß die axiale Vorspannung bei wechselnden äußeren Belastungen, drehzahlabhängigen Fliehkräften und zum Teil Kreiselmomenten auf die Wälzkörper und bei Tempe raturänderungen stets in einem optimalen Betriebspunkt gehalten wird. Abwei chungen vom optimalen Betriebspunkt führen zu einer Verkürzung der Lagerle bensdauer.In the case of high-speed rolling bearings, the value of the axial forward is particularly important tension of the rolling bearings of great importance for the process of rolling body on the track. However, it cannot be guaranteed that the axial preload with changing external loads, speed-dependent Centrifugal forces and some gyroscopic moments on the rolling elements and at Tempe temperature changes are always kept at an optimal operating point. deviate The optimal operating point leads to a shortening of the bearing length service life.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Galette der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Veränderung der Vorspannung der Wälzlager in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand möglich ist.Accordingly, it is an object of the invention to provide a godet of the type mentioned to further develop such that a change in the preload of the rolling bearings in Depending on the respective operating state is possible.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Lagerung für einen Galettenmantel zur Verfügung zu stellen, bei welcher insbesondere thermisch bedingte Vorspan nungsänderungen vermieden werden.Another object of the invention is to provide a bearing for a godet jacket To make available, in which in particular thermally-related preload changes are avoided.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Galette mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.The object is achieved according to the invention by a godet with the features Claim 1 solved.
Gegenüber dem Hauptpatent (Patentanmeldung 100 58 757.7) hat sich ge zeigt, daß während des Betriebes einer Galette häufig Phasen auftreten, in denen eine Veränderung der Vorspannung zwischen den Wälzlagern nicht gewünscht ist und somit die Wirkung einer statischen, unveränderlichen Vorspannkraft zur Vor spannung der Wälzlager ausreichend ist.Compared to the main patent (patent application 100 58 757.7) shows that phases often occur during the operation of a godet in which a change in the preload between the roller bearings is not desired and thus the effect of a static, unchangeable pre-tensioning force tension of the roller bearings is sufficient.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß neben einer statischen Vorspann kraft die Vorspannung der Wälzlager durch eine zusätzliche Spannkraft veränder bar ist. Über einen Kraftgeber zwischen den Wälzlagern, der vorzugsweise als eine Druckfeder ausgebildet ist, wird zunächst eine statische Vorspannkraft er zeugt, so daß ein minimaler Schlupf der Wälzkörper bei gleichzeitig möglichst geringer Belastung der Lager gewährleistet ist. Um in bestimmten Betriebszustän den höhere Vorspannkräfte einstellen zu können, ist zusätzlich ein steuerbarer Aktor vorgesehen, welcher eine Spannkraft erzeugt, die gleichgerichtet zu der statischen Vorspannkraft des Kraftgebers auf die Wälzlager einwirkt. Damit bildet die Summe der durch den Kraftgeber erzeugten Vorspannkraft und die durch den Aktor erzeugte Spannkraft insgesamt die Vorspannung der Wälzlager.The invention is characterized in that in addition to a static leader By changing the preload of the roller bearings by an additional clamping force is cash. Via a force sensor between the roller bearings, which is preferably used as a compression spring is formed, he will first a static biasing force testifies so that a minimal slip of the rolling elements at the same time as possible low load on the bearings is guaranteed. To in certain operating states Being able to set the higher preload forces is also a controllable one Actuator provided, which generates a clamping force that is rectified to the static preload force of the force encoder acts on the rolling bearings. With that forms the sum of the pretensioning force generated by the force transmitter and that by the Actuator generated clamping force the total preload of the rolling bearings.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Aktor zur Erzeugung der Spannkraft derart steuerbar, daß die Vorspannung der Wälzlager im Betrieb oberhalb einer durch die anliegende statische Vorspannkraft bestimm ten Mindestvorspannung veränderbar ist. Damit kann für die verschiedenen Be triebszustände der Lagerung jeweils die günstigste Vorspannung eingestellt wer den. Beispielsweise beim Anfahren läßt sich die Vorspannung durch eine zusätz liche Spannkraft derart erhöhen, daß der Anfahrschlupf reduziert wird. Bei ver schiedenen Drehzahlen kann eine Vorspannung derart gewählt werden, daß der jeweils günstigste Kompromiß zwischen Lagerbelastung durch die Vorspannung und Verschleiß durch Schlupf erreicht wird. Es ist jedoch auch möglich, die La gersteifigkeit durch Veränderung der axialen Vorspannung zu beeinflussen, so daß die Lage der Resonanzdrehzahlen beeinflußt werden kann. Dadurch kann die verstärkte Belastung der Lagerung und ihrer Umgebung, die durch die großen Schwingungsamplituden bei Resonanzbetrieb oder Resonanzdurchfahrt entsteht, reduziert werden. Insgesamt lassen sich somit die Lebensdauer der Lagerung die Laufruhe der Galette erhöhen.In a particularly advantageous development of the invention, the actuator is for Generation of the clamping force controllable in such a way that the preload of the rolling bearings in operation above a determined by the applied static preload th minimum preload is changeable. This can be used for the different loading operating conditions of the storage, the cheapest preload is set the. For example, when starting the preload can be an additional Liche clamping force increase so that the starting slip is reduced. With ver different speeds, a bias voltage can be selected such that the the most favorable compromise between bearing load due to preload and wear due to slippage is achieved. However, it is also possible to use the La influence rigidity by changing the axial preload, so that the position of the resonance speeds can be influenced. This allows the increased stress on the storage and its environment caused by the large Vibration amplitudes arise during resonance operation or passage through resonance, be reduced. Overall, the life of the bearing can be Increase the smoothness of the godet.
