JP2013543064A - ゴデット - Google Patents

Abstract

本発明は、糸を案内するゴデットであって、駆動可能なガイド周壁と、該ガイド周壁を加熱する加熱装置とを備え、前記ガイド周壁は少なくとも１つの加熱管を有し、該加熱管は、熱を分配する作業媒体を有し、かつ前記ガイド周壁に堅く結合されている、ゴデットに関する。ガイド周壁において種々異なった温度を調節できるようにするために、本発明によれば、温度センサが前記加熱管の内部に配置されていて、該温度センサは、前記加熱管から外に延びる信号ラインに接続されている。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載のゴデット、すなわち、糸を案内するゴデットであって、駆動可能なガイド周壁と、該ガイド周壁を加熱する加熱装置とを備え、前記ガイド周壁は少なくとも１つの加熱管を有し、該加熱管は、熱を分配する作業媒体を有し、かつ前記ガイド周壁に堅く結合されている、ゴデットに関する。

合成糸の製造及び加工時に、糸を搬送、案内及び延伸するために、ゴデットが使用され、このようなゴデットは駆動可能なガイド周壁を有し、このガイド周壁において、単数又は複数の糸が、互いに平行に並んで案内される。糸の案内、搬送及び延伸の他に、同時に、糸において熱処理を実施できるようにするために、ゴデットのガイド周壁は運転中に加熱装置を用いて、予め設定された表面温度に加熱される。これによってガイド周壁との単数又は複数の糸の接触時に、糸材料の加熱が導入される。このようなゴデットは、例えばＤＥ１９６１３４３３Ａ１に基づいて公知である。

公知のゴデットでは、ガイド周壁は誘導加熱装置を介して加熱され、この誘導加熱装置は、ポット形に形成されたガイド周壁の内部に配置されている。ガイド周壁の内部においては少なくとも１つの加熱管が、ガイド周壁に結合されていて、この加熱管は、ガイド周壁の全周にわたって均一な温度分布を生ぜしめるようになっている。この場合、熱分布をガイド周壁の内部において複数の個別管を介して又は１つの蛇管を介して実現することが可能である。

公知のゴデットでは、誘導加熱装置によって誘導された熱をガイド周壁の内部において、該ガイド周壁の全周にわたって分配させることができる。しかしながら特定の表面温度をガイド周壁の周囲において調節できるようにするためには、例えば温度センサや加熱制御装置のような付加的な手段が必要である。

調節可能な表面温度を有する適宜なゴデットを探すと、基本的には、ゴデットの回転するガイド周壁における温度を測定する２種類の測定手段を、区別することができる。第１の構成では、ガイド周壁の温度は、ガイド周壁との接触によって直に検出される。このようなゴデットは、例えばＵＳ５６６５０４３に基づいて公知である。このような公知のゴデットでは、ゴデットのガイド周壁は誘導加熱装置の複数の誘導コイルによって加熱される。ゴデットのガイド周壁においてそれぞれ調節される温度は、ガイド周壁に組み込まれた複数の温度センサによって検出される。これらの温度センサは、信号ラインを介して回転トランスミッタに接続されているので、測定信号は制御装置に供給可能である。この場合ガイド周壁は、可能な限り均一な温度分布を得るために、複数のゾーンに分割されている。従って、著しく複雑な加熱装置及び加熱制御装置が必要である。さらに、温度センサを組み込むために、付加的な受容部をガイド周壁の内部に設ける必要がある。

基本的に従来技術において公知の第２の構成では、ガイド周壁の温度を無接触式に測定する測定手段が使用される。例えばＤＥ１６６０２１５に基づいて公知のゴデットでは、温度センサが端面側で、ガイド周壁の環状溝に係合している。この温度センサは、位置固定の保持体に保持されている。ガイド周壁の加熱は、ガイド周壁の内部に保持された誘導コイルによって行われる。この公知のゴデットでは、ガイド周壁の各端部における温度差を回避することができない。それというのは、ガイド周壁の端部のうちの１つにおいて近似的に生じる表面温度を近似値として測定することしかできないからである。温度測定は、主として、ガイド周壁の回転する部分と定置の温度センサとの間の移行部及び間隙に依存している。

