DE102019000524A1

DE102019000524A1 - Galette zum Führen und Fördern eines Fadens

Info

Publication number: DE102019000524A1
Application number: DE102019000524.4A
Authority: DE
Inventors: Arnulf Sauer
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-30
Also published as: WO2020151962A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Galette zum Führen und Fördern eines Fadens mit einem rotierbaren, hohlzylindrischen Galettenmantel, der an einem ortsfesten, hohlzylindrisch auskragenden Träger (4) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Galette eine Temperiervorrichtung (40) zum Heizen und Kühlen und/oder zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Temperatur (T) der fadenführenden Fläche (40) des Galettenmantels (2) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Galette zum Führen und Fördern eines Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartiger Galette ist beispielsweise aus WO 99/61692 bekannt, die eine Heizeinrichtung zum Heizen des Galettenmantels und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der inneren Bauteile wie Lager und Elektromotor der Galette aufweist.
Galetten werden bei Spinnmaschinen verwendet, die üblicherweise sehr hohe Abzugsgeschwindigkeiten und Aufwickelgeschwindigkeiten aufweisen. Zum Führen eines laufenden synthetischen Fadens können die Galetten entweder beheizt oder gekühlt werden. Hierfür sind in der Galette entweder entsprechende Heizvorrichtungen oder Kühlvorrichtungen vorgesehen.
Jedoch erlauben die jeweiligen Heiz- oder Kühlvorrichtungen nicht, die fadenführende Mantelfläche der Galette auf eine vorbestimmte Temperatur dauerhaft zu temperieren. Es ist entweder nur ein Kühlen oder ein Erwärmen möglich. Das heißt, sollte die vorbestimmte Temperatur über- bzw. unterschritten werden, kann mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Galetten nicht gegengesteuert werden, um die vorbestimmte Temperatur aufrechtzuerhalten. Es ist nicht möglich, die Galettenmantelflächen gezielt auf eine vorbestimmte Temperatur zu kühlen oder zu heizen, um die vorbestimmte Temperatur für den zu führenden Faden aufrechtzuerhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Galette bereitzustellen, mit der die o.g. Probleme gelöst werden können. Insbesondere eine Galette bereitzustellen, mit der es möglich ist, die fadenführende Mantelfläche der Galette auf eine vorbestimmten Temperatur zu temperieren und diese Temperatur unaufwändig aufrechtzuerhalten.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Galette zum Fördern und Führen eines laufenden synthetischen Fadens der Eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auch eine schnelle und gleichmäßige Temperierung der fadenführenden Fläche der Galette möglich ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die Galettenleistung bei gleichbleibender bzw. kleinerer Baugröße durch Erhöhung der Leistungsdichte der in der Galette montierten Aggregate zu steigern.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß mit einer Galetten mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Galette sind aus den Unteransprüchen herleitbar.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass der Galettenmantel von innen heraus gleichzeitig sowohl erwärmt als auch gekühlt werden kann, um eine gewünschte Soll-Temperatur zu erzielen. Da zum Antrieb der Galette vermehrt auch wassergekühlte Elektromotoren eingesetzt werden, kann die vorhandene Infrastruktur des Kühlsystems des wassergekühlten Elektromotors zum Teil verwendet werden.
Ein zusätzlicher besonderer Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass die Wärme gezielt vom Galettenmantel weggeführt werden kann und nicht die Umgebungsluft der Galette aufwändig gekühlt werden muss.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette zum Führen und Fördern eines Fadens mit einem rotierbaren, hohlzylindrischen Galettenmantel, der an einem ortsfesten, hohlzylindrischen auskragenden Träger drehbar gelagert ist, ist in der Galette eine Temperiervorrichtung zum Heizen und Kühlen und / oder zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Temperatur der fadenführenden Fläche des Galettenmantels vorgesehen.
Dies stellt den Vorteil bereit, dass unabhängig von der zugeführten Energiemenge jederzeit ein Erwärmen und Kühlen der fadenführenden Fläche des Galettenmantels möglich ist, auch dann, wenn durch beispielsweise Reibung des Fadens am Galettenmantel eine Temperaturerhöhung an der fadenführenden Fläche des Galettenmantels auftritt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galetten weist die Temperaturvorrichtung eine Heizeinrichtung zum Heizen des Galettenmantels und eine Kühlreinrichtung zum Kühlen des Galettenmantels auf, wobei die Heizeinrichtung und die Kühleinrichtung in einem von dem Innenumfang des Galettenmantels und dem Außenumfang des Trägers definierten Ringraum wenigstens teilweise benachbart und / oder quer zur Rotationsrichtung des Galettenmantels regelmäßig und / oder unregelmäßig nebeneinander angeordnet sind. Diese stellt den Vorteil bereit, dass keine zusätzlichen aufwendigen Maßnahmen einer zusätzlichen Kühlvorrichtung zum Kühlen der Umgebungsluft vorgesehen werden müssen.
