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Beheizte Galette für Textilmaschinen oder dergl. mit induktiver Meßwertübertragung
Die Erfindung betrifft eine drehbar gelagerte beheizte, vorzugsweise elektrisch
beheizte Galette für Textilmaschinen, fländchenanlagen, Folienanlagen oder dergl.,
mit induktiver Ubertragung des Temperatur-'Ießwertsignales vom drehbaren Teil auf
das feststehende Maschinengestell.
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Galetten dieser Art sind bereits bekannt. So ist beispielsweise in
der Deutschen Patentschrift 1 223 029 eine Anordnun»3 zum Regeln und Messen elektrischer
Meßwerte in einem rotierenden Maschinenteil beschrieben, bei der das von einem Meßfühler
beeinflußte Signal transformatorisch auf eine XJien-Robinson-Meßbrücke übertragen
wird. Als Ubertrager sind zwei Induktionsspulen vorhanden, die mit dem rotierenden
Teil fest verbunden sind und mit diesem umlaufen. Diesen umlaufenden Spulen steht
jeweils eine fest angeordnete Spule gegenüber, von denen eine mit einem Frequenzgenerator
verbunden ist, und eine andere über eine Gleichrichteranordnung zum SnzeigeLnstrument
führt. Zur Erhöhung der Induktivität und zur ElußfUhrung weisen die Spulen jeweils
ringförmige Kerne aus weichmagnetischem Werkstoff auf, von denen der eine mit dem
umlaufenden Maschinenteil fest verbunden ist, und der andere am Maschinengestell
derart anangeordnet ist, daß die beiden Kerne die magnetische Kopplung zwischen
den Spulen herbeiführen.
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Anordnungen dieser Art haben sich in der Praxis bewährt,
sofern
es gelingt, die Kerne mit der erforderlichen PrAzision herzustellen. Zur verfälschungsfreien
Meßwertübertragung ist-es £erner erforderlich, daß die Toleranzen des Luftspaltes
möglichst gering bleiben, und daß ferner beim Umlauf der Teile möglichst absolute
Laufruhe herrscht.
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Bei anderen bekannten transformatorischen -Meßwertübertragern r die
auch schon bei Galetten für Textilmaschinen angewendet worden sind, werden lediglich
zwei Spulen angeordnet, deren jede einem Ringkern mit U-förmigem Querschnitt zugeordnet
ist. Einer der beiden Kerne ist mit dem umlaufenden Teil verbunden, und der andere
mit dem feststehenden Teil. Die Kerne sind dabei so gegenseitig angeordnet, daß
sich die Stirnflächen ihrer Schenkel gegenüberstehen und über einen möglichst geringen
Luftspalt den magnetischen Kraftfluß schließen.
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Auch bei diesen Anordnungen kommt es zur Vermeidung von Fehlmessungen
und Streuungen ganz wesentlich darauf an, daß die Toleranzen des Luftspaltes möglichst
gering sind, damit bei allen Stellungen der gegeneinander umlaufenden Teile der
Luftspalt gleich groß bleibt. Gerade diese Forderung ist in der Praxis aber nur
schwierig zu erfüllen, weshalb gewisse Ungenauigkeiten bei der Meßwertübertragung
in Kauf genommen werden müssen.
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Mit steigender Anforderung an die Genauigkeit der Galettenoberflächentemperatur
steigen auch die Anforderungen an die Genauigkeit der Meßwertübertragung. Bei dieser
Sachlage besteht die Aufgabe, eine transformatorische Meßwertübertragungsvorrichtung
vorzuschlagen, bei der die unvermeidlichen IIerstellungs- und Montagetoleranzen
des Luftspaltes auf die Ubertragungsgenauigkeit des Meßwertes einen möglichst geringen
Einfluß ausüben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorder Erkenntnis ausgegangen, daß
sich Unterschiede in der Größe des Luftspaltes relativ um so weniger bemerkbar machen,
je größer die Flächen des Ubertragerkernes sind, die einander gegenüberstehen.