Der Aktor wird vorzugsweise durch eine druckbeaufschlagte Kolbenzylinderein heit gebildet, die zwischen der Antriebswelle und dem Träger angeordnet ist. Da mit lassen sich hohe Spannkräfte bei kompakter Bauweise auf einfache Weise erzeugen.The actuator is preferably powered by a pressurized piston cylinder unit formed, which is arranged between the drive shaft and the carrier. because with high clamping forces in a compact design in a simple way produce.
Hierzu weist die Kolbenzylindereinheit einen axial beweglichen Stufenkolben auf, der die Welle ringförmig mit Abstand umschließt und mit einer Stirnseite an ei nem der Wälzlager anliegt. An der gegenüberliegenden Stirnseite des Stufenkol bens ist zwischen dem Träger und dem Stufenkolben ein Druckraum gebildet, wobei der Druckraum über ein Steuerventil mit einer Druckluftquelle verbunden ist. For this purpose, the piston-cylinder unit has an axially movable stepped piston, which surrounds the shaft in a ring at a distance and with an end face on egg the bearing is in contact. On the opposite face of the stepped column bens, a pressure chamber is formed between the carrier and the stepped piston, the pressure chamber being connected to a compressed air source via a control valve is.
Um die Variationsmöglichkeiten der Vorspannkraft zu vergrößern, ist gemäß ei ner vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein zweiter Aktor vorgesehen, wel cher eine Entspannungskraft erzeugt, die entgegengerichtet zu der statischen Vor spannkraft des Kraftgebers auf die Wälzlager einwirkt.In order to increase the possible variations of the preload force, according to ei ner advantageous development of the invention, a second actuator is provided cher generates a relaxation force that is opposite to the static front force of the force encoder acts on the roller bearings.
Durch Steuerung der Aktoren können somit die Spannkraft und die Entspannkraft derart verändert werden, daß die Vorspannung der Wälzlager im Betrieb unterhalb einer durch die anliegende statische Vorspannkraft bestimmten Mindestvorspan nung veränderbar ist.By controlling the actuators, the tension and relaxation force can be adjusted be changed such that the preload of the rolling bearings in operation below a minimum preload determined by the applied static preload voltage is changeable.
Der zweite Aktor ist vorzugsweise ebenfalls als eine druckluftbeaufschlagte Kol benzylindereinheit ausgebildet, die zwischen der Antriebswelle und dem Träger angeordnet ist.The second actuator is preferably also a compressed air column petrol cylinder unit formed between the drive shaft and the carrier is arranged.
Um eine hohe Integration der Aktoren zu erhalten, werden mittels eines gemein samen Stufenkolbens sowohl zur Erzeugung der Spannkraft als auch zur Erzeu gung der Entspannkraft jeweils zwischen dem Stufenkolben und dem Träger zwei Druckräume gebildet, die über zumindest ein Steuerventil mit einer Druckluft quelle verbunden sind. So lassen sich durch wechselseitige Druckbeaufschlagung der Druckräume eine Spannkraft oder eine Entspannkraft erzeugen.In order to maintain a high level of integration of the actuators, a common seed stepped piston both for generating the clamping force and for generating the relaxation force between the step piston and the carrier two Pressure chambers formed, which have at least one control valve with compressed air source are connected. This can be achieved through mutual pressurization the pressure chambers generate a tension or a relaxation force.
Um Vorspannungsänderungen aufgrund thermischer Beeinflussung in den Wälz lagern zu vermeiden, ist die Galette bevorzugt gemäß Anspruch 9 ausgebildet.To change the preload due to thermal influences in the rolling To avoid storage, the godet is preferably designed according to claim 9.
