WO2018192804A1 - Verfahren und vorrichtung zur lagerüberwachung einer galette - Google Patents

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WO2018192804A1
WO2018192804A1 PCT/EP2018/059179 EP2018059179W WO2018192804A1 WO 2018192804 A1 WO2018192804 A1 WO 2018192804A1 EP 2018059179 W EP2018059179 W EP 2018059179W WO 2018192804 A1 WO2018192804 A1 WO 2018192804A1
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shaft
godet
bearing
sensor
axial displacement
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Application number
PCT/EP2018/059179
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Zenzen
Arnulf Sauer
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06—Ball or roller bearings
    • F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C25/083—Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2340/00—Apparatus for treating textiles
    • F16C2340/24—Godet rolls

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for bearing monitoring of a godet according to the preamble of claim 1 or the preamble of claim 5.
  • a generic device is known from DE 19843990 Cl.
  • an inductively heated godet is described, by means of which synthetic threads are treatable.
  • the godet is part of a complete godet roller godet assembly for guiding the threads, shaft for driving the godet mantle, a motor for providing the drive energy as well as power electronics and a controller.
  • temperature sensors are arranged in the godet jacket.
  • a measured value transmitter also referred to below as a rotary transformer, is arranged between the rotating shaft and the stationary controller.
  • Such rotary joints consist of a fixed part and a rotating part.
  • This object is achieved according to the invention by monitoring an axial displacement of the shaft by means of a sensor device. This makes it possible to avoid touching adjacent components. Furthermore, the function of the warehouse itself is monitored. Overall, the reliability of the entire galette aggregate is increased in that, on the one hand, failures can be avoided and, on the other hand, statements can be made as to how long the bearings are still operational.
  • a warning is issued on exceeding a limit value of the axial displacement of the shaft.
  • the warning preferably involves replacement of the bearings. Due to such warnings, bearing replacement after fixed time intervals can be avoided so that bearings are only exchanged if they are operated shortly before the end of their functionality become. Overall, this can extend the service life of the bearings and at the same time reduce the probability of failure.
  • the limit value could also relate to gaps with respect to the shaft or elements connected to the shaft and be selected such that the warning occurs in good time before touching these elements with adjacent stationary components.
  • the godet assembly has a rotary transformer, then it is advantageously possible to determine the axial displacement of the shaft by means of the voltage transmitted through the rotary transformer. This changes namely with the distance of the fixed to the rotating part of the rotary transformer.
  • a corresponding evaluation in a software can be from the change in the voltage on the distance of the fixed to the rotating part of the rotary transformer and thus close to the axial Verl s shift the shaft.
  • a displacement of the shaft can be detected, without the galette having to be provided with additional elements, such as a distance sensor.
  • the object is achieved not only as described above by a method according to the invention, but also by a device according to the invention, the godet having a sensor device by means of which an axial displacement of the shaft can be monitored.
  • angular contact ball bearings are preferably used. So both functions can be implemented with one and the same component, which has a positive effect on the costs of the godet.
  • the sensor device is designed as a distance sensor. This allows a precise measurement of the axial displacement of the shaft. The probability of failure or problems due to erroneous measured values are very small in such distance sensors.
  • the distance sensor is arranged so that the distance between an end face of the shaft and a fixed part of the godet can be measured. Furthermore, there is the greatest risk of damage to components of the godet by just the front of the shaft. If exactly this relevant distance is measured, there is no danger with otherwise necessary transmission of the measured values from another place.
  • the godet on a control device which is connected to the sensor device. Furthermore, a limit value for the axial displacement of the shaft is stored in the control device. By means of algorithms stored in the control device, a constant adjustment of the measured value of the displacement and the limit value takes place. If the limit value is exceeded, a warning is issued so that further consequential damage can be avoided.
  • the shaft and a housing of the godet are coupled by means of a rotary transformer.
  • data and / or voltages can be transmitted from the rotating part of the godet to the stationary one.
  • the rotary transformer is used.
