CH710793B1 - Godet unit with a cylindrical heatable godet jacket. - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Galetteneinheit (1) mit einem zylindrischen beheizbaren Galettenmantel (2) aus einem ferromagnetischen und elektrisch leitfähigen Material, der eine Dicke (D) und eine Aussenumfangsfläche (21) zum Heizen und Führen mindestens eines Fadens (14) oder Bandes (15) aufweist und einen Innenraum (22) umgibt, in dem zentrisch eine rotierbare Antriebswelle (5) angeordnet ist, an der der Galettenmantel (2) mit einer äusseren Stirnseite (7) befestigt ist, und mit einer feststehenden kernlosen Induktionsspulenanordnung (3) zwischen der Antriebswelle (5) und dem Galettenmantel (2) auf einem Spulenträger (4), wobei der Spulenträger (4) aus nicht elektrisch leitfähigem und nicht ferromagnetischem Material besteht, vorzugsweise aus Glas, und konzentrisch zu der Antriebswelle (5) und dem Galettenmantel (2) angeordnet ist und wobei im Innenraum (22) des Galettenmantels (2) kein ferromagnetisches Material vorhanden ist, mit Ausnahme einer gegebenenfalls ferromagnetischen Antriebswelle (5).The invention relates to a godet unit (1) with a cylindrical, heatable godet casing (2) made of a ferromagnetic and electrically conductive material, which has a thickness (D) and an outer peripheral surface (21) for heating and guiding at least one thread (14) or ribbon ( 15) and surrounds an interior (22) in which a rotatable drive shaft (5) is arranged centrally, on which the godet casing (2) is fastened with an outer end face (7), and with a fixed coreless induction coil arrangement (3) between the drive shaft (5) and the godet casing (2) on a coil support (4), the coil support (4) being made of non-electrically conductive and non-ferromagnetic material, preferably glass, and concentric with the drive shaft (5) and the godet casing ( 2) is arranged and wherein there is no ferromagnetic material in the interior (22) of the godet casing (2), with the exception of a ferr electromagnetic drive shaft (5).

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Galetteneinheit mit einem zylindrischen Galettenmantel, der mittels einer feststehenden Induktionsspulenanordnung beheizbar ist. Beheizbare Galetten werden in der Textilindustrie zum Heizen und Führen von mindestens einem Faden oder Band benutzt. Typischerweise rotieren Galettenmantel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von bis zu 8000 Metern pro Minute [m/min]. Es sind im Stand der Technik verschiedene Systeme zur Beheizung von Galettenmänteln bekannt, wobei einerseits eine Beheizung von aussen erfolgen kann, andererseits aber bevorzugt eine Beheizung durch Mittel im Inneren des Galettenmantels erfolgt. Die DE 19 540 905 A1 beschreibt eine solche Anordnung, bei der eine feststehende Induktionsspule im Inneren eines Galettenmantels elektrische Ströme im Galettenmantel induzieren kann, die den Galettenmantel aufheizen. Die Anordnung, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, beschreibt auch, wie Temperaturmesswerte aus dem rotierenden Galettenmantel nach aussen zu einer feststehenden Anordnung übertragen werden können.Description: The present invention relates to a godet unit with a cylindrical godet casing which can be heated by means of a fixed induction coil arrangement. Heated godets are used in the textile industry for heating and guiding at least one thread or band. Typically, godet shells rotate at a peripheral speed of up to 8000 meters per minute [m / min]. Various systems for heating godet casings are known in the prior art, heating on the one hand being possible from the outside, but on the other hand preferably heating by means in the interior of the godet casing. DE 19 540 905 A1 describes such an arrangement in which a fixed induction coil in the interior of a godet casing can induce electrical currents in the godet casing which heat up the godet casing. The arrangement on which the present invention is based also describes how temperature measured values can be transmitted outwards from the rotating godet jacket to a fixed arrangement.