Eine Galette mit den Merkmalen nach Anspruch 10 stellt dabei eine weitere Lö sung zur Stabilisierung der Vorspannkräfte dar. Hierbei sind in dem Bereich der Wälzlager mehrere Kühlkanäle und/oder Kühlräume in oder an dem Träger aus gebildet, die jeweils einzeln oder gemeinsam mit der Druckluftquelle verbunden sind. Damit wird innerhalb der Kühlkanäle bzw. der Kühlräume ein Druckluft strom geführt, der als Kühlluftstrom eine unmittelbare Kühlung der Wälzla gerumgebung bzw. der Wälzlager ausführt. Durch den Anschluß einer Druckluft quelle wird eine gleichmäßige Durchströmung der Kühlkanäle bzw. Kühlräume innerhalb des Trägers im Bereich der Wälzlager garantiert.A godet with the features of claim 10 represents another Lö solution for stabilizing the pretensioning forces Rolling bearings from several cooling channels and / or cooling rooms in or on the carrier formed, each individually or jointly connected to the compressed air source are. This means that compressed air is generated within the cooling channels or the cooling rooms current led, the direct cooling of the Wälzla as cooling air flow environment or the rolling bearing. By connecting compressed air source is a uniform flow through the cooling channels or cold rooms guaranteed within the beam in the area of the rolling bearings.
Für den Austausch der Kühlluft ist eine Öffnung vorgesehen, durch welche der in den Kühlkanälen bzw. Kühlräumen fließende Kühlluftstrom an die Umgebung abgegeben werden kann. Somit lassen sich thermisch bedingte Vorspannungsän derungen vermeiden, so daß lediglich die durch Belastung der Wälzlager verän derbaren Betriebszustände eine entsprechende Vorspannungsanpassung benöti gen.For the exchange of the cooling air, an opening is provided through which the in the cooling air flow to the environment in the cooling ducts or cold rooms can be delivered. Thereby, thermally induced pre-tensioning can be carried out Avoid changes, so that only changes due to loading of the rolling bearings derbar operating conditions require a corresponding bias adjustment gene.
Die Druckluftquelle wird vorzugsweise durch einen Kompressor gebildet, wobei ein Teilstrom des Kompressors unmittelbar zur Erzeugung der Spannkraft oder der Entspannkraft und ein zweiter Teilstrom des Kompressors unmittelbar zur Kühlung der Wälzlager verwendet wird.The compressed air source is preferably formed by a compressor, wherein a partial flow of the compressor to generate the clamping force or the relaxation force and a second partial flow of the compressor immediately Cooling the rolling bearing is used.
Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Galette werden nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.Some embodiments of the godet of the invention are shown below described with reference to the accompanying drawings.
Es stellen dar:They represent:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galetteneinheit; Fig. 1 shows schematically a cross section through a first embodiment of the godet according to the invention;
Fig. 2 schematisch die Lagerstelle der erfindungsgemäßen Galette nach Fig. 1; Fig. 2 shows schematically the bearing point of the godet according to the invention according to Fig. 1;
Fig. 3 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lagerstelle der erfin dungsgemäßen Galette. Fig. 3 schematically shows another embodiment of a bearing of the godet inventions.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Galette mit Einzelantrieb zum Verstrecken und Temperieren von schmelzgesponnenen synthetischen Fäden dargestellt. Hier bei sind die für die Erfindung relevanten Bauteile durch einen Querschnitt darge stellt. Die Galette besitzt eine Antriebswelle 2. Die Antriebswelle 2 ist über die Lager 4 und 5 in einem hohlzylindrischen Träger 3 gelagert. An einem auskra genden Ende der Antriebswelle 2 ist ein Galettenmantel 1 mit der Antriebswelle 2 drehfest verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite von dem Träger 3 ist die Antriebswelle 2 mit einem Antrieb 6 gekoppelt. Der Antrieb 6 ist als Elektromo tor ausgebildet, wobei ein Rotor 36 mit der Antriebswelle 2 verbunden ist und von einem Stator 35 umschlossen ist.In Fig. 1 a Galette according to the invention with a single drive is shown for drawing and maintaining the temperature of melt-spun synthetic filaments. Here, the components relevant to the invention are represented by a cross section. The godet has a drive shaft 2 . The drive shaft 2 is mounted on the bearings 4 and 5 in a hollow cylindrical carrier 3 . At a protruding end of the drive shaft 2 , a godet casing 1 is rotatably connected to the drive shaft 2 . On the opposite side of the carrier 3 , the drive shaft 2 is coupled to a drive 6 . The drive 6 is designed as an electric gate, wherein a rotor 36 is connected to the drive shaft 2 and is enclosed by a stator 35 .
