DE19731258A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines induktiv beheizten Elements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines induktiv beheizten Elements, insbesondere einer Galette einer Spinnereimaschine zur Her­ stellung von synthetischen Fäden.

Bei Spinnereimaschinen zur Herstellung von synthetischen Fä­ den, beispielsweise Streckspul- oder Streckzwirnmaschinen, ist es erforderlich, die Temperatur der mit den Fäden in Kontakt stehenden Oberfläche der Galette innerhalb gewisser Toleranzen auf die gewünschte Temperatur einzustellen und (bei konstanter Arbeitsgeschwindigkeit) konstant zu halten. Das Beheizen der Galette erfolgt bei bekannten Spinnereimaschinen in der Regel mittels einer induktiv arbeitenden Heizvorrichtung, wobei innerhalb des rotierenden Galettengehäuses eine ortsfeste Primärwicklung vorgesehen ist, welche im Gehäuse der Galette entweder Wirbelströme oder einen sekundärseitigen Kurzschluß erzeugt, die eine Beheizung des Gehäuses bzw. dessen Oberflä­ che bewirken. Die Ansteuerung der Primärspule kann derart erfolgen, daß die Primärwicklung über einen steuerbaren Schalter mit einer Wechselstromquelle verbunden ist und eine Steuereinheit den steuerbaren Schalter so lange in dem ge­ schlossenen Zustand steuert, bis eine anzufahrende Temperatur erreicht ist. Nach dem Erreichen der Temperatur wird der steu­ erbare Schalter in den geöffneten Zustand gesteuert, wobei Wärmeverluste der Galette durch Energieabgabe an die Umgebung bzw. an den zu beheizenden Faden durch ein intermittierendes Steuern des Schalters in den geschlossenen Zustand ausgegli­ chen werden.

Die Temperatursteuerung bzw. Temperaturregelung erfolgt mit­ tels eines Temperatursensors, dessen Signal der Steuereinheit zugeführt ist, so daß die Steuereinheit das intermittierende Ansteuern des steuerbaren Schalters so vornehmen kann, daß die gewünschte Temperatur innerhalb bestimmter zulässiger Toleranzen eingehalten wird. Für die Anordnung des Temperatur­ sensors sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. So kann der Temperatursensor im Mantel der Galette eingebettet sein (DE-OS 21 08 825 ). Hierbei wird jedoch nur eine Stelle des Umfangs der Galette hinsichtlich ihrer Temperatur erfaßt, so daß Bereiche unterschiedlicher Temperatur auf der Galettenober­ fläche nicht erkannt werden. Aus diesem Grund finden in der Praxis auch ringförmige Temperatursensoren Anwendung, welche in einer Nut in der Innenfläche des Galettenmantels integriert sind (DE-OS 19 01 902). Diese beseitigen zwar den vorgenannten Nachteil, jedoch muß das Sensorsignal nach wie vor von der rotierenden Galette auf die ortsfeste Maschine übertragen werden. Dies ist mit einem entsprechenden schaltungstechni­ schen Aufwand bzw. bei einer Signalübertragung mittels Schlei­ fern mit der Gefahr von mechanischen Defekten bzw. bei einer drahtlosen Signalübertragung mit der Gefahr des Auftretens von Störungen verbunden.

Des weiteren ist es bekannt, einen Temperatursensor derart ortsfest anzuordnen, daß der Sensor in einem Ringspalt zwi­ schen der Innenwandung des Galettengehäuses und der Außenseite der Primärwicklung der Heizvorrichtung eingreift (z. B. DE 195 13 951 A1 ). Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß in ge­ wisser Weise eine Mittlung der Temperaturverteilung über den Umfang des Galettengehäuses (in der Abtast-"Einheit") vorge­ nommen wird. Bei der Verwendung extrem schneller Sensoren und einer relativ niedrigen Galettendrehzahl kann zudem theore­ tisch die Abtastung der Temperaturverteilung über den Umfang der Galette erfolgen. Durch die ortsfeste Anordnung des Sen­ sors ist keinerlei mechanisch oder schaltungstechnisch auf­ wendige Signalübertragung von einem rotierenden auf ein orts­ festes Teil erforderlich.

