-
Die
Erfindung betrifft eine einseitig auskragenden Galette zum Heizen
und Führen eines laufenden Fadens gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Gattungsgemäße
Galetten sind beispielsweise aus der Patentanmeldung
WO 99/61692 A1 bekannt.
Sie werden in Fäden verarbeitenden Anlagen eingesetzt,
um Fäden zu führen und zu fördern. Hierzu
weist die Galette eine drehbaren Walze auf, über den der
Faden in einer halben Umschlingung oder aber, in Verbindung mit
einer zweiten Galette, in mehreren Umschlingungen geführt
wird. Aufgrund der Eytelweinschen Beziehung ist es so möglich,
auf den Faden Kräfte zu übertragen. Hierzu wird
die Walze über eine Welle mittels eines Elektromotors angetrieben.
Um dem Faden bestimmte physikalische Eigenschaften zu vermitteln,
ist die Walze beheizt. Dazu ist innerhalb der Walze ein auf einem
rohrförmigen Träger montiertes feststehendes Magnetspulensystem
integriert, das in dem Walzenmantel Wirbelströme erzeugt,
die diesen beheizen. Für eine Regelung der Temperaturen
des Walzenmantels ist zudem im Walzenmantel ein Temperatursensor
vorgesehen, der die Temperatur misst und die Daten an einen Regler überträgt.
Dazu ist es erforderlich, die Daten von der drehenden Walze auf
ein ortsfestes Teil zu übertragen. Dies erfolgt mittels
eines Drehübertragers.
-
Die übliche
Aufbau ist, dass durch einen rohrförmigen Träger,
der das Magnetspulensystem fixiert, eine Antriebswelle hindurchgeführt
ist, die am auskragenden Ende der Galette mit der Walze verbunden
ist. Dazu weist die Walze am auskragenden Ende einen Flansch auf.
-
Der
Nachteil des aus dem Stand der Technik bekannten Aufbaus einer gattungsgemäßen
Galette ist die aufwändige Montage, sowohl bei der Herstellung
als auch bei der Wartung. So ist der beispielsweise der Heizer nur
zugänglich, wenn die Walze von der Antriebswelle getrennt
wird. Der Montagevorgang wirkt sich somit ungünstig auf
die empfindliche Trennstelle zwischen Welle und Walze sowie die Wuchtfreiheit
der Walze aus. Zudem ist für nahezu sämtliche
Wartungsarbeiten der Ausbau der Galette aus dem Gestell erforderlich.
-
Aus
der Patentanmeldung
JP
2008-262926 A ist eine Galette bekannt, bei der die Antriebswelle mit
einem großen Durchmesser und hohl ausgeführt ist
und der Träger für das Magnetspulensystem von einem
durch die Antriebswelle hindurchgeführten Tragrohr gehalten
wird. Der Drehübertrager zur Übertragung der Temperaturmesswerte
ist rückseitig vorgesehen. Ziel dieser Ausführung
ist es, einen größeren Wellendurchmesser für
den Antrieb der Walze zu erreichen, was eine verbesserte Steifigkeit
zur Folge hat. Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, dass für
den großen Wellendurchmesser auch große Lagerdurchmesser
erforderlich sind, die grundsätzlich bei hohen Drehzahlen
nachteilig sind. Zudem zieht der große Durchmesser hohe
Herstellungskosten der Welle nach sich. Auch wenn der Heizer von
der Vorderseite der Galette zugänglich ist, wird auch hier eine
vereinfachte Montage nicht erreicht, da gerade der Drehübertrager
aufgrund von Frequenzdrift bei induktiven Übertragungssystemen
oder Verschmutzung bei optischen Übertragungssystemen ein
wartungsintensives Bauteil ist und nicht ohne Ausbau der Galette
erreichbar ist.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäßen
Galetten dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine besonders einfache
Montage erfolgen kann und dass das Magnetspulensystem sowie der Drehübertrager
für Wartungszwecke ohne Demontage der Walze zugänglich
sind. Dabei sollen die Galetten auch für hohe Drehzahlen
geeignet sein.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass der Drehübertrager innerhalb der Walze angeordnet
ist. Dadurch ist die einfache Montage von vorne möglich,
ohne den Walzenmantel zu demonterien.
