DE1248187B - Heizvorrichtung zur Erwaermung eines durchlaufenden Garnes oder Fadens bei kontinuierlich arbeitenden Textilmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H05b

Deutsche Kl.: 21h-10/08

T 22781 VIII d/21 h
25. September 1962
24. August 1967

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zur Erwärmung eines durchlaufenden Garnes oder Fadens bei kontinuierlich arbeitenden Textilmaschinen, bestehend aus einer drehbar gelagerten metallischen Hohlwalze, über die das Garn oder der Faden läuft, und einem dieser zugeordneten, einen aus lameliierten Blechen aufgebauten ferromagnetischen Kern aufweisenden Induktor, dessen Erregerspule mit Wechselstrom gespeist ist und der einen durch die Wandung der Hohlwalze verlaufenden Wechselfluß erzeugt, welcher in der Walzenwandung die Erwärmung bewirkende Wirbelströme induziert.

Es ist bekannt, umlaufende, eiserne Hohlwalzen, und zwar insbesondere Kalanderwalzen, bei Textilmaschinen durch Induktionsströme zu erwärmen. Bei einer bekannten Ausführungsform ist hierbei die eigentliche Walze die Tertiärwicklung eines Transformators, dessen Sekundärwicklung eine Leiterschleife darstellt. Bei dieser Vorrichtung muß die Walze notwendigerweise beidseitig gelagert werden, was konstruktiv sehr aufwendig und gelegentlich unerwünscht ist, insbesondere wenn es um die Erwärmung eines darüberlaufenden Garnes oder Fadens geht, während gleichzeitig ein verhältnismäßig aufwendiger Niederspannungstransformator erforderlich ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist der einen ferromagnetischen Kern aufweisende Induktor außerhalb der Walze angeordnet. Hierbei ist eine völlig gleichmäßige Temperaturverteilung über den Walzenumfang nur schwer zu erzielen, weil jeweils nur ein Teil des Walzenumfanges vom magnetischen Wechselfluß durchströmt ist. Sollte eine solche Vorrichtung zur Erwärmung von durchlaufenden Garnen verwendet werden, so wäre eine ungleichmäßige Erwärmung der Fadenschlingen zu befürchten.

Abgesehen davon sind noch einige Ausführungsformen solcher induktionsstrombeheizten Walzen bekannt, die jedoch allesamt für die Erwärmung durchlaufender Garne oder Fäden nicht geeignet und bestimmt sind.

Ziel der Erfindung ist es, eine Heizvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gleichmäßige Erwärmung der Hohlwalze über ihren ganzen Umfangsbereich gewährleistet, was deshalb notwendig ist, weil der Faden nicht an einer einzigen Stelle über die Hohlwalze läuft, sondern vielmehr die Hohlwalze mehrfach umschlingt oder eine seitliche Verschiebebewegung bezüglich der Walze ausführt, um eine gleichmäßige Beanspruchung der Walzenoberfläche zu erzielen. Die Heizvorrichtung soll sich durch einen einfachen, betriebssicheren Aufbau aus-

Heizvorrichtung zur Erwärmung eines
durchlaufenden Garnes oder Fadens bei
kontinuierlich arbeitenden Textilmaschinen

Anmelder:

T. M. M. (Research) Limited Hartford Works,
Oldham, Lancashire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Scherrmann, Patentanwalt,

Eßlingen/Neckar, Fabrikstr. 9

Als Erfinder benannt:

Joseph France,

Bolton, Lancashire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. September 1961
(34 478)

zeichnen und an vorhandenen Textilmaschinen gegebenenfalls auch nachträglich angebaut werden können.

Die Heizvorrichtung gemäß der Erfindung zeichne! sich dadurch aus, daß die einseitig verschlossene Hohlwalze fliegend auf einer sich durch ihren Hohlraum erstreckenden Antriebswelle gelagert ist und der Kern des Induktors mit der Erregerspule in dem Hohlraum auf einer konzentrischen, mit dem Maschinenrahmen fest verbundenen Hülse angeordnet sind, durch welche die Antriebswelle verläuft.

