DE949966C - Cage drums, in particular for treating artificial silk threads - Google Patents
Cage drums, in particular for treating artificial silk threadsInfo
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Description
AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1956ISSUED SEPTEMBER 27, 1956
INTERNAT. KLASSE D 01 d INTERNAT. CLASS D 01 d
C 5498 VII129 aC 5498 VII129 a
ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor
Courtaulds Limited, LondonCourtaulds Limited, London
Die Erfindung bezieht sich auf eine Käfigtrommel, insbesondere zur Behandlung von Kunstseidefäden, und zwar auf eine solche Trommel, durch welche ein Heizmittel zum Trocknen des Fadens od. dgl. oder zur Ausführung anderer Behandlungsverfahren bei erhöhter Temperatur geleitet wird.The invention relates to a cage drum, in particular for treating rayon threads, namely on such a drum, through which a heating means for drying the thread od. Like. or directed to carry out other treatment processes at elevated temperature.
Die Lager solcher Trommeln, um die der Faden in Schraubenwindungen herumläuft, werden allgemein mit ölen oder Fetten geschmiert, wobei eine häufige Erneuerung der öle oder Fette wegen der verhältnismäßig hohen Temperaturen erforderlich ist. Verbesserte Fette, Dichtungen und der Umlauf von kühlendem Schmieröl durch die verschiedenen Walzenlager haben den Mißstand nicht beseitigen können, daß die Walzen während des Betriebes bei diesen hohen Temperaturen häufig stillgestellt werden mußten. Es stehen keine Schmierfette zur Verfügung,, welche die andauernden hohen Temperaturen auf längere Zeit vertragen könnten, und" wenn öl im Umlauf eingepumpt wird, so konnte das Problem der genügenden Abdichtung der Lager gegen Lecken noch nicht zur Zufriedenheit gelöst werden. Die Anwendung von umlaufendem öl erfordert auch . zusätzliche komplizierte Einrich-The bearings of such drums, around which the thread turns in helical turns, are becoming general lubricated with oils or greases, with a frequent renewal of the oils or greases because of the relatively high temperatures is required. Improved Fats, Seals, and the Circulation of cooling lubricating oil through the various roller bearings did not eliminate the problem can that the rollers are often stopped during operation at these high temperatures had to be. There are no greases available, which can withstand the constant high temperatures could tolerate for a long time, and "if oil is pumped in in circulation, so could the problem of the bearings being adequately sealed against leakage has not yet been resolved to the satisfaction will. The application of circulating oil is also required. additional complicated setup
tungen, wie Pumpen, Ölkühlvorrichtungen und Leitungen.such as pumps, oil coolers and pipes.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Käfigtrommel mit Lagern, welche lange Zeit haltbar sind, nur wenig oder gar. keine Wartung erfordern, leicht geschmiert werden können und hohe Temperaturen vertragen.The purpose of the invention is to create a cage drum with bearings which are durable for a long time are, only a little or at all. does not require maintenance, can be easily lubricated and is high Tolerate temperatures.
Es ist bereits bei mit Dampf beheizten Trockentrommeln für Papierbahnen bekannt, Achslager zu ίο verwenden, welche aus mehreren Ringen aus Kohlegraphit bestehen. Bei diesen soll eine Schmierung entbehrlich werden. Ohne Schmierung werden aber •die Kohlegräphitlager bald ausgeschliffen. In der USA.-Patentschrift 2 345 508, in welcher ein solches Lager beschrieben ist, ist daher darauf hingewiesen, daß ausgeschliffene Kohlegraphitringe durch neue ersetzt werden müssen. Solche Lager sind für Käfigtrommeln bei der Herstellung von Kunstfäden nicht geeignet, da die Käfigtrommeln in großer Anzahl verwendet werden und sehr schnell -umlaufen,, wodurch die Lager bald abgenutzt würden. Ein Auswechseln der Lager würde außer durch Arbeits- und Materialverlust auch durch die Stillegung des Betriebes die Herstellung der Fäden ungünstig beeinflussen.It is already known in the case of steam-heated drying drums for paper webs to use axle bearings which consist of several rings made of carbon graphite. With these, lubrication should be superfluous. Without lubrication, however, • the carbon graphite bearings will soon be ground out. In the USA. Patent 2,345,508, in which such a bearing is described, it is therefore pointed out that ausgeschliffene carbon graphite rings must be replaced. Such bearings are not suitable for cage drums in the production of synthetic threads, since the cage drums are used in large numbers and rotate very quickly, which would soon wear out the bearings. Replacing the bearings would have an unfavorable effect on the production of the threads, not only through loss of work and material, but also through the shutdown of the plant.