ガイド周壁の表面温度が、ゴデット周壁の外に配置された温度測定手段によって測定される、例えばＤＥ１０２００８０３０８０４Ａ１に基づいて公知の、最新の発明もまた、ガイド周壁全体にわたって均一な温度分布を得るために、ゴデット内に存在する周囲影響を考慮する必要がある。この公知の構成においても、ゴデットのガイド周壁は、複数の誘導コイルを備えた加熱装置によって加熱される。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べたゴデットを改良して、可能な限り均一な温度分布を、ガイド周壁の種々様々な温度に対しても実現できるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べたゴデットにおいて、温度センサが加熱管の内部に配置されていて、該温度センサは、前記加熱管から外に延びる信号ラインに接続されている。

本発明の好適な変化形は、従属請求項に記載されている。

本発明は、ガイド周壁の温度の可能な限り正確な特定及び測定を実施できるようにするために、ゴデットのガイド周壁に、何ら構造的な変更を実施する必要が無いことによって、傑出している。加熱管の内部に温度センサを組み込むことによって、一方では、加熱管の既に存在している組込み空間が、ガイド周壁の内部に温度センサを配置するために利用される。さらに、ガイド周壁の温度は、加熱管の熱分布によって決定的な影響を受ける。従って、ガイド周壁の温度を正確に測定することが可能である。

ガイド周壁の内部における加熱管の機能を妨げないようにするために、信号ラインは、好ましくは加熱管の端部におけるシールされた信号開口を通って、外部に向かって案内される。このように構成されていると、加熱管の内部において信号ラインが軸方向に敷設されていることによって、加熱管の機能に条件付けられた構造が、影響を受けることはない。

信号ラインの案内の特に好適な構成では、加熱管は、ガイド周壁の、軸方向に方向付けられた複数の袋穴のうちの１つの中に配置されており、信号ラインを備えた加熱管の端部は、袋穴の開口に配設されている。この場合好ましくは、複数の加熱管を収容するために、複数の袋穴が、ガイド周壁の周囲に分配されて形成される。しかしながら隣接した加熱管は、好ましくは、温度センサを備えていない。

ガイド周壁を可能な限りその全周にわたって加熱できるように、かつガイド周壁の均一な駆動を実現するために、本発明の好適な態様では、ガイド周壁はポット形に形成されていて、開放した端部と、該端部とは反対側に位置する閉鎖された端部とを有し、この場合ガイド周壁は、閉鎖された端部を介して駆動軸に堅く結合されている。

このような構成において、袋穴の開口はガイド周壁において好ましくは閉鎖された端壁に形成されている。この端壁は、好ましくは交換可能に袋穴に保持されている加熱管への接近を容易にする。さらに信号ラインは、閉鎖された端部における測定管の端部においてさらに案内することができる。

温度センサによって生ぜしめられた測定信号を制御装置に伝達するために、信号ラインは、好ましくは回転トランスミッタに接続されていて、該回転トランスミッタは、ガイド周壁と共に回転する送信部と位置固定の受信部とから成っている。

信号伝達がどのような形式で行われるかに応じて、送信部は、ガイド周壁の閉鎖された端部の領域か又は駆動軸の周囲に配置されている。送信部と受信部との間における信号伝達は、例えば光学式、誘導式又は無線によって行うことができる。

それに応じて、受信部は、位置固定の軸受保持体に又はゴデットの外側に配置されることができる。受信部は、測定信号を直に加熱制御装置に供給するので、加熱装置は特定の温度を調節するために制御可能である。

加熱管の内部における温度センサの組込みは、本発明の好適な態様におけるように、温度センサが加熱管の内部において、該温度センサの周囲を作業媒体が流れるようになっていることによって、行われる。場合によっては、加熱管の均一化及び設計時に考慮される熱伝導の影響を、温度測定時に考慮することができる。

温度センサとしては、好ましくは１ｋΩの公称抵抗を有する抵抗式サーモメータが使用される。これによって、小さな差異を検出するための高い敏感性及び測定精度が可能になる。