Alle vorgenannten Möglichkeiten weisen jedoch den Nachteil auf, daß eine exakte Erfassung der Temperatur mittels des betreffenden Temperatursensors durch die in der Primärwicklung erzeugt bzw. die sekundärseitigen Wirbelströme erzeugenden Magnetfelder gestört werden konnte. Hierzu war es erforder­ lich, entweder eine Schirmung des Sensors vorzusehen oder das Sensorsignal mittels eines Filters von Störsignalen zu tren­ nen. Beide Lösungen erfordern jedoch einen entsprechenden mechanischen bzw. schaltungstechnischen Aufwand.

Des weiteren weisen die vorgenannten bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Messung der Temperatur eines induktiv be­ heizten Elements den Nachteil auf, daß die Temperatursenso­ ren, welche beispielsweise als PT 100-Widerstände ausgebildet waren, nur mit einem hohen mechanischen Aufwand anzuordnen, teuer und nur relativ schlecht kontrollierbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines induktiv beheizten Elements, insbesondere einer Galette einer Spinnereimaschine zur Herstellung von synthetischen Fäden, zu schaffen, wobei das Verfahren mit geringem schal­ tungstechnischen bzw. mechanischen Aufwand realisierbar ist und eine möglichst genaue und störungsfreie Erfassung der Temperatur des beheizten Elements ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patent­ ansprüche 1 bzw. 5.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine aufwendi­ ge Abschirmung des Temperatursensors bzw. schaltungstechnisch aufwendige Verarbeitung des Sensorsignals entfallen kann, wenn gewährleistbar ist, daß sämtliche Vorgänge zur Erfassung der Temperatur zu einer Zeit durchgeführt werden können, in der die Primärwicklung der Heizvorrichtung stromlos ist. In diesem Fall ist gewährleistet, daß keinerlei störende Magnetfelder durch die Primärwicklung bzw. durch die induzierten Wirbel­ ströme während der Zeiträume für die Temperaturerfassung exi­ stieren und daher keinerlei Störsignale infolge einer Indukti­ vität des Sensors bzw. infolge parasitärer Induktivitäten des Sensors oder der Leitungen zwischen dem Sensor und der Aus­ werte- und Steuereinheit entstehen können.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die bei einer Bestromung der Primärspule erzeugbare minimale Heizlei­ stung (abhängig vom temperaturabhängigen Widerstand des zu beheizenden Elements) so gewählt, daß auch bei einer maxima­ len konstant zu haltenden Temperatur des zu beheizenden Ele­ ments eine intermittierende Bestromung möglich ist. Diese Heizleistung muß somit geringfügig größer gewählt werden als bei bekannten Vorrichtungen, bei denen eine maximale Tempera­ tur des zu beheizenden Elements theoretisch auch durch die an­ dauernde Verbindung der Primärwicklung mit der Stromquelle erreicht werden könnte. Auch bei diesen bekannten Vorrichtun­ gen wird in der Praxis die maximal zulässige Betriebstempera­ tur des zu beheizenden Elements nicht bei einer andauernden Verbindung der Primärwicklung mit der Stromquelle erreicht, da für ein Konstanthalten der Temperatur bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen bzw. unterschiedlicher Wärmeabgabe an ein zu verarbeitendes Produkt ein ausreichender Spielraum für den Steuer- bzw. Regelvorgang gegeben sein muß. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung können die Bestromungspausen jedoch beliebig klein werden.

