DE2248887A1

DE2248887A1 - Streckrolle fuer streckzwirn-, streckspul- und spinnstreckspulmaschinen

Info

Publication number: DE2248887A1
Application number: DE19722248887
Authority: DE
Inventors: Felix Graf; Kurt Habluetzel; Armin Wirz
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1972-10-05
Publication date: 1973-04-12
Also published as: ATA750172A; CH543616A; JPS4844834A; FR2152310A5; GB1395570A; BR7206889D0; IT965304B; DD104109A5; NL7213397A; AT336166B; ES407466A1

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPU-PHYS. DR. MASMlTZ DlPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

°& OKT. 1S72

MASCHIEENFABEIK RIETERAG Winterthur / Schweiz

Streckrolle für Streckzwirn-, Streckspul- und Spinnstreck-

spulmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streckrolle für Streckzwirn-, Streckspul- und Spinnstreckspulmaschinen mit einer im Innern der Rolle starr am Maschinengestell befestigten Induktionsspule einer induktiven Heizvorrichtung für den Rollenmantel und einem zwischen diesem und der Induktionsspulenwicklung unter Freilassung je eines radialen Abstandes von beiden befestigten, stationären Meßfühler zum Abtasten der Rollenmanteltemperatur»

Es ist bereits bekannt, zum berührungslosen Messen der Rollenmanteltemperatur flach ausgebildete, in axialer Richtung etwa mittig angeordnete, der Rollenmantel-lnnenflache zugewandte Fühler vorzusehen, die gegenüber dem Mantel einen kleinen Abstand aufweisen und gegenüber der Induktionsspule isoliert sind. Inzwischen hat sich nun aber gezeigt, daß die vom Meßfühler angezeigte Temperatur auch längere Zeit nach dem Einschalten der Heizung noch nicht mit derjenigen des Streckrollenmantels übereinstimmt.

Als Ursache dieser unerwünschten Erscheinung wurde gefunden, daß die aus den Stromwärmeverlusten sich ergebende Erwärmung der Induktorwicklung sich nicht nur sehr langsam und ,jedenfalls sehr

°^r· ^M.^ü"^er-^Bw« Dr. Manitz · Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald DIpI -Ing Grämkow

Telefon (0611) 293645, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 567261

Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanken. München, Kto.'-Nr. S822 Postscheck· München 85495

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viel langsamer vollzieht als die induktive Erwärmung des Streckrollenmantels Dadurch wird die den Temperaturmeßfühler im Zwischenraum zwischen Eollenmantel-Innenflache und Induktorwicklung umspülende Luft vom Rollenmantel erwärmt und von der Induktorwicklung abgekühlt und nimmt daher eine Zwischentemperatur an. Durch die eingangs erwähnte Ausführung, in der zur Vermeidung dieses Nachteils eine Abschirmung des Meßfühlers gegenüber der Induktorwicklung in Form eines Luftspaltes oder einer dünnen Folie aus sowohl elektrisch als auch wärmeisolierendem Material vorgesehen ist, konnte wohl eine teilweise, aber nicht vollständig befriedigende Verbesserung erzielt werden.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher, die der Streckrolle der oben genannten Bauart noch anhaftenden Mängel zu beseitigen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die durch die einseitige Abkühlung des Meßfühlers bedingte Fälschung der Meßwertanzeige zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß auf der der Rollenmantelinnenfläche abgekehrten Seite des Temperaturmeßfühlers zwischen diesem und der Wicklung der induktiven Heizvorrichtung mindestens ein mit der Temperatur des Rollenmantels in annähernder Übereinstimmung gehaltenes Temperatur-Kompensationsorgan unter Freilassung eines radialen Abstandes zwischen diesem und der Induktorwicklung an einem stationären Maschinenteil befestigt ist, und die Anordnung derart getroffen ist, daß die Temperatur des Kompensationsorgans mindestens annähernd mit derjenigen des Rollenmantels übereinstimmt und deren Änderungen folgt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

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Pig. 1 eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Streckrolle mit Induktionsheizung im Teillängsschnitt j

I¹Xg. 2 eine Variante der Streckrolle von Fig» 1 im Teillängsschnitt;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Variante der neuen Streckrolle.