  • the axial displacement of the shaft is determined by means of the control device and the measurement data supplied by the rotary transformer to the control device.
  • programs are integrated in the control device, by means of which a value for the displacement can be determined from a change in the measurement data supplied by the rotary transformer.
  • Fig.l schematically a sectional view of a first embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically a sectional view of a second embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 schematically shows a sectional view of a third embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a sectional view of a first embodiment of the device according to the invention.
  • a godet 1 shown here partially rotates during operation, the section running through the axis of rotation.
  • the godet 1 has a godet casing 2, by means of which one or more threads can be guided, in which case only one thread 28 is shown.
  • Such a thread has several fine synthetic filaments. For particularly thick threads the expert speaks of ropes. It is also possible by means of the godet jacket 2 to lead a monofilament or ribbon, which in this case can be seen as a single synthetic filament.
  • the godet casing 2 is connected to a shaft 7, which serves to drive the godet casing 2.
  • the energy for this purpose is provided by means of a motor 4, which consists of a rotor 5 mounted on the shaft and a stator 6 arranged in a housing 9 of the godet 1.
  • the shaft 7 is mounted in the housing 9 by means of two angular contact ball bearings 21.1 and 21.2, which each have an inner ring 22.1 and 22.2 and have an outer ring 23.1 and 23.2.
  • the two angular contact ball bearings 21.1 and 21.2 are prestressed. This is done by means of a compression spring 24, a bearing sleeve 25 and a pressure ring 26.
  • the compression spring 24 is disposed between the bearing sleeve 25 and the pressure ring 26.
  • the pressure ring 26 and the opposite end of the bearing sleeve 25 each touch one of the outer rings 23.1 and 23.2.
  • the force applied by the compression spring 24 braces the inner ring 22.2 relative to the outer ring 23.2 and the inner ring 22.1 relative to the outer ring 23.1.
  • a heating coil 27 positioned within the godet casing 2, the gasket jacket 2 can be heated.
  • a temperature sensor 3 is arranged inside the godet casing 2. This temperature sensor 3 is guided through an inner bore 8 of the shaft 7 and connected to a rotary transformer 1 1 in order to transmit the measured data to a control device 20. By means of temperature sensor 3 and control device 20 is a control of the temperature of the godet casing 2.
  • the rotary transformer 1 1 consists of a connected to the shaft 7 rotating transformer part 12 and a housing 9 positioned stationary transformer part 13.
  • the rotating transformer part 12 has an inner winding 14, an inner ferrite core 16 and an inner circuit board 18. This rotating transmission part 12 is connected to the adjacent shaft 7 and forms the end face thereof.
  • the fixed part comprises an outer winding 15, an outer ferrite core 17 and an outer circuit board 19.
  • the inner board 18 is connected to the Temperature sensor 3 connected to the outer board 19 with the controller 20.
  • a copper wire was wound many times around the associated inner ferrite core 16 and the outer ferrite core 17, respectively.
  • an annular groove is embedded in each of the two ferrite cores.
  • the inner winding 14 and the outer winding 15 are concentric with each other, forming an air gap d between them.
  • the outer winding 15 is subjected to an alternating voltage, so that as a result, a voltage in the inner winding 14 is induced. By means of this energy, the inner board 18 is supplied with power.
  • an evaluation unit of the temperature measurement values not explicitly shown here is arranged.
  • the amplitude of the AC voltage is modulated. Further details of this data transfer will not be discussed here.
  • optical data transmission between the rotating transmission part 12 and the stationary transmission part 13 could also take place.
  • the rotating transmission part 12 would have to be equipped with a transmitter arranged in the center of rotation, for example, and the stationary transmission part 13 with an opposite receiver.
  • the evaluation of the transmitted data takes place by means of the control device 20.
  • the rotary transformer 1 in addition to its function as a voltage and data transformer, additionally serves as a sensor device for determining the axial displacement of the shaft 7.