[0002] Es gibt zahlreiche weitere Ausführungsformen für die induktive Beheizung eines Galettenmantels durch im Inneren des Galettenmantels angeordnete Induktionsspulen. Allen ist gemeinsam, dass bisher ferromagnetische Materialien, vorzugsweise in Form von lamellierten Blechen oder Ferrite, eingesetzt werden, um den Magnetfluss der Induktionsspule möglichst vollständig in den Galettenmantel zu leiten. Dies erfordert einen erheblichen Materialaufwand und macht die induktive Heizanordnung relativ schwer und teuer. Dies wurde aber bisher für erforderlich angesehen, um eine Auf heizung der Antriebswelle und anderer Bauteile der Galettenanordnung zu vermeiden und um die Beheizung des Galettenmantels möglichst effektiv zu gestalten.There are numerous other embodiments for the inductive heating of a godet jacket by means of induction coils arranged inside the godet jacket. All have in common that hitherto ferromagnetic materials, preferably in the form of laminated sheets or ferrites, have been used in order to conduct the magnetic flux of the induction coil as completely as possible into the godet casing. This requires a considerable amount of material and makes the inductive heating arrangement relatively heavy and expensive. However, this was previously considered necessary in order to avoid heating the drive shaft and other components of the godet arrangement and to make the heating of the godet jacket as effective as possible.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine induktive Heizanordnung im Inneren eines Galettenmantels leichter und kostengünstiger zu gestalten, ohne die Verluste signifikant zu erhöhen.The object of the present invention is to make an inductive heating arrangement inside a godet jacket lighter and less expensive without significantly increasing the losses.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Galetteneinheit gemäss dem unabhängigen Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen, die einzeln oder in technisch sinnvoller Weise kombiniert Anwendung finden können, sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.A godet unit according to independent claim 1 serves to solve this problem. Advantageous refinements, which can be used individually or in a technically meaningful manner, are described in the dependent claims.

[0005] Eine erfindungsgemässe Galetteneinheit ist eine Galetteneinheit gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1.[0005] A godet unit according to the invention is a godet unit according to the features of claim 1.

[0006] Im Innenraum befindet sich kein ferromagnetisches Material mit Ausnahme der Antriebswelle, welche ferromagnetisch sein kann.In the interior there is no ferromagnetic material with the exception of the drive shaft, which can be ferromagnetic.

[0007] Die Spulenanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine sogenannte «kernlose» oder «eisenlose» Anordnung, was bedeutet, dass es keine die Magnetfelder im Inneren des Galettenmantels leitenden Einbauten gibt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass das Weglassen der Magnetfeld leitenden Einbauten nicht zu einer gravierenden Vergrösserung der Verluste und auch nicht zu einer massiven Aufheizung anderer Strukturteile als des Galettenmantels führt. Tatsächlich kann gemäss der Erfindung ein Spulenträger beispielsweise aus Kunststoff eingesetzt werden, wodurch die gesamte Induktionsspulenanordnung bedeutend weniger Gewicht aufweist als nach dem Stand der Technik. Überraschenderweise hat sich aber auch Glas als geeignetes Material herausgestellt. Glasrohre lassen sich kostengünstig herstellen und sind viel temperaturbeständiger als die meisten Kunststoffteile, sodass Glas auch bei sehr hohen Temperaturen im Inneren der Galette eingesetzt werden kann. Vorteilhafterweise werden Glassorten eingesetzt, die speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen von z. B. 100 bis 200 oder sogar 300 °C entwickelt wurden. Glas wurde bisher nicht als Material für Bauteile im Inneren von Galetten in Betracht gezogen, da der Fachmann die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Glastür hinderlich hielt. Der Spulenträger ist aber tatsächlich nur an einer Seite fixiert oder kann elastisch eingespannt werden, sodass ersieh in axialer Richtung unabhängig von den anderen Bauteilen dehnen kann. Der Spulenträger braucht auch nur die Spule zu tragen, da diese gut ausgewuchtet ist, sodass sich selbst bei hohen Drehzahlen keine zusätzlichen Belastungen für ein Glasrohr ergeben. Ausserdem sind die Kosten eines im Wesentlichen zylindrischen Spulenträgers aus Glas erheblich geringer als die Material- und Montagekosten bei Verwendung von lamellierten Trafoblechen. Es zeigt sich, dass ohne die Verwendung von Magnetfeld leitenden Einrichtungen sogar eine sehr gleichmässige induktive Auf heizung des Galettenmantels erreicht werden kann. Bevorzugt wird gemäss der vorliegenden Erfindung eine Induktionsspulenanordnung eingesetzt, die mindestens eine konzentrisch um die Antriebswelle verlaufende Spule aufweist, die mit einer Wechselstromquelle vorgebbarer Frequenz und/oder Stromstärke verbindbar ist.The coil arrangement according to the present invention is a so-called "coreless" or "ironless" arrangement, which means that there are no internals that conduct the magnetic fields inside the godet jacket. Surprisingly, it has been shown that the omission of the magnetic field-conducting internals does not lead to a serious increase in the losses and also does not lead to a massive heating up of structural parts other than the godet casing. In fact, according to the invention, a coil carrier made of plastic, for example, can be used, as a result of which the entire induction coil arrangement has significantly less weight than according to the prior art. Surprisingly, glass has also proven to be a suitable material. Glass tubes can be manufactured inexpensively and are much more temperature-resistant than most plastic parts, so that glass can also be used inside the godet at very high temperatures. Advantageously, types of glass are used which are specially designed for use at high temperatures, e.g. B. 100 to 200 or even 300 ° C were developed. Glass has not previously been considered as a material for components in the interior of godets, since the person skilled in the art considered the different thermal expansion coefficients of metal and glass door to be a hindrance. However, the coil carrier is actually only fixed on one side or can be clamped elastically so that it can stretch in the axial direction independently of the other components. The bobbin only needs to carry the bobbin because it is well balanced so that there is no additional stress on a glass tube even at high speeds. In addition, the cost of an essentially cylindrical coil holder made of glass is considerably lower than the material and assembly costs when using laminated transformer sheets. It turns out that without the use of magnetic field conducting devices, a very uniform inductive heating of the godet jacket can be achieved. According to the present invention, an induction coil arrangement is preferably used which has at least one coil which extends concentrically around the drive shaft and which can be connected to an alternating current source of a predeterminable frequency and / or current intensity.