Alle dargestellten Ausführungsformen gehen, wie in Fig. 1 veranschaulicht ist, von einer Streckrolle 1 aus, welche im wesentlichen die Form eines auf einer Stirnseite geschlossenen Hohlzylinders mit einer als Fadenauflage dienenden zylindrischen Außenfläche aufweist und am Ende einer in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gestell der Maschine drehbar gelagerten Antriebswelle 2 angeordnet und mit dieser fest verschraubt ist. Die Erwärmung der Streckrolle 1 erfolgt in an sich bekannter V/eise durch eine im Innern derselben am Gestell mit einer geeigneten Halterung 3 befestigten Induktionsspule 4. Diese Spule 4- weist im wesentlichen eine Induktorwicklung 5 und einen mangetisch leitenden Spulenkörper 6 mit zwei Flanschen 8 und 7 auf, welche an beiden Spulenenden radial nach außen gerichtet bis nahe an die Innenfläche 9 des Streckrollenmantels 10 heranreicht und mit diesem den magnetischen Induktionskreis bildet. Im Zwischenraum zwischen der Induktorwicklung 5 und der Streckrollenmantel-Innenfläche 9 ist in geringem Abstand von dieser letzteren einerseits und in mindestens gleichem oder vorzugsweise größerem Abstand von der Oberfläche der Wicklung 5» andererseits etwa mittig zwischen den beiden Flanschen 7 und 8 ein Temperaturfühler 11 an sich bekannter und zweckmäßigerweise flacher Bauart auf an sich bekannte geeignete Weise, z. B. an der starr am Maschiengestell befestigten Induktionsspule 4 angebracht.

Um die unerwünschte Fälschung der Meßwertanzeige des Meßfühlers infolge der unterschiedlichen Erwärmung bzw. Abkühlung der Luft

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auf der der Rollenmantelinnenfläche 9 bzw. der Oberfläche der Induk to !'wicklung 5 zugekehrten Seite des Meßfühlers 11 zu verhindern, ist zwischen letzterem und der Oberfläche der Wicklung 5 ein Temperatur-Kompensationsorgan in Form eines Kurzschlußringes 12 aus elektrisch leitendem, magnetisch aber möglichst nicht leitendem Material, beispielsweise aus nicht rostendem Stahl, unter Freilassung eines radialen Abstandes zwischen dem Ring 12 und der Wicklung 5 an der Induktionsspule 4-8 selbst befestigt. Ein weiterer radialer Abstand könnte auch zwischen Ring 12 und dem Meßfühler 11 vorgesehen sein. In jedem Falle ist die Anordnung jedoch so getroffen, daß die Temperatur des Temperaturkompensationsorgana mindestens annähernd mit derjenigen des Rollenmantels 10 übereinstimmt und deren Änderungen folgt. Da insbesondere bei Inbetriebnahme einer Maschine nach längerem Stillstand die Streckrollen möglichst rasch auf die notwendige Manteltemperatur aufgeheizt werden müssen und eine rasche oder starke Erwärmung der Induktorwicklungen in der Regel unerwünscht ist, ist ein Kompensationsheizelement zu wählen, welches gleichzeitig mit dem Rollenmantel 10 und in Übereinstimmung mit diesem heizbar ist. Hieraus ergibt sich, daß die Abmessung des Kompensationsorgans in der Heizspulenachsrichtung mindestens gleich groß oder größer sein muß als diejenige des Meßfühlers 11 in derselben Richtung.

In axialer Richtung erstreckt sich der Kurzschlußring 12 über den Abstand zwischen den beiden Spulenflanschen 7 und 8 und liegt an den einander zugekehrten Flanken der beiden Flanschen 7 und 8 angeordneten Isolierscheiben 13 und 14 auf. In diesem Falle braucht im Zwischenraum zwischen den Ring 12 und der Wicklung 5 kein Isoliermaterial vorgesehen zu sein.