Unter unregelmäßiger Anordnung ist hierbei eine Anordnung der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung mit einer vorbestimmten festen Folge zu verstehen sind, d.h. die Abfolge der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung wiederholt sich.
Unter regelmäßiger Anordnung ist hierbei eine Anordnung der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung zu verstehen, bei der die Abfolge der Heiz- und Kühleinrichtung unterschiedlich bzw. in ungleichen Folgen vorgesehen ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galetten weist der Träger ein hohlzylindrisches Lagerteil zum Lagern des Galettenmantels und ein Gehäuseteil zum Aufnehmen eines Elektromotors auf, wobei das Lagerteil und das Gehäuseteil mittels eines ringförmigen Flansches miteinander kuppelbar sind oder einstückig ausgebildet sind.
Mit kuppelbar sind hier insbesondere zerströmungsfreie Verbindungen, wie beispielsweise Schraubverbindungen, Gewindeverbindungen und / oder Bolzen und Stiftverbindungen gemeint. Mit einstückiger Verbindung ist hierbei auch eine stoffliche einstückige Verbindung zu verstehen. Hierunter fallen auch nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung, wie Schweiß-, Klebe- oder Pressverbindungen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette weist die Kühleinrichtung ein Kanalsystem auf, wobei das Kanalsystem eine Mehrzahl von zuführenden Kanalabschnitten, abführenden Kanalabschnitten, einen Einlass, einen Auslass, eine Pumpe und / oder einen Wärmetauscher aufweist, die zu einem das Kühlmedium führenden geschlossenen oder offenen Kühlkreislauf angeordnet sind, wobei das Kühlmedium ein Fluid oder ein Liquid wie Wasser und / oder ein Öl ist.
Der zuführende Kanalabschnitt führt hier bevorzugt ein Kälte- oder Wärmeträgermedium zu und der abführende Kanalabschnitt führt das erwärmte oder gekühlte Kälte- oder Wärmeträgermedium ab. Vorteilhafterweise kann als Kühlmedium dasselbe Kühlmedium sein, wie das, welches zum Kühlen des Elektromotors verwendet wird. Es können aber für die Kühleinrichtung des Elektromotors und der Galette auch unterschiedliche Kühleinrichtungen mit jeweils unterschiedlichen Kühlmedien und Kühlkreisläufen vorgesehen sein.
Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette erstreckt sich das Kanalsystem im Wesentlichen über die gesamte Länge um den Umfang des Lagerteils und / oder über die gesamte Länge um den Umfang des Gehäuseteils. Unter der Länge des Lagerteils bzw. des Gehäuseteils ist hierbei die axiale Längsstreckung des jeweiligen Teils zu verstehen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette weist die Heizvorrichtung eine Mehrzahl von induktiven Heizelementen auf, wobei das Heizelement eine einadrige oder mehradrige Schnittbandkernheizung aufweist. Das induktive Heizelement ist bevorzugt eine induktive Heizspule, die ringförmig, wendelförmig, spiralförmig und / oder mäanderförmig anordbar ist.
Unter einem induktiven Heizelement ist hierbei ein elektrisch leitfähiger Körper zu verstehen, der ein induktives Erwärmen durch in ihm erzeugte Wirbelstromverluste erlaubt.
Unter ringförmig ist eine im Wesentlichen kreisförmige Geometrie von zwei konzentrischen Kreisen zu verstehen. Unter wendelförmig bzw. spiralförmig ist ein im Wesentlichen schraubenlinienförmiger Verlauf gemäß einer Helix mit einer im Wesentlichen konstanten Steigung um den Mantel eines Zylinders zu verstehen.
Unter mäanderförmig ist ein aufeinanderfolgender Verlauf von Schlaufen oder Windungen zu verstehen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette weist das Kanalsystem eine Stellgliedvorrichtung zum individuellen Drosseln und / oder vollständigen Sperren des Zu- oder Abflusses wenigstens eines Kanalabschnittes des Kanalsystems auf. Die Stellgliedvorrichtung ist beispielsweise ein steuerbares Ventil und / oder eine Drossel, mit der der Zulauf und / oder Ablauf gesperrt und / oder durchflussmengenmäßig gesteuert und / oder geregelt werden kann.
Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galetten sind der Kanalabschnitt der Kühleinrichtung und das zugehörige Heizelement wenigstens teilweise ringförmig, spiralförmig und / oder axial in und / oder an dem Ringraum, in oder an den Galettenmantel und / oder in oder an dem Träger angeordnet.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette ist die Temperiervorrichtung mittels einer Steuereinrichtung steuerbar und / oder regelbar, wobei die Steuereinrichtung zum Steuern / Regeln des Zuflusses oder Abflusses in den jeweiligen Kanalabschnitt des Kanalsystems mit der Stellgliedvorrichtung verbunden ist und / oder zum Steuern / Regeln der Heizwirkung mit der Heizeinrichtung verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist bevorzugt eine programmierbare CPU, die Daten empfängt, bearbeitet und die geeigneten Steuersignale berechnet und an die zugehörigen Einrichtungen sendet.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Galette ist die Temperatur der fadenführenden Fläche des Galettenmantels direkt mittels eines Temperatursensors und oder indirekt über die eingebrachte Wärme / Kühlung ermittelbar. Der Temperatursensor ist hierbei bevorzugt in / an der Wandung des Galettenmantels vorgesehen. Bevorzugt sind mehrere Temperatursensoren an vorbestimmten Positionen und / oder in der Wandung der Galettenmantelfläche angebracht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nun anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen

1 schematisch einen Längsschnitt durch einen erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette;
2 schematisch einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette;
3 schematisch eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Galette aus 2 gemäß Schnittführung A - A;
4 schematisch einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette;
5 schematisch eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Galette aus 4 gemäß Schnittführung B - B;
6 schematisch eine Längsschnittansicht durch eine weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette;
7 schematisch eine Querschnittsansicht gemäß Schnittführung C - C der erfindungsgemäßen Galette aus 6;
8 schematisch eine Längsschnittansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette;
9 schematisch eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Galette aus 8 gemäß Schnittführung D - D; und
10 bis 12 schematische Ansichten von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Galette mit regelmäßigen und unregelmäßigen Anordnungen der Heiz- und Kühleinrichtung.

In 1 ist schematisch ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Galette 100 gezeigt.
Die erfindungsgemäße Galette 100 weist einen Galettenmantel 2 auf, der topfförmig ausgeführt ist und über eine Welle 1 gestülpt ist. Am auskragenden Ende der Welle 1 ist eine Stirnwand 9 des Galettenmantels 2 befestigt. Hierzu kann die Stirnwand 9 eine konzentrisch zum Galettenmantel 2 ausgerichtete Nabe 6 aufweisen. Die Stirnwand 9 und die Nabe 6 werden von einer Bohrung durchdrungen, die sich am freien Ende der Nabe 6 kegelförmig vergrößert. An dem auskragenden Ende der Welle ist ein Kegel 7 ausgebildet, der formschlüssig mit der Nabe 6 verbunden ist. Mittels eines Verspannelementes 8 ist die Stirnwand 9 mit der Nabe 6 fest an dem Kegel 7 der Welle 1 verspannt. An dem gegenüberliegenden Ende der Welle 1 ist ein Elektromotor 13 vorgesehen, mit dem die Welle 1 über eine Kupplung 29 gekoppelt ist. Der Elektromotor 19 treibt die Welle 1 und damit den Galettenmantel 2 an. Der Träger 4 ist hierbei stationär.
Der Galettenmantel 2 weist eine fadenführende Fläche 40 auf, die mittels einer Temperiervorrichtung 60 heizbar und kühlbar ist.
Die Temperiervorrichtung 60 weist eine Kühleinrichtung 38 und eine Heizeinrichtung 22 auf.
Sowohl die Heizeinrichtung 22 als auch die Kühleinrichtung 38 sind in einem Ringraum 23 angeordnet, der von dem Innenumfang 50 des Galettenmantels 2 und dem Außenumfang 51 eines Trägers 4 definiert wird.
Die Welle 1 ist am Träger 4 mittels Lager 11 und Lager 12 rotierbar gelagert. Bei den Lagern 11, 12 kann es sich beispielsweise um Kugel- oder Wälzlager handeln.
