引导、加热和输送长丝的导丝辊制造技术

一种用来输送、加热和引导运行中的合成长丝的导丝辊，其中旋转的空心圆柱形导丝辊外壳支承在位置固定的悬伸空心圆柱形支座上。在悬伸支座的圆周上导丝辊外壳和支座之间安装一个加热装置用以加热导丝辊外壳。为了驱动导丝辊外壳在支座上基本上与导丝辊外壳同心地安装一个电机。这里导丝辊具有一个用来冷却的通道系统，它引导液态冷却介质。其中通道系统在轴承周围区域和／或电机周围区域延伸。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分的用来引导、加热和输送合成长丝的导丝辊。由EP 0 589 685已知一种这一类型的导丝辊。特别是在具有高的抽丝速度和卷绕速度的纺丝机中采用这种用来引导、加热和输送运行中的合成长丝的导丝辊。为此已知的导丝辊单元具有一个至少被长丝部分缠绕的导丝辊外壳，它通过一个悬伸的长轴与电机相连。为了避免大的弯曲和振动载荷轴用一个轴承支承在悬伸的支座的末端。在支座的圆周上安装一个加热装置，它从内部开始加热罐状地套在支座上的导丝辊外壳。在当今达到的明显高于1.000米/分的纺丝速度的情况下导丝辊的轴承做成高速运转轴承，该轴承以很高的转速运行并且要求有长的寿命。这种巨大的负荷一方面导致电力驱动装置内比较高的热能，另一方面引起轴承的发热。因此出现这样的问题，很快便达到并超过轴承的运行温度。特别是装在加热装置区域的轴承很快便冲上了可以承受的极限。其次长丝制造过程的不断发展越来越引起更大的长丝张力，并由于制造速度的提高导致更大的风力损失(Windverlust)。这两种因素产生了对驱动电机功率需求增加的作用。为了能够在长丝在导丝辊外壳上更短的停留时间内传递同样的热量，需要提高导丝辊外壳的表面温度，因此需要提高加热器功率。因此在导丝辊同样的结构空间的情况下明显地提高装置的热负荷。因此本专利技术的目的是，这样地改进开头所述这一类的用来输送、加热和引导运行中的合成长丝的导丝辊，保证热量从轴承和驱动装置区域内迅速和均匀地导出。本专利技术的另一个目的是在结构尺寸保持不变或减小的情况下通过提高装置的功率密度提高导丝辊的功率。这个目的的解决办法由权利要求1的特征得到。本专利技术其他优良的具体结构在从属权利要求中确定。本专利技术的优点是，一方面避免特别是由于装在托架外圆上的加热装置引起的轴承过热，另一方面将电机发出的热能迅速而均匀地传出。通过在通道系统内采用液态冷却介质可以更迅速和更均匀地传出热量。此外冷却介质可以通过通道系统基本上送到导丝辊内的每个要冷却的部位。为了使热量传出均匀地进行，冷却介质最好连续地输入通道系统。为了提高加热装置的效率，按照本专利技术一种优良的具体结构加热装置的支座通过至少局部在支座圆周区域上延伸的通道系统冷却。在按本专利技术的导丝辊的一种特别优选的具体结构中轴承装在支座的空心圆柱形支承部分内，电机装在支座的壳体部分内。支承部分和壳体部分通过一个环形法兰相互连接，并可以通过通道系统冷却。通过导丝辊的这种结构导丝辊外壳可以在整个长度上承载，而不产生明显的弯矩。此外产生一个比较均匀的轴承负荷，而不会导致导丝辊外壳和加热装置之间轴承的过热。通过将轴承和驱动装置分开在两个相互分隔的支座部分内驱动装置和冷却装置之间以及轴承和冷却装置之间可以进行单独的匹配。这些支承部分、壳体部分和法兰既可以通过一个统一的支座也可以通过一个由多个零件拼装成的支座构成。在一种特别优良的具体结构中通道系统基本上沿支承部分的整个长度和壳体部分的整个长度延伸。由此避免了转子轴的发热。这里通道系统的进口和出口做在支座的壳体部分上并和一个泵相连。在一种实施例中转子轴通过两个在得到冷却的支承部分内的滚动轴承支承。在转子轴悬伸的自由端上固定一个导丝辊外壳的轮毂。因此导丝辊外壳和转子轴之间的拆卸部位很容易接近，使得可以方便地更换导丝辊外壳。为了达到轴承圆周区域和电机圆周区域上均匀的冷却效果，在支座的圆周上设置许多基本上沿轴向的通道段，特别有好处。通道段相互连接。因此在支座圆周上得到一个曲折形的通道系统。在按本专利技术的导丝辊的另一个实施例中，通道系统在支座圆周上做成螺旋形。由此达到轴承在圆周方向均匀的温度分布。按照本专利技术的一个优选的具体结构通过相应的积木式结构体系导丝辊的电机和加热器可以在保持体积不变或体积减小的情况下根据需要的功率不同有选择地做成带液体冷却装置或风冷装置。这样可以提供具有很大功率带宽的导丝辊，其外形尺寸和功能参数只有很小的变化。