Die neue Heizvorrichtung genügt den obenerwähnten Erfordernissen in hervorragendem Maß, wobei als Vorteil noch ihre kleinen räumlichen Abmessungen hinzutreten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung in der Ausführung als geheizte Treibrolle für eine Textilmaschine im axialen Schnitt in einer Seitenansicht,

F i g. 2 die Heizvorrichtung nach F i g. 1 geschnitten längs der Linie H-II der F i g. 1 in einer Seitenansicht und

709 638/445

F i g. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Steuerkreise der Heizvorrichtung nach Fig. 1.

In den entsprechenden Arbeitsstationen einer Textilbearbeitungsmaschine ist jeweils eine Heizrolleneinrichtung angeordnet (F i g. 1 und 2), in der das durch die Maschine durchlaufende Garn lokal erhitzt wird. Diese^; Einrichtung besteht aus einer angetriebenen Walze 11 in Gestalt eines einseitig geschlossenen Hohlzyliriders 12, der konzentrisch auf dem Ende einer Antriebswelle 13 befestigt ist, und zwar derart, daß sich der überkragende Teil des Zylinders in der Längsrichtung der Antriebswelle erstreckt. Die Antriebswelle 13 ist in zwei im Abstand angeordneten Lagern 14 und 15 gelagert, die auf dem Maschinenrahmen 16 befestigt sind. Sie ist in dem Bereich, in dem sie durch den überkragenden Teil des Zylinders >12 verläuft, mit einer Büchse 17 versehen, die mit dem Maschinenrahmen 16 fest verbunden ist und sich !innerhalb des überkragenden Teiles des Zylinders 12 in der Längsrichtung der Welle 13 erstreckt. Auf der Büchse 17 ist ein geblechter Eisenkern 18 befestigt, der aus einer großen Anzahl von Einzelblechen besteht, die sich parallel zu der Achse der Welle 13 erstrecken. Der Eisenkern 18 ist entsprechend der Gestalt des überkragenden Teiles des Zylinders.12 geformt, so daß ein konstanter Luftspalt 19 zwischen der Innenwandung des überkragenden Teiles und dem Eisenkern 18 besteht. Der Eisenkern 18 ist ausgeschnitten, um einer Rundspule 20 Platz zu geben, die konzentrisch zu der Antriebswelle 13 angeordnet ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß der Eisenkern 18 bei Erregung eine im wesentlichen gleichmäßige Magnetisierung des überkragenden Teiles des Zylinders 12 über dessen Umfang bewirkt, wobei der in dem überkragenden Teil sich, einstellende Fluß in Wegen verläuft, die in Ebenen parallel zu der Rotationsachse liegen. Die Erregerspule 20 ist mit einer abliegenden, im übrigen nicht weiter dargestellten Wechselstromquelle verbunden, so daß beim Betrieb in dem überkragenden Teil des Zylinders 12 ein Wechselfiuß hervorgerufen wird, der Wirbelströme und damit eine Wärmeerzeugung in dem Zylinder zur Folge hat.

In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht die Wechselstromversorgung einer Spule 20 über einen Verstärker, dessen Ausgang automatisch derart gesteuert wird, daß die Walzeil auf einer konstanten Temperatur bleibt. Zu diesem Zweck ist ein Wärmefühlglied (Thermistor) 21 in dem überkragenden Teil des Zylinders 12 eingebettet und über einen Schleifring 22, der auf der Antriebswelle 13 angeordnet ist, mit einem Steuereingang des Verstärkers verbunden, so daß ein Rückgang der Temperatur eine erhöhte Leistungsabgabe des Verstärkers und damit eine erhöhte Heizwirkung zur Folge hat, und umgekehrt.

In F i g. 3 sind die Steuerschaltkreise für zwei Heizwalzeneinrichtungen dargestellt, die in der Arbeitsrichtung einer Textilmaschine angeordnet sind. Das Wärmefühlglied 21 jeder Einrichtung ist über einen Schleifring 22 und eine Bürste 23 an den Eingang eines Temperaturregelverstärkers 24 angeschlossen, der an seinem Ausgang 25 eine von dem Wärmefühlglied 21 gesteuerte veränderliche Leistung abgibt. Die Verstärker 24 werden von einer gemeinsamen Wechselspannungsquelle, die an die Klemme 26 anzuschließen ist, gespeist.

In dem Stromversorgungskreis ist ein Temperatureinstellpotentiometer 27 angeordnet, das zur Einstellung der Ausgangsleistungen der Verstärker dient. Ein weiterer Schleifring 28, der auf der Welle 13 angeordnet ist, liefert ein gemeinsames Erdbezugspotential für die Verstärker 24.