-
Bevorzugt
ist der feststehende Teil des Drehübertagers mit einem
feststehen Tragrohr verbunden, das durch die Hohlwelle geführt
ist.
-
Vorteilhaft
ist auch die Heizeinrichtung feststehend im vorderen Teil der Walze
angeordnet und mit dem Tragrohr verbunden.
-
Grundsätzlich
liegen bei einem Fachmann Vorbehalte vor, einen empfindlichen Drehübertrager innerhalb
einer Heizvorrichtung vorzusehen. Der Wärmebelastung des
Drehübertragers wird durch ein Isoliermittel zwischen Drehübertrager
und Heizeinrichtung vermindert.
-
Durch
die besonders vorteilhafte Weiterbildung wird ein Kühlluftstrom
mittels eines Kühlgebläses durch die Hohlwelle
oder durch das Tragrohr dem Drehübertrager zugeführt.
Gerade in Kombination mit dem Isoliermittel zwischen Drehübertrager
und Heizeinrichtung kann der Drehübertrager so effektiv vor
Wärmebelastung geschützt werden, da dann nur geringe
durch die Isolierung zufließende Wärmemengen durch
die Kühlluft abgeführt werden müssen
und das Temperaturniveau niedrig gehalten werden kann.
-
Bevorzug
weist der Walzenmantel eine Form auf, die sich aus einem Geometrieelement
Zylindermantel und einem Geometrieelement Scheibenförmiger
Flansch zusammensetzt. Dabei weist der Flansch die Aufnahme für
die Welle auf, die einen deutlich kleineren Durchmesser als der
Walzenmantel hat, bevorzugt weniger als den halben Durchmesser.
Dabei ist der Flansch auf der dem auskragenden Ende gegenüberliegenden
Seite, also der Lagerseite, vorgesehen, so dass von der auskragenden
Seite Heizer und Drehübertrager montierbar sind. Der Vorteil
dieser Ausführung ist eine preiswert herzustellende Welle
mit kleinem Durchmesser, demzufolge eine Lagerung mit kleinem Durchmesser,
die für hohe Drehzahlen geeignet ist. Der Walzenmantel
muss nicht kostspielig spanend aus einem Vollmaterial bearbeitet
werden, sondern kann zunächst durch eine Schmiedevorgang
in seine ungefähre Endkontur umgeformt werden und anschließend
spanend fertig gestellt werden. Dies stellt geringe Material- und
Fertigungskosten sicher.
-
Ebenfalls
bevorzugt ist auf der Hohlwelle der Rotor eines Elektromotors angeordnet.
-
Besonders
bevorzugt ist das Tragrohr so ausgebildet, dass sich die Heizeinrichtung
mit der elektrischen Zuleitung sowie der feststehende Teil des Drehübertragers
zunächst auf dem Tragrohr vormontiere lassen, so dass diese
Einheit dann sowohl zur Montage als auch zur Wartung als eine Einheit montierbar
sind.
-
In
einer Variante der Erfindung weisen die Zuleitungen für
die Heizeinrichtung und den Drehübertrager innerhalb der
Walze mittels einen trennbaren Leitungsverbinder auf, so dass für
eine Montage die Verbindungen besonders einfach getrennt werden
können.
-
Ein
Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf
die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
-
Es
stellen dar:
-
1 einen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Galette.
-
In 1 ist
ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Galette
dargestellt. Im Träger 1, der mittels eines Flansches
an einem Gestell montiert werden kann, ist eine Hohlwelle 4 drehbar
gelagert. Die Hohlwelle 4 ist vorderseitig verbunden mit
einer Walze 2, die einen Walzenmantel 3 und eine
Abdeckung 22 aufweist. Die Verbindung zwischen Hohlwelle 4 und
Walzenmantel 3 kann beispielsweise durch den dargestellten
Kegelsitz oder durch äquivalente Verbindungstechniken erfolgen.