  • the size of the outer winding 15 from the inner winding 14 magnetic flux depends inter alia on the size of the air gap d. If all other relevant parameters are kept constant, the voltage which can be tapped off on the inner winding changes only with the size of the air gap d.
  • the control device 20 are published Werftetabellen in which this relationship of voltage to the size of the air gap d is mapped. In order to create the value table, corresponding measurements must be made before operating the godet 1.
  • the displacement of the shaft 7 corresponds directly to the size of the air gap d.
  • the monitoring of the axial displacement of the shaft By means of the control device 20, the monitoring of the axial displacement of the shaft.
  • the determined by the controller 20 value of the axial displacement of the shaft 7 is continuously compared with a deposited in the control device 20 limit.
  • This limit is chosen so that it is exceeded only when the destruction of components of the godet 1 threatens. Shifts, for example, due to thermal changes do not lead to exceeding the limit value. After exceeding the limit still enough time remains to replace the angular contact ball bearings 21.1 and 21.2 before other components of the godet 1 are destroyed.
  • a warning signal is generated when the limit value is exceeded, which prompts the system operator, for example on a screen, to swap the angular contact ball bearings 21.1 and 21.2.
  • the measurement of the displacement of the shaft 7 is not effected by means of the rotary transformer 1 1, but with the aid of a distance sensor 10.
  • This is arranged in the stationary transformer part 13 and is directed to the rotating transformer part 12.
  • This could preferably be an optical sensor.
  • Other variants of such a distance sensor 10 are conceivable, both in terms of its action principle, as well as on its installation position.
  • the measurement data of the distance sensor 10 are transferred to the control device 20 in order to be evaluated in this. This is done analogously to the manner already described for FIG. 1.
  • a third embodiment of the device according to the invention is shown. Again, only the differences from the preceding exemplary embodiments are discussed; all other components and functions are the same. The same reference numbers are used as before.

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Abstract

Zur Führung synthetischer Filamente sind Galetten bekannt. Diese können beheizt oder ohne Heizung ausgeführt werden, um die Filamente z.B. zu Verstrecken oder einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Dazu wird ein Galettenmantel mittels einer Welle angetrieben, welche unter anderem axial gelagert ist. Beim Verschleiß dieser Lager treten oftmals Folgeschäden auf, welche nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand wieder zu beheben sind. Diese Folgeschäden werden erfindungsgemäß vermieden, indem eine axiale Verschiebung der Welle mittels einer Sensoreinrichtung überwacht wird. So kann ein Lager zu einem optimalen Zeitpunkt ausgetauscht werden, weder prophylaktisch zu früh, bevor die mögliche Einsatzzeit erreicht wurde, noch zu spät, wenn bereits weitere Bauteile in Mitleidenschaft gezogen wurden. Die Erfindung eignet sich besonders gut zum Einsatz in sehr schnell drehenden Galetten, welche zum Beispiel in Anlagen zur Produktion von teil- oder vollverstreckten Fäden für textile oder technische Anwendungszwecke zum Einsatz kommen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Lagerüberwachung einer Galette