An Stelle eines einzelnen Kurzschlußringes 12, welcher sich über den ganzen Abstand zwischen den beiden Spulenflanschen 7

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und 8 erstreckt und die Induktionsheizwicklung 5 unter Freilassung eines freien Zwischenraumes vollständig umschließt, kann die Wicklung 5 nach Fig., 2 auch von einem unmittelbar auf ihrer Oberfläche aufliegenden und über die ganze axiale Länge sich erstreckenden Mantel 15 aus Wärmeisoliermaterial, beispielsweise Glasseide oder dergleichen, umschlossen sein. Bei einer solchen ebenfalls zweckmäßigen Bauart kann zwischen dem Meßfühler 11 und dem Wärmeisoliermantel 15 ein unmittelbar auf diesem letzteren aufliegender Kurzschlußring 12* vorgesehen sein, dessen axiale Länge kleiner ist als der Abstand zwischen den Spulenflanschen 7 und 8, aber größer als die Abmessung des Meßfühlers 11 in derselben Richtung und der in radialer Richtung zwischen beiden einen Zwischenraum freiläßt_o Je nach den Abmessungen des gewählten Meßfühlers 11 können auf dem Isoliermantel 15 auch ein oder mehrere weitere Kurzschlußringe 12 in geeigneten Abständen voneinander und gleichen oder anderen Formen und Abmessungen' vorgesehen sein. Als minimaIo axiale Dimension eines Kurzschlußringes kommt die eine der axialen Dimension des Meßfühlers 11 entsprechende in Frage«,

Bei einer weiteren, in Fig. 3 dargestellten Variante ist an Stelle eines Kurz.schlußringes ein Widerstandsheizelement 16 als Temperatur-Kompensationsorgan für den Meßfühler 11 vorgesehen, das ebenfalls unter Freilassung eines Zwischenraumes von diesem letzteren unmittelbar auf dem Wärmeisoliermantel 15 angeordnet sein kann. Um die Temperatur des Heizelementes 16 mit derjenigen des Rollenmantels 10 in Übereinstimmung zu bringen, ist das Heizelement 16 an eine separate geeignete, z„ B₀ in Abhängigkeit vom Rollenmanteltemperatur-Sollwert regelbare elektrische Energiequelle 17, angeschlossen. Bei allen oben beschriebenen Ausführung sb ei spiel en der erfindungs,gemäßen Streckrolle ist der Temperaturmeßfühler 11 in an sich bekannter Weise mit einer

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geeigneten, nicht dargestellten Anzeige- und/oder Regelvorrichtung verbunden.

Bei allen oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Erfindung können Temperaturmeßfühler 11 und Temperatur-Kompensationsorgane im allgemeinen und insbesondere die beschriebenen Kompensationsheizelemente 12 und 16 anstatt unter Freilassung eines radialen Abstandes auch unmittelbar aneinanderliegend angeordnet sein.

Um ferner auch eine unerwünschte Abkühlung sowohl des Streckrollenmantels 10 als auch des Temperaturmeßfühlers 11 durch eine allfällige unter dem Einfluß einer Schleuderwirkung der stirnseitigen Innenfläche 9' der Streckrolle 1 entlang entstehende Luftströmung in Pfeilrichtung P zu verhindern, können außer den an den einander zugekehrten Flanken der beiden Spulenflanschen 7 und 8 vorhandenen Isolierscheiben 14· und 15 weitere Ringscheiben 18 aus Isoliermaterial und/oder ringGchoibcnförmige Kurzschlußringe 19 als Drosselbrgane in dem durch di<'- liolleninnenflache 9 einerseits und dem Kurzschlußring 12 bzw. dem Wärmeisoliermantel 15 andererseits begrenzten Zwischenraum zwischen den Spulenflanschen 7 und 8 vorgesehen sein, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Die Abstimmung der Temperatur der Kompensationsheizelefflente auf diejenige des Rollenmantels 10 erfolgt durch entsprechende Abstimmung der zur Kompensation der Abkühlung der Luft an der Oberfläche der Wicklung 5 nötigen Heizleistung der Kompensatibnsheizelemente. Dies kann bei den Kurzschlußringen 12 und 19 beispielsweise durch geeignete Wahl des für diese verwendeten Materials auf Grund seines spezifischen Widerstandes, des Temperaturkoeffizienten und der Abmessungen der Ringe erfolgen.