Der Träger 3 weist am Umfang einen Bund 24 auf, durch welchen die Galetten einheit an einem Maschinengestell zu befestigen ist. Am Umfang des Trägers 3 ist ein buchsenförmiger Kühlkörper 37 mit außenliegenden Kühlrippen 38 vorgese hen.The carrier 3 has a collar 24 on the circumference, through which the godet unit is to be attached to a machine frame. On the circumference of the carrier 3 , a sleeve-shaped heat sink 37 with external cooling fins 38 is hen vorgese.
Innerhalb des Trägers 3 sind die Wälzlager 4 und 5 in jeweils einer Aufnahme bohrung des Trägers 3 aufgenommen. Dabei werden in der Regel zwei schräge Kugellager verwendet, die mit ihren Innenringen beidseitig axial an der Antriebs welle 2 fixiert sind. Zwischen den Außenringen der Wälzlager 4 und 5 wirken ein Kraftgeber 7 sowie ein Aktor 8, um die Vorspannung zwischen den Wälzlagern 4 und 5 zu erzeugen.Within the carrier 3 , the roller bearings 4 and 5 are each received in a receiving bore of the carrier 3 . As a rule, two inclined ball bearings are used, which are axially fixed to the drive shaft 2 on both sides with their inner rings. A force transmitter 7 and an actuator 8 act between the outer rings of the roller bearings 4 and 5 in order to generate the preload between the roller bearings 4 and 5 .
Der Aufbau und die Funktion der Lagerstelle ist in Fig. 2 als Teileinschnitt darge stellt. Die nachfolgende Beschreibung gilt somit sowohl für die Fig. 2 als auch für die Fig. 1.The structure and function of the bearing point is shown in Fig. 2 as a partial incision Darge. The following description therefore applies to both FIG. 2 and FIG. 1.
Die Wälzlager 4 und 5 sind jeweils in einer Aufnahmebohrung im Träger 3 auf genommen. Hierbei sind die Innenringe 4.1 und 5.1 der Wälzlager 4 und 5 auf der Antriebswelle 2 fixiert. Die Außenringe 4.2 und 5.2 der Wälzlager 4 und 5 stützen sich radial am Träger 3 ab. Der Außenring 4.2 des Wälzlagers 4 ist axial durch den Absatz 25 am Träger 3 fixiert. Der Absatz 25 ist stegförmig ausgebildet und umschließt mit geringem Abstand ringförmig die Antriebswelle 2. Auf der zum Wälzlager 4 gegenüberliegenden Seite ist an dem Absatz 25 eine axiale Anschlag fläche 26 gebildet. An der Anschlagfläche 26 stützt sich ein Kraftgeber 7 in Form einer Druckfeder ab, die am stirnseitigen Ende eines axial verschiebbaren Stufen kolbens 9 angeordnet ist. Am Umfang des Stufenkolbens 9 sind mehrere Druckfe dern 7 angeordnet, um eine auf den Umfang verteilte gleichmäßige Vorspannkraft zur Verspannung der Wälzlager 4 und 5 zu erzeugen. Der Stufenkolben 9 liegt mit seiner gegenüberliegenden Stirnseite 13 an dem Außenring 5.2 des Wälzlagers 5 an. Der Stufenkolben 9 ist ringförmig ausgebildet und bildet mit der Antriebs welle 2 einen ringförmigen Luftspalt 14. Der Außendurchmesser des Stufenkol bens 9 ist in der Aufnahmebohrung des Trägers 7 geführt.The roller bearings 4 and 5 are each taken in a receiving bore in the carrier 3 . The inner rings 4.1 and 5.1 of the roller bearings 4 and 5 are fixed on the drive shaft 2 . The outer rings 4.2 and 5.2 of the roller bearings 4 and 5 are supported radially on the carrier 3 . The outer ring 4.2 of the rolling bearing 4 is axially fixed by the shoulder 25 on the carrier 3 . The shoulder 25 is designed in the form of a web and surrounds the drive shaft 2 in a ring at a small distance. On the opposite side of the rolling bearing 4 , an axial stop surface 26 is formed on the shoulder 25 . On the stop surface 26 , a force transmitter 7 is supported in the form of a compression spring which is arranged at the front end of an axially displaceable piston 9 . On the circumference of the stepped piston 9 , a plurality of pressure springs 7 are arranged in order to produce a uniform pretensioning force distributed over the circumference for bracing the roller bearings 4 and 5 . The stepped piston 9 lies with its opposite end face 13 on the outer ring 5.2 of the rolling bearing 5 . The stepped piston 9 is annular and forms with the drive shaft 2 an annular air gap 14th The outer diameter of the Stufenkol ben 9 is guided in the receiving bore of the carrier 7 .