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lagerüberwachung einer Galette gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 19843990 Cl bekannt. Hier ist eine induktiv beheizte Galette beschrieben, mittels welcher synthetische Fäden behandelbar sind. Die Galette ist Teil eines gesamten Galet- tenaggregates aus Galettenmantel zur Führung der Fäden, Welle zum An- trieb des Galettenmantels, einem Motor zur Bereitstellung der Antriebsenergie sowie einer Leistungselektronik und einem Regler. Des Weiteren sind im Galettenmantel Temperaturfühler angeordnet. Um die Messsignale dieser Fühler an den Regler übertragen zu können, ist zwischen der sich drehenden Welle und dem feststehenden Regler ein Messwert- Übertrager, im Folgenden auch Drehübertrager genannt, angeordnet. Solche Drehübertrager bestehen aus einem feststehenden Teil und einem rotierenden Teil. Mittels Induktion können so Daten und Spannungen zwischen rotierenden Elementen wie der Welle und statischen Elementen wie dem Regler übertragen werden. Die Welle ist mithilfe von Kugellagern radial gelagert. Bei Verwendung von Schrägkugellagern wird auch eine axiale Lagerung erreicht. Insbesondere bei schnelldrehenden Galetten werden solche Schrägkugellager z.B. mittels einer Druckfeder vorgespannt, um die nötige Stabilität zu garantieren. Diese Vorspannung der Schrägkugellager kann bei längerem Betrieb der Galette dazu führen, dass sich die Führungs- bahnen innerhalb der Lagerringe abnutzen. Das führt in Zusammenhang mit der Vorspannung dazu, dass sich die Welle axial verschiebt und nicht mehr in der angedachten Position rotiert. Dies kann dazu führen, dass angrenzende Bauteile touchiert und somit zerstört werden. So ist zum Beispiel denkbar, dass der rotierende Teil des Drehübertragers aufgrund der axialen Verschiebung der Welle den feststehenden Teil des Drehübertragers berührt. Die so entstehende Reibung und nachfolgende Wärmeentwicklung führen zur Zerstörung angrenzend angeordneter und temperaturempfindlicher Bauteile.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher eine Zerstörung von Bauteilen aufgrund einer axialen Verschiebung der Welle vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem eine axiale Verschie- bung der Welle mittels einer Sensoreinrichtung überwacht wird. Dies ermöglicht die Vermeidung der Berührung angrenzender Bauteile. Des Weiteren wird die Funktion des Lagers selbst überwacht. Insgesamt erhöht sich so die Zuverlässigkeit des gesamten Galettenaggregats insofern, als dass zum einen Ausfälle vermieden werden können und dass des Weiteren Aus- sagen ermöglicht werden, wie lange die Lager noch einsatzfähig sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dazu bei Überschreitung eines Grenzwertes der axialen Verschiebung der Welle eine Warnung ausgegeben. Die Warnung zieht vorzugsweise einen Austausch der Lager nach sich. Aufgrund solcher Warnungen kann ein Lagertausch nach festen Zeitintervallen vermieden werden, so dass Lager nur dann getauscht werden, wenn sie kurz vor Ende der Funktionsfähigkeit betrieben werden. Insgesamt kann so die Einsatzdauer der Lager verlängert und zugleich die Ausfallwahrscheinlichkeit verringert werden. Der Grenzwert könnte sich auch auf Spaltmaße zur Welle oder mit der Welle verbundener Elemente beziehen und so gewählt sein, dass die Warnung rechtzeitig vor 5 einer Touchierung dieser Elemente mit angrenzenden feststehenden Bauteilen erfolgt.
Weist das Galettenaggregat einen Drehübertrager auf, so ist es vorteilhafterweise möglich, die axiale Verschiebung der Welle mittels der durch den 10 Drehübertrager übertragenen Spannung zu bestimmen. Diese ändert sich nämlich mit dem Abstand des feststehenden zum rotierenden Teil des Drehübertragers. Eine entsprechende Auswertung in einer Software lässt von der Änderung der Spannung auf den Abstand des feststehenden zum rotierenden Teil des Drehübertragers und somit auch auf die axiale Verl s Schiebung der Welle schließen. So ist eine Verschiebung der Welle detek- tierbar, ohne das die Galette mit zusätzlichen Elementen, wie einem Abstandssensor versehen werden muss.
Die Aufgabe wird nicht nur wie oben beschrieben durch ein erfmdungsge- 20 mäßes Verfahren, sondern auch durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst, wobei die Galette eine Sensoreinrichtung aufweist, mittels welcher eine axiale Verschiebung der Welle überwachbar ist.