[0008] Die prinzipielle Anordnung einer Zylinderspule und deren Versorgung aus einer Wechselstromquelle sind im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt. Das Weglassen ferromagnetischer Spulenkerne führt zwar zu einer etwas geringeren Induktivität, was aber durch geeignete Modifikation der Wechselstromquelle oder durch eine Erhöhung der Frequenz ausgeglichen werden kann. Die vorliegende Erfindung erfordert daher nur geringfügige Änderungen an bekannten Stromversorgungs- und Steuereinrichtungen.The basic arrangement of a solenoid and its supply from an AC power source are known in principle from the prior art. The omission of ferromagnetic coil cores leads to a somewhat lower inductance, but this can be compensated for by suitable modification of the alternating current source or by increasing the frequency. The present invention therefore requires only minor changes to known power supply and control devices.

[0009] Besonders gering können die Verluste gehalten werden, wenn die Induktionsspulenanordnung mit einem äusseren Ringspalt von dem Galettenmantel beabstandet ist, der deutlich kleiner ist als ein innerer Ringspalt, mit dem die Induktionsspulenanordnung von der Antriebswelle beabstandet ist. Die Magnetfelddichte im Inneren der Spule wird dadurch relativ gering, während sich das äussere Magnetfeld der Spulenanordnung im Galettenmantel konzentriert. Bevorzugt ist der innere Ringspalt mindestens doppelt so gross, insbesondere mehr als fünfmal so gross, wie der äussere Ringspalt.The losses can be kept particularly low if the induction coil arrangement is spaced apart from the godet casing with an outer annular gap which is significantly smaller than an inner annular gap with which the induction coil arrangement is spaced apart from the drive shaft. As a result, the magnetic field density inside the coil becomes relatively low, while the outer magnetic field of the coil arrangement is concentrated in the godet jacket. The inner annular gap is preferably at least twice as large, in particular more than five times as large as the outer annular gap.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebswelle zumindest im Innenraum des Galettenmantels einen elektrisch leitenden Überzug auf, insbesondere aus Aluminium.In a preferred embodiment of the invention, the drive shaft has an electrically conductive coating, in particular made of aluminum, at least in the interior of the godet casing.

CH 710 793 B1 [0011] Dies kann beispielsweise durch das Anbringen eines Aluminiumrohrs mit einer Dicke von 0,1-3 mm erfolgen, welches über die Antriebswelle geschoben wird. Da die Antriebswelle im Allgemeinen aus elektrisch leitfähigem Material, insbesondere sogar aus ferromagnetischem Material besteht, würde das Magnetfeld im Inneren der Spulenanordnung auch Ströme in der Antriebswelle erzeugen und diese auf heizen. Das wäre zwar wegen der Grösse des inneren Ringspalts nur in geringem Masse der Fall, ist jedoch trotzdem unerwünscht. Ein elektrisch gut leitender Überzug, wie er beispielsweise durch ein Aluminiumrohr oder ein Kupferrohr erreicht werden kann, bildet wegen des geringen elektrischen Widerstands oberflächliche Wirbelströme aus, die dem sie erzeugenden Magnetfeld entgegenwirken und dieses damit quasi aus dem Bereich der Antriebswelle verdrängen. Zwar wärmt sich die Oberfläche dabei auf, jedoch in weit geringerem Masse als sich sonst die gesamte Antriebswelle aufheizen würde.CH 710 793 B1 This can be done, for example, by attaching an aluminum tube with a thickness of 0.1-3 mm, which is pushed over the drive shaft. Since the drive shaft generally consists of electrically conductive material, in particular even of ferromagnetic material, the magnetic field inside the coil arrangement would also generate currents in the drive shaft and heat it up. Although this would only be the case to a small extent because of the size of the inner annular gap, it is nevertheless undesirable. An electrically highly conductive coating, such as can be achieved, for example, by an aluminum tube or a copper tube, forms superficial eddy currents due to the low electrical resistance, which counteract the magnetic field that generates it and thus virtually displace it from the area of the drive shaft. The surface warms up, but to a much lesser extent than the entire drive shaft would otherwise heat up.