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Bei den Widerstandselementen 16 geschieht diese Abstimmung hingegen zweckmäßigerweise mit Hilfe der regelbaren Speisequelle 17«

Der mit der erfindungsgemäßen Streckrolle erzielbare Vorteil besteht darin, daß die Temperatur der den Meßfühler 11 unmittelbar umspülenden Luft und damit insbesondere auch die der Induktorwicklung 5 zugekehrten Seite des Meßfühlers 11 selbsttätig mit der Temperatur des Eollenmantels 10 in Übereinstimmung gebracht wird, indem die Abkühlung der Luft an der Oberfläche der Induktorwicklung 5» welche sich im Gegensatz zum Rollenmantel 10 nicht nur sehr viel langsamer erwärmt, sondern meist auch während längerer Betriebsdauer noch kühler bleibt, kompensiert wird. Hieraus ergibt sich eine genauere Übereinstimmung der Meßwertanzeigen mit den tatsächlichen Eollenmanteltemperaturen. Dadurch wird auch eine allfällige Überhitzung des Streckrollenmantels vermieden, welche bei zu niedriger Meßwertanzeige auftreten könnte.

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Claims

-S-

Pat entansprüche

1.^; Streckrolle mit einer im Innern der Rolle starr am Maschinengestell befestigten Induktionsspule einer induktiven Heizvorrichtung für den Rollenmantel und einem zwischen diesem und der Induktionsspulenwicklung unter Freilassung je eines Zwischenraumes befestigten, stationären Meßfühler zum Abtasten der Rollenmanteltemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Rollenmantelinnenfläche (9) abgekehrten Seite des Temperaturmeßfühlers (11) zwischen diesem und der Wicklung (5) der induktiven Heizvorrichtung (4—8) ein mit der Temperatur des Rollenmantels in annähernder Übereinstimmung gehaltenes Temperatur-Kompensationsorgan unter Freilassung eines radialen Abstandes zwischen diesem und der Induktorwicklung (5) an einem stationären Maschinenteil befestigt ist.

2. Streckrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperatur-Kompensationsorgan für den Meßfühler (11) zwischen diesem und der Oberfläche der Induktorwicklung (5) mindestens ein Kompensationsheizelement vorgesehen ist und dessen Abmessung in der Spulenachsrichtung größer als die Abmessung des Meßfühlers (11) in derselben Richtung ist.

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3. Streckrolle nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsheizelement als Kurzschlußring (12) aus elektrisch leitendem, magnetisch jedoch möglichst nicht leitendem Material ausgebildet ist,· der die Induktionsspulenwicklung (5) unter Freilassung mindestens eines Abstande& von dieser letzteren umgibt und sich in axialer Eichtung über den ganzen Bereich des Meßfühlers erstreckt.

4. Streckrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (5) der Induktionsheizvorrichtung (4) von einem unmittelbar auf der Oberfläche der Wicklung (5) aufliegenden Mantel (15) aus Wärmeisoliermaterial umgeben ist, und daß das Temperatur-Kompensationsorgan für den Meßfühler (11) auf dem Wärmeisoliermantel (15) aufliegend angeordnet ist.

5. Streckrolle nach Anspruch 4, dadurch £· ,·. κ c; i: r· " r. i c h η e t, daß sich der Mantel (15) siu.. Wärmeitsoj ■ ^; γ·ϊιι·-τ,-:η:·ϊ.ε1 vorzugsweise über die ganze axiale Länge der Induktorwicklung (5) erstreckt.

6. Streckrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß als Kompensationsorgan für den Meßfühler (11) ein elektrisches, an eine separate regelbare elektrische Energiequelle (17) angeschlossenes Widerstandsheizelement (16) vorgesehen ist.

7. Streckrolle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß in dem an die Rollenmantelinnenfläche (9) angrenzenden Zwischenraum ein oder mehrere Drosselorgane (18, 19) zum Vermindern oder Verhindern von KühllufL Durchzug vorgesehen sind.

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B. ß treck rolle nach Anspruch. 7 ·> dadurch, gekennz eichn e t, daß als Drosselorgan zum Unterbinden von Kühlluftdurchzug im Zwischenraum Ringscheiben (18) aus Isoliermaterial vorgesehen sind.

9. Sbreckrclle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterbinden des Kaltluftdurchzuges im Zwischenraum Ringscheiben (19) als elektrisch leitendem, magnetisch aber möglichst nicht leitendem Material vorgesehen sind.

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