Demgegenüber muß bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich gewährleistet sein, daß die Bestromungs­ pausen bei einem Konstanthalten der Temperatur in jedem Fall so groß sind, daß sie für die Durchführung einer Temperatur­ messung ausreichen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann für das Anfahren einer gegenüber einer Ausgangstemperatur um einen vorbestimmten Betrag höheren Temperatur die Bestromung der Primärwicklung regelmäßig intermittierend erfolgen, wobei die Bestromungspausen für die Durchführung einer Temperaturmessung ausreichend groß gewählt sind.

Im einfachsten Fall kann für jede (konstante) Temperatur des zu beheizenden Elements im Bereich zwischen einer minimalen und einer maximalen Temperatur ein entsprechendes Tastverhält­ nis bestimmt werden, so daß - die selben Umgebungsbedingungen vorausgesetzt - bei einem bestimmten Tastverhältnis die ent­ sprechende diesem Tastverhältnis zugeordnete Temperatur er­ reicht wird. Das Anfahren einer höheren Temperatur kann dann mit einem Tastverhältnis erfolgen, das von der zu überbrücken­ den Temperaturdifferenz abhängen kann. Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Anfahren einer höheren Temperatur auch grundsätzlich mit dem maximalen Tastverhältnis (dies sei definiert als das Verhältnis von Bestromungszeit zu Perioden­ dauer) erfolgen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Anfahren einer gegenüber der Ausgangstemperatur um einen vor­ bestimmten Betrag höheren Temperatur auch durch eine unregel­ mäßig intermittierende Bestromung der Primärwicklung erfolgen, wobei im Extremfall bis zum Erreichen der anzufahrenden Tempe­ ratur eine ständige Bestromung der Primärwicklung erfolgen kann. Beispielsweise kann in Kenntnis der bei einer Bestromung der Primärspule maximal erzeugbaren Heizleistung oder des zeitlichen Verlaufs des durchzuführenden Aufheizvorgangs (ab­ hängig von verschiedenen Parametern) die voraussichtliche Zeitspanne für das Erreichen der anzufahrenden Temperatur ermittelt werden. Gegebenenfalls kann diese Zeitspanne um einen Sicherheitsfaktor reduziert werden, so daß nach Ablauf der bestimmten voraussichtlichen Zeitspanne die erste Bestro­ mungspause und die erste Temperaturerfassung durchgeführt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die anzufah­ rende Temperatur bereits (unzulässig) überschritten ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als Sensor ein ein­ facher elektrischer Leiter verwendet. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß jeder praktische Leiter eine (meist lineare) Temperaturabhängigkeit des Widerstands aufweist. Dies bietet gegenüber der bekannten Verwendung von speziellen Temperatur­ sensoren den Vorteil eines äußerst geringen Aufwands.

Ein derartiger Temperatursensor kann auf einfache Weise so hergestellt werden, daß er äußerst robust gegenüber mechani­ schen und sonstigen Umwelteinflüssen ist. Beispielsweise kann ein derartiger Sensor aus einem einfachen Kupferdraht beste­ hen.

Mittels einer derartigen Vorrichtung kann die Temperatur selbstverständlich unter Anwendung des vorbeschriebenen Ver­ fahrens, jedoch auch in herkömmlicher Weise ermittelt werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Temperatursensor als Wicklung ausgebildet, wobei die Länge des gewickelten elektrischen Leiters im Hinblick auf eine ausrei­ chende Sensorempfindlichkeit die erforderliche Länge aufweist. Hierdurch wird zudem erreicht, daß der Leiter sich über einen größeren örtlichen Bereich des Elements erstrecken kann, des­ sen Temperatur erfaßt werden soll. Eine Integration bzw. Mittlung unterschiedlicher Temperaturen an unterschiedlichen Position des zu überwachenden Elements ist somit leicht mög­ lich.

