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Die Erfindung betrifft eine Galette zum Führen von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess ist es allgemein bekannt, dass die Fäden zum Abziehen, Erwärmen und Verstrecken durch Galetten geführt werden. Die Galetten besitzen einen angetriebenen Rollenmantel, an dessen Umfang die Fäden geführt sind. Zum Antrieb des Rollenmantels ist dieser mit einer Antriebswelle verbunden, die in einem Lagergehäuse drehbar gelagert ist und mit einem Antrieb vorzugsweise einem Elektromotor gekoppelt ist.
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Es ist desweiteren bekannt, dass die Galetten insbesondere die Rollenmäntel der Galetten unmittelbar der Fadenumgebung ausgesetzt sind. In Abhängigkeit vom Einsatzort und von dem Herstellungsverfahren können dabei erhöhte Konzentrationen von flüchtigen Bestandteilen des Fadens auftreten. Derartige flüchtige Bestandteile können sowohl Flusen als auch Präparationsflüssigkeiten enthalten. Um das Eindringen derartiger Bestandteile insbesondere in die Lagerumgebung der Antriebswelle zu vermeiden, ist es üblich, ein Dichtungsmittel zwischen dem Rollenmantel und dem Lagergehäuse anzuordnen. Hierzu sind im Stand der Technik grundsätzlich verschiedene Arten der Abdichtung bekannt.
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So wird in dem chinesischen Gebrauchsmuster
CN 2903108 Y vorgeschlagen, die Lagerumgebung mittels einer Stirnflächendichtung zwischen dem Rollenmantel unter einem am Lagergehäuse befestigten Haltering gegenüber der Fadenumgebung abzudichten.
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Demgegenüber ist aus der
DE 21 00 567 A1 eine Galettenanordnung bekannt, bei welcher dem Rollenmantel am Umfang ein Dichtring zugeordnet ist, so dass bereits das Eindringen der Bestandteile in das Innere des Galettenmantels verhindert wird.
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Unabhängig davon, ob das Dichtungsmittel durch eine äußere Dichtung oder eine innere Dichtung am Rollenmantel gebildet ist, tritt zwischen den rotierenden und den nicht rotierenden Teilen der Galette ein Schleifkontakt auf, der einerseits eine für den energetischen Wirkungsgrad nachteilige Bremswirkung erzeugt und andererseits zu einem ständigen Verschleiß des Dichtungsmittels führt. Hierbei besteht die Gefahr, dass die durch den Schleifkontakt erzeugten Abriebsteile des Dichtungsmittels im Bereich der Lagerumgebung gelangen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Galette zum Führen von synthetischen Fäden der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welcher die Lagerumgebung innerhalb der Galette sicher gegenüber einer Fadenumgebung an der Galette abgedichtet ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine möglichst reibungsfreie Abdichtung der Lagerumgebung zu realisieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dichtungsmittel durch eine Blaseinrichtung gebildet ist, die mit einem Druckluftanschluss verbunden ist und die im Betrieb einen am Lagergehäuse nach außen gerichteten Sperrluftstrom erzeugt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
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Beim Einsatz in einer Schmelzspinnanlage wurde beobachtet, dass die auf die Lagereinrichtung einwirkende Verschmutzung im wesentlichen durch flüchtige Bestandteile des Fadens gebildet sind. So bilden sich insbesondere Präparationsnebel beim Auftreffen und Ablauf der Fäden an der Galettenoberfläche. Nun wurde erkannt, dass derartige Präparationsnebel relativ gut durch einen Luftstrom leitbar sind. Insofern bietet die Erfindung den besonderen Vorteil, dass sich derartige Präparationsnebel bereits vor Ablagerung an den Bauteilen von den kritischen Lagerstellen ferngehalten werden. Der im Betrieb permanent erzeugte Sperrluftstrom, der von der Lagerumgebung weggerichtet ist, vermeidet somit das Eindringen von Präparationsresten und Fremdpartikeln aus der Umgebung und befördert diese nach außen. So lassen sich Spaltdichtungen ohne mechanischen Kontakt zwischen dem Lagergehäuse und dem Rollenmantel realisieren, durch welchen der Sperrluftstrom geleitet wird.