Die Käfigtrommel nach der Erfindung weist eine Hohlwelle, eine Kammer innerhalb der. Trommel, eine Einrichtung für den Umlauf eines Heizmittels durch die Hohlwelle in die Kammer sowie eine Einrichtung zum Ableiten des Heizmittels aus der Kammer und durch die Hohlwelle auf. Die Erfindung besteht darin, daß Lager aus graphitierter Kohle die- Endabschlüsse der Kammer bilden und Bohrungen, Leitungen u. dgl. vorgesehen sind, die einen Teil des Heizmittels an diese Lager zu deren Schmierung heranführen.The cage drum according to the invention has a hollow shaft, a chamber within the. Drum, a device for circulating a heating medium through the hollow shaft into the chamber and a Means for diverting the heating medium from the chamber and through the hollow shaft. The invention is that bearings made of graphitized carbon form the end closures of the chamber and Bores, lines and the like. Are provided that a part of the heating medium to these bearings Bring lubrication.
Der Werkstoff der Lager kann aus dichtem Graphit oder graphitierter Kohle bestehen, welcher geformt und maschinell zu einem Lager bearbeitet wird, welches gleichzeitig als Dichtung dient. Die Lager aus graphitierter Kohle sind langlebig, dienen als wirksame Abdichtung und werden durch das umlaufende Heizmittel, z.B. Dampf oder heißes Wasser, welches zum Erhitzen der Trommel dient, ■45 geschmiert'. Das umlaufende Wärmeübertragungsmittel erhöht auch in vorteilhafter Weise die Wirksamkeit der Abdichtung der Berührungsflächen der Lagergleitflächen.The material of the bearings can consist of dense graphite or graphitized carbon, which is shaped and machined into a bearing that doubles as a seal. the Graphitized carbon bearings are durable, act as an effective seal and are supported by the Circulating heating medium, e.g. steam or hot water, which is used to heat the drum, ■ 45 lubricated '. The circulating heat transfer medium also advantageously increases effectiveness the sealing of the contact surfaces of the bearing sliding surfaces.
Bei der Verwendung von graphitierter Kohle für die Lager bei einer geheizten Trommel werden auch die Schmiermittel und anderen Schmiervorrichtungen, welche für Kugellager in geheizten Walzen vorgeschlagen wurden, entbehrlich. Die Verwendung von graphitierter Kohle ersetzt dagegen vorteilhafterweise die gebräuchlichen Metallager und macht die Verwendung eines Öles oder Fettes als Schmiermittel überflüssig, weil eine geringe Menge des umlaufenden Heizmittels, z. B. Dampf oder heißes Wasser, vollauf für die nötige Schmierung genügt.When using graphitized carbon for the bearings with a heated drum are also the lubricants and other lubricating devices used for ball bearings in heated rollers were proposed, dispensable. The use of graphitized carbon replaces it advantageously the customary metal bearings and makes the use of an oil or grease unnecessary as a lubricant because a small amount of the circulating heating medium, e.g. B. Steam or hot water, more than enough for the necessary lubrication.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Käfigtrommel nach der Erfindung gezeigt, in welcherIn the drawing, an embodiment of the cage drum according to the invention is shown in which
Fig. ι eine Ansicht der Käfigtrommel,.in welcher ein Heizmittel umläuft, darstellt,.Fig. Ι a view of the cage drum, .in which a heating medium circulates, represents ,.
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 derFig. 2 is a cross section along the line 2-2 of
Fig. i. ■Fig. I. ■
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2 in größerem Maßstab undFig. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2 on a larger scale and
Fig. 4 einen Schnitt in Projektion eines der Walzenlager in größerem Maßstab als Fig. 3 zeigt.FIG. 4 shows a section in projection of one of the roller bearings on a larger scale than FIG. 3.
Fig. ι zeigt eine Käfigtrommel, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 413 217 dargestellt ist. Diese besteht aus zwei Einzeltrommeln 10 und 11, welche der Länge nach sich erstreckende Stäbe 12 und 13 besitzen. Die Stäbe der einen Trommel greifen zwischen die der anderen ein. Die Stabtrommeln sind um Achsen drehbar, die versetzt und schräg zueinander liegen. Durch die Drehung der Stabtrommeln wird der Faden in mehreren schraubenförmigen Windungen geführt. Die Trommelstäbe bestehen aus wärmeleitendem Material, z. B. Aluminium, welches einen hohen Wärmeleitungskoeffizienten besitzt.Fig. Ι shows a cage drum as it is shown in US Pat. No. 2,413,217. These consists of two single drums 10 and 11, which have longitudinally extending rods 12 and 13. The bars of one drum grip between those of the others. The bar drums can be rotated around axes, which are offset and inclined to each other. As the rod drums rotate, the thread becomes helical in several ways Turns out. The drum bars are made of thermally conductive material, e.g. B. aluminum, which has a high coefficient of thermal conductivity.