Mittels dieser Überwachung kann eine Funktionssicherheit sowohl einer 25 Lagerung einer Welle der Galette selbst, wie auch angrenzender Bauteile, welche aufgrund der axialen Verschiebung der Welle zerstört werden könnten, garantiert werden. Es kann sowohl die Einsatzzeit der Galette verlän- gert, wie auch die Ausfallwahrscheinlichkeit verringert werden, da die Lager zu einem optimalen Zeitpunkt ausgetauscht werden, weder prophylaktisch zu früh, bevor die mögliche Einsatzzeit erreicht wurde, noch zu spät, wenn bereits weitere Bauteile in Mitleidenschaft gezogen wurden.
Um neben einer radialen Lagerung der Welle auch eine axiale Lagerung zu erreichen, werden vorzugsweise Schrägkugellager verwendet. So können beide Funktionen mit ein und demselben Bauteil umgesetzt werden, was sich positiv auf die Kosten der Galette auswirkt.
Um auch bei hohen Drehzahlen eine ausreichende Stabilität der Lagerung zu erreichen, werden solche Schrägkugellager vorgespannt. So kann auch bei extremen Belastungen vermieden werden, dass die Kugeln von den Laufbahnen der Lagerringe abheben. Diese Vorspannung erfolgt in beson- ders robuster Weise mittels einer Druckfeder. Andere z.B. pneumatische oder hydraulische Varianten sind aufwendiger und anfälliger für Fehler.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sensoreinrichtung als Abstandssensor ausgeführt ist. So ist eine präzise Messung der axi- alen Verschiebung der Welle möglich. Die Ausfallwahrscheinlichkeit oder Probleme aufgrund fehlerhafter Messwerte sind bei solchen Abstandssensoren sehr gering.
Besonders einfach und genau ist diese Messung, wenn der Abstandssensor so angeordnet ist, dass der Abstand zwischen einer Stirnseite der Welle und einem feststehenden Teil der Galette messbar ist. Des Weiteren besteht hier die größte Gefahr der Beschädigung von Bauteilen der Galette durch eben die Stirnseite der Welle. Wenn genau dieser relevante Abstand gemessen wird, besteht keine Gefahr bei sonst notwendiger Übertragung der Messwerte von anderer Stelle. Vorteilhafterweise weist die Galette eine Steuereinrichtung auf, welche mit der Sensoreinrichtung verbunden ist. Weiterhin ist in der Steuereinrichtung ein Grenzwert für die axiale Verschiebung der Welle hinterlegt. Mittels in der Steuereinrichtung hinterlegter Algorithmen erfolgt ein ständiger Abgleich von dem gemessenen Wert der Verschiebung und dem Grenzwert. Bei einer Überschreitung des Grenzwertes wird eine Warnung ausgegeben, so dass weitere Folgeschäden vermeidbar sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Welle und ein Gehäuse der Galette mittels eines Drehübertragers gekoppelt. So können Daten und/oder Spannungen vom drehenden Teil der Galette zum stehenden übertragen werden. Zur Regelung der Temperatur des Galettenmantels sind in diesem oftmals Temperatursensoren angeordnet. Um die Messwerte an einen im stehenden Teil angeordneten Regler zu übertragen, dient eben der Drehübertrager. Weiterhin wird mittels der Steuereinrichtung und der vom Drehübertrager an die Steuereinrichtung gelieferten Messdaten die axiale Verschiebung der Welle bestimmt. Dazu sind in der Steuereinrichtung Programme integriert, mittels welcher aus einer Änderung der vom Drehübertrager gelieferten Messdaten ein Wert für die Verschiebung bestimmbar ist. Mittels der oben dargestellten Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ist es möglich, insbesondere schnelldrehende Galetten mit geringer Ausfallwahrscheinlichkeit und langer Einsatzzeit zu betreiben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist mittels nachfolgend dargestellter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausführbar.