Der Träger 4 weist einen hohlzylindrischen auskragenden Lagerteil 4.1 auf, der von dem Galettenmantel 2 im Wesentlichen über dessen gesamte Länge umschlossen wird, so dass sich zwischen dem ortsfesten Lagerteil 4.1 und dem drehbaren Galettenmantel 2 der Ringraum 23 bildet. In dem Ringraum 23 ist die Temperiervorrichtung 60 mit der Heizeinrichtung 22 und der Kühlreinrichtung 38 am Umfang des Lagerteils 4.1 angeordnet.
Die Heizeinrichtung 22 weist Mittel auf, um den rotierenden Galettenmantel 2 zu erwärmen und die Kühleinrichtung 38 weist Mittel auf, um den Galettenmantel 2 zu kühlen, so dass eine vorbestimmte Temperatur T der fadenführenden Fläche 40 des Galettenmantels 2 eingestellt und aufrechterhalten werden kann. Das Mittel der Heizeinrichtung 22 ist beispielsweise ein induktives Heizelement 44, oder ein Kanalsystem 10, das ein erhitztes Wärmeträgermittel führt, um den Galettenmantel 2 zu erwärmen. Das Mittel der Kühleinrichtung 38 ist beispielsweise ein Kanalsystem 10, das ein Kühl- oder Wärmeträgermittel führt zum Abführen von Wärme, um den Galettenmantel 2 zu kühlen.
Der Träger 4 weist auf der zum Lagerteil 4.1 abgewandten Seite ein Gehäuseteil 4.3 auf. In dem Gehäuseteil 4.3 des Trägers 4 ist ein Einbauraum 24 definiert. In dem Einbauraum 24 ist der Elektromotor 13 so montiert, dass die Welle 1 bevorzugt direkt mittels des Elektromotors 13 antreibbar ist. Der Einbauraum 24 ist mittels eines an der Stirnseite des Gehäuseteils 4.3 anbringbaren Deckel 14 verschließbar. Neben dem Deckel 14 ist außerdem ein Versorgungsanschluss 15 vorgesehen. Über den Versorgungsanschluss 15 und einen Überträger 16 werden elektrische Energie sowie Datensignale zum Elektromotor 13 und umgekehrt übertragen. Der Überträger 16 ist bevorzugt mittels einer Datenleitung 39 mit einer Steuereinrichtung 36, insbesondere einer CPU (Central Processing Unit, zentrale Verarbeitungseinheit) verbunden.
Zwischen dem Lagerteil 4.1 und dem Gehäuseteil 5 weist der Träger 4 ein Flanschteil 4.2 auf. Das Flanschteil 4.2 kann beispielsweise mit Bohrung und Gewinden versehen sein, so dass die Galette 100 in einem Maschinengestell befestigtbar ist. Das Lagerteil 4.1 und das Gehäuseteil 4.3 kann mittels des Flanschteils 4.2 lösbar miteinander verbunden werden.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform können das Lagerteil 4.1 und das Gehäuseteil 4.3 auch stofflich einstückig miteinander verbunden sein.
Wie in 1 dargestellt, ist zwischen dem Innenumfang 50 des Galettenmantels 2 und dem Außenumfang 51 des Trägers 4, die jeweils den Ringraum 23 definieren, die Temperiervorrichtung 60 mit der Heizeinrichtung 22 und der Kühleinrichtung 38 angeordnet. In den in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Abschnitte der Heizeinrichtung 22 induktive Heizelemente 44 einer Schnittbahnkernheizung, die mittels Induktion den Galettenmantel 4 erwärmen. Bevorzugt sind die induktiven Heizelemente 44 eine Mehrzahl von Spulen, die ringförmig in einzelnen Spulen und / oder wendelförmig an dem Träger 4 angeordnet sind.
Die Kühleinrichtung 38 weist ein Kanalsystem 10 auf, über das ein Kühlträger- oder Wärmeträgermittel zu- und ableitbar ist.
Das Kanalsystem 10 erstreckt sich in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel über das Lagerteil 4.1, über den der Galettenmantel 2 angeordnet ist.