[0012] Die Spulenanordnung ist, um ihre Aufgabe erfüllen zu können, so gestaltet, dass ein in der oder den Spule(n) fliessender Wechselstrom ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches in den Galettenmantel eindringt und dort elektrische Ströme induziert, die den Galettenmantel aufheizen.In order to be able to fulfill its task, the coil arrangement is designed in such a way that an alternating current flowing in the coil (s) generates an alternating magnetic field which penetrates into the godet jacket and induces electrical currents there which heat up the godet jacket.

[0013] Prinzipiell können alle für diesen Zweck bekannten Spulenanordnungen erfindungsgemäss auch ohne ferromagnetisches Material im Inneren des Galettenmantels verwendet werden, jedoch sind besonders eine Zylinderspule oder mehrere hintereinander angeordnete Zylinderspulen für diesen Zweck geeignet.In principle, all coil arrangements known for this purpose can also be used according to the invention without ferromagnetic material in the interior of the godet casing, but one solenoid or a plurality of solenoids arranged one behind the other are particularly suitable for this purpose.

[0014] Aufgrund der leichteren Ausführung des Spulenträgers eignet sich die vorliegende Erfindung auch für besonders lange Galetten, mit einer axialen Länge von bis zu 1500 mm oder sogar darüber. Auch bezüglich des Aussendurchmessers setzt die Spulenanordnung keine Grenzen, sodass durchaus Aussendurchmesser bis 500 mm und darüber erreicht werden können.Due to the lighter design of the coil carrier, the present invention is also suitable for particularly long godets, with an axial length of up to 1500 mm or even above. The coil arrangement also sets no limits with regard to the outside diameter, so that outside diameters of up to 500 mm and above can be achieved.

[0015] Wie prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, kann auch bei der vorliegenden Erfindung eine Temperaturregelung durch Messung der Temperatur im Galettenmantel mittels mindestens eines Temperatursensors erfolgen, wobei dieser mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der Wechselstromquelle der Induktionsspulenanordnung verbunden ist.As is known in principle from the prior art, temperature control can also be carried out in the present invention by measuring the temperature in the godet jacket by means of at least one temperature sensor, which is connected to a control device for controlling the AC source of the induction coil arrangement.

[0016] Es sei noch erwähnt, dass in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die äussere Stirnseite der Galette, die den Galettenmantel mit der Antriebswelle verbindet, aus ferromagnetischem Material besteht. Hierdurch wird auch die Nabe vorteilhafterweise beheizt. Gleichzeitig verhindert dies, dass magnetische Streufelder ausserhalb der Galettenanordnung auftreten.It should also be mentioned that in a preferred embodiment of the invention, the outer end face of the godet, which connects the godet casing to the drive shaft, consists of ferromagnetic material. This also advantageously heats the hub. At the same time, this prevents magnetic stray fields from occurring outside the godet arrangement.

[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, wird im Folgenden schematisch anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention, to which the invention is not limited, is explained schematically below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Galetteneinheit,1 shows a schematic longitudinal section through a godet unit according to the invention,

Fig. 2: einen Querschnitt entlang der Line ll-ll durch Fig. 1,2 shows a cross section along the line II-II through Fig. 1,

Fig. 3: einen typischen Magnetfeldverlauf in einer Galettenanordnung nach Fig. 1,3: a typical magnetic field profile in a godet arrangement according to FIG. 1,

Fig. 4: die typischen Wirbelströme in einer erfindungsgemässen Galettenanordnung gemäss Fig. 2, und4: the typical eddy currents in an inventive godet arrangement according to FIG. 2, and

Fig. 5: eine Befestigung eines Glasrohres als Spulenträger.5: an attachment of a glass tube as a coil carrier.

