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Mit Antrieb versehene Förderrolle für Fäden, Garne, Bänder od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Antrieb versehene Förderrolle für Fäden, Garne, Bänder od. dgl. mit im Inneren derselben angeordneter Heizeinrichtung. Unter "Fäden" sind im folgenden Garne, Bänder, Streifen, Folien u. dgl. zu verstehen.
Vorrichtungen zum Erwärmen von Fäden oder Bändern sind an sich bekannt. So wurde z. B. schon vorgeschlagen, die Förderrolle von innen her durch Gas zu beheizen, was jedoch den Nachteil hat, dass die Förderrolle für verschiedene Anwendungszwecke zu grosse Abmessungen aufweist, dass sie nicht mit hohen Geschwindigkeiten laufen kann und dass bei der Ausbildung der Rollenlagerungen und bei der Regelung der Gaszufuhr besondere Problem : auftauchen. Deshalb kann diese Lösung nur dann angewendet werden, wenn viele Fäden oder eine grosse Anzahl von Garnwindungen auf einer grossen langsam umlaufenden Trommel angeordnet werden können. Für kleine und sehr rasch rotierende Transportrollen ist sie dagegen ungeeignet.
Es ist auch bekannt, die Förderrolle durch Radiatorelemente zu erhitzen, welche diese zur Gänze oder teilweise umgeben. Diese Elemtente stellen aber Hindernisse beim Legen der Schlingen um die rasch rotierenden Rollen dar und ausserdem besteht die Gefahr, dass der Faden örtlich überhitzt wird, insbesondere dann, wenn lose Fäserchen oder Schlingen aus dem Fadenkörper vorspringen.
Die Förderrolle kann auch durch im Inneren angeordnete Heizelemente erhitzt werden, die von einer Stromquelle über Schleifringe gespeist werden. Insbesondere diese Schleifringkonstruktion ist es aber, die bei Verschmutzung durch Fasern, Staubteilchen od. dgl. häufig Anlass zu Störungen gibt. In der Praxis sind bisher Mittel zur Verhütung dieser Defekte nicht angewendet worden, da sie relativ kompliziert und kostspielig sind.
Alle oben angeführten Nachteile treten bei der erfindungsgemässen Förderrolle nicht mehr auf, die sich im wesentlichen dadurch kennzeichnet, dass die in an sich bekannter Weise mit Wärmeerzeugung auf Grund von Hysteresisverlusten arbeitende Heizeinrichtung aus einem im Inneren der aus einem elektrisch leitenden bzw. ferromagnetischen Werkstoff bestehenden, napfförmig ausgebildeten Förderrolle angeordneten mehrpoligen ortsfesten Magnet besteht, dessen Pole abwechselnd im entgegengesetzten Sinn gepolt sind.
Es ist schon vorgeschlagen worden, zur Beheizung von Kochtöpfen, Kochplatten od. dgl. an Stelle der üblichen Wärmequellen eine mit Magneten versehene rotierende Scheibe anzuordnen, um die so entstehenden Wirbelströme auszunützen.
Dieser umständliche Weg, eine Kochplatte zu erhitzen, ist wegen der Störanfälligkeit praktisch kaum in Betracht zu ziehen und dürfte wegen des schlechten Wirkungsgrades auch unwirtschaftlich sein.
Bei dem der Erfindung zugrunde gelegten Problem, eine Antriebsförderrolle zu beheizen, herrschen ganz andere Verhältnisse vor, denn es ist mit der Schwierigkeit zu kämpfen gewesen, die räumlich begrenzte und auch nicht unbedingt leicht zugängliche Rolle auf eine Weise zu erwärmen, die den übrigen Betrieb nicht stört und ausserdem besonders betriebssicher ist. Es ist ein absolut neuer und besonders vorteilhafter Lösungsgedanke, den bereits vorhandenen Antrieb der Rolle für deren Erwärmung auszunützen.
Obwohl es für die Entwicklung der benötigten Wärme prinzipiell genügt, dass die Förderrolle und das magnetische Feld gegeneinander bewegt werden, wobei es natürlich auch möglich ist, dass sich das magnetische Feld selbst bewegt, hat es sich in vielen Fällen als einfachste Lösung erwiesen, wenn das magnetische Feld in bezug auf das Maschinengestell in Ruhe bleibt. Ein solches magnetisches Feld kann nämlich auf besonders einfache Weise ohne Verwendung bewegter Teile erzeugt werden. Es ist auch möglich, die Magnete ausserhalb der Förderrolle anzuordnen, doch erschwert dies das Herumschlingen des Fadens um die Rolle.