Auch eine einteilige Ausführung von Hohlwelle und Walzenmantel ist
möglich.
-
In
der nachfolgenden Beschreibung wird die Seite der Galette, an der
die Walze 2 angeordnet ist, als Vorderseite oder mit vorne
bezeichnet. Rückseitig trägt die Hohlwelle 4 einen
Rotor 16 eines Elektromotors 15, der dem Antrieb
der Walze 2 dient. Innerhalb der Hohlwelle 4 ist
ein in Stützlagern 20 gelagertes fest stehendes
Tragrohr 5 vorgesehen, das über eine rückseitig
angedeutete Verbindung drehfest mit dem Träger 1 verbunden
ist. Die Stützlager dienen zur radialen Fixierung. Auf
der Vorderseite ist der Durchmesser des Tragrohres 5 erweitert,
um eine Heizeinrichtung 11 auf dem Außendurchmesser
des erweiterten Tragrohres 5 aufzunehmen. Hierbei handelt
es sich um elektromagnetische Spulen, die den Walzenmantel 3 induktiv
beheizten. Diese können, wie in 1 dargestellt,
aus einer oder auch aus mehreren axial unterteilten Zonen bestehen.
Die Versorgung der Spulen erfolgt über eine Heizungszuleitung 13, die
durch das Tragrohr 5 hindurch geführt ist.
-
Um
die Regelung der Walzenmantel-Temperatur gewährleisten
zu können, sind ein oder mehrere Temperatursensoren 6 vorgesehen,
der die Temperatur in ein elektrisches Signal wandelt und über
eine Temperatursensorleitung 7 an einen rotierenden Teil 9 eines
Drehübertragers 8 leitet. Dort wird das Messsignal
an einen feststehenden Teil 10 des Drehübertragers 8 übertragen,
von wo es durch eine innerhalb des Tragrohres 5 verlegte
Temperatursensorzuleitung 14 angeschlossen ist. Der Drehübertrager 8 überträgt
die Messsignale induktiv per Spulen oder optisch vom rotierenden 9 zum
feststehenden Teil 10. Dazu ist die Temperatursensorleitung 7 vom
Walzenmantel 3 über die Abdeckung 23 und
den Halter 24 zum rotierenden Teil 9 des Drehübertragers 8 geführt.
-
Durch
Entfernen der Abdeckung 22 der Walze ist der rotierende
Teil 9 des Drehübertragers 8, der über
den Halter 24 mit der Abdeckung 22 verbunden ist,
demontierbar. Dadurch sind zudem auch die Heizeinrichtung 11 und
der feststehende Teil 10 des Drehübertragers 8 zugänglich.
-
Da
sich innerhalb der Heizeinrichtung 11 durch den Wärmeeinfluss
des beheizten Walzenmantels 3 und die Verlustwärme
des Heizmittels 11 ein hohes Temperaturniveau ausbilden
kann, wird der Drehübertrager 8 durch ein Isoliermittel 12thermisch
abgeschirmt und mittels eines Kühlluftstromes gekühlt.
Dieser Kühlluftstrom wird durch Lufteintrittsöffnungen 18 an
dem Drehübertrager 8 vorbei und durch das Tragrohr
hindurch geleitet. Am hinteren Ende der Galette ist ein mit der
Hohlwelle 4 verbundenes Gebläse 17 vorgesehen,
das die Kühlluft durch die Luftaustrittsöffnungen 19 hindurch
nach außen fördert. Erfindungsgemäß sind
auch andere Varianten der Luftförderung vorgesehen, die
die Kühlluft durch die Hohlwelle hindurch hin zum oder
weg vom Drehübertrager fördern.