[0018] Die Fig. 1 und 2 zeigen im Längsschnitt bzw. im Querschnitt in einer teilweise schematischen Anordnung eine erfindungsgemässe Galettenanordnung 1 mit einem Galettenmantel 2 mit einer Dicke D. Der Galettenmantel 2 ist an einer äusseren Stirnseite 7 mit einer Antriebswelle 5 verbunden, die konzentrisch in dem Innenraum 22 des Galettenmantels 2 verläuft. Die Antriebswelle 5 ist von einem Aluminiumrohr 6 zumindest innerhalb des Innenraums 22 umgeben, wobei das Aluminiumrohr 6 eine Schichtdicke d von 0.1-3 mm aufweist. Ebenfalls konzentrisch zum Mantel 2 ist im Innenraum 22 ein Spulenträger 4, vorzugsweise ein Glasrohr, angeordnet, der eine zylindrische Induktionsspulenanordnung 3, insbesondere in Form einer durchgehenden Zylinderspule, trägt. Die Induktionsspulenanordnung 3 ist durch einen äusseren Ringspalt R2 vom Galettenmantel 2 beabstandet und durch einen inneren Ringspalt R1 von der Antriebswelle 5. Die Ausdehnung des Spulenträgers 4 und die Dicke des Aluminiumrohrs 6 werden dabei für die Grösse des inneren Ringspalts R1 mitgerechnet. Wichtig ist, dass der Spulenträger 4 nicht aus ferromagnetischem Material besteht und nicht elektrisch leitend ist und der Innenraum 22 auch sonst keine ferromagnetischen Materialien enthält. Eine Ausnahme bildet ggf. die Antriebswelle1 and 2 show in longitudinal section or in cross section in a partially schematic arrangement an inventive godet arrangement 1 with a godet jacket 2 with a thickness D. The godet jacket 2 is connected on an outer end face 7 to a drive shaft 5 which runs concentrically in the interior 22 of the godet casing 2. The drive shaft 5 is surrounded by an aluminum tube 6 at least inside the interior 22, the aluminum tube 6 having a layer thickness d of 0.1-3 mm. Also arranged concentrically to the jacket 2 in the interior 22 is a coil carrier 4, preferably a glass tube, which carries a cylindrical induction coil arrangement 3, in particular in the form of a continuous cylindrical coil. The induction coil arrangement 3 is spaced apart from the godet casing 2 by an outer annular gap R2 and from the drive shaft 5 by an inner annular gap R1. The extent of the coil carrier 4 and the thickness of the aluminum tube 6 are also included in the size of the inner annular gap R1. It is important that the coil carrier 4 is not made of ferromagnetic material and is not electrically conductive and that the interior 22 also contains no ferromagnetic materials. The drive shaft may be an exception

5. Es handelt sich daher praktisch um eine kernlose oder eisenlose Spulenanordnung. Die Stromversorgung der Induktionsspule 3 erfolgt über eine Stromzuführung 8, die von einer Wechselstromquelle 9 versorgt wird. Wenn eine Regelung der Temperatur des Galettenmantels 2 gewünscht wird, was meistens der Fall ist, können aus dem Stand der Technik bekannte Regelungen eingesetzt werden. Dazu kann beispielsweise mindestens ein Temperatursensor 10 im Galettenmantel 2 angeordnet sein, der über eine berührungslose Signalübertragung 11 mit einer Regeleinrichtung 12 verbunden ist, die die Wechselstromquelle 9 regelt. Die Signalleitung 11 kann, da sie Messwerte von einer rotierenden Einrichtung übertragen muss, entweder durch die Antriebsachse verlaufen und zu Schleifkontakten geführt werden oder es kann eine drahtlose Verbindung benutzt werden. Die gesamte Galetteneinheit 1 ist typischerweise an einer Tragstruktur 13 befestigt. Dabei kann die Antriebswelle 5 in einer geeigneten Lagerung 14 rotierbar befestigt sein, während der Spulenträger 4 einseitig ortsfest an der Tragstruktur 13 angebracht ist. Durch das verringerte Gewicht und den einfacheren Aufbau des5. It is therefore practically a coreless or ironless coil arrangement. The induction coil 3 is supplied with power via a power supply 8 which is supplied by an AC power source 9. If regulation of the temperature of the godet casing 2 is desired, which is usually the case, regulations known from the prior art can be used. For this purpose, for example, at least one temperature sensor 10 can be arranged in the godet casing 2, which is connected via a contactless signal transmission 11 to a control device 12 which controls the AC power source 9. The signal line 11, since it has to transmit measured values from a rotating device, can either run through the drive axis and be guided to sliding contacts, or a wireless connection can be used. The entire godet unit 1 is typically attached to a support structure 13. In this case, the drive shaft 5 can be rotatably fastened in a suitable bearing 14, while the coil carrier 4 is fixed on one side on the support structure 13. Due to the reduced weight and the simpler construction of the