Damit die Temperatur der Rollenoberfläche innerhalb gewisser Grenzen geregelt werden kann und um mehrere Förderrollen auf die gleiche Temperatur einregeln zu können, ist gemäss der Erfindung der Abstand zwischen den Magnetpolen und dem Metallteil der Förderrolle einstellbar. Dieser Abstand ist nämlich einer derjenigen Faktoren, welche die Umwandlung der kinetischen Energie in Wärme beeinflussen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Förderrolle eine zylindrische Innenauskleidung aus elektrolytisch reinem Kupfer und radial gerichtete Magnetpole.
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Wenn es z. 13. erforderlich ist, dass die Heizkapazität der Vorrichtung während des Betriebes kontinuierlich verändert werden kann, ist es nicht ausreichend, eine Ausführungsform nur mit permanenten Magneten zu verwenden, bei welcher erforderlichenfalls der Abstand der Magnetpole von dem Magnetfeld der Förderrolle verändert werden kann.
In solchen Fällen ist es gemäss der Erfindung vorteilhaft, eine Bauart zu verwenden, bei welcher der Elektromagnet an eine regelbare Stromquelle angeschlossen ist. Die Stromquelle und die Regelvorrichtung, die dabei angewendet wird, können beliebig gestaltet sein und sind an sich bekannt.
Schliesslich hat sich die Erfindung bei Streckzwirnmaschinen zum Warmstrecken von fadenartigen linearen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten als besonders bedeutungsvoll herausgestellt.
Bei einer solchen Maschine wird die Streckrolle als Förderrolle gemäss der oben beschriebenen Bauart ausgebildet.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch veranschaulicht. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine gemäss der Erfindung ausgebildete Förderrolle und Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
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wird durch die Welle 2 eines Synchronmotors 3 angetrieben, die an ihrem freien Ende 4 konisch ausgebildet ist und in einem mit Gewinde versehenen Wellenstummel endet. Die Streckro11e 1 ist so ausgebildet, dass sie mit ihrer konischen Nabe 6 auf das konische Wellenende 4 passt, gegen das sie durch die Mutter 5, die auf dem Gewindestummel der Welle sitzt, gepresst wird. Zwischen dem konischen Wellenabschnitt und der Bohrung der Streckrolle 1 ist eine dünne Zwischenlage 7 aus wärmeisolierendem festem Material angeordnet.
Die Streckrolle 1 besitzt eine solche Form, dass die Mutter 5 sich unterhalb der Stirnfläche befindet.
Am Ende der zylindrischen Aussenfläche der Streckrolle ist ein Flansch 8 vorgesehen, der dazu dient, ein Abrutschen der Garnscblingen von der Rolle in Richtung gegen den Motor zu verhindern. Ein die Welle 2 umgebendes Rohr 10 ist am ortsfesten Gehäuse des Elektromotors mit Hilfe des Flansches 9 und mehrerer versenkter Kopfschraube 11 befestigt. An einem verstärkten Abschnitt 12 des Rohres 10 sind vier Längsschlitze angebracht, in welchen vier Dauermagnete 13 sitzen bzw. eingekittet sind.
Im Inneren der Streckrolle 1 ist eine Auskleidung 14 aus elektrolytisch reinem Kupfer angebracht, die eine Dicke von 2 mm besitzen kann. Der Abstand zwischen dieser Auskleidung und den Magnetpolen beträgt z. B. 0,2mm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mit Antrieb versehene Förderrolle für Fäden, Garne, Bänder od. dgl. mit im Inneren derselben angeordneter Heizeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die in an sich bekannter Weise mit Wärmeerzeugung auf Grund von Hysteresisverlusten arbeitende Heizeinrichtung aus einem im Innern der aus einem elektrisch leitenden bzw. ferromagnetischen Werkstoff bestehenden, napfförmig ausgebildeten Förderrolle (1) angeordneten mehrpoligen ortsfesten Magnet (13) besteht, dessen Pole abwechselnd im entgegengesetzten Sinn gepolt sind.
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Driven conveyor roller for threads, yarns, tapes or the like.
The invention relates to a drive roller for threads, yarns, tapes or the like with a heating device arranged inside the same. "Threads" are in the following yarns, ribbons, strips, foils and the like. like. To understand.
Devices for heating threads or tapes are known per se. So was z. B. already proposed to heat the conveyor roller from the inside by gas, but this has the disadvantage that the conveyor roller has too large dimensions for various purposes, that it cannot run at high speeds and that in the formation of the roller bearings and in the Regulating the gas supply particular problem: emerge. Therefore, this solution can only be used if many threads or a large number of twine turns can be arranged on a large, slowly rotating drum. However, it is unsuitable for small and very rapidly rotating transport rollers.