Das Kanalsystem 10 weist zuführende Kanalabschnitte 26, in 1 mit einem weiß gefüllten Kreisquerschnitt dargestellt, und abführende Kanalabschnitte 27 auf, in 1 mit einem schwarz gefüllten Kreisquerschnitt dargestellt. Über die zuführenden Kanalabschnitte 26 wird bevorzugt ein Wärmeträgermedium mit einer geringeren Temperatur zum Kühlen der fadenführenden Fläche 40 des Galettenmantels 2 zugeführt, wohingegen mit den abführenden Kanalabschnitten 27 das aufgeheizte Wärmeträgermedium abgeführt wird. Das Wärmeträgermedium kann beispielsweise aus demselben Medium bestehen, das zum Kühlen des Elektromotors 13 verwendet wird, wie z.B. ein Öl oder ein Wasser.
Bevorzugt sind die zuführenden Kanalabschnitte 26 benachbart zum Innenumfang 50 des Galettenmantels 2 angeordnet und die abführenden Kanalabschnitte 27 benachbart zum Außenumfang 51 des Trägers 4 angeordnet.
Mit anderen Worten sind die zuführenden Kanalabschnitte 26 mit einem kalten Kühlmedium näher zum Galettenmantel 20 angeordnet als die abführenden Kanalabschnitte 27. Die zuführenden Kanalabschnitte 26 sind der Innenumfangsfläche 50 des Gelattenmantels 2 zugewandt und die kanalabführenden Abschnitte 27 sind dem Außenumfang 51 des Trägers 4 zugewandt.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kanalabschnitte 26, 27 aus Leitungen die spiral- bzw. schraubenlinienförmig um den Träger 4 angeordnet sind.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform können die Kanalabschnitte 27 auch in nicht dargestellte Nuten 45 in der Außenumfangsfläche 51 des Trägers 4 wenigstens teilweise montiert sein, siehe hierzu 9.
Die zuführenden Kanalabschnitte 26 sind mit einem Einlass 20 und die abführenden Kanalabschnitte 27 sind mit einem Auslass 21 mit einer Pumpe 17 zum Fördern des Wärmeträgermediums bzw. des Kühlmediums, einem Wärmetauscher 33 zum Wärmetauschen und einer Stellgliedeinrichtung 28 zum Drosseln bzw. Sperren des Zuflusses des Kühlmediums versehen. Die Kanalabschnitte 26, 27 können auch mehrere Pumpen 17 oder Sperrglieder 28 aufweisen, so dass der jeweilige Kanalabschnitt 26, 27 auch einzeln gesperrt oder gedrosselt werden kann. Die Stellgliedeinrichtung 28 kann ein steuerbares Ventil und / oder eine steuerbare Drossel aufweisen.
Die induktiven Elektrospulen 22 der Heizeinrichtung 22 sind mit Stromleitungen 34 und 35 mit elektrischem Strom versorgbar, die in entsprechenden Ausnehmungen im Lagerteil 4.1, im Flanschteil 4.2 und im Gehäuseteil 4.3 angeordnet sind.
Die Stromleitungen 34 und 35 sind mit einer geeigneten Stromquelle 37 aus Wechselstrom oder Gleichstrom verbunden.
Zum Steuern bzw. Regeln der Temperiervorrichtung 60 und der zugehörigen Heizeinrichtung 22 und 38 ist eine Steuereinrichtung (CPU) 36 vorgesehen. Die Steuereinrichtung ist zum Steuern bzw. Regeln der Heizwirkung der Heizeinrichtung 22 und zum Steuern bzw. Regeln der Kühleinrichtung mit der Pumpe 17, der Stellgliedeinrichtung 28 und der Stromquelle 27 über Datenleitungen 30, 31, 32 für den Empfang und Senden von Datensignalen verbunden. Die Steuereinrichtung 36 kann zusätzlich eine Datenleitung 39 aufweisen, mit der der Überträger 16 angesteuert und geregelt wird. Die Datenleitungen 30, 31, 32, 33 und 39 leiten die Daten- und Steuersignale der Pumpe 17, des Wärmetauschers 33, des Stellgliedes 28 und des Überträgers 16 drahtlos und / oder drahtgebunden an die Steuereinrichtung 36 beispielsweise über geeignete Datenkabel oder Sender und Empfänger.
Zusätzlich können Temperatursensoren (nicht dargestellt) in vorbestimmten Positionen im Galettenmantel 2 angeordnet sein, die über eine geeignete Datenverbindung drahtlos und / oder drahtgebunden mit der Steuereinrichtung 36 verbunden sind.