An dem zum Absatz 25 hingewandten stirnseitigen Ende des Stufenkolbens 9 ist eine Durchmesserstufe 27 an dem Stufenkolben 9 ausgebildet. Hierzu besitzt der Stufenkolben 9 einen im Durchmesser kleinen Zentrieransatz 28, der in den Ab stand zwischen dem Absatz 25 und der Antriebswelle 2 ragt. Zwischen dem Ab satz 25 und dem Zentrieransatz 28 des Stufenkolbens 9 ist eine Dichtung 12.1 vorgesehen. Zwischen der Aufnahmebohrung des Trägers 3 und dem Außen durchmesser des Stufenkolbens 9 ist eine zweite Dichtung 12.2 vorgesehen. Da durch wird ein nach außen hin über die Dichtungen 12.1 und 12.2 abgedichteter Druckraum 10 zwischen dem Stufenkolben 9 und dem Träger 3 gebildet. Der Druckraum 10 ist über einen Druckkanal 11 von außen mit einer Druckluftquelle 18 verbunden. Hierzu ist zwischen dem Druckraum 10 und der Druckluftquelle 18 ein Steuerventil 17 geschaltet.A diameter step 27 is formed on the step piston 9 at the end of the step piston 9 facing the shoulder 25 . For this purpose, the stepped piston 9 has a small-diameter centering projection 28 which protrudes from between the shoulder 25 and the drive shaft 2 . Between the set 25 and the centering shoulder 28 of the stepped piston 9 , a seal 12.1 is provided. Between the receiving bore of the carrier 3 and the outer diameter of the stepped piston 9 , a second seal 12.2 is provided. Since a pressure chamber 10, which is sealed off from the outside via the seals 12.1 and 12.2, is formed between the stepped piston 9 and the carrier 3 . The pressure chamber 10 is connected to a compressed air source 18 from the outside via a pressure channel 11 . For this purpose, a control valve 17 is connected between the pressure chamber 10 and the compressed air source 18 .
Zwischen dem Wälzlager 4 und dem Absatz 25 ist ein Kühlraum 15.1 ausgebildet, welcher über einen Kühlkanal 16.1 und einer Drossel 19 mit der Druckluftquelle 18 verbunden ist. Zwischen dem Stufenkolben 9 und dem Wälzlager 5 ist ein weiterer Kühlraum 15.2 ausgebildet, welcher über eine Bohrung 29 und den Kühlkanal 16.2 mit einer Öffnung 20 verbunden ist.Between the roller bearing 4 and the shoulder 25 , a cooling space 15.1 is formed, which is connected to the compressed air source 18 via a cooling channel 16.1 and a throttle 19 . A further cooling space 15.2 is formed between the stepped piston 9 and the roller bearing 5 and is connected to an opening 20 via a bore 29 and the cooling channel 16.2 .
Bei der in Fig. 1 gezeigten Galette ist die Antriebswelle 2 mittels der axial vorge spannten Wälzlager 4 und 5 drehbar gelagert. Hierbei wird über der Kraftgeber 7 eine statische Vorspannkraft erzeugt, die eine Mindestvorspannung der Wälzlager 4 und 5 erzeugt. Der Kraftgeber 7 wird durch mehrere Druckfedern gebildet und ist zwischen dem Absatz 25 des Trägers 3 und den auf das Wälzlager 5 einwir kenden Stufenkolben 9 gespannt. Grundsätzlich könnte zur Erzeugung einer stati schen Vorspannkraft der Kraftgeber beispielsweise auch durch ein Tellerfederpa ket oder eine Schraub- oder Preßverbindung gebildet sein.In the godet shown in Fig. 1, the drive shaft 2 is rotatably supported by means of the axially preloaded roller bearings 4 and 5 . Here, a static preload force is generated via the force generator 7 , which generates a minimum preload of the roller bearings 4 and 5 . The force transmitter 7 is formed by a plurality of compression springs and is stretched between the shoulder 25 of the carrier 3 and the stepped piston 9 acting on the roller bearing 5 . In principle, the force transmitter could also be formed, for example, by a plate spring pack or a screw or press connection for generating a static biasing force.
Zur Erhöhung der Vorspannung der Wälzlager 4 und 5 wird über das Steuerventil 17 eine von der Druckluftquelle 18 bereitgestellte Druckluft über den Druckkanal 11 in den Druckraum 10 geleitet. Die Druckluft innerhalb des Druckraumes 10 wirkt an der Stirnseite des Stufenkolbens 9 auf der Durchmesserstufe 27, so daß eine zusätzliche Spannkraft erzeugt wird, die über den Stufenkolben 9 auf den Außenring 5.2 des Lagers 5 einwirkt. Hierbei wird nur eine Spannkraft wirksam, die zusätzlich zu der durch den Kraftgeber 7 erzeugten statischen Vorspannkraft auf die Wälzlager 4 und 5 wirkt.In order to increase the preload of the roller bearings 4 and 5 , a compressed air provided by the compressed air source 18 is passed via the pressure valve 11 into the pressure chamber 10 via the control valve 17 . The compressed air within the pressure chamber 10 acts on the end face of the stepped piston 9 on the diameter step 27 , so that an additional clamping force is generated, which acts on the outer ring 5.2 of the bearing 5 via the stepped piston 9 . In this case, only a clamping force is effective, which acts on the roller bearings 4 and 5 in addition to the static preload force generated by the force generator 7 .