本発明の別の態様によれば、加熱装置は好ましくは、誘導コイルを備える誘導加熱装置として形成され、該誘導コイルはガイド周壁に対して間隔をおいて配置されている。好ましくは高周波数に基づくガイド周壁に対するこのような電気式の加熱は、合成糸を製造する紡績装置の荒っぽい周囲環境において特に良好であることが判明している。

ガイド周壁の端面において生じるエネルギ損失を最初に補償するために、本発明の特に好適な態様では、誘導コイルは、ほぼガイド周壁の開放した端部から閉鎖された端部にまで延びる幅を有し、誘導コイルの巻線の密度は、ガイド周壁の中央領域におけるよりも両端部に向かって増大する。これによって、ガイド周壁の両端部においてより高いエネルギ密度が生ぜしめられ、このエネルギ密度は、ガイド周壁の高い周速度においても熱の流出を補償する。従って、本発明によるゴデットは特に、合成糸を３５００ｍ／ｍｉｎ及びそれ以上の範囲における高い周速度で案内しかつ同時に加熱するために、適している。

次に図面を参照しながら、本発明によるゴデットの実施形態を説明する。

本発明によるゴデットの第１実施形態を示す横断面図である。 図１に示した実施形態の正面図である。 本発明によるゴデットの別の実施形態を示す図である。

図１及び図２には、本発明によるゴデットの第１実施形態が横断面図で示されている。この実施形態は、ポット形のガイド周壁１を有し、このガイド周壁１は、駆動軸５の端部に被せられている。ガイド周壁１はそのために開放した端部２と、反対側に位置する閉鎖された端部３とを有する。この閉鎖された端部３には、ガイド周壁１の軸中心にボス４が設けられており、このボス４によって、ガイド周壁１は駆動軸５の端部に保持されている。この場合ガイド周壁１のボス４は、固定手段６によって駆動軸５の周囲に保持される。

駆動軸５は軸受ハウジング１０内に、軸受１３によって回転可能に支持されている。駆動軸５はそのために、軸受ハウジング１０を軸受孔２７において貫通している。駆動軸５は、ガイド周壁１とは反対側に位置する端部で、電動機と連結されている。駆動端部及び電動機との連結部は、図１には示されていない。

軸受ハウジング１０は、ガイド周壁１の外側における領域に、複数の冷却フィン１２を有し、これらの冷却フィン１２は軸受ハウジング１０の周囲に配置されている。軸受ハウジング１０は、ガイド周壁１に向いた側に、突出した中空円筒形の加熱支持体１１を有し、この加熱支持体１１は、ガイド周壁１と駆動軸５との間に形成されたリング室内に進入している。この場合加熱支持体１１は、ほぼ、ガイド周壁１の閉鎖された端部３の直前にまで延びている。加熱支持体１１の周囲には加熱装置７が配置されている。この加熱装置７は、誘導加熱装置として形成され、誘導コイル８を有する。この誘導コイル８は複数の巻線９を有し、これらの巻線９は、開放した端部２と閉鎖された端部３との間の領域内を延びている。そしてこれらの巻線９は誘導コイル８の内部において、異なった巻線密度で分配配置されている。誘導コイル８は、ガイド周壁１の両端部２，３に向かう領域において、巻線９の高められた巻線密度を有する。従ってガイド周壁１の中央領域において、誘導コイル８は僅かな巻線９をもって形成されている。誘導コイル８は、図示されていない電気接続部を介して加熱制御装置２２に連結されている。

ガイド周壁１内には、壁の全周にわたって分配されて、複数の袋穴１４が設けられており、これらの袋穴１４は、閉鎖された端部３を起点として開放した端部２の直前まで、ガイド周壁１内を軸方向において延びている。各袋穴１４にはそれぞれ加熱管１５が挿入されている。各加熱管１５は内部に作業媒体を有し、これにより、ガイド周壁１の内部における温度を全周にわたって同等につまり均一化することができる。