-
Die
Lager 20 sind in der dargestellten erfindungsgemäßen
Galette möglichst weit vorne angeordnet. Dies hat den Vorteil,
dass der Abstand und somit der Hebelarm zwischen dem vorderen Lager 21 und
dem Kraftangriffspunkt der Fadenzugkraft bzw. den Schwerpunkt gering
ist. Dies wird vor allem Vorteile für die dynamische Steifigkeit
und ermöglicht höhere Drehzahlen. Um das vordere
Lager 21 möglichst weit vorne zu platzieren ist
der im Träger 1 rohrförmig bis in die
Walze hinein ausgebildet, um das vordere Lager im Bereich des Walzenmantels
zu platzieren. Durch diese Bauweise ist es zwar nicht her möglich,
die Heizeinrichtung 11 über die gesamte Länge
des Walzenmantels 3 auszubilden. Es hat sich jedoch gezeigt,
das für eine hinreichende Erwärmung des Fadens
eine Beheizung eines Teilbereichs des Walzenmantels 3 ausreichend
ist.
-
Die
Montage der erfindungsgemäßen Galette erfolgt
wie nachfolgend beschrieben. Zunächst werden in einem ersten
Schritt die Hohlwelle 4 mit dem Rotor 16 und dem
Gebläse 17 über die Lagerung 21 in
den Träger 1 montiert und der Walzenmantel 3 mit
der Hohlwelle 4 verbunden. Eine Abdeckung 22 wird
mit dem rotierenden Teil 9 des Drehübertragers 8 montiert
sowie mit dem Temperatursensor 6 und der Temperatursensorleitung 7 bestückt.
Walzenmantel 3 und Abdeckung 22 mit Halter 24 und dem
rotierenden Teil 9 des Drehübertragers 8 können vorab
zum Auswuchten montiert und anschließend wieder demontiert
werden, wobei die Verbindung zwischen Walzenmantel und Abdeckung
so gestaltet sind, dass der ausgewuchtete Zustand bei erneuter Montage
erhalten bleibt.
-
Parallel
wird das Tragrohr 5 mit der Heizeinrichtung 11 und
dem feststehenden Teil 10 des Drehübertragers 8 bestückt.
Die Heizungszuleitung 13 und Temperatursensorzuleitung 14 werden
durch das Tragrohr 5 gezogen.
-
Nun
wird die vormontierte Tragrohr-Einheit bei demontierter Abdeckung 22 mit
den Stützlagern 22 in die Hohlwelle 4 eingesetzt
und die Zuleitungen 13, 14 rückseitig
angeschlossen. Das Tragrohr weist nach dem Einbau in die Hohlwelle
eine drehfeste Verbindung mit dem Träger 1 auf.
Für Wartungszwecke sind im feststehenden Bereich der Walze 2 hier
nicht dargestellte Leitungsverbinder vorgesehen, die leicht aufgetrennt
und wieder verbunden werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Träger
- 2
- Walze
- 3
- Walzenmantel
- 3.1
- Zylindermantel
- 3.2
- Flansch
- 3.3
- Aufnahme
- 4
- Hohlwelle
- 5
- Tragrohr
- 6
- Temperatursensor
- 7
- Temperatursensorleitung
- 8
- Drehübertrager
- 9
- rotierender
Teil des Drehübertragers
- 10
- feststehender
Teil des Drehübertragers
- 11
- Heizeinrichtung
- 12
- Isoliermittel
- 13
- Heizungszuleitung
- 14
- Temperatursensorzuleitung
- 15
- Elektromotor
- 16
- Rotor
- 17
- Gebläse
- 18
- Lufteinstrittsöffnung
- 19
- Luftaustrittsöffnung
- 20
- Stützlager
- 21
- Lagerung
- 22
- Abdeckung
- 23
- Kühlluftstrom
- 24
- Halter
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 99/61692
A1 [0002]
- - JP 2008-262926 A [0005]