CH 710 793 B1CH 710 793 B1

Spulenträgers 4 und der Induktionsspulenanordnung 3 eignet sich die vorliegende Erfindung auch für Galetteneinheiten 1 mit einer grossen axialen Länge L, von beispielsweise 1500 mm oder mehr und für kleine oder grosse Aussendurchmesser A, bis zu einer Grössenordnung von 500 mm und darüber. Der Galettenmantel 2 weist eine Aussenumfangsfläche 21 auf, die zum Heizen und Führen mindestens eines Fadens 15 oder Bandes 16 geeignet ist. Sehr häufig werden an einem Galettenmantel 2 auch mehrere Fäden und/oder ein Faden in mehrfacher Umschlingung geführt.Coil carrier 4 and the induction coil arrangement 3, the present invention is also suitable for godet units 1 with a large axial length L, for example 1500 mm or more and for small or large outside diameters A, up to an order of magnitude of 500 mm and above. The godet casing 2 has an outer peripheral surface 21 which is suitable for heating and guiding at least one thread 15 or band 16. Very often, several threads and / or one thread are guided in multiple wraps on a godet casing 2.

[0019] Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen die magnetischen und elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemässen Galetteneinheit 1. Im Prinzip bildet sich um eine zylindrische Induktionsspulenanordnung 3 ein typisches inneres und äusseres Magnetfeld aus, wobei dieses Magnetfeld jedoch aussen im Galettenmantel 2 konzentriert wird, während es innen durch die Wirkung des Aluminiumrohrs 6 grösstenteils aus der Antriebswelle 5 verdrängt wird. Dies führt zu den in der Fig. 4 durch Ringe und Pfeile angedeuteten Stromflüssen II im Aluminiumrohr 6, 12 im Galettenmantel 2, 13 in der Induktionsspulenanordnung 3, die natürlich mit wechselndem Magnetfeld jeweils ebenfalls ihre Richtung wechseln. Ein in der Induktionsspule 3 fliessender Strom 13 erzeugt einen in Gegenrichtung fliessenden Ringstrom 12 im Galettenmantel 2 und einen kleinen ebenfalls in Gegenrichtung fliessenden Strom II im Aluminiumrohr 4. Zu einem ganz überwiegenden Teil kann die Energie des Magnetfelds daher dazu genutzt werden, den Galettenmantel 2 aufzuheizen.3 and 4 illustrate the magnetic and electrical properties of the godet unit 1 according to the invention. In principle, a typical inner and outer magnetic field forms around a cylindrical induction coil arrangement 3, but this magnetic field is concentrated on the outside in the godet jacket 2 while it is is largely displaced from the drive shaft 5 inside by the action of the aluminum tube 6. This leads to the current flows II in the aluminum tube 6, 12 in the godet jacket 2, 13 in the induction coil arrangement 3, indicated by rings and arrows in FIG. 4, which of course also change direction with a changing magnetic field. A current 13 flowing in the induction coil 3 generates a ring current 12 flowing in the opposite direction in the godet jacket 2 and a small current II also flowing in the opposite direction in the aluminum tube 4. To a very large extent, the energy of the magnetic field can therefore be used to heat the godet jacket 2 .

[0020] Eine bevorzugte Möglichkeit zur Befestigung eines Glasrohres als Spulenträger 4 ist in Fig. 5 dargestellt und besteht darin, das Glasrohr 4 mit Zugankern 17 zwischen der Tragstruktur 13 und einer der Tragstruktur 13 axial gegenüber liegenden Flanschplatte 18 zu befestigen. Die Längendehnung des Glasrohres kann zum einen durch die Längendehnung der Zuganker 17 und durch eine Einbettung eines Endes des Glasrohres 4 in einer mit wärmebeständigem Silikon ausgekleideten Nut 19 oder einem zentrischen Sitz auf der Flanschseite ausgeglichen werden. Diese Art der Halterung stellt auch gleichzeitig die Zentrierung sicher, das Silikon Durchmesserunterschiede bei thermischen Dehnungen ausgleichen kann. Vorteilhafterweise werden die von Muttern 20 gehaltenen und gespannten Zuganker 17 ebenfalls aus elektrisch und magnetisch nicht leitendem Material hergestellt.A preferred way of attaching a glass tube as a coil carrier 4 is shown in Fig. 5 and consists in attaching the glass tube 4 with tie rods 17 between the support structure 13 and one of the support structure 13 axially opposite flange plate 18. The elongation of the glass tube can be compensated for on the one hand by the elongation of the tie rods 17 and by embedding one end of the glass tube 4 in a groove 19 lined with heat-resistant silicone or a central seat on the flange side. This type of holder also ensures centering, which can compensate for silicone diameter differences in thermal expansions. Advantageously, the tie rods 17 held and tensioned by nuts 20 are also made of electrically and magnetically non-conductive material.