加熱管１５のうちの１つには、温度センサ１６が配置されており、この温度センサ１６は信号ライン１７を介して回転トランスミッタ１９に接続されている。信号ライン１７は、そのために、加熱管１５の端部におけるシールされた信号開口１８を通って、加熱管１５から外に導かれ、ガイド周壁１の閉鎖された端部３に敷設されている。信号ライン１７は、加熱管１５の内部における温度センサ１６を、回転トランスミッタ１９の送信部２０に接続している。この送信部２０はそのために、閉鎖された端部３に配置されている。回転トランスミッタ１９は、送信部２０に対応する受信部２１を有し、この受信部２１は、ガイド周壁１の外側に配置されている。信号伝達はこの場合送信部２０と受信部２１との間において無線で行われる。送信部２０の無線信号を受信する受信部２１は、送信部２０からの温度センサ１６の測定信号を、加熱制御装置２２に伝送する。そのために受信部２１は、加熱制御装置２２に接続されている。

図１及び図２に示したゴデットの実施形態では、ガイド周壁１は加熱装置７によって予め設定された温度に加熱される。ガイド周壁１の周面にわたって、特に、単数又は複数の糸が案内される、糸巻掛け長さの領域において、均一かつ同一の表面温度を得るために、ガイド周壁１において誘導によって生ぜしめられる熱エネルギは、加熱管１５を介してガイド周壁１に均一に分配される。加熱管１５のうちの１つにおいて、温度センサ１６は好ましくは真ん中に配置されており、この場合温度センサ１６の周囲においては、加熱管１５の内部において作業媒体が流れる。温度センサ１６の測定信号は、信号ライン１７及び回転トランスミッタ１９を介して、加熱制御装置２２に供給される。この加熱制御装置２２の内部において、測定された温度と、ガイド周壁１の所定の目標温度との比較が行われる。偏差がある場合に加熱制御装置２２は、プロセスのために所望の、ガイド周壁１の表面温度が得られるまで、ガイド周壁１の内部における温度の上昇又は下降が調節されるように、制御される。

図１及び図２に示した実施形態では、加熱管１５のうちの１つだけが、１つの温度センサ１６に組み合わせられている。付言すると、基本的には、複数の加熱管１５がそれぞれ１つの温度センサを有するような構成も可能である。さらに、送信部２０と受信部２１との間の無線接続によって測定信号を導く回転トランスミッタの構成は、一例である。基本的には、回転するガイド周壁１から１つの定置の部分に測定信号を伝達するための、他の物理的原理をも、使用することができる。

そのために、図３には、本発明によるゴデットの別の実施形態が断面図で示されている。図３に示した実施形態は、図１及び図２に示した実施形態とほぼ同じであるので、以下においては、主要な相違点についてだけ述べる。

図３に示した実施形態では、駆動軸５は中空軸として形成されていて、２つの軸受１３，２６を介して軸受ハウジング１０内に回転可能に支持されている。駆動軸５は軸受ハウジング１０を完全に貫通していて、反対側において軸受ハウジング１０から突出する部分で、電動機２８に直に結合されている。そのために電動機２８のロータ２３は、駆動軸５に直に配置されている。ロータ２３は、電動機ハウジング２９に保持されたステータ２４と共働する。電動機ハウジング２９は電動機２８を、端部で回転トランスミッタ１９に連結されている駆動軸５に到るまで取り囲んでいる。回転トランスミッタ１９はこの場合送信部２０と受信部２１とによって形成される。送信部２０は駆動軸５の端部に配置されていて、信号ライン１７に接続されている。そのために信号ライン１７は、駆動軸５の中空室を貫いて案内されている。

受信部２１は送信部２０に対応して電動機ハウジング２９に保持されており、この場合信号は誘導式に伝達される。受信部２１は加熱制御装置２２に接続されている。

回転トランスミッタ１９とロータ２３との間の軸部分にはファン車３０が配置されていて、このファン車３０は駆動軸５によって駆動可能である。

図３に示したゴデットの実施形態の機能は、既に述べた実施形態と同じであるので、それについてのさらなる説明は省く。

図示の実施形態において、加熱管１５内に組み込まれた温度センサ１６は、好ましくは抵抗式サーモメータとして形成されている。抵抗式サーモメータの公称抵抗はこの場合、細いワイヤにおいて僅かな質量を得るために、可能な限り高く選択される。さらに、長い信号ラインをも、導体抵抗の不都合な影響なしに実現することができる。例えば好ましくは、１ｋΩの公称抵抗を備えるＰｔ１０００のセンサが使用される。