Die Steuereinrichtung 36 wertet die Daten und Signale aus und sendet entsprechende Steuersignale an die jeweilige Einrichtung, um beispielsweise die Kühl- und Heizeinrichtung 38, 22 zu steuern bzw. zu regeln, so dass der Galettenmantel 2 auf die vorbestimmte Temperatur T eingeregelt wird. Die Steuereinrichtung 36 empfängt Daten der Heiz- und Kühleinrichtung 22, 38 und kann die Heiz- und Kühlwirkung durch den jeweils zugeführten Strom bzw. das jeweils zugeführte Wärmeträgermedium bzw. Aktivitäten der Pumpe bzw. des Wärmetauschers herleiten. Über Temperatursensoren in/an dem Galettenmantel 2 kann die hergeleitete Temperatur überprüft werden und die Steuereinrichtung regelt / steuert die Heiz- und Kühleinrichtung entsprechend. Die Steuerung / Regelung kann auch direkt mittels der Signale der Temperatursensoren erfolgen.
Die Temperatur des Galettenmantels 2 kann auch über den eingebrachten Strom in die induktiven Heizelemente hergeleitet werden. Hierbei sind auch andere indirekte Verfahren zu Herleiten der Temperatur des Galettenmantels 2 möglich.
2 bis 11 zeigen weitere Ausführungsformen der Anordnung der Temperiervorrichtung 60, insbesondere den Verlauf der Heizeinrichtung 22 und der Kühleinrichtung 38 über den Trägerteil 4.1 des Trägers 4.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel bei der der Träger 4.1 einstückig mit dem Galettenmantel 2 ausgebildet ist. Der Galettenmantel 2 und der Träger 4.1 können aber auch wie in 1 dargestellt mittels der Kegel 7 - Verspannelemente 8 - Kopplung miteinander montiert sein.
Wie in 2 schematisch dargestellt, sind die induktiven Heizspulen 44 der Heizeinrichtung 22 schraublinien- bzw. wendelförmig und benachbart zu dem Kanalsystem 10 der Kühleinrichtung 38 an der Außenumfangsfläche 50 des Trägers 4.1 angeordnet. Die Heizeinrichtung 22 und die Kühleinrichtung 38 sind so um den stationären Träger 4.1 angeordnet, dass der Galettenmantel 2 mittels der Welle 1 rotatorisch bewegt werden kann und gleichzeitig mittels den induktiven Heizspulen 44 der Heizeinrichtung 22 beheizt und der Kühleinrichtung 38 gekühlt werden kann.
3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht gemäß der Schnittführung A-A aus 2 eine Querschnittsansicht des Galettenmantels 2 mit Träger 4.1 und Antriebswelle 1 sowie der zugehörigen Heizspule 44 und der zuführenden und abführenden Kanalabschnitte 26 und 27 in radialer Richtung zur Mittelachse M der Welle 1. Der zuführende Kanalabschnitt 26 führt ein Kühlmedium zu, das Wärme von dem Galettenmantel 2 aufnehmen und abführen soll, wobei das erwärmte Kühlmedium dann über den abführenden Kanalabschnitt 27 zurück zum Wärmetauscher 33 mittels der Pumpe 17 geführt wird, um das erwärmte Kühlmedium auf eine voreingestellte Temperatur abzukühlen, so dass die Galettenmantelfläche 2 auf die vorbestimmte Temperatur T kühlbar ist..
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der temperierbaren Galette 100, wobei hier die induktiven Heizspulen 44 der Heizeinrichtung 22 ringförmig und mit einem konstanten Abstand im Wesentlichen parallel zueinander um den Träger 4.1 herum an dessen Außenumfangsfläche 50 angeordnet sind. Die Kanalabschnitte 26, 27 des Kanalsystems 10 der Kühleinrichtung 38 sind in den Zwischenräumen der benachbarten ringförmigen induktiven Spulen 44 wendelförmig angeordnet. Das Kanalsystem weist hier jeweils getrennt voneinander regelbare Kanalabschnitte 26.1 und 26.2 auf.
5 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht gemäß Schnittführung B-B aus 4. Hieraus ist die relative Positionierung der zuführenden Kanalabschnitte 26 und der abführenden Kanalabschnitte 27 in radialer Ausrichtung zur Mittelachse M der Welle 1 dargestellt. Wie auch bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die mit frischem Kühlmedium versehenden Kanalabschnitte 26 näher zum Galettenmantel angeordnet als die abführenden Kanalabschnitte 27, die das mit Wärme beaufschlagte Kühlmedium abführen.