It is also known to heat the conveyor roller by radiator elements which surround it in whole or in part. However, these elements represent obstacles when laying the loops around the rapidly rotating rollers and there is also the risk that the thread will be locally overheated, especially if loose fibers or loops protrude from the thread body.
The conveyor roller can also be heated by heating elements arranged inside, which are fed by a power source via slip rings. In particular, however, it is this slip ring construction that often gives rise to malfunctions when it is soiled by fibers, dust particles or the like. In practice, means for preventing these defects have not been used because they are relatively complicated and expensive.
All of the above-mentioned disadvantages no longer occur with the conveyor roller according to the invention, which is essentially characterized by the fact that the heating device, which works in a manner known per se with heat generation due to hysteresis losses, consists of an inside which consists of an electrically conductive or ferromagnetic material, Cup-shaped conveyor roller arranged multi-pole stationary magnet, the poles of which are alternately polarized in opposite directions.
It has already been proposed to heat cooking pots, hotplates or the like, instead of the usual heat sources, to arrange a rotating disk provided with magnets in order to utilize the eddy currents thus generated.
This cumbersome way of heating a hotplate can hardly be taken into consideration because of its susceptibility to failure and should also be uneconomical because of its poor efficiency.
In the case of the problem on which the invention is based, namely to heat a drive conveyor roller, completely different conditions prevail, because the difficulty has been struggled with heating the spatially limited and also not necessarily easily accessible roller in a way that the rest of the operation is not disturbs and is also particularly reliable. It is an absolutely new and particularly advantageous solution idea to use the existing drive of the roller to heat it.
Although in principle it is sufficient for the development of the required heat that the conveyor roller and the magnetic field are moved against each other, whereby it is of course also possible for the magnetic field to move itself, it has proven to be the simplest solution in many cases if that magnetic field with respect to the machine frame remains at rest. Such a magnetic field can namely be generated in a particularly simple manner without the use of moving parts. It is also possible to arrange the magnets outside the conveyor roller, but this makes it difficult for the thread to loop around the roller.
So that the temperature of the roller surface can be regulated within certain limits and in order to be able to regulate several conveyor rollers to the same temperature, the distance between the magnetic poles and the metal part of the conveyor roller can be adjusted according to the invention. This distance is one of the factors that influence the conversion of kinetic energy into heat.
In a preferred embodiment, the conveyor roller has a cylindrical inner lining made of electrolytically pure copper and radially directed magnetic poles.
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If it is z. 13. it is necessary that the heating capacity of the device can be changed continuously during operation, it is not sufficient to use an embodiment with only permanent magnets in which, if necessary, the distance between the magnetic poles and the magnetic field of the conveyor roller can be changed.
In such cases it is advantageous according to the invention to use a design in which the electromagnet is connected to a controllable current source. The power source and the control device that is used can be designed as desired and are known per se.
Finally, the invention has proven to be particularly important in draw-twisting machines for hot drawing of thread-like linear polymerization or polycondensation products.
In such a machine, the stretching roller is designed as a conveyor roller according to the type described above.
In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated schematically using an exemplary embodiment. 1 is a longitudinal section through a conveyor roller designed according to the invention and FIG. 2 is a section along the line II-II of FIG. 1.
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is driven by the shaft 2 of a synchronous motor 3, which is conical at its free end 4 and ends in a threaded shaft stub. The stretching tube 1 is designed so that it fits with its conical hub 6 on the conical shaft end 4, against which it is pressed by the nut 5, which sits on the threaded stub of the shaft. A thin intermediate layer 7 of heat-insulating solid material is arranged between the conical shaft section and the bore of the stretching roller 1.
The stretch roller 1 has a shape such that the nut 5 is located below the end face.
At the end of the cylindrical outer surface of the stretch roller, a flange 8 is provided, which serves to prevent the Garnscblingen from slipping off the roller in the direction of the motor. A tube 10 surrounding the shaft 2 is attached to the stationary housing of the electric motor with the aid of the flange 9 and a plurality of countersunk head screws 11. On a reinforced section 12 of the tube 10, four longitudinal slots are attached, in which four permanent magnets 13 sit or are cemented.
A lining 14 made of electrolytically pure copper, which can have a thickness of 2 mm, is fitted inside the stretching roller 1. The distance between this lining and the magnetic poles is z. B. 0.2mm.
PATENT CLAIMS:
1. Provided with a drive conveyor roller for threads, yarns, tapes or the like. With heating device arranged inside the same, characterized in that the heating device operating in a manner known per se with heat generation due to hysteresis losses consists of an electrically conductive heating device inside or ferromagnetic material, cup-shaped conveyor roller (1) arranged multi-pole stationary magnet (13) whose poles are alternately polarized in opposite directions.