１ ガイド周壁
２ 開放した端部
３ 閉鎖された端部
４ ボス
５ 駆動軸
６ 固定手段
７ 加熱装置
８ 誘導コイル
９ 巻線
１０ 軸受ハウジング
１１ 加熱支持体
１２ 冷却フィン
１３ 軸受
１４ 袋穴
１５ 加熱管
１６ 温度センサ
１７ 信号ライン
１８ 信号開口
１９ 回転トランスミッタ
２０ 送信部
２１ 受信部
２２ 加熱制御装置
２３ ロータ
２４ ステータ
２５ カバー
２６ 軸受
２７ 軸受孔
２８ 電動機
２９ 電動機ハウジング
３０ ファン車

Claims (13)

1. 糸を案内するゴデットであって、駆動可能なガイド周壁（１）と、該ガイド周壁（１）を加熱する加熱装置（７）とを備え、前記ガイド周壁（１）は少なくとも１つの加熱管（１５）を有し、該加熱管（１５）は、熱を分配する作業媒体を有し、かつ前記ガイド周壁（１）に堅く結合されている、ゴデットにおいて、
   温度センサ（１６）が前記加熱管（１５）の内部に配置されていて、該温度センサ（１６）は、前記加熱管（１５）から外に延びる信号ライン（１７）に接続されていることを特徴とする、ゴデット。
2. 前記信号ライン（１７）は、前記加熱管（１５）の一端部におけるシールされた信号開口（１８）を通って、外部に向かって案内可能である、請求項１記載のゴデット。
3. 前記加熱管（１５）は、前記ガイド周壁（１）の、軸方向に方向付けられた袋穴（１４）内に配置されており、前記信号ライン（１７）を備えた、前記加熱管（１５）の前記端部は、前記袋穴（１４）の開口に配設されている、請求項２記載のゴデット。
4. 前記ガイド周壁（１）に、複数の加熱管（１５）を収容する複数の袋穴（１４）が設けられていて、該袋穴（１４）もしくは加熱管（１５）は、全周にわたって均一に分配配置されている、請求項３記載のゴデット。
5. 前記ガイド周壁（１）はポット形に形成されていて、開放した端部（２）と、該端部（２）とは反対側に位置する閉鎖された端部（３）とを有し、前記ガイド周壁（１）は、前記閉鎖された端部（３）において駆動軸（５）に堅く結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のゴデット。
6. 前記袋穴（１４）の開口は、前記ガイド周壁（１）において前記閉鎖された端部（３）に形成されている、請求項５記載のゴデット。
7. 前記信号ライン（１７）は、回転トランスミッタ（１９）に接続されていて、該回転トランスミッタ（１９）は、前記ガイド周壁（１）と共に回転する送信部（２０）と位置固定の受信部（２１）とから成っている、請求項１から６までのいずれか１項記載のゴデット。
8. 前記送信部（２０）は、前記ガイド周壁（１）の前記閉鎖された端部（３）の領域か又は前記駆動軸（５）の周囲に配置されている、請求項７記載のゴデット。
9. 前記受信部（２１）は、位置固定の軸受保持体（１０）に又はゴデットの外側に配置されている、請求項７又は８記載のゴデット。
10. 前記温度センサ（１６）は前記加熱管（１５）内において、該温度センサ（１６）の周囲を作業媒体が流れるように配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のゴデット。
11. 前記温度センサ（１６）は、１ｋΩの公称抵抗を有する抵抗式サーモメータとして形成されている、請求項１０記載のゴデット。
12. 前記加熱装置（７）は、誘導コイル（８）を備える誘導加熱装置として形成され、該誘導コイル（８）は前記ガイド周壁（１）に対して間隔をおいて配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のゴデット。
13. 前記誘導コイル（８）は、ほぼ前記ガイド周壁（１）の前記開放した端部（２）から前記閉鎖された端部（３）にまで延びる幅を有し、前記誘導コイル（８）の巻線（９）の密度は、前記ガイド周壁（１）の中央領域におけるよりも前記両端部（２，３）に向かって増大する、請求項１２記載のゴデット。

Images