DE69201379T2

DE69201379T2 - Galette.

Info

Publication number: DE69201379T2
Application number: DE69201379T
Authority: DE
Inventors: Ernst Callhoff
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2012-02-22
Also published as: EP0501327A1; EP0501327B1; DE69201379D1; US5254070A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Galette, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.
Diese Galette ist aus der GB-A-989,349 bekannt. Die bekannte Galette umfaßt eine angetriebene Rolle in Form einer an einem Ende geschlossenen hohlen zylindrischen Hülse, die fest und konzentrisch auf dem Ende einer Antriebswelle derart befestigt ist, daß der Mantelteil der Hülse sich entlang der fliegend im Maschinenrahmen gelagerten Welle erstreckt. Zwischen der Innenfläche des Mantelteils und einem ortsfest angebrachten magnetischen Kern zur Beheizung der Hülse ist ein konstanter Luftspalt vorgesehen. Diese bekannte Galette ist nützlich, um in Textilmaschinen Fäden oder Garne zu erhitzen und zu verstrecken.
Trockene induktionsbeheizte Galetten fanden in der Industrie weite Verbreitung nicht zuletzt wegen ihrer Fähigkeit zur Lieferung einer über ihre gesamte wirksame Länge einheitlichen Wärme. Wegen der unvermeidbaren Durchbiegung des Mantels insbesondere von Galetten, die bei fliegender Anordnung oder Lagerung eine ausgedehnte Länge autweisen, hat es sich jedoch als schwierig herausgestellt, radiale Schwingungen oder Auslenkungen des freien Endes solcher Galetten zu beherrschen. Bei beheizten Galetten können solche radialen Schwingungen sogar die ordnungsgemäße Funktion der Galetten dadurch beeinträchtigen, daß der Mantel mit der im Galettenmantel stationär angebrachten Primär-Induktionsspule in Kontakt kommen kann.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Galette, insbesondere eine Galette größerer Länge bereitzustellen, bei der Berührung zwischen der Innenfläche des sich durchbiegenden Gaiettenmantel und einem an dem Maschinenrahmen montierten und sich in den hohien Mantel erstreckenden stationären Körper, insbesondere einer Primär-Induktionsheizspule eines Induktionsheizsystems, sicher vermieden wird, wenn Biegekräf te auf den Galettenmantel wirken.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch eine Galette der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art, die die Merkmale des Anspruchs 1 zeigt, gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die lange Galette kann bevorzugt eine innerhalb des Galettenmantels auf einem ortsfesten Schaft montierte Primär-Induktionsheizspule aufweisen, wobei das vordere Schaftende in einem in die Stirnplatte am freien Ende des Gaiettenmantels eingesetzten Lager gelagert ist. Das im freien Ende des Galettenmantels gelagerte vordere Ende des den Heizer tragenden Schaftes ist gegenüber der Achse der den Galettenmantel tragenden Galettenwelle radial beweglich.
Weiter kann es vorteilhaft sein, einen hinteren Abschnitt des den Heizer tragenden Schaftes über dessen Lager in der Bohrung der Galettenhohlwelle hinaus zuführen und mit einer Sperreinrichtung in Eingriff zu bringen, um den den Heizer tragenden Schaft gegen Drehung zu sichern.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung kann dadurch erreicht werden, daß das hintere Ende des den Heizer tragenden Schaftes über das Lager in der Bohrung der den Galettenmantel tragenden Welle und das hintere axiale Ende der hohlen Galettenwelle hinausreicht und in eine Anordnung eingreift, die den den Heizer tragenden Schaft gegen Drehen sichert, jedoch mindestens beschränkte radiale Bewegung des Schaftes zuläßt.