Die Ausgangsleistung der einzelnen Regelverstärker 24 wird auf im einzelnen nicht weiter dargestellten Wegen jeweils der Erregerspule 20 der zugeordneten Heizwalze zugeführt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß ein Rückgang der Temperatur des Zylinders 12 der Walze eine Zunahme der Ausgangsleistung des Verstärkers 24 und damit eine erhöhte Heizwirkung zur Folge hat, und umgekehrt.

Auf der Welle 13 ist ein dritter Schleifring 29 angeordnet, der mit einem zweiten Wärmefühlglied 30, das ebenfalls in dem Zylinder 12 eingebettet ist, verbunden ist. Die Schleifringe 29 sind über Bürsten 31 an getrennte Eingangsklemmen eines Wahlschalters 32 angeschlossen, der im Betrieb ein Temperaturanzeigegerät 33 aufeinanderfolgend zyklisch mit den nebeneinanderliegenden Eingangsklemmen des Schalters verbindet, so daß das Temperaturanzeigegerät 33 schnell und aufeinanderfolgend die Temperaturen der einzelnen Walzen entlang der Maschine anzeigt.

In der beschriebenen Ausführungsform besteht der Kern 18 aus einer großen Anzahl von einzelnen Blechen, die sich parallel zu der Achse der Welle 13 erstrecken. Falls gewünscht, kann der Kern jedoch auch aus einem homogenen Stück eines magnetisierbaren Materials hergestellt werden, das eine zylindrische Form aufweist und an seinem Umfang mit einer umlaufenden Rille versehen ist, in die die runde Erregerspule eingelegt ist. Im Querschnitt würden Spule und Kern in diesem Fall der Darstellung nach F i g. 1 entsprechen. Von der Seite gesehen wäre der Kern jedoch kreisrund, so daß der Luftspalt zwischen dem Kern und der inneren Oberfläche des überkragenden Teiles längs des gesamten Umfanges eine konstante Größe aufweisen würde.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Heizvorrichtung zur Erwärmung eines durchlaufenden Garnes oder Fadens bei kontinuierlich arbeitenden Textilmaschinen, bestehend aus einer drehbar gelagerten metallischen Hohlwalze, über die das Garn oder der Faden läuft, und einem dieser zugeordneten, einen aus lamellierten Blechen aufgebauten ferromagnetischen Kern aufweisenden Induktor, dessen Erregerspule mit Wechselstrom gespeist ist und der einen durch die Wandung der Hohlwalze verlaufenden Wechselfiuß erzeugt, welcher in der Walzenwandung die Erwärmung bewirkende Wirbelströme induziert, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig verschlossene Hohlwalze (12) fliegend auf einer sich durch ihren Hohlraum erstreckenden Antriebswelle (13) gelagert ist und der Kern des Induktors (18) mit der Erregerspule (20) in dem Hohlraum auf einer konzentrischen, mit dem Maschinenrahmen fest verbundenen Hülse (17) angeordnet sind, durch welche die Antriebswelle verläuft.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Temperaturfühler (21) in oder auf dem Heizelement (12) und eine diesem zugeordnete Regeleinrichtung (24, 27), die die

Temperatur des Heizelementes durch entsprechende Steuerung der Stromzufuhr zu der Erregerspule im wesentlichen konstant hält.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (21) einen Thermistor aufweist, der an den Steuereingang eines den Erregerstrom der Erregerspule beeinflussenden Verstärkers (24) angeschlossen ist.

4. Heizvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein weiteres temperaturabhängiges Fühlglied (30), das in dem Heizelement (12) angeordnet ist und mit einem Temperaturanzeigegerät (33) verbunden ist.

5. Heizvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das (oder jedes)

10 temperaturabhängige Fühlglied mit einem Schleifring verbunden ist, der auf der das Heizelement tragenden Welle (13) angeordnet ist und mit einem feststehenden am Maschinenrahmen befestigten Kontakt (23, 31) zusammenwirkt.

6. Kontinuierlich arbeitende Textilmaschine zum Erwärmen eines durchlaufenden Garnes oder Fadens, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Heizzonen mit je einer Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 434 567, 447 850, 684084,693 885;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1038 671.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 638/445 8. 67 © Bundesdruckerei Berlin