Die Käfigtrommel ist drehbar auf einer feststehenden hohlen Welle 15 montiert. Nach Fig. 3 liegt ein Rohr 16 konzentrisch innerhalb der hohlen Welle 15. Diese beiden sind für den Umlauf des Heizmittels vorgesehen. Zwischen dem Rohr 16 und der Welle 15 befindet sich ein ringförmiger Raum 50, durch welchen das Heizmittel aus einer inneren Kammer 17 der Stabtrommel 11 entweichen und zu dem rückliegenden Lager 60 gelangen kann. Durch das Rohr 16 strömt das Heizmittel zu dem vorderen Lager 61. Die Welle 15 wird von der sie umgebenden geflanschten Muffe 18 getragen. Der Flansch der Muffe 18 trägt die Welle und damit die Käfigtrommel in der nicht gezeichneten Spinnmaschine. Die Käfigtrommel besitzt eine Nabe 21 mit einem Zahnrad 19.The cage drum is rotatably mounted on a fixed hollow shaft 15. According to FIG. 3, a tube 16 lies concentrically within the hollow shaft 15. These two are provided for the circulation of the heating medium. Between the tube 16 and the shaft 15 there is an annular space 50 through which the heating medium can escape from an inner chamber 17 of the rod drum 11 and reach the rear bearing 60. The heating medium flows through the pipe 16 to the front bearing 61. The shaft 15 is carried by the flanged sleeve 18 surrounding it. The flange of the sleeve 18 carries the shaft and thus the cage drum in the spinning machine, not shown. The cage drum has a hub 21 with a gear 19.
Nach Fig. 3 wird die Einzeltrommel 11 getragen und dreht sich in Lagern 23' und 24 aus graphitierter Kohle, welche um die Hohlwelle 15, aber innerhalb der Trommelstäbe 13 der Einzeltrommel 11 liegen. Jedes Lager 23 und 24 besteht aus zwei Teilen 25, 26 bzw. 27, 28. Der Tei.l 25 ist in der ringförmigen Wand 30 durch einen Gewindering 31 eingepreßt, während der Teil 26 auf der hohlen Welle 15 befestigt ist. In ähnlicher Weise ist der Teil 27 in der ringförmigen Wand 30 durch einen Gewindering 34 befestigt und der Teil 28 auf der Muffe 40. Der Teil 28 ist für seitliche Einstellung gleitbar auf der Muffe 40 befestigt. Die als Abdichtung dienenden Lager 23 und 24 aus graphitierter Kohle, und die kreisförmige Wand 30 der Stabtrommel 11 bilden die abgeschlossene Kammer 17, durch welche das Heizmittel umläuft.According to Fig. 3, the single drum 11 is carried and rotates in bearings 23 'and 24 made of graphitized Coal, which around the hollow shaft 15, but within the drum bars 13 of the single drum 11 lie. Each bearing 23 and 24 consists of two parts 25, 26 and 27, 28. The part 25 is in the annular wall 30 pressed in by a threaded ring 31, while the part 26 on the hollow Shaft 15 is attached. Similarly, the portion 27 in the annular wall 30 is through a Threaded ring 34 attached and the part 28 on the sleeve 40. The part 28 is for lateral adjustment slidably mounted on sleeve 40. The as a seal serving bearings 23 and 24 made of graphitized carbon, and the circular wall 30 of the Bar drums 11 form the closed chamber 17 through which the heating medium circulates.
Die Muffe 40 hat radiale Ansätze 41 und 42 mit Bohrungen 43 und 44, welche zusammen mit den Öffnungen 47, 48 in der Hohlwelle 15 die Verbindung mit dem ringförmigen Raum 50 herstellen. Das Rohr 16 ist mit der Kammer 17 durch die Bohrungen 52 und 53 verbunden. Durch das Rohr 16 und die Bohrungen 52 und 53 wird das Heizmittel, z. B. Dampf, in die Kammer 17 geleitet. Der Dampf wird durch die Öffnung 55 am EndeThe sleeve 40 has radial lugs 41 and 42 with Bores 43 and 44, which together with the openings 47, 48 in the hollow shaft 15, the connection with the annular space 50. The tube 16 is with the chamber 17 through the Bores 52 and 53 connected. The heating medium, z. B. steam, passed into the chamber 17. The steam is through opening 55 at the end
der Trommelwelle 15 eingelassen. Ein Teil des Dampfes in der Kammer 17 kondensiert; das Kondensat fließt an die Gleitflächen der Lager 23the drum shaft 15 embedded. Part of the Condenses vapor in chamber 17; the condensate flows onto the sliding surfaces of the bearings 23
. und 24 und schmiert diese. Das überschüssige Kondensat fließt aus der Kammer 17 durch die radialen Bohrungen 43 und 44 in den Ansätzen 41 und 42 der Muffe 40 in den ringförmigen Raum 50 und durch die Öffnung 54 aus. Die Lager 23 und 24 dichten nicht nur die Kammer 17 ab, sondern tragen auch die Stabtrommel 11 um die Welle 15.. and 24 and lubricates them. The excess condensate flows from the chamber 17 through the radial bores 43 and 44 in the lugs 41 and 42 of the sleeve 40 in the annular space 50 and through opening 54. The bearings 23 and 24 not only seal the chamber 17, but also carry the rod drum 11 around the shaft 15.