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Lrfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Ringkerne der Übertrager
auf jeder Seite ihrer Rotationsachse u-förmigen Querschnitt aufweisen und so angeordnet
sind, daß der bzw. die Schenkel des einen Kernes tief in den bzw. die Zwischenräume
des anderen Kernes hineinragen, so daß sich die Schenkel mit ihren Seitenflächen
großflächig gegenüberstehen. Die beiden Kerne der Übertragungsvorrichtung bilden
also die beiden hälften eines Schalenkernes, deren Schenkel kammartig ineinandergesteckt
sind. Bei dieser Anordnung wird gleichzeitig der Vorteil erzielt, daß eine nahezu
beliebige Vergrößerung der einander gegenüberstehenden Flächen des Kernes möglich
ist, ohne daß der Durchmesser des Kernes vergrößert werden muß. Lediglich die Höhe
wächst entsprechend.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Galette in an
sich bekannter Weise fliegend zu lagern und den Ubertrager zwischen dem Lager und
der Galette anzuordnen.
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Auf diese Weise fügt sich der Ubertrager zwanglos und unauffällig
in die gesamte Maschinenkonstruktion ein und kann in beliebiger Weise beispielsweise
vor oder hinter der Maschinenfrontplatte angeordnet werden.
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Der erfindungsgemäße Aufbau bietet zudem noch den Vorteil, daß die
Meßleitung, welche vom MeRfühler zum Ubertrager führt, über eine Steckverbindung
zum drehbaren Kern des Ubertragers geführt werden kann. Dies bietet den Vorteil,
daß die Galette frontal abgezogen werden kann, ohne daß die Meßleitungen abgeklemmt
werden müßten. Anordnungen dieser Art gestatten ein leichtes und kurzzeitiges Auswechseln
der gesamten Galette, ohne daß es zu längeren Betriebsstörungen konunt.
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Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand der bei, liegenden
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist ein schematischer LAngsachnitt durch
eine Aus führungs form der Erfindung dargestellt.
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Die Galette 1 besteht in bekannter Weise aus dem Mantel 2, der an
seiner Vorderseite von einer Stirnplatte 3 verschlossen ist. Die Stirnplatte weist
einen zentral angeordneten nach innen ragenden Fortsatz 4 auf, mit dem die gesamte
Galette an der reelle 5 befestigt ist.
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Die Welle 5 ist mithilfe der Lager 6 und G' im Maschinengestell 7
fliegend gelagert, und sie wird in bekannter Weise beispielsweise über das Ritzel
8 der Getriebewelle um die Rotationsachse 9 in Umdrehung verSetzt.
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Im Innern des Galettenmantels 2 ist ein Kern 10 aus weichmagnetischem
Werkstoff, beispielsweise lamelliertem Eisen angeordnet, der im dargestellten Beispiel
u-förmigen Querschnitt aufweist, und fest mit dem Maschinengestell verbunden ist.
Der Kern trägt eine Spule 11 mit zahlreichen Windungen, die zur Erzeugung eines
kräftigen magnetischen Wechselfeldes dienen. Die Enden 12 und 13 der feststehenden
Spule 11 sind über die Anschluleitung 14 nach außen geführt und dort mit einer nicht
dargestellten Wechselstromquelle verbunden.
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Die beiden Schenkel 15 und 16 des feststehenden u-fÖrmigen Kernes
10 sind dicht bis an die Innenfläche 17 des Galettenmantels 2 herangeführt und bilden
dort einen mbglichst kleinen Luftspalt 18, über den der von der Spule 11 erzeugte
magnetische Kraftfluß in den Galettenmantel 2 eintritt. Im Galettenmantel selbst
wird durch diesen Kraftfluß eine senkrecht auf diesem stehende elektrische Spannung
erzeugt, die im leitfähigen Material des Galettenmantels einen entsprechenden Strom
erzeugt und hierdurch den Galettenmantel erwärmt.