Noch eine weitere vorteilhafte Ausführung kann axial im Abstand voneinander angeordnete fluchtende Lager vorsehen, um den hinteren Teils des den Heizer tragenden Schaftes innerhalb des den Galettenmantels tragenden hohlen Schaftes zu lagern, wobei in dem Schaftabschnitt zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Lagern ein Bereich erhöhter Elastizität vorgesehen wird, um Biegebewegungen des Schaftes zwischen den Lagern und folglich begrenzte radiale Beweglichkeit des vorderen Teils des den Heizer tragenden Schaftes zu ermöglichen.
Natürlich können dadurch, daß der die Primär-Induktionsheizspule tragende Schaft mit dem freien Galettenende, zum Beispiel mit einem in dessen Stirnseite vorgesehenen Lager, verbunden wird, Auslenkungen des den Heizer tragenden Schaftes nicht verhindert werden, weil der Tragschaft über die Galettenlänge nicht weniger Gegenstand radialer Auslenkungen ist als die Galette selbst. Jedoch bleibt mit Hilfe des Lagers der Spalt zwischen der Primär-Induktionsheizspule und dem Galettenmantel ungeachtet des Durchhängens oder radialer Auslenkungen des Galettenmantels konstant. Auf diese Weise wird der Kontakt zwischen der Induktionsheizspule und dem Galettenmantel wirkungsvoll vermieden.
Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung ist die Galette derart aufgebaut, daß der die Heizspule tragende Schaft in der den Galettenmantel tragenden hohlen Welle und die Galette selbst in einem ortsfesten Maschinenrahmen gelagert ist. In einem solchen Fall kann das vordere Ende des den Heizer tragenden Schaftes, das in einem Lager in der Galettenstirnwand gelagert sein kann, gegenüber dem rückwärtigen Ende des den Heizer tragenden Schaftes radial beweglich sein, und der letztere kann trotz Sicherung gegen Drehen auftretenden Auslenkungen des Galettenmantels folgen.
In Übereinstimmung mit einer Ausführung der Erfindung kann der an den Maschinenrahmen angrenzende Endabschnitt des den Heizer tragenden Schaftes über das Lager, durch welches der Schaft in der Bohrung der den Galettenmantel tragenden Welle abgestützt ist, hinausreichen, wobei das Lager bevorzugt ein einreihiges Lager, wie etwa ein selbsteinstellendes Kugellager oder ein Rollenlager ist, das radiale Auslenkungen des gelagerten Teils des den Heizer tragenden Schaftes zuläßt. Der den Heizer tragende Schaft kann durch irgendwelche bekannten, außerhalb der Bohrung der den Galettenmantel tragenden Welle verankerte Mittel gegen Drehung gesichert sein.
Bei einer weiteren Ausführung kann das hintere Ende des den Neizer tragenden Schaftes über das hintere Ende der Galettenhohlwelle hinaus ragen und mit im Maschinenrahmen festgelegten Sperreinrichtungen zur Sicherung gegen Rotation verbunden sein. Die Sperreinrichtungen sind jedoch so konzipiert, daß sie wenigstens begrenzte radiale Bewegung des den Heizer tragenden Schaftes zulassen.
In noch einer anderen Ausführung der Erfindung ist der den Heizer (die Heizspule) tragende Schaft in zwei mit axialem Abstand voneinander in der hohlen Galettenwelle vorgesehenen Lagern gelagert. Die Lager sind derart ausgebildet, daß sie die radiale Auslenkungen des gelagerten, den Heizer tragenden Abschnitts gestatten, der seinerseits zusätzlich mit einem geschwächten oder flexiblen, radiale Schaftauslenkungen gestattenden Zwischenstück versehen sein kann.
Im weiteren wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen erläutert, in denen
Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Galette ist, die in Übereinstimmung mit den Lehren der Erfindung ausgebildet ist;
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt des hinteren, den Heizer tragenden Schaftendes einschließlich seiner in Fig. 1 gezeigten Sperreinrichtung darstellt; und