Zur Kühlung der Wälzlager 4 und 5 wird über eine Drossel 19 ein Teilstrom der Druckluftquelle 18 über den Kühlkanal 16.1 in den Kühlraum 15.1 geleitet. Von dem Kühlraum 15.1 wird der Kühlluftstrom über den Luftspalt 14 zwischen dem Stufenkolben 9 und der Antriebswelle 2 zum benachbarten Wälzlager 5 geleitet. Dabei wird die Antriebswelle 2 gekühlt, was insbesondere bei beheizten Galetten einen besonderen Vorteil darstellt. Anschließend tritt der Kühlluftstrom in dem Kühlraum 15.2 unmittelbar vor dem Wälzlager 5 ein. Von dem Kühlraum 15.2 wird der Kühlluftstrom durch die Bohrung 29 zu dem Kühlkanal 16.2 geleitet. Der Kühlkanal 16.2 ist mit der Öffnung 20 verbunden, die einen Austritt des Kühlluft stroms ermöglicht. Durch Einstellung der Drossel 19 läßt sich der zur Kühlung abgezweigte Luftstrom beliebig einstellen. Als Druckluftquelle 18 wird hierbei vorzugsweise in Kompressor verwendet, so daß ein Anschluß an einem Druck luftnetzwerk möglich ist.To cool the roller bearings 4 and 5 , a partial flow of the compressed air source 18 is conducted via a throttle 19 via the cooling channel 16.1 into the cooling space 15.1 . The cooling air flow is passed from the cooling space 15.1 via the air gap 14 between the stepped piston 9 and the drive shaft 2 to the adjacent roller bearing 5 . The drive shaft 2 is cooled, which is a particular advantage in the case of heated godets. The cooling air flow then occurs in the cooling space 15.2 immediately in front of the roller bearing 5 . The cooling air flow is passed from the cooling space 15.2 through the bore 29 to the cooling channel 16.2 . The cooling channel 16.2 is connected to the opening 20 , which allows the cooling air to flow out. By adjusting the throttle 19 , the air flow branched off for cooling can be set as desired. As a compressed air source 18 is preferably used in the compressor, so that a connection to a compressed air network is possible.
In Fig. 3 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lagerstelle der erfindungsgemäßen Galetteneinheit dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so daß in der nachfolgenden Beschreibung nur die Unterschiede aufgezeigt werden.In Fig. 3 a further embodiment of a bearing point of the godet according to the invention is shown schematically. This exemplary embodiment is essentially identical to the previous exemplary embodiment, so that only the differences are shown in the following description.
Zur Einstellung der Vorspannkraft zwischen den Wälzlagern 4 und 5 sind hierbei neben dem Kraftgeber 7 zwei Aktoren 8.1 und 8.2 vorgesehen. Die Aktoren 8.1 und 8.2 sind jeweils durch eine Kolbenzylindereinheit gebildet, wobei als Zylin der der Träger 3 und als Kolben der Stufenkolben 21 wirken. Der Stufenkolben 21 besitzt die Durchmesserstufen 27 und 30. Die Durchmesserstufe 27 ist an dem Stufenkolben 21 identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ausgebil det. Soweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen. Zur Realisierung einer zweiten Durchmesserstufe 30 an dem Stufenkolben 21 besitzt der Stufenkolben 21 im mittleren Bereich am Umfang einen stegförmigen Ansatz 31, der in eine Aussparung 32 in dem Träger 3 hineinragt. Zwischen dem Ansatz 31 und der Aussparung 32 ist eine Dichtung 12.3 angeordnet. Die Aussparung 32 wird durch eine Buchse 33 begrenzt, die sich am Umfang an dem Träger 3 ab stützt und im Innenbereich die Aufnahmebohrung zur Aufnahme des Wälzlagers 5 bildet. Das stirnseitige Ende des Stufenkolbens 21 wirkt mit der Stirnseite 13 un mittelbar auf den Außenring des Wälzlagers 5. Zwischen dem Umfang des Stu fenkolbens 21 und der Buchse 33 ist eine weitere Dichtung 12.4 angeordnet. Die Dichtungen 12.3 und 12.4 bilden somit einen Druckraum 23 zwischen dem Stu fenkolben 21, dem Träger 3 und der Buchse 33. Der Druckraum 23 ist über den Druckkanal 11.2 mit einem Steuerventil 34 verbunden. Das Steuerventil 34 ist ebenfalls über den Druckkanal 11.1 mit dem Druckraum 22 am stirnseitigen Ende des Stufenkolbens 21 verbunden. Das Steuerventil 