Es stellen dar:
Fig.l schematisch eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig.2 schematisch eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig.3 schematisch eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung In Fig. l ist schematisch eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Eine hier gezeigte Galette 1 rotiert im Betrieb teilweise, wobei der Schnitt durch die Drehachse verläuft. Die Galette 1 weist einen Galettenmantel 2 auf, mittels welchem ein oder mehrere Fäden führbar sind, wobei hier lediglich ein Faden 28 dargestellt ist. Ein solcher Faden weist mehrere feine synthetische Filamente auf. Bei besonders dicken Fäden spricht der Fachmann auch von Tauen. Es ist mittels des Galettenmantels 2 auch möglich ein Monofil oder Bändchen zu füh- ren, welche in diesem Falle als einzelnes synthetisches Filament zu sehen sind. Der Galettenmantel 2 ist mit einer Welle 7 verbunden, welche dem Antrieb des Galettenmantels 2 dient. Die Energie dazu wird mittels eines Motors 4 bereitgestellt, welcher aus einem auf der Welle befestigten Rotor 5 und einem in einem Gehäuse 9 der Galette 1 angeordnetem Stator 6 be- steht. Die Welle 7 ist in dem Gehäuse 9 mittels zweier Schrägkugellager 21.1 und 21.2 gelagert, welche jeweils einen Innenring 22.1 bzw. 22.2 und einen Außenring 23.1 bzw. 23.2 aufweisen. Mittels solcher Schrägkugellager 21.1 und 21.2 ist sowohl eine radiale wie auch eine axiale Lagerung der Welle 7 möglich. Um auch bei hohen Drehzahlen eine ausreichend hohe Stabilität der Lagerung der Welle 7 zu erreichen, sind die beiden Schrägku- gellager 21.1 und 21.2 vorgespannt. Dies geschieht mittels einer Druckfeder 24, einer Lagerhülse 25 und eines Druckrings 26. Die Druckfeder 24 ist dabei zwischen der Lagerhülse 25 und dem Druckring 26 angeordnet. Der Druckring 26 und das gegenüberliegende Ende der Lagerhülse 25 berühren jeweils einen der Außenringe 23.1 und 23.2. Die durch die Druckfeder 24 aufgebrachte Kraft verspannt den Innenring 22.2 gegenüber dem Außenring 23.2 und den Innenring 22.1 gegenüber dem Außenring 23.1. Mittels einer innerhalb des Galettenmantels 2 positionierten Heizwicklung 27 ist der Ga- lettenmantel 2 beheizbar. Um die Temparatur des Galettenmantels 2 zu bestimmen, ist innerhalb des Galettenmantels 2 ein Temperaturfühler 3 ange- ordnet. Dieser Temperaturfühler 3 wird durch eine Innenbohrung 8 der Welle 7 geführt und mit einem Drehübertrager 1 1 verbunden, um die Messdaten zu einer Steuereinrichtung 20 zu übertragen. Mittels Temperaturfühler 3 und Steuereinrichtung 20 erfolgt eine Regelung der Temperatur des Galettenmantels 2. Der Drehübertrager 1 1 besteht aus einem mit der Welle 7 verbundenen drehenden Übertragerteil 12 und einem im Gehäuse 9 positionierten stehendem Übertragerteil 13. Der drehende Übertragerteil 12 weist eine innere Wicklung 14, einen inneren Ferritkern 16 und eine inneren Platine 18 auf. Dieser drehende Übertragerteil 12 ist mit der angrenzenden Welle 7 verbunden und bildet deren Stirnseite.