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine Teilansicht einer Alternativausführung des hinteren, den Meizer tragenden Schaftabschnitts, der einen durch Reduzierung des Schaftdurchmessers biegeweich gemachten Abschnitt umfaßt.
Fig. 1 stellt im Längsschnitt eine induktiv beheizte Galette dar, mit einer Galettenwelle 5, einem Galettenmantel, der mit einem Flansch 3 verbunden ist und mit der Galettenwelle eine Einheit bildet und mit einer das vordere Ende des Galettenmantels 2 abschließenden Scheibe 4. Die Galettenwelle 5 ist erkennbar mit einer axialen Bohrung 7 versehen und mit Hilfe von Lagern 12 und 13 in einem Maschinenrahmen drehbar gelagert.
Ein Schaft 9, 10 ist innerhalb des Galettenmantels 2 angeordnet. Der Schaft umfaßt einen rohrförmigen Abschnitt 9 zur Aufnahme einer oder mehrerer Priniär-Induktionsheizspulen 8 innerhalb des Galettenmantels 2 und einen Abschnitt 10 mit geringerem Durchmesser als der die Spule tragende Abschnitt 9. Wie zu sehen, erstreckt sich der Schaftabschnitt 10 in und durch die Bohrung 7 der Galettenwelle 5. Speiseleitungen für die Energieversorgung der Primärspule 8 können sich durch eine axiale Bohrung 21 in den Schaftabschnitt 10 erstrecken.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 kann der die Spule tragende Abschnitt 9 mit dem Schaftabschnitt 10 durch einen Flansch 19 verbunden sein. Der durch die Bohrung 7 des den Galettenmantel tragenden Schaftes 5 (Galettenwelle 5) reichende Abschnitt 10 des Schaftes 9 kann über das hintere Ende des Schaftes 5 hinausreichen und in Eingriff mit Vorkehrungen 18 zur Festlegung des Schaftes 10 gegen Drehung relativ zum Galettenmantel 2 kommen.
Erfindungsgemäß und wie in Fig. 1 gezeigt, ist sowohl das vordere Ende des die Spule tragenden Schaftteils 9 als auch der vordere Teil des Schaftabschnitts 10 in der Galette gelagert. In Übereinstimmung mit Fig. 1 ist ein axialer Lagerbolzen 22 an der vorderen Stirnplatte 4 befestigt, die das freie Ende des Galettenmantels 2 abdeckt, wobei der Bolzen dazu dient, ein Schaftlager 14 zu befestigen. Eine in der vorderen Stirnseite des Spulenträgerabschnitts 9 aufgenommene Scheibe 11 dient zur Aufnahme des Lagers 14. Ein weiteres Lager 15 ist in einem vorderen Abschnitt der Bohrung 7 der Galettenwelle 5 vorgesehen und dient der Lagerung des Schaftabschnitts 10.
In Übereinstimmung mit der Erfindung kann der vordere Teil des zusammengesetzten, den Heizer tragenden Schaftes 9, 10 radiaffien Durchbiegungen oder Auslenkungen folgen, denen der Galettenmantel 2 unter Belastung ausgesetzt sein kann.
Zu diesem Zweck kann das Lager 15 auf dem hinteren Schaftabschnitt 10 ein selbsteinstellendes Lager sein, durch das begrenzte radiale Bewegungen des Schaftes 9, 10 ermöglicht werden. Das Lager 15 kann ein selbsteinstellendes Kugel- oder Rollenlager der im Stand der Technik wohlbekannten Bauart sein. Wie gezeigt, kann der hintere Schaftabschnitt 10 sich über das Lager 15 und durch die Bohrung 7 in der Galettenwelle 5 hinaus erstrecken und in Eingriff mit einer Einrichtung zur Sicherung des Schaftes 9, 10 gegen Drehung stehen.