In dem in 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zuführenden Kanalabschnitte 26 und abführenden Kanalabschnitte 27 mehradrig zwischen den von den ringförmig ausgebildeten induktiven Spulen 44 definierten Zwischenräumen angeordnet, so dass wenigstens zwei zuführende Kanalabschnitte 26.1, 26.2 und zwei abführende Kanalabschnitte in diesen Zwischenräumen angeordnet sind. Jedem ersten Kanalabschnitt 26.1 und jedem zweiten Kanalabschnitt 26.2 kann eine eigene Stellgliedeinrichtung 28 zum Drosseln und / oder Sperren des Kühlmediums zugeordnet sein. Die jeweilige Stellgliedeinrichtung 28 ist mittels der Steuereinrichtung 36 regelbar / steuerbar.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann jedoch jeweils auch nur ein einadriger zuführender Kanalabschnitt und abführender Kanalabschnitt in den jeweiligen Zwischenräumen der ringförmig angeordneten induktiven Heizelemente 44 vorgesehen sein.
6 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht ein Ausführungsbeispiel der Galette 100, bei der die Heizeinrichtung 22 und die Kühleinrichtung 38 in axialer Richtung im Wesentlichen parallel zur axialen Längsrichtung des Träges 4 über den Außenumfang 51 des Lagerteils 4.1 des Trägers 4 angeordnet sind. Wie aus 6 und 7 ersichtlich, erstrecken sich die induktiven Heizelemente 44 und die zuführenden bzw. abführenden Kanalabschnitte 26, 27 in axialer Längsrichtung, wobei die Kanalabschnitte 26, 27 mäanderförmig und in axialer Längsrichtung um den Außenumfang angeordnet sind. Die induktiven Heizspulen 44 sind jeweils in die Längszwischenräume von benachbarten, axial und mäanderförmig verlaufenden Kanalabschnitten 26, 27 angeordnet.
8 und 9 zeigen eine Mischform der Ausführungsbeispiele von 2 und 6 bei der die induktiven Spulen 44 der Heizeinrichtung 22 schraubenlinienförmig angeordnet sind und die Kanalabschnitte der Heizeinrichtung 38 sowohl schraubenlinienförmig als auch axial mäanderförmig angeordnet sind. Die mäanderförmig verlaufenden Kanalabschnitte sind die abführenden Kanalabschnitte 27 und die schraubenlinienförmigen Kanalabschnitte sind die zuführenden Kanalabschnitte 26. Insbesondere die abführenden Kanalabschnitte 27 sind in Nuten 45 in dem Außenumfang 51 des Trägers wenigstens teilweise angeordnet.
11 bis 12 zeigen schematisch Ausführungsbeispiele von regelmäßigen und unregelmäßigen Anordnungen der Kühleinrichtung 38 und der Heizeinrichtung 22.
In der schematischen Ansicht in 10 sind die Heizeinrichtung und die Kühleinrichtung regelmäßig abwechselnd nebeneinander benachbart angeordnet.
In 11 sind die Heizeinrichtung 22 und die Kühleinrichtung 38 wenigstens teilweise paarweise regelmäßig nebeneinander angeordnet und in 12 sind die Heizeinrichtung und die Kühleinrichtung in einer unregelmäßigen Abfolge teilweise benachbart zu einer Heizeinrichtung 22 und / oder Kühleinrichtung 38 paarweise einzeln und / oder in einer größeren Anzahl nebeneinander angeordnet. Bei der unregelmäßigen Anordnung können jeweils mehrere Heizeinrichtungen 22 neben mehreren Kühleinrichtungen 38 bzw. mehrere Heizeinrichtungen 22 neben mehreren Heizeinrichtungen 22 angeordnet sein.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind auch untereinander miteinander kombinierbar. So können beispielsweise die Merkmale des Ausführungsbeispiels der 1 mit den Merkmalen des Ausführungsbeispiels der 6 kombiniert werden, in dem der Trägerteil ebenfalls mit Kühlabschnitten in axialer Richtung versehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Welle, Rotorwelle
2: Galettenmantel
4: Träger
4.1: Lagerteil
4.2: Flanschteil
4.3: Gehäuseteil
6: Nabe
7: Kegel
8: Verspannelement
9: Stirnwand
10: Kanalsystem
11: Lager
12: Lager
13: Elektromotor
14: Deckel
15: Versorgungsanschluss für E-Motor
16: Überträger
17: Pumpe
18: Einlasskanal
19: Auslasskanal
20: Einlass
21: Auslass
22: Heizeinrichtung
23: Ringraum
24: Einbauraum
26: zuführender Kanalabschnitt
27: abführender Kanalabschnitt
28: Stellgliedeinrichtung
29: Kupplung
30: Datenleitung v. d. Pumpe
31: Datenleitung v. d. Wärmetauscher
32: Datenleitung v. d. Stellgliedeinrichtung
33: Wärmetauscher
34: Stromleitung
35: Stromleitung
36: CPU, Steuereinrichtung
37: Stromquelle
38: Kühleinrichtung
39: Datenleitung
40: fadenführende Fläche
44: induktives Heizelement
45: Nut
50: Innenumfang
51: Aussenumfang
60: Temperiervorrichtung
100: Galette

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 9961692 [0002]

Claims

Galette (100) zum Führen und Fördern eines Fadens mit einem rotierbaren, hohlzylindrischen Galettenmantel (2), der an einem ortsfesten, hohlzylindrisch auskragenden Träger (4) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Galette eine Temperiervorrichtung (60) zum Heizen und Kühlen und/oder zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Temperatur (T) der fadenführenden Fläche (40) des Galettenmantels (2) vorgesehen ist.