Nach einer Anwendungsmöglichkeit der Erfindung auf dem Gebiet der Spinnereimaschinen kann das zu beheizende Element eine rotierende Galette sein, welches ein Gehäuse aufweist, in der eine ortsfeste Primärwicklung für das Beheizen des Gehäuses angeordnet ist.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Wicklung des Temperatursensors die Primärwicklung umgeben, wobei vorzugs­ weise zwischen der Primärwicklung und der Sensorwicklung eine thermisch isolierende Schicht vorgesehen ist. Diese gewähr­ leistet, daß die Temperaturerfassung nicht durch die Masse bzw. die Wärmekapazität der Primärwicklung beeinflußt wird.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann sich die Wick­ lung in axialer Richtung der Galette zumindest über den gesam­ ten Bereich erstrecken, der im Betrieb für das Beheizen der die Galette umschlingenden synthetischen Fäden erforderlich ist. Hierdurch wird in bereits vorstehend beschriebener Weise eine Integration bzw. Mittlung unterschiedlicher Temperaturen über die Galettenoberfläche erreicht.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Wicklung des Temperatursensors ortsfest in einem im Gehäuse der Galette ausgebildeten Ringspalt vorgesehen sein. Die Posi­ tion des Ringspalts sollte dabei vorzugsweise möglichst nahe an der Außenfläche des Gehäuses gewählt sein, so daß in die­ sem Fall in sehr guter Näherung die tatsächliche Oberflächen­ temperatur der Galette erfaßt wird.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dar­ gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einer um der Primärwicklung angeordneten Sensorwicklung am Bei­ spiel einer beheizten Galette einer Spinnereimaschine;

Fig. 2 eine Variante der Anwendung in Fig. 1, bei der die Sensorwicklung in einer Nut im Mantel des Gehäuses der Galette angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt ein beheizbares Galettenaggregat 1 einer im übri­ gen nicht näher dargestellten Spinnereimaschine zur Herstel­ lung synthetischer Fäden, welches eine Galette 3, bestehend aus einem rotierend angetriebenen Galettengehäuse 5, einem vorderen Schild (Lagerschild) 7 und einem Antrieb 9, bei­ spielsweise in Form eines Elektromotors, für den rotierenden Antrieb der Galette 3 besteht.

Das Galettengehäuse 5 besteht üblicherweise aus einem topfför­ migen Stahlgehäuse 5a, in welchem ein Kupferring 5b angeord­ net, beispielsweise eingepreßt, ist. Der Kupferring dient als kurzgeschlossene Sekundär-Heizwicklung, welche das Stahlgehäu­ se 5a direkt beheizt. Gegenüber einer Beheizung des Stahlge­ häuses durch das Induzieren von Wirbelströmen weist die Behei­ zung durch den als Kurzschlußwicklung dienenden Kupferring einen höheren Wirkungsgrad auf.

Das Galettengehäuse 5 ist drehfest mit einer Antriebswelle 11 des Antriebs 9 verbunden. Die Verbindung kann in nicht näher dargestellter Weise am vorderen Ende der Antriebswelle 11 mittels einer Schraubverbindung mit der stirnseitigen Wandung des topfförmigen Stahlgehäuses 5a erfolgen.

Die Antriebswelle 11 ist durch ein mit der ortsfesten Galet­ teneinheit verbundenes Rohr 13 geführt und kann darin mittels nicht näher dargestellter Lager drehbar gelagert sein.

Auf dem Rohr 13 ist eine Primärwicklung 15 angeordnet, wobei die Wicklungsachse mit der Drehachse der Antriebswelle 11 zusammenfallen kann.