Wie in Fig. 2 zu erkennen, ist die Sicherungseinrichtung 18 so beschaffen, daß sie zwar die Drehung des Schaftes 9, 10 verhindert, ihm jedoch beschränkte radiale Bewegungen ermöglicht. Hierzu kann das Schaftende 20 mit gegenüberliegenden Abflachungen 23 versehen sein, die in Eingriff mit ebenen Flächen der Sicherungseinrichtungen 18 gelangen, wobei die flachen Abschnitte 23, um gegenseitige Gleitbewegungen zu ermöglichen, enger beieinander liegen als die benachbarten Flächen. Die Ausrichtung der abgeflachten Schaftabschnitte 23 im Verhältnis zu den Oberflächenbereichen der Sicherungseinrichtung 18 ist so, daß die abgeflachten Teile (23) sich mit Hilfe des Lagers 14 relativ zu den Flächen der Sicherungsmittel auf- oder abwärts bewegen können, wann immer der vordere Abschnitt des Schaftes 9, 10 unter Belastungen, die auf den Galettenmantel 2 einwirken, zwei einander entgegengesetzten Bewegungen ausgesetzt ist. Zwar ist in der schematisch dargestellten Lösung allein Bewegung parallel zu den Oberflächen 23 möglich, dies wird jedoch nicht als nachteilig betrachtet, weil radiale Durchbiegungen des Galettenmantels 2 in der Regel in senkrechter Richtung auftreten, da die Galette hierfür ausgelegt ist.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Das vordere Ende wurde nicht gezeigt, da es im wesentlichen mit der Anordnung gemäß Fig. 1 identisch sein kann. Die Ausführung der Fig. 3 unterscheidet sich dadurch von der der Fig. 1, daß der hintere Abschnitt des die Heizung tragenden Schaftes 10 in zwei an entgegengesetzten Enden der Bohrung 7 der Galettenwelle 5 vorgesehenen Lagern 15 und 16 gelagert ist. Die Lager 15 und 16 können bevorzugt selbsteinstellende Kugel- oder Rollenlager sein. Der Schaftabschnitt 10 ist mit einem Teilabschnitt 6 mit reduziertem Durchmesser und vergrößerter Flexibilität versehen. Der Teilabschnitt 6 ist zwischen den Lagern 15 und 16 vorgesehen und dient dazu, durch Auslenkung des Schaftabschnitts 10 auf den vorderen Galettenabschnitt einwirkende radiale Kräfte aufzunehmen.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird der Fachmann erkennen, daß der hintere Teil des Schafts 10 in eine der in Fig. 1 gezeigten ähnliche Sicherungseinrichtung eingreifen kann, um eine Drehbewegung des Schaftes 10 zu verhindern. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Sicherungseinrichtung 18 und der biegeweiche Teilabschnitt 6 des Schaf tes 10 sind nur beispielshalber gezeigt und können durch andere, gleichwertige Funktionen zeigende Strukturen ersetzt werden. Beispielsweise kann das erhöhte Biegsamkeit erzeugende Zwischenstück 6 des Schafts 10 durch Mittel der Art ersetzt werden, wie sie für hochtourige Zentrifugen im Stand der Technik hinreichend bekannt sind.
Die hier beschriebene Galette gehört zu den Ausführungen, die Längen zwischen 400 mm und 1600 mm (15.75" und 63") und bevorzugt zwischen etwa 1000 mm und etwa 1300 mm (39.5" und 51") haben und in Einrichtungen zum Spinnen von Fäden, zum Extrudieren von Bändern, in Maschinen zum Verstrecken technischer Fäden, beispielsweise für deren simultane Führung in einer Mehrzahl von Windungen über eine Mehrzahl solcher Galetten, von Nutzen sein können.
Um die Galettenwelle 5 und den mit ihr verbundenen Galettenmantel 2 in Drehung zu versetzen, kann auf das von dem Galettenmantel 2 abgelegenen Ende der Galettenwelle 5 eine Riemenscheibe 24 koaxial aufgesetzt sein, und der Antrieb kann auf die Riemenscheibe 24 über einen zu einer weiteren, auf der Antriebswelle eines geeigneten, nicht dargestellten Elektromotors aufgesetzten Riemenscheibe führenden Antriebsriemen 25 erfolgen. Wie Fachleute erkennen können, sind stattdessen andere Antriebsanordnungen ebenso möglich.
Die hier beschriebene Einrichtung verhindert zuverlässig den Kontakt zwischen dem Mantel 2 der Galette und der oder den auf dem Schaft 9 befestigten Heizspulen 8, da durch eine Belastung induzierte radiale Auslenkungen zu dem Schaft 9 über das Lager 14 gelangen und den Schaft 9 dazu bringen, in vergleichbarer Weise ausgelenkt zu werden. Die Auslenkung wird durch Verschwenken oder Biegen des hinteren Abschnitts 10 des die Heizung tragenden Schaftes aufgenommen.