34 ist an einer Druckluftquelle 18 angeschlossen. Der zwischen den Dichtungen 12.2 und 12.3 gebildete Ring raum ist durch einen Entlastungskanal 39 entlüftet.In order to adjust the preload force between the roller bearings 4 and 5 , two actuators 8.1 and 8.2 are provided in addition to the force transmitter 7 . The actuators 8.1 and 8.2 are each formed by a piston-cylinder unit, the carrier 3 acting as the cylinder and the stepped piston 21 acting as the piston. The stepped piston 21 has the diameter steps 27 and 30 . The diameter step 27 is ausgebil det on the step piston 21 identical to the previous embodiment. So far, reference is made to the preceding description. For the realization of a second diameter step 30 at the stepped piston 21 of the differential piston 21 has a ridge-shaped extension 31, which projects into a recess 32 in the carrier 3 in the central area on the screen. A seal 12.3 is arranged between the projection 31 and the recess 32 . The recess 32 is delimited by a bushing 33 , which is supported on the circumference on the carrier 3 and forms the receiving bore for receiving the rolling bearing 5 in the inner region. The end face of the stepped piston 21 acts with the end face 13 un indirectly on the outer ring of the rolling bearing 5 . Another seal 12.4 is arranged between the circumference of the step piston 21 and the bush 33 . The seals 12.3 and 12.4 thus form a pressure chamber 23 between the Stu fenkolben 21 , the carrier 3 and the socket 33rd The pressure chamber 23 is connected to a control valve 34 via the pressure channel 11.2 . The control valve 34 is also connected via the pressure channel 11.1 to the pressure chamber 22 at the front end of the stepped piston 21 . The control valve 34 is connected to a compressed air source 18 . The annular space formed between the seals 12.2 and 12.3 is vented through a relief channel 39 .
Zur Kühlung der Wälzlager 4 und 5 wird von der Druckluftquelle 18 ebenfalls ein Teilstrom über die Drossel 19 abgeführt und über den Kühlkanal 16.1, den Kühl raum 15.1, den Luftspalt 14, den Kühlraum 15.2, die Bohrung 29 und den Kühl kanal 16.2 bis zu einer Öffnung 20 geführt. To cool the roller bearings 4 and 5 , a partial flow is also discharged via the throttle 19 from the compressed air source 18 and via the cooling duct 16.1 , the cooling space 15.1 , the air gap 14 , the cooling space 15.2 , the bore 29 and the cooling duct 16.2 to one Opening 20 out.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebswelle der er findungsgemäßen Galette durch die axial vorgespannten Wälzlager 4 und 5 gela gert. Zur Einstellung der axialen Vorspannung ist zusätzlich zu den Druckfedern 7 ein erster Aktor 8.1 durch die Kolbenzylindereinheit 21/3 mit dem Druckraum 22 und der Durchmesserstufe 27 gebildet. In diesem Fall wird über das Steuerventil 34 ein Druckluftstrom über den Druckkanal 11.1 in den Druckraum 22 eingeleitet. In dem Druckraum 22 wirkt die Druckluft auf die Durchmesserstufe 27 des Stu fenkolbens 21, so daß eine Spannkraft erzeugt wird, die über den Stufenkolben 21 unmittelbar auf den Außenring 5.2 des Wälzlagers 5 einwirkt. In diesem Fall ist der Druckraum 23 in der zweiten Kolbenzylindereinheit entlastet und drucklos.In the embodiment shown in Fig. 3, the drive shaft of the inventive he godet by the axially preloaded roller bearings 4 and 5 gela gert. For adjusting the axial preload of the compression springs 7, a first actuator 8.1 is additionally formed by the piston-cylinder unit 21/3 with the pressure chamber 22 and the diameter step 27th In this case, a flow of compressed air is introduced via the pressure valve 11.1 into the pressure chamber 22 via the control valve 34 . In the pressure chamber 22, the compressed air acts on the diameter step 27 of the step piston 21 , so that a clamping force is generated which acts directly on the outer ring 5.2 of the rolling bearing 5 via the step piston 21 . In this case, the pressure chamber 23 in the second piston-cylinder unit is relieved and depressurized.