[0021] Die vorliegende Erfindung eignet sich daher als Ersatzfür bisher verwendete induktive Galettenheizungen mit Magnetfeld leitenden Einbauten im Inneren des Galettenmantels. Spulenträger aus Kunststoff sind preisgünstiger und leichter als bisher bekannte Anordnungen mit lamellierten ferromagnetischen Blechen, sodass sich auch Galetteneinheiten mit grosser axialer Länge oder grossem Durchmesser besonders gut mit erfindungsgemässen Heizeinrichtungen ausrüsten lassen.The present invention is therefore suitable as a replacement for previously used inductive godet heaters with magnetic field-conducting internals in the interior of the godet casing. Coil carriers made of plastic are cheaper and lighter than previously known arrangements with laminated ferromagnetic sheets, so that even godet units with a large axial length or large diameter can be equipped particularly well with heating devices according to the invention.

Bezugszeichenliste [0022]Reference symbol list [0022]

GaletteneinheitGodet unit

GalettenmantelGodet jacket

InduktionsspuleInduction coil

Spulenträger, GlasrohrCoil carrier, glass tube

Antriebswelledrive shaft

Überzug/Aluminiumrohr äussere StirnseiteCover / aluminum tube outer face

StromzuführungPower supply

WechselstromquelleAC power source

TemperatursensorTemperature sensor

SignalübertragungSignal transmission

RegeleinrichtungControl device

TragstrukturSupport structure

Lagerungstorage

Fadenthread

Bandtape

ZugankerTie rod

CH 710 793 B1CH 710 793 B1

FlanschplatteFlange plate

Mit Silikon ausgekleidete NutGroove lined with silicone

HaltemutterHolding nut

Aussenumfangsfläche des GalettenmantelsOuter peripheral surface of the godet jacket

Innenraum des GalettenmantelsInterior of the godet

D Dicke des Galettenmantels d Dicke des Überzuges/AluminiumrohresD thickness of the godet casing d thickness of the coating / aluminum tube

R1 innerer RingspaltR1 inner ring gap

R2 äusserer RingspaltR2 outer annular gap

L axiale Länge des GalettenmantelsL axial length of the godet jacket

A Aussendurchmesser des Galettenmantels induzierter Strom im Aluminiumrohr induzierter Strom im GalettenmantelA outer diameter of the godet jacket induced current in the aluminum tube induced current in the godet jacket

Strom in der InduktionsspulenanordnungCurrent in the inductor assembly

Claims (10)