Claims

1. Galette, die einen verlängerten, ein freies Ende aufweisenden Galettenmantel (2), Mittel (12, 13) zur drehbaren, auskragenden Befestigung des Mantels (2) in einem Tragrahmen (1) sowie einen verlängerten Schaf t (9, 10) umfaßt, der in und koaxial zu dem besagten Mantel (2) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (18) vorhanden sind, um den Schaft 9, 10) gegen Drehung zu sichern, sowie weitere Mittel (4, 14, 22) um das freie Ende des Galettenmantels (2) mit dem freien Ende des Schafts (9, 10) drehbar zu verbinden.

2. Galette nach Anspruch 1, bei der das Mittel zum Befestigen des Galettenmantels (2) eine axiale Verlängerung (5) umfaßt, die mit einer sich koaxial zum Galettenmantel (2) erstreckenden Bohrung (7) versehen ist.

3. Galette nach Anspruch 2, bei der der genannten verlängerte Schaft (9) eine mit der genannten koaxialen Bohrung (7) axial verlaufende Verlängerung (10) umfaßt.

4. Galette nach Anspruch 3, bei der die genannte Einrichtung (18) zur Sicherung des Schafts (9) gegen Drehung im Tragrahmen (1) montiert ist und mit dem Schaft (9) derart zusammenwirkt, daß radiale Bewegungen des Schafts (9) möglich sind.

5. Galette nach Anspruch 4, bei der die genannten Verlängerung (5) des Galettenmantels (2) mit Lagern (12, 13) zur drehbaren Lagerung des Galettenmantels (2) in dem Tragrahmen (1) versehen ist.

6. Galette nach Anspruch 5, bei der der genannten Schaft (9) in der koaxialen Bohrung (7) durch wenigstens ein sich drehendes Lager (15) gelagert ist.

7. Galette nach Anspruch 6, bei der der Schaft (9, 10) durch ein erstes und ein zweites im Abstand zwischen sich in der genannten koaxialen Bohrung (7) vorgesehenes, sich drehendes Lager (15, 16) abgestützt ist und bei der der genannte Schaft (9, 10) zwischen dem ersten Lager (15) und dem zweiten Lager (16) einen Abschnitt (6) mit erhöhter Biegsamkeit aufweist.

8. Galette nach Anspruch 7, bei der die genannte Lagerung (15, 16) des Schaftes (9, 10) selbsteinstellende Kugellager umfaßt.

9. Galette nach Anspruch 7, bei der die genannte Lagerung (15, 16) des Schaftes (9, 10) selbsteinstellende Rollenlager umfaßt.

10. Galette nach Anspruch 7, bei der der genannte Schaft (9, 10) einen vorgegebenen radialen Abstand von dem Galettenmantel (2) hat und der Schaft (9, 10) Vorkehrungen (9) aufweist, um Induktions- Heizspulen (8) in einem vorgegebenen Abstand von dem Galettenmantel (2) zu halten.