Auf der Primärwicklung 15 ist eine Wicklung 17 aus einem elek­ trischen Leiter, beispielsweise aus Kupfer, angeordnet, welche als Temperatursensor dient. Die Wicklung 17 ist mittels einer thermisch isolierenden Schicht 19 von der Primärwicklung 15 getrennt, um eine Beeinflussung der Temperaturerfassung durch die Masse bzw. die Wärmekapazität der Primärwicklung zu ver­ meiden. Die thermisch isolierende Schicht 19 kann beispiels­ weise aus PTFE bestehen. Die Primärwicklung 15 ist über einen steuerbaren elektronischen Schalter 21, der beispielsweise als Triac ausgebildet sein kann, mit einer Wechselstromquelle 23 verbunden. Die Wicklung 17 des Temperatursensors ist mit einer Auswerte- und Steuereinheit 25 verbunden. Diese kann die Meß­ wicklung, beispielsweise mit einer Konstantspannung beauf­ schlagen, so daß der von der Temperatur abhängige Widerstand der Meßwicklung von der Auswerte- und Steuereinheit 25 durch eine Strommessung bestimmt werden kann.

In der Auswerte- und Steuereinheit 25 kann die Abhängigkeit des Widerstands der Meßwicklung (einschließlich der Zuleitun­ gen) von der Temperatur in Form diskreter Werte oder als funk­ tionale Abhängigkeit gespeichert sein. Die Abhängigkeit kann in einem einmalig oder bei Bedarf durchzuführenden Eichvorgang bestimmt werden, beispielsweise durch Anwendung des in der DE 195 13 951 A1 beschriebenen Verfahrens.

Auf diese Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit 25 mit­ tels der Wicklung 17 die aktuelle Isttemperatur T_m bestimmen. Dies ist in den Figuren symbolisch dargestellt, indem der Auswerte- und Steuereinheit 25 der Meßwert T_m als Eingabegröße zugeführt ist (obwohl, wie vorstehend beschrieben, in einer praktischen Ausführungsform die Auswerte- und Steuereinheit 25 die Temperatur T_m aus anderen Signalgrößen ermitteln kann).

Des weiteren wird der Auswerte- und Steuereinheit 25 eine Solltemperatur oder ein Solltemperaturverlauf T_s zugeführt. Die Auswerte- und Steuereinheit 25 kann im Sinne einer geschlosse­ nen Regelschleife den Istwert T_m und den Sollwert T_s verglei­ chen und abhängig von der Temperaturdifferenz den steuerbaren elektronischen Schalter 21 mit einem entsprechenden Signal beaufschlagen.

Hierzu besteht die Möglichkeit, den steuerbaren Schalter 21 mit einem regelmäßigen Takt zu beaufschlagen. Bei konstanten Betriebsbedingungen der Galette wird sich dabei für ein be­ stimmtes Tastverhältnis eine ganz bestimmte (mittlere) Tempe­ ratur der Oberfläche des Galettengehäuses 5 einstellen. Wird die Periodendauer des Takts ausreichend klein gewählt, so treten infolge der integrierenden Wirkung der Wärmekapazität des Galettengehäuses allenfalls zu vernachlässigende Tempera­ turschwankungen auf.

Bei einer Änderung der Betriebsbedingungen, beispielsweise der Umgebungstemperatur oder der Spannung der Wechselstromquelle 23, kann die Auswerte- und Steuereinheit 25 abhängig von der Differenz zwischen der Solltemperatur T_s und der ermittelten Isttemperatur T_m das Tastverhältnis so nachführen, daß die Solltemperatur im Rahmen der geforderten Genauigkeit eingehal­ ten wird.

Um eine Störung der Temperaturerfassung durch in der Meßwick­ lung 17 bzw. in den Zuleitungen zur Meßwicklung 17 induzierte Störspannungen als Folge der von der Primärwicklung 15 erzeug­ ten Magnetfelder zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Tempe­ raturerfassung ausschließlich in Bestromungspausen der Primär­ wicklung 15 durchgeführt.