PatentansprücheClaims 1. Galetteneinheit (1) mit einem zylindrischen beheizbaren Galettenmantel (2) aus einem ferromagnetischen und elektrisch leitfähigen Material, der eine Dicke (D) und eine Aussenumfangsfläche (21) zum Heizen und Führen mindestens eines Fadens (14) oder Bandes (15) aufweist und einen Innenraum (22) umgibt, in dem zentrisch eine rotierbare Antriebswelle (5) angeordnet ist, an der der Galettenmantel (2) mit einer äusseren Stirnseite (7) befestigt ist, und mit einer feststehenden kernlosen Induktionsspulenanordnung (3) zwischen der Antriebswelle (5) und dem Galettenmantel (2) auf einem Spulenträger (4), wobei der Spulenträger (4) aus nicht elektrisch leitfähigem und nicht ferromagnetischem Material besteht und konzentrisch zu der Antriebswelle (5) und dem Galettenmantel (2) angeordnet ist und wobei im Innenraum (22) des Galettenmantels (2) kein ferromagnetisches Material vorhanden ist, mit Ausnahme einer gegebenenfalls ferromagnetischen Antriebswelle (5).1. godet unit (1) with a cylindrical heatable godet jacket (2) made of a ferromagnetic and electrically conductive material, which has a thickness (D) and an outer peripheral surface (21) for heating and guiding at least one thread (14) or band (15) and surrounds an interior (22) in which a rotatable drive shaft (5) is arranged centrally, to which the godet casing (2) is fastened with an outer end face (7), and with a fixed coreless induction coil arrangement (3) between the drive shaft ( 5) and the godet casing (2) on a coil support (4), the coil support (4) being made of non-electrically conductive and non-ferromagnetic material and being arranged concentrically with the drive shaft (5) and the godet casing (2) and being in the interior (22) of the godet casing (2) there is no ferromagnetic material, with the exception of a possibly ferromagnetic drive shaft (5). 2. Galetteneinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Induktionsspulenanordnung (3) mindestens eine konzentrisch um die Antriebswelle (5) verlaufende Spule (3) aufweist, die mit einer Wechselstromquelle (9) vorgebbarer Frequenz verbindbar ist und wobei der Spulenträger (4) vorzugsweise aus Glas besteht.2. godet unit (1) according to claim 1, wherein the induction coil arrangement (3) has at least one concentrically around the drive shaft (5) extending coil (3) which can be connected to an alternating current source (9) predetermined frequency and wherein the coil carrier (4) preferably consists of glass. 3. Galetteneinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Induktionsspulenanordnung (3) mit einem äusseren Ringspalt (R2) von dem Galettenmantel (2) beabstandet ist und mit einem inneren Ringspalt (R1) von der Antriebswelle (5) und wobei der innere Ringspalt (R1) grösser ist als der äussere (R2), vorzugsweise mehr als doppelt sogross, insbesondere mehr als fünfmal so gross.3. godet unit (1) according to claim 1 or 2, wherein the induction coil arrangement (3) with an outer annular gap (R2) from the godet casing (2) is spaced and with an inner annular gap (R1) from the drive shaft (5) and wherein inner annular gap (R1) is larger than the outer (R2), preferably more than twice as large, in particular more than five times as large. 4. Galetteneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebswelle (5) zumindest im Innenraum (22) des Galettenmantels (2) einen elektrisch leitenden Überzug (6) aufweist, insbesondere aus Aluminium oder Kupfer.4. godet unit (1) according to any one of the preceding claims, wherein the drive shaft (5) at least in the interior (22) of the godet casing (2) has an electrically conductive coating (6), in particular made of aluminum or copper. 5. Galetteneinheit (1) nach Anspruch 4, wobei der Überzug (6) ein Aluminiumrohr mit einer Dicke (d) von 0,1 mm bis 3 mm ist.5. godet unit (1) according to claim 4, wherein the coating (6) is an aluminum tube with a thickness (d) of 0.1 mm to 3 mm. 6. Galetteneinheit (1) nach einemdervorhergehenden Ansprüche, wobei die Induktionsspulenanordnung (3) so gestaltet ist, dass ein in der oder den Spule(n) fliessender Wechselstrom ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches in den Galettenmantel (2) eindringt und dort elektrische Wirbelströme induziert, die den Galettenmantel (2) aufheizen.6. godet unit (1) according to one of the preceding claims, wherein the induction coil arrangement (3) is designed such that an alternating current flowing in the coil (s) generates an alternating magnetic field which penetrates into the godet casing (2) and induces electrical eddy currents there that heat up the godet jacket (2). 7. Galetteneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Galettenmantel (2) eine axiale Länge (L) von 100 mm bis 1500 mm hat.7. godet unit (1) according to any one of the preceding claims, wherein the godet casing (2) has an axial length (L) of 100 mm to 1500 mm. 8. Galetteneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Galettenmantel (2) einen Aussendurchmesser (A) von 100 mm bis 500 mm hat.8. godet unit (1) according to any one of the preceding claims, wherein the godet casing (2) has an outer diameter (A) of 100 mm to 500 mm. CH 710 793 B1CH 710 793 B1 9. Galetteneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Temperatursensor (10) im oder am Galettenmantel (2) angeordnet ist, der mit einer Regeleinrichtung (12) zur Regelung einer Wechselstromquelle (9) der Induktionsspulenanordnung (3) verbunden ist.9. godet unit (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one temperature sensor (10) is arranged in or on the godet casing (2), which is connected to a control device (12) for controlling an AC power source (9) of the induction coil arrangement (3) . 10. Galetteneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die äussere Stirnseite (7) aus ferromagnetischem Material besteht und eine Dicke ähnlich der Dicke (D) des Galettenmantels (2) aufweist.10. godet unit (1) according to any one of the preceding claims, wherein the outer end face (7) consists of ferromagnetic material and has a thickness similar to the thickness (D) of the godet casing (2).