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Hierzu wird die Blaseinrichtung bevorzugt am Ende einer Lagerbohrung zwischen der Antriebswelle und dem Lagergehäuse ausgebildet. Damit wird eine zusätzliche Abschirmung der Lagereinrichtung innerhalb des Lagergehäuses erreicht.
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Zur Erzeugung eines Sperrluftstromes kann die Blaseinrichtung mehrere Bohrungen oder alternativ auch einen oder mehrere Luftschlitze aufweisen, die in einer ringförmigen Anordnung um die Antriebswelle ausgebildet sind. Die Bohrungen oder die Luftschlitze sind mit dem Luftanschluss verbunden und bilden an einer Blasseite eine oder mehrere Blasöffnungen zur Erzeugung des Sperrluftstromes. Damit lässt sich bereits ein die Antriebswelle umschließender Sperrmantel erzeugen, der je nach angrenzender Bauteilgestaltung nach außen geführt wird. Ein Eindringen von Fremdpartikeln oder Präparationsnebel im Bereich der Lagerbohrung ist dadurch ausgeschlossen.
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Bevorzugt ist die Blaseinrichtung mit der Blasseite einer zwischen den Rollenmänteln und dem Lagergehäuse gebildeten Trennfuge zugewandt. So lässt sich der Sperrluftstrom über die Trennfuge gerichtet nach außen umleiten.
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Zur Versorgung der Blaseinrichtung wird der Druckluftanschluss bevorzugt am Lagergehäuse ausgebildet, wobei zwischen der Blaseinrichtung und dem Druckluftanschluss ein Luftkanal innerhalb des Lagergehäuses vorgesehen ist. Der Luftkanal kann wahlweise durch eine Bohrung in dem Lagergehäuse oder durch eine Zuleitung ausgeführt sein.
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Die Ausgestaltung der Blaseinrichtung erfolgt bevorzugt aus mehreren Teilen, wobei ein innerer Haltering fest am Umfang der Antriebswelle gehalten ist und einen Anschlag für den Rollenmantel bildet. Damit ist eine kompakte Anordnung zwischen Lagergehäuse und Rollenmantel möglich.
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Zur Luftführung ist dem Haltering ein äußerer Düsenring zugeordnet, der in der Lagerbohrung gehalten ist und der mit dem Haltering zumindest einen der zur Blasseite gerichteten Luftschlitze bildet. Der Düsenring wird dabei im wesentlichen ohne Kontakt zu dem Haltering in der Lagerbohrung gehalten. Der oder die Luftschlitze lassen sich dabei vorteilhaft in einer Manteltrennfuge ausbilden.
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Die Zuführung der Druckluft erfolgt bei dieser Weiterbildung bevorzugt über eine umlaufende Verteilnut am Umfang der Lagerbohrung im Bereich des Düsenringes, wobei der Luftkanal in die Verteilnut mündet und wobei die Verteilnut mit mehreren Bohrungen des Düsenrings korrespondiert. Insoweit kann die Druckluft bei der Blaseinrichtung über den stationären Düsenring dem Luftschlitz zugeführt werden.
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Um das Eindringen von Fäden oder Verschmutzungen in einer Trennfuge zwischen dem Lagergehäuse und dem Rollenmantel zu behindern, ist des weiteren vorgesehen, dass das Lagergehäuse an der zum Rollenmantel gewandten Stirnseite eine Eindrehung zur Überlappung des Rollenmantels aufweist. So lässt sich ein Stirnende des Rollenmantels mit Versatz in die Eindrehung des Lagergehäuses anordnen. Der in die Umgebung austretende Sperrluftstrom lässt sich dadurch vorteilhaft auch parallel zum Rollenmantel führen. Das Einfallen oder Einwickeln eines Fadens im Innern des Rollenmantels wird somit vorteilhaft vermieden.
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Die erfindungsgemäße Galette zum Führen von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess ist besonders geeignet, um in sehr stark belasteten Fadenumgebungen eingesetzt werden zu können. Das Eindringen von Fremdteilen in die Lagerumgebung der Galette ist nicht möglich.
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Die erfindungsgemäße Galette wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Galette
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2 schematisch eine Querschnittsansicht des Dichtungsmittels des Ausführungsbeispiels aus 1
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3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Dichtungsmittels der erfindungsgemäßen Galette
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In 1 ist schematisch ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Galette dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette weist einen zylindrischen Rollenmantel 3 auf, der über eine Nabe 4 am Umfang eines auskragenden Wellenendes 25 einer Antriebswelle 2 drehfest gehalten ist. Hierzu ist am Wellenende 25 ein Befestigungsmittel 11 vorgesehen.