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Um die unvermeidliche Wärmeabfuhr, die die Galette an den beiden Enden
19 und 20 erleidet, auszugleichen, sind in den Galettenmantel 2 entsprechend geformte
Einsätze 21 aus nicht
magnetisierbarem elektrisch gut leitendem
Werkstoff, beispielsweise Kupfer, Messing, Bronze oder dergl. eingesetzt.
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Diese Einsätze bewirken eine Linearisierung des Temperaturprofiles,
so daß es bei richtiger Dimensionierung und Anordnung der Einsätze erreichbar ist,
eine annähernd gleiche Temperatur über die gesamte Galettenlänge zu erzeugen.
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Um die Oberflächentemperatur der Galette zu messen, ist an geeigneter
Stelle, vorzugsweise in der Mitte der Galette in möglichster Nähe zur Oberfläche,
ein Meßfühler 22 angeordnet, der beispielsweise ein an sich bekanntes temperaturabhAngiges
I*Jider5tand5element sein kann. Der Meßfühler 22 läuft zusar:jtien mit dem Galettenmantel
2 um und ist durch eine Meßleitung 23 mit dem transformatorischen Meßwert-Übertrager
24 verbunden.
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Der eßwertübertrager 24 besteht aus den beiden Ringkernen 25 und 26,
die im dargestellten Beispiel beiderseits der Rotationsachse 9 u-förmigen Querschnitt
aufweisen. Der Ringkern 25 ist fest mit der umlaufenden Welle 5 verbunden, was beispielsweise
mithilfe des Mitnehmers 27, abei auch durch Kleben oder ähnliche Mittel erreicht
werden kann.
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Im Innern des Ringkernes 25 ist die Übertragerspule 28 angeordnet,
welche ebenfalls umläuft. Die Enden der Ubertragerspule 28 sind fest mit der Meßleitung
23 verbunden, die der Einfachheit halber in der Zeichnung als eine einzige Leitung
dargestellt ist.
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Der Ringkern 26 ist fest mit dem Maschinengestell 29 verbunden; er
steht also fest. Im Innern des Ringkernes 26 ist eine ebenfalls feststehende Spule
30 angeordnet, deren Anschlußenden 31 aus dem Maschinengestell herausgeführt und
zu den nicht dargestellten an sich bekannten anderen Teilen der Meßanordnung, also
Wechselspannungsquelle, Anzeige-Instrument usw. geführt sincl.
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Die beiden Ringkerne 25 und 26 sind derart angeordnet, daß
-die
Schenkel 32 des feststehenden Kernes 26 tief in den zwische-nraum zwischen den Schenkeln
32 des Kernes 25 eingreifen, so daß sich die Schenkel mit ihren Seitenflächen großflächig
gegenüberstehen. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß geringfügige Unterschiede
im Luftspalt sich relativ nur-sehr wenigbemerkbar machen können, da bei Verschiabungen
der Teile gegeneinander die relative Spaltänderung nur gering ist.
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-Die Zeichnung läßt erkennen, wie sich der neu vorgeschlagene Meßwertübertrager
platzsparend zwischen den Lagern 6 bzw. 6' und der Galette 1 anordnen läßt. Der
vom übertrager benötigte Raum läßt sich bequem unterbringen, da fer Übertrager lediglich
in die Länge, nicht aber über den Galettenumfang hinaus in die Breite baut.
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Um zu erreichen, daß die Galette ohne Schwierigkeit beispielsweise
zum Reinigen oder zu Reparaturzwecken nach vorne abgezogen werden kann, wird in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Meßleitung 23 über eine
Steckverbindung 34 zum drehbaren und im Betriebsfall-umlaufenden Kern 25 des Meßwertübertragers
24 geführt ist. Di Steckverbindung ist im dargestellten Beispiel auf einem Isoliereinsatz
35 angeordnet. Durch nicht dargestellte Führungsrippen kann erreicht werden, daß
die Steckverbindung beim Einschieben der Galette stets in der richtigen Weise ineinandergreift.