因为为了将导丝辊安装在机器上电机必须穿过机器壁的相应开口，因此法兰连接和朝向机器的开口在导丝辊的整个运行功率范围内可以保持不变。在采用实心的支座时通道系统由封闭的槽或孔构成特别优良。通道系统由蛇形管构成的这种导丝辊结构提供一种非常灵活的冷却系统。但通道系统也可以由孔和蛇形管组合构成。例如在电机周围区域内通道系统可以做成蛇形管。相反在支承部分区域内通道系统可以在支座上做出槽或孔。因此通道系统由两个相互连接的分系统构成。为了使导丝辊的轴承保持在尽可能窄的温度范围内，按本专利技术的导丝辊的这样一种结构特别有利，在这种结构中管道系统连同一个泵和一个热交换器组成一个冷却介质流通的冷却循环回路。这里冷却循环回路可以做成开式或闭式的结构形式。也存在这样的的可能性，通道系统按热管原理制作。其中一种可冷凝的冷却介质在通道系统内流动。在轴承的工作温度低于100℃时可以优选采用水作为冷却介质。这里例如可以通过一个恒温器非常均匀地调节温度，这特别是在轴承周围促使应力的减小。采用油作为冷却介质同样也是有好处的。在采用既可以用在高的也可以用在低的工作温度的这种冷却介质时，通过本专利技术的按权利要求16的特别优选的具体结构可以同时用来润滑轴承。为此通道系统通过一个管道与轴承这样地连接，使冷却介质的一股支流直接流过轴承。这股支流除了起冷却轴承的作用外也起润滑轴承的作用。在按本专利技术的导丝辊的一种特别优良的具体结构中在通道系统和轴承之间的管道内安装一个例如电磁阀形式的定量给油装置，这承担使支流定量的作用。因此可以预先确定润滑油量，从而可以不出现冷却介质的较大损失。为了收集和给系统回输或单独采集从轴承中流出的多余冷却介质，在按本专利技术的一种具体结构中轴承安装在在轴或轮毂和支承部分之间形成的环形空腔内的支承部分内。此环形空腔对外界是流体密封的。然后环形空腔内出现的多余的冷却介质可以优良地通过一个出口从环形空腔中流出。现在借助于几个实施例参照附图对本专利技术的其他优点和特征作较详细的说明。其中表示附图说明图1.通过按本专利技术的导丝辊的第一实施例的一个纵剖面的示意图，图2.通过按本专利技术的导丝辊的另一个实施例的一个纵剖面的示意图，图3.导丝辊的带通道系统的支座的一个示意视图，图4和5.通过按本专利技术的导丝辊的又一个实施例的纵剖面的示意图。图1中示意表示通过一个导丝辊的纵剖面。导丝辊由一个导丝辊外壳2组成，导丝辊外壳2做成罐状并套在轴1上。在轴1悬伸的末端上固定导丝辊外壳2的一个端壁9。为此端壁9具有一个与导丝辊外壳2同心的轮毂6。端壁9的轮毂6被一个孔穿通，这个孔在轮毂6的自由端上锥形加大。在轴1悬伸的末端处做出一个锥体7，它和轮毂6形状相配地相连。带轮毂6的端壁9通过张紧元件8固定压紧在轴1的锥体7上。在轴1的另一个末端处轴1与一电机13相连。电机13驱动轴1，并由此驱动导丝辊外壳2。轴1通过轴承11和12支承在一个位置固定的支座4悬伸的空心圆柱形支承部分3内。支承部分3基本上在整个长度上被导丝辊外壳2所包围，使得在位置固定的支承部分3和可旋转的导丝辊外壳2之间形成一个环形空腔23。在环形空腔23内加热装置22安装在支承部分3的圆周上。加热装置22有一个用来加热旋转着的导丝辊外壳2的装置。支座4在背向支承部分3的一侧具有一个壳体部分5。在支座的壳体部分5内本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来引导、加热和输送长丝的导丝辊，具有一个借助于轴承（１１、１２）可旋转地支承在一个位置固定的、悬伸的空心圆柱形支座（４）上的转动的空心圆柱形导丝辊外壳（２）；一个安装在在导丝辊外壳（２）和支座（４）之间形成的环形空腔（２３）内在支座（４）圆周上的加热装置（２２）；一个与导丝辊外壳（２）同心地安装在支座（４）上的驱动导丝辊外壳（２）的电机（１３）；以及具有一个冷却装置，其特征在于：冷却装置具有一个通道系统（１０），它引导液态冷却介质，并至少部分地在轴承（１１、１２）周围区域和／或电机（１３）周围区域延伸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迪特尔岑克尔，克劳斯里普斯泰因，沃尔特里特，马蒂亚斯奥托，贝恩德艾哈德库默尔特，莱纳尔德福斯，
申请(专利权)人：巴马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]