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Die Antriebswelle 2 ist innerhalb eines Lagergehäuses 1 durch eine Lagereinrichtung 5 drehbar gelagert. Die Lagereinrichtung 5 ist hier nicht näher dargestellt und konnte beispielsweise mehrere Wälzlager mit einer Schmiermittelfüllung beispielsweis einem Schmierfett aufweisen. Das Lagergehäuse 1 weist hierzu eine Lagerbohrung 12 auf. Die Antriebswelle 2 durchdringt die Lagerbohrung 12 im Innern des Lagergehäuses 1 und ist an einem Lagerende mit einem Elektromotor 9 gekoppelt. Der Elektromotor 9 ist in dem auf der Lagerseite topfförmig ausgebildeten Lagergehäuse integriert. Der Elektromotor 9 wird über eine Versorgungsleitung 10 betrieben. Der Elektromotor 9 ist innerhalb des Lagergehäuses 1 gegenüber der Umgebung gekapselt, so dass die Versorgungsleitung 10 durch eine Öffnung oder alternativ über einen hier nicht dargestellten Elektroanschluss mit dem Elektromotor gekoppelt ist.
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Auf der zum Rollenmantel 3 gewandten Stirnseite 15 weist das Lagergehäuse 1 eine Eindrehung 14 auf, die im Innendurchmesser derart bemessen ist, dass ein umlaufender Kragen 23 am Rollenmantel 3 von einem Vorsprung 29 des Lagergehäuses 1 überdeckt wird. So ist zwischen dem Kragen 23 am Umfang des Rollenmantels 3 und dem Vorsprung 29 des Lagergehäuses 1 ein axial ausgerichteter Luftspalt 19.1 ausgebildet. Der Luftspalt 19.1 verläuft koaxial zum Rollenmantel 3.
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Zur Abdichtung der Lagereinrichtung 5 ist am Umfang der Antriebswelle 2 ein Dichtungsmittel in Form einer Blaseinrichtung 6 angeordnet. Die Blaseinrichtung ist über einen in dem Lagergehäuse 1 integrierten Luftkanal 8 mit einem Druckluftanschluss 7 verbunden. Der Druckluftanschluss 7 ist aussen am Lagergehäuse 1 ausgebildet und lässt sich über eine hier nicht dargestellte Druckluftleitung mit einer Druckluftquelle verbinden.
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Zur Erläuterung der Blaseinrichtung 6 wird zusätzlich zu der 2 Bezug genommen, die eine vergrößerte Ansicht des Dichtungsmittels im Bereich der Lagereinrichtung 5 darstellt.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Blaseinrchtung 6 aus zwei ringförmigen Teilen gebildet. Ein am Umfang der Antriebswelle 2 festsitzender Haltering 18 erstreckt sich zwischen der Lagereinrichtung 5 und der Nabe 4 des Rollenmantels 3. Hierbei bildet der Haltering 18 gegenüber dem Rollenmantel 3 einen Anschlag 28.
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Dem Haltering 18 ist am Umfang ein umlaufender Düsenring 20 zugeordnet, welcher in der Lagerbohrung 12 gehalten ist. Der Düsenring 20 weist am Umfang mehrere radiale Bohrungen 22 auf, die mit einer umlaufenden Verteilnut 13 in der Lagerbohrung 12 verbunden sind. Die Verteilnut 13 ist über den Luftkanal 8 mit dem in 2 nicht dargestellten Druckluftanschluss 7 verbunden. Zwischen dem Düsenring 20 und dem Haltering 18 ist eine konische Manteltrennfuge 30 gebildet, so dass zwischen dem Haltering 18 und dem Düsenring 20 eine Relativbewegung ausführbar ist. Innerhalb der Manteltrennfuge 30 ist zwischen dem Haltering 18 und dem Düsenring 20 ein Luftschlitz 21 gebildet, der auf einer Blasseite 26 eine Blasöffnung 27 bildet. Die Blasöffnung 27 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel konzentrisch um die Antriebswelle 2. Der Luftschlitz 21 erstreckt sich bis zu den Bohrungen 22 in dem Düsenring 20.