Der feststehende Teil umfasst eine äußere Wicklung 15, einen äußeren Ferritkern 17 und eine äußere Platine 19. Die Innere Platine 18 ist mit dem Temperaturfühler 3 verbunden, die äußere Platine 19 mit der Steuereinrichtung 20. Um die innere Wicklung 14 und die äußere Wicklung 15 zu bilden, wurde jeweils ein Kupferdraht viele Male um den zugehörigen inneren Ferritkern 16 bzw. den äußeren Ferritkern 17 gewickelt. Dazu ist jeweils eine ringförmige Nut in jeden der beiden Ferritkerne eingelassen. Die innere Wicklung 14 und die äußere Wicklung 15 liegen einander konzentrisch gegenüber, wobei sich zwischen Ihnen ein Luftspalt d ausbildet. Die äußere Wicklung 15 wird mit einer Wechselspannung beaufschlagt, so dass in Folge dessen eine Spannung in der inneren Wicklung 14 induziert wird. Mittels dieser Energie wird die innere Platine 18 mit Strom versorgt. Auf dieser inneren Platine ist eine hier nicht explizit gezeigte Auswerteeinheit der Temperaturmesswerte angeordnet. Um die ausgewerteten Temperaturdaten von dem drehenden Übertragerteil 12 zu dem stehenden Übertragerteil 13 zu übertragen, wird die Amplitude der Wechselspannung moduliert. Auf weitere Details dieser Datenübertragung soll an dieser Stelle nicht eingegangen werden. Alternativ zu dieser Amplitudenmodulation könnte auch eine optische Datenübertragung zwischen dem drehenden Übertragerteil 12 und dem stehenden Übertragerteil 13 erfolgen. Dazu müsste der drehende Übertragerteil 12 mit einen z.B. im Drehzentrum angeordneten Sender und der stehende Übertragerteil 13 mit einem gegenüberliegenden Empfänger ausgestattet sein. Die Auswertung der übertragenen Daten erfolgt mittels der Steuereinrichtung 20.
Der Drehübertrager 1 1 dient in diesem ersten Ausführungsbeispiel der Er- fmdung neben seiner Funktion als Spannungs- und Datenübertrager zusätzlich als Sensoreinrichtung zur Ermittlung der axialen Verschiebung der Welle 7. Die Größe des von der äußeren Wicklung 15 zur inneren Wicklung 14 übertragenden magnetischen Flusses hängt unter anderem von der Größe des Luftspaltes d ab. Werden alle weiteren relevanten Parameter konstant gehalten, ändert sich die an der inneren Wicklung abgreifbare Spannung nur noch mit der Größe des Luftspaltes d. In der Steuereinrichtung 20 sind Wer- tetabellen hinterlegt, in welchem diese Beziehung von Spannung zur Größe des Luftspaltes d abgebildet ist. Um die Wertetabelle zu erstellen, müssen vor Betrieb der Galette 1 entsprechende Messungen durchgeführt werden. Die Verschiebung der Welle 7 korrespondiert direkt mit der Größe des Luftspaltes d.
Mittels der Steuereinrichtung 20 erfolgt die Überwachung der axialen Verschiebung der Welle. Der mittels der Steuereinrichtung 20 bestimmte Wert der axialen Verschiebung der Welle 7 wird kontinuierlich mit einem in der Steuereinrichtung 20 hinterlegtem Grenzwert verglichen. Dieser Grenzwert ist so gewählt, dass er erst überschritten wird, wenn die Zerstörung von Bauteilen der Galette 1 droht. Verschiebungen zum Beispiel aufgrund thermischer Veränderungen führen nicht zu einer Überschreitung des Grenzwertes. Nach Überschreiten des Grenzwertes bleibt noch genügend Zeit, um die Schrägkugellager 21.1 und 21.2 auszutauschen, bevor andere Bauteile der Galette 1 zerstört werden. In der Steuereinrichtung 20 wird ein beim Überschreiten des Grenzwertes ein Warnsignal generiert, welches den Anlagenbediener z.B. auf einem Bildschirm zu einem Tausch der Schrägkugellager 21.1 und 21.2 auffordert. Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Da sich das erste Ausführungsbeispiel und das im Folgenden beschriebene zweite Ausführungsbeispiel in weiten Teilen gleichen, wird im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Messung der Verschiebung der Welle 7 nicht mittels des Drehübertragers 1 1, sondern mit Hilfe eines Abstandssensors 10. Dieser ist im stehenden Übertragerteil 13 angeordnet und ist auf den drehenden Übertragerteil 12 gerichtet. Dabei könnte es sich vorzugsweise um einen optischen Sensor handeln. Weitere Varianten eines solchen Abstandssensors 10 sind denkbar, sowohl in Bezug auf dessen Wirkprinzip, wie auch auf dessen Einbauposition. Die Messdaten des Abstandssensors 10 werden der Steuereinrichtung 20 überführt, um in dieser ausgewertet zu werden. Dies geschieht analog zur bereits zu Fig. 1 beschriebenen Art und Weise.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Es wird wieder nur auf die Unterschiede zu den vorange- henden Ausführungsbeispielen eingegangen, alle weiteren Bauteile und Funktionen sind gleich. Es werden die gleichen Bezugszeichen wie zuvor verwendet.