Hierzu muß sichergestellt werden, daß die Periodendauer und das Tastverhältnis des Ansteuersignals für den steuerbaren Schalter 21 auch bei der maximalen geforderten Oberflächentem­ peratur des Galettengehäuses so gewählt sind, daß auch in diesem Fall die Bestromungspausen für die Durchführung eines Vorgangs zur Temperaturerfassung ausreichen. Gegenüber bekann­ ten Verfahren bzw. Vorrichtungen besteht damit nicht die Mög­ lichkeit, die Heizvorrichtung hinsichtlich der bei einer Be­ stromung der Primärwicklung 15 minimal erzeugten Wärmeleistung so auszulegen, daß die maximal geforderte Oberflächentempera­ tur des Galettengehäuses 5 erst bei einer andauernden Bestro­ mung der Primärwicklung 15 (Tastverhältnis s = 1) bzw. erst bei einem Tastverhältnis erreicht wird, das sehr nahe an 1 liegt.

Zwar kann in gewissen Grenzen für das Erreichen ausreichender Bestromungspausen die Periodendauer vergrößert werden, so daß bei einem vorbestimmten Tastverhältnis und damit bei einer vorbestimmten mittleren Heizleistung größere Bestromungspausen bestehen. Mit zunehmender Periodendauer besteht jedoch die Gefahr, daß die geforderten Toleranzen für Temperaturschwan­ kungen der Galettenoberfläche nicht mehr eingehalten werden.

Gegenüber bekannten Vorrichtungen muß daher die Heizvorrich­ tung (Primärwicklung in Verbindung mit dem Galettengehäuse, Wechselstromquelle) so ausgelegt werden, daß sich bei einer Bestromung der Primärwicklung 15 eine gegenüber bekannten Vor­ richtungen höhere minimale Heizleistung ergibt. Da jedoch der Vorgang zur Temperaturmessung relativ kurz ist, wirkt sich dieser Nachteil in der Praxis kaum aus.

Um eine gegenüber einer Ausgangstemperatur höhere Temperatur der Oberfläche des Galettengehäuses 5 innerhalb möglichst kurzer Zeit zu erreichen, kann die Auswerte- und Steuereinheit 25 zumindest zu Beginn des Vorgangs für das Anfahren der höhe­ ren Temperatur den steuerbaren Schalter 21 mit dem maximalen Tastverhältnis ansteuern. Vorzugsweise kurz vor Erreichen der anzufahrenden Temperatur kann die Auswerte- und Steuereinheit 25 das Tastverhältnis auf denjenigen Wert ändern, bei dem sich erfahrungsgemäß die geforderte Temperatur einstellt. Auf diese Weise wird eine kurzzeitige Überschreitung der anzufahrenden Temperatur um einen unzulässig hohen Betrag vermieden. An­ schließend kann das Tastverhältnis in einer geschlossenen Regelschleife so variiert werden, daß die gewünschte Tempera­ tur gehalten wird.

Für diese Steuerung bzw. Regelung der Temperatur kann in der Auswerte- und Steuereinheit 25 die Abhängigkeit der Temperatur der Oberfläche des Galettengehäuses 5 vom Tastverhältnis in Form diskreter Werte bzw. als funktionale Abhängigkeit gespei­ chert sein. Diese kann im Rahmen eines Eichvorgangs bestimmt werden oder bereits vom Hersteller der Spinnereimaschine ein­ malig bestimmt und fest in der Auswerte- und Steuereinheit 25 abgelegt werden.

Selbstverständlich ist es jedoch ebenfalls möglich, daß die Auswerte- und Steuereinheit 25 den steuerbaren Schalter 21 für das Erreichen der höheren Temperatur nur zu Beginn des Anfahr­ vorgangs auf den maximalen Wert setzt und anschließend kon­ tinuierlich bzw. quasi-kontinuierlich (beispielsweise abhängig vom Betrag der Differenz zwischen Soll- und Isttemperatur) auf einen Wert ändert, bei dem im stationären Fall die geforderte Oberflächentemperatur erreicht wird und ggf. anschließend mit der Regelung der Temperatur fortfahren.

Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß die Auswerte- und Steuereinheit 25 aus der Temperaturdifferenz zwischen dem momentanen Istwert und dem anzufahrenden Sollwert der Tempera­ tur der Oberfläche des Galettengehäuses 5 anhand gespeicherter Informationen die ungefähre Zeit für das Erreichen der anzu­ fahrenden Temperatur bei kontinuierlicher Bestromung der Pri­ märwicklung 15 ermittelt. Damit wird ein möglichst rasches Erreichen der anzufahrenden Temperatur erreicht, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 25 vorzugsweise um eine vorbe­ stimmte kurze Zeitspanne vor Ablauf der ungefähr ermittelten Zeit für das Erreichen der anzufahrenden Temperatur den steu­ erbaren Schalter 21 mit einem Tastverhältnis ansteuert, wel­ ches dem Tastverhältnis im stationären Fall (bei der anzufah­ renden Temperatur) entspricht.

Die Zeitspanne für das Erreichen der anzufahrenden Temperatur ist jedoch in diesem Fall entsprechend "vorsichtig" zu ermit­ teln, da während der Phase der kontinuierlichen Bestromung der Primärwicklung 25 keine Temperaturerfassung durchgeführt wer­ den kann.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 1 lediglich in der Art und Weise der Anordnung der Meßwicklung, welche in diesem Fall mit dem Bezugszeichen 17' bezeichnet ist. Die Meßwicklung 17' befin­ det sich bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen in einem Ringspalt 30 im rückwärtigen Bereich des Galettengehäuses 5. Die Meßwicklung 17 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, bei­ spielsweise auf einem zylindrischen Teil 32 angeordnet sein, welches mit der ortsfesten Galetteneinheit 7 verbunden ist.

Damit ist bei beiden Ausführungsformen gewährleistet, daß das Galettengehäuse 5 ohne großen Aufwand abgenommen und ausge­ tauscht werden kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ringspalt 30 teils in der Wandung des topfförmigen Stahlgehäu­ ses 5a als auch im Kupferring 5b ausgebildet. Selbstverständ­ lich kann der Ringspalt, abhängig von der Spaltbreite und der Dicke des Stahlgehäuses 5a bzw. des Kupferrings 5b auch le­ diglich in einem dieser Elemente ausgebildet sein. Vorzugs­ weise ist der Ringspalt jedoch möglichst nahe an der Außen­ seite des Galettengehäuses 5 vorzusehen, um die Temperatur dieser Oberfläche möglichst exakt erfassen zu können.

Anders als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist bei der Anordnung der Meßwicklung 17' in einem Ringspalt im rückwär­ tigen Bereich des Galettengehäuses 5 jedoch nicht die Tempera­ turerfassung bzw. -mittlung über den gesamten Arbeitsbereich an der Oberfläche des Galettengehäuses 5 in axialer Richtung möglich, da hierzu sich der Ringspalt über die gesamte axiale Länge erstrecken müßte. Dies ist jedoch weder praktisch mit vernünftigem Aufwand realisierbar, noch sinnvoll, da ein der­ artiger Luftspalt den Wärmeübergang zwischen dem Kupferring 5b und dem Stahlgehäuse 5a behindern würde.

Claims (13)

1. Verfahren zur Messung der Temperatur eines induktiv beheiz­ ten Elements, insbesondere einer Galette einer Spinnereima­ schine zur Herstellung von synthetischen Fäden,