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Auf der Blasseite 26 ist zwischen dem Düsenring 20 und einem Vorsprung 29 an einer Stirnfläche 26 des Rollenmantels 3 ein Luftspalt 19.2 gebildet. Der Vorsprung 29 ragt in die Lagerbohrung 12 hinein, wobei zwischen dem Lagergehäuse 1 und der Nabe 4 des Rollenmantels 3 jeweils ein Luftspalt 19.3 gebildet ist.
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Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette wird im Betrieb eine Druckluftquelle an den Druckluftanschluss 7 am Lagergehäuse 1 angeschlossen. Hierüber wird eine Druckluft über den Luftkanal 8 der Blaseinrichtung 6 zugeführt. Zur Verteilung strömt die Druckluft in die Verteilnut 13 innerhalb der Lagerbohrung 12 und versorgt somit jede am Umfang des Düsenringes 20 vorgesehene Bohrung 22. Der Düsenring 20 weist hierzu zumindest zwei Bohrungen 22 auf. Die Druckluft wird über die Bohrungen 22 in den umlaufenden Luftschlitz 21 eingeleitet und tritt als ein Sperrluftstrom an der Blasöffnung 27 auf der Blasseite 26 auf. Über die Luftspalte 19.2 und 19.3 sowie 19.1 gelangt die Sperrluft in die Umgebung. Durch den kontinuierlichen Sperrluftstrom wird ein Eindringen von Präparationsnebeln, Flusen oder sonstige Fremdpartikel in die Lagereinrichtung verhindert. Der ständige Sperrluftstrom wird direkt in eine Trennfuge 24 zwischen dem Lagergehäuse 1 und dem Rollenmantel 3 eingeblasen, so dass das Eindringen von Verschmutzungen in die Lagerumgebung der Lagereinrichtung 5 vorteilhaft vermieden wird.
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Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausgestaltung der Blaseinrichtung 6 als Dichtungsmittel beispielhaft. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Blaseinrichtung 6 einteilig auszubilden. So ist in 3 ein Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Galette gezeigt, wobei das Ausführungsbeispiel in den hier nicht dargestellten Vorrichtungsteilen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist. 3 zeigt einen Ausschnitt der Blaseinrichtung 6. Die Blaseinrichtung 6 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Düsenring 20, der fest in der Lagerbohrung 12 gehalten ist. Der Düsenring 20 weist am Umfang eine umlaufende Nut 31 auf, die mit einer Verteilnut 13 in der Lagerbohrung 12 kommuniziert. Auf einer Blasseite 26 sind am Umfang des Düsenrings mehrere Bohrungen 22 eingebracht, die jeweils eine Blasöffnung 27 an der Blasseite 26 bilden und in die Nut 31 münden. Zur Einhaltung vorbestimmter Luftspalte 19.2 und 19.3 zwischen dem Lagergehäuse 1 und dem Rollenmantel 3 ist am Umfang der Antriebswelle 2 eine Buchse 32 gehalten, die einen Anschlag 28 für den Rollenmantel 3 bildet. Zwischen der Buchse 32 und dem Düsenring 20 ist ein minimaler Spalt ausgebildet, um möglichst eine kontaktfreie Relativbewegung zwischen der Antriebswelle und dem Lagergehäuse zu erhalten.
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Die Funktion des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 2, so dass an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
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Die in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Galette sind in der Ausführung der Blaseinrichtung 6 beispielhaft. Wesentlich für die Erfindung ist die Erzeugung eines Sperrluftstromes, welcher das Eindringen von Verschmutzungen in die Lagerumgebung verhindert.
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Die Ausführungsbeispiele nach 1 und 3 zeigen eine Galette mit angetriebener Antriebswelle. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. So besteht die Möglichkeit, dass die Antriebswelle frei drehbar an einem Rollenträger gehalten ist. Die Erfindung erstreckt sich auch auf derartig Galetten, bei welchen der Rollenmantel durch ein Heizmittel beheizbar ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Galette lässt sich daher ohne Probleme auch bei Varianten ohne Elektromotor oder bei Varianten mit beheizten Rollenmantel anwenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 2903108 Y [0004]
- DE 2100567 A1 [0005]