Im Gegensatz zu den vorrangehenden Figuren ist hier keine Heizwicklung vorhanden. Eine solche unbeheizte Galette 1 wird in der Fachwelt manchmal auch als Überlaufrolle bezeichnet. Ohne Heizwicklung und zugehörigen Temperaturfühler ist auch kein Drehübertrager notwendig. Der Abstandssensor 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel direkt im Gehäuse 9 angeordnet. Er ist auf die Stirnseite der Welle 7 gerichtet. Bei einer axialen Verschiebung der Welle 7 ändert sich somit der Abstand zwischen Abstandssensor 10 und der Stirnseite der Welle 7, welcher so mittels des Abstandssensors 10 detektiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Lagerüberwachung einer Galette, wobei diese Galette mittels eines Motors und einer Welle angetrieben wird, um ein oder mehrere synthetische Filamente zu führen, wobei die Welle mittels zumindest eines Lagers axial gelagert wird dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Verschiebung der Welle mittels einer Sensoreinrichtung überwacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuereinrichtung kontinuierlich ein mittels der Sensoreinrichtung gemessener Abstandswert mit einem Grenzwert der axialen Verschiebung der Welle verglichen wird, und dass bei einer Überschreitung dieses Grenzwertes eine Warnung ausgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der Warnung das Lager ausgetauscht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Drehübertragers Daten und/oder elektrische Spannungen von der Welle auf ein feststehendes Gehäuse übertragen werden, wobei die axiale Verschiebung der Welle durch eine Änderung der Spannungsübertragung detektiert wird.
5. Vorrichtung zur Lagerüberwachung einer Galette (1), wobei diese Galette (1) mittels eines Motor (4) und einer Welle (7) antreibbar ist, wobei mittels der Galette (1) ein oder mehrere synthetische Filamente (28) führbar sind, wobei die Welle (7) mittels zumindest eines Lagers (21.1) axial gelagert ist dadurch gekennzeichnet, dass die Galette (1) eine Sensoreinrichtung (10, 1 1) aufweist, mittels welcher eine axiale Verschiebung der Welle (7) überwachbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als Schrägkugellager (21.1) ausgeführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägkugellager (21.1) mittels einer Druckfeder (24) vorgespannt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung als Abstandssensor (10) ausgeführt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (10) derart angeordnet ist, dass der Abstand zwischen ei- nem feststehenden Teil der Galette (1) und einer Stirnseite der Welle
(7) messbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 9 dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (20) mit der Sensoreinrichtung (10, 1 1) gekoppelt ist und dass mittels der Steuereinrichtung (20) ein kontinuierlicher Vergleich zwischen dem mittels der Sensoreinrichtung ermittelten Abstandswert und einem in der Steuereinrichtung (20) hinterlegten! Grenzwert durchführbar ist. 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (7) und ein Gehäuse (9) mittels eines Drehübertragers (1 1) gekoppelt sind und dass der Drehübertrager (1 1) mit der Steuereinrichtung (20) gekoppelt ist, wobei mittels in der Steuerein- richtung (20) hinterlegter Algorithmen eine Bestimmung der axialen
Verschiebung der Welle (7) mittels der Auswertung der vom Drehübertrager (1 1) übertragenen Daten und/oder der übertragenen elektrischen Ströme durchführbar ist.
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