• a) nach dem das beheizte Element (5) eine Sekundär-Heiz­ wicklung (5b) aufweist oder darstellt, in welcher mit­ tels einer stromdurchflossenen Primärwicklung (15) das Element (5) beheizende Induktionsströme erzeugt werden,
• b) wobei die Primärwicklung (15) für das Steuern oder Re­ geln der Temperatur des Elements (5) intermittierend mit einer Stromquelle (23) verbunden wird,
• c) nach dem die Temperatur des beheizten Elements (5) mit­ tels eines Temperatursensors (17, 17') erfaßt wird und
• d) nach dem die Messung der Temperatur in Bestromungspausen der Primärwicklung (15) vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, nach dem die bei einer Bestro­ mung der Primärwicklung (15) erzeugbare minimale Heizlei­ stung so gewählt wird, daß auch bei einer maximalen kon­ stant zu haltenden Temperatur des zu beheizenden Elements (5) eine intermittierende Bestromung ermöglicht ist, wobei die Bestromungspausen für die Durchführung einer Tempera­ turmessung ausreichen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, nach dem für das Anfahren einer gegenüber der Ausgangstemperatur um einen vorbestimm­ ten Betrag höheren Temperatur die Bestromung der Primär­ wicklung (15) regelmäßig intermittierend erfolgt, wobei die Bestromungspausen für die Durchführung einer Temperaturmes­ sung ausreichen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, nach dem für das Anfahren einer gegenüber der Ausgangstemperatur um einen vorbestimm­ ten Betrag höheren Temperatur die Bestromung der Primär­ wicklung unregelmäßig intermittierend erfolgt, wobei in Kenntnis der bei einer Bestromung der Primärwicklung (15) maximal erzeugbaren Heizleistung oder des zeitlichen Ver­ laufs des durchzuführenden Aufheizvorgangs die voraussicht­ liche Zeitspanne für das Erreichen der anzufahrenden Tempe­ ratur ermittelt wird und die erste Bestromungspause nach Ablauf dieser Zeitspanne oder um einen vorbestimmten zeit­ lichen Betrag vorher erzeugt wird.

5. Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines induktiv be­ heizten Elements, insbesondere einer Galette einer Spinne­ reimaschine zur Herstellung von synthetischen Fäden,

• a) wobei das beheizte Element (5) eine Sekundär-Heizwick­ lung (5b) aufweist oder darstellt, in welcher mittels einer stromdurchflossenen Primärwicklung (15) das Ele­ ment (5) beheizende Induktionsströme erzeugbar sind,
• b) wobei die Primärwicklung (15) für das Steuern oder Re­ geln der Temperatur des Elements (5) mittels eines steu­ erbaren Schalters (21) intermittierend mit einer Strom­ quelle (23) verbindbar ist,
• c) mit einem Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des beheizten Elements (5), welcher als einfacher elek­ trischen Leiter (17, 17') ausgebildet ist, und
• d) mit einer Auswerte- und Steuereinheit (25), welche den steuerbaren Schalter (23) ansteuert und welcher das Signal des Temperatursensors (17, 17') zugeführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuer- und Aus­ werteeinheit (25) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchführt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der der elektrische Leiter (17, 17') aus Kupfer besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der der Leiter als Wicklung (17, 17') ausgebildet ist, wobei der Leiter im Hinblick auf eine ausreichende Sensorempfindlich­ keit die erforderliche Länge aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der das zu beheizende Element ein rotierendes Galettengehäuse (5) eines Galettenaggregats (1) einer Spinnereimaschine zur Herstellung von synthetischen Fäden ist, wobei im Galetten­ gehäuse (5) eine ortsfeste Primärwicklung (15) für das Beheizen des Gehäuses (5) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, bei der die Wicklung (17) des den Temperatursensor bildenden elektrischen Lei­ ters die Primärwicklung (15) umgibt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der zwischen der Primär­ wicklung (15) und der Sensorwicklung (17) eine thermisch isolierende Schicht (19) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der sich die Wicklung (17) in axialer Richtung des Galettengehäuses (5) zumindest über den gesamten Bereich erstreckt, der im Betrieb für das Beheizen eines das Galettengehäuse (5) um­ schlingenden synthetischen Fadens erforderlich ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, bei der die Wicklung (17') des den Temperatursensor bildenden elektrischen Leiters ortsfest in einem im Galettengehäuse ausgebildeten Ringspalt (30), vorzugsweise nahe der Außenfläche des Gehäuses (5), angeordnet ist.