Die Stabtrommel 10 wird ebenfalls durch LagerThe rod drum 10 is also supported by bearings
aus graphitierter Kohle getragen, welche durch das Heizmittel, geschmiert werden. An einem Endeder Stabtrommel 10 und innerhalb der Nabe 21 befindet sich um die feststehende Hohlwelle 15 das Lager 60 aus graphitierter Kohle, und an dem anderen Ende der Stabtrommel 10 ist das Lager 61 an der Vorderseite des Traggliedes J7 um die Hohlwelle 15 angeordnet.carried by graphitized coal, which are lubricated by the heating means. At one end of the rod drum 10 and within the hub 21, around the stationary hollow shaft 15, there is the bearing 60 made of graphitized carbon, and at the other end of the rod drum 10, the bearing 61 is arranged on the front of the support member J7 around the hollow shaft 15.
Das Lager 60 besteht aus zwei Teilen 64 und 65. Der Teil 65 liegt fest um die Welle 15, während der Teil 64 sich in dem Ende der Nabe 21 befindet und durch den Lagerteil 65 durch eine Druckfeder 72 angepreßt und festgehalten wird. Das Lageras element 65 besitzt einen Durchgang 68, welcher mit der Öffnung 69 in der Hohlwelle 15 und mit dem ringförmigen Raum 50 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird feuchter Dampf oder Kondensat auf die Berührungsflächen des Lagers 60. gebracht.The bearing 60 consists of two parts 64 and 65. The part 65 is fixed to the shaft 15 while the part 64 is located in the end of the hub 21 and through the bearing part 65 by a compression spring 72 is pressed and held. The Lageras element 65 has a passage 68, which with the opening 69 in the hollow shaft 15 and with the annular space 50 is in communication. on in this way moist steam or condensate is brought onto the contact surfaces of the bearing 60.
Falls zuviel Kondensat durch das Läger gepreßt wird, fließt dieses in den abgeschlossenen Raum 70 der Nabe 21 und wird durch deren Öffnung 71 ausgestoßen. Der Lagerteil 65 wird durch die Druck? feder 72 dauernd mit dem Lagerelement 64 in Berührung gehalten, diese Feder liegt um die Welle 15 und stößt an der Ringscheibe 73 an. Die Feder 72 hält gleichzeitig das vordere Lager 61 unter Druck. Das vordere Lager 61 der Stabtrommel 10 besteht ebenfalls aus zwei Lagerelementen 75 und 76. Das Lagerelement 76 liegt um die Trommelwelle 15, während das Lagerelement 75 sich in einem Ausschnitt des vorderen Tragteiles TJ der Stabtrommel ι ο befindet. Durch die Expansionsktfaf t der Feder 72 drückt das Lagerelement 75 gegen das Element 76.If too much condensate is pressed through the store, it flows into the closed space 70 of the hub 21 and is expelled through the opening 71 thereof. The bearing part 65 is due to the pressure? spring 72 is kept permanently in contact with the bearing element 64; this spring lies around the shaft 15 and abuts the annular disk 73. The spring 72 simultaneously holds the front bearing 61 under pressure. The front bearing 61 of the bar drum 10 also consists of two bearing elements 75 and 76. The bearing element 76 lies around the drum shaft 15, while the bearing element 75 is located in a section of the front support part TJ of the bar drum ι ο. Due to the expansion of the spring 72, the bearing element 75 presses against the element 76.
Der Lagerteil 76 ist auf der Welle neben dem Lagerelement 26 befestigt, welches seinerseits gegen die Bewegung durch die Welle festgehalten wird, während die Muffe 40 gegen Verschiebung durch die Ringscheibe 73 gehalten wird. Die mit einem Zwischenraum angeordneten Teile des Lagers 61 werden, wie oben bereits erwähnt, durch die Expansion der Feder 72 dauernd aneinandergepreßt, welche durch die Stabtrommel 10 auf sie einwirkt, während die einander berührenden Oberflächen durch den kondensierten Dampf geschmiert werden, welcher durch die hierfür vorgesehene Bohrung 79 zufließt. Auf alle Lageroberflächen