Galette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (60) eine Heizeinrichtung (22) zum Heizen des Galettenmantels (2) und eine Kühleinrichtung (38) zum Kühlen des Galettenmantels (2) aufweist, wobei die Heizeinrichtung (22) und die Kühleinrichtung (38) in einem von dem Innenumfang (50) des Galettenmantels (2) und dem Außenumfang (51) des Trägers (4) definierten Ringraum (23) wenigstens teilweise benachbart und/oder quer zur Rotationsrichtung des Galettenmantels regelmäßig und/oder unregelmäßig nebeneinander angeordnet sind.
Galette nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) ein hohlzylindrisches Lagerteil (4.1) zum Lagern des Galettenmantels (2) und ein Gehäuseteil (4.3) zum Aufnehmen eines Elektromotors (13) aufweist, wobei das Lagerteil (4.1) und das Gehäuseteil (4.3) mittels eines ringförmigen Flanschteils (4.2) miteinander kuppelbar sind und/oder einstückig ausgebildet sind.
Galette nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (38) ein Kanalsystem (10) aufweist, wobei das Kanalsystem (10) eine Mehrzahl von zuführenden Kanalabschnitten (26), abführenden Kanalabschnitten (27), einen Einlass (20), einen Auslass (21), eine Pumpe (17) und/oder einen Wärmetauscher (33) aufweist, die zu einem ein Kühlmedium führenden geschlossenen oder offenen Kühlkreislauf angeordnet sind, wobei das Kühlmedium ein Fluid oder ein Liquid, wie Wasser und/oder ein Öl ist.
Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem (10) sich im Wesentlichen über die gesamte Länge und dem Umfang des Lagerteils (4.1) und/oder über die gesamte Länge und dem Umfang des Gehäuseteils (4.3) erstreckt.
Galette nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (33) eine Mehrzahl von induktiven Heizelementen (44) aufweist, wobei das Heizelement eine einaderige und oder mehradrige Schnittbandkernheizung aufweist.
Galette nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem (10) eine regelbare/steuerbare Stellgliedvorrichtung (28) zum individuellen Drosseln und/oder vollständigen Sperren des Zu- und/oder Abflusses wenigsten eines Kanalabschnittes (26, 27) des Kanalsystems aufweist.
Galette nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalabschnitt (26, 27) der Kühleinrichtung und das zugehörige induktive Heizelement wenigstens teilweise ringförmig, spiralförmig und/oder axial in und/oder an dem Ringraum (23), in und/oder an dem Galettenmantel und/oder in und/oder an dem Träger (4) angeordnet sind.
Galette nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (60) mittels einer Steuereinrichtung (36) steuerbar und/oder regelbar ist, wobei die Steuereinrichtung (36) zum Steuern/Regel des Zuflusses oder Abflüsse in den jeweiligen Kanalabschnitt (26, 27) des Kanalsystem (10) mit der Stellvorrichtung (28) und/oder zum Steuern/Regel der Heizwirkung mit der Heizeinrichtung (22) verbunden ist.
Galette nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur (T) der fadenführenden Fläche des Galettenmantels (2) direkt mittels eines Temperatursensors oder indirekt über die eingebrachte Wärme/Kühlung ermittelbar ist.