Für den Fall, daß ein geringer Vorspanndruck, der unterhalb der durch die Druck federn 7 vorbestimmten Mindestvorspannung liegt, gewünscht wird, folgt über das Steuerventil 34 eine Druckbeaufschlagung des Druckraumes 23. In diesem Fall wird der Druckraum 22 entlastet. Damit wirkt das Druckmedium auf die Durchmesserstufe 30 des Stufenkolbens 21, so daß eine Entspannkraft an dem Stufenkolben 21 erzeugt wird, die entgegen der Kraftrichtung der Druckfedern 7 wirkt. Der Außenring 5.2 des Wälzlagers 5 wird somit entlastet, so daß die zwi schen den Wälzlagern 4 und 5 wirkende Vorspannung sich verringert.In the event that a low preload pressure, which is below the predetermined spring preload by the pressure springs 7 , is desired, pressure is applied to the pressure chamber 23 via the control valve 34 . In this case, the pressure chamber 22 is relieved. The pressure medium thus acts on the diameter step 30 of the step piston 21 , so that a relaxation force is generated on the step piston 21 , which acts counter to the direction of force of the pressure springs 7 . The outer ring 5.2 of the roller bearing 5 is thus relieved, so that the acting between the roller bearings 4 and 5 preload is reduced.
Bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen wurden zur Veränderung der Vor spannung pneumatisch wirkende Aktoren verwendet. Dabei besitzt die Kombina tion zwischen Krafterzeugung und Kühlung den besonderen Vorteil, daß Undich tigkeiten im Bereich der Kolbenzylindereinheit unmittelbar in einen Kühlkreislauf gelangen und abgeführt werden können.In the above-mentioned exemplary embodiments, changes were made to the front voltage pneumatically acting actuators are used. The Kombina tion between power generation and cooling the particular advantage that Undich activities in the area of the piston-cylinder unit directly into a cooling circuit arrive and can be removed.
Grundsätzlich ist es jedoch möglich, andere Druckquellen zu verwenden, die bei spielsweise ein flüssiges Medium bereitstellen, um Kräfte an den Stufenkolben zu erzeugen. In principle, however, it is possible to use other pressure sources that are used for provide a liquid medium, for example, to apply forces to the stepped piston produce.
11
Galettenmantel
godet
22
Antriebswelle
drive shaft
33
Träger
carrier
44
Wälzlager
roller bearing
4.14.1
Innenring
inner ring
4.24.2
Außenring
outer ring
55
Wälzlager
roller bearing
5.15.1
Innenring
inner ring
5.25.2
Außenring
outer ring
66
Antrieb
drive
77
Kraftgeber, Druckfeder
Power transmitter, compression spring
88th
Aktor
actuator
99
Stufenkolben
stepped piston
1010
Druckraum
pressure chamber
1111
Druckkanal
pressure channel
1212
Dichtung
poetry
1313
Stirnseite
front
1414
Luftspalt
air gap
1515
Kühlraum
refrigerator
1616
Kühlkanal
cooling channel
1717
Steuerventil
control valve
1818
Druckluftquelle
Compressed air source
1919
Drossel
throttle
2020
Öffnung
opening
2121
Stufenkolben
stepped piston
2222
Druckraum
pressure chamber
2323
Druckraum
pressure chamber
2424
Bund
Federation
2525
Absatz
paragraph
2626
Anschlagsfläche
stop surface
2727
Durchmesserstufe
Diameter step
2828
Zentrieransatz
Spigot
2929
Bohrung
drilling
3030
Durchmesserstufe
Diameter step
3131
Ansatz
approach
3232
Aussparung
recess
3333
Buchse
Rifle
3434
Steuerventil
control valve
3535
Stator
stator
3636
Rotor
rotor
3737
Kühlkörper
heatsink
3838
Kühlrippen
cooling fins
3939
Entlüftungskanal
vent channel
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10111598A DE10111598A1 (en) | 2001-03-10 | 2001-03-10 | The godet roller, for use with melt spun filaments, has a spring to apply a static pressure to the roller bearings and an actuator, operated by compressed air, to adjust the spring pressure according to the working conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10111598A DE10111598A1 (en) | 2001-03-10 | 2001-03-10 | The godet roller, for use with melt spun filaments, has a spring to apply a static pressure to the roller bearings and an actuator, operated by compressed air, to adjust the spring pressure according to the working conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10111598A1 true DE10111598A1 (en) | 2002-09-12 |
Family
ID=7677013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10111598A Withdrawn DE10111598A1 (en) | 2001-03-10 | 2001-03-10 | The godet roller, for use with melt spun filaments, has a spring to apply a static pressure to the roller bearings and an actuator, operated by compressed air, to adjust the spring pressure according to the working conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE10111598A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016173456A1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Godet roller |
WO2020151962A1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Godet roller for guiding and transporting yarn |
-
2001
- 2001-03-10 DE DE10111598A patent/DE10111598A1/en not_active Withdrawn
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---|---|---|---|---|
WO2016173456A1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Godet roller |
WO2020151962A1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Godet roller for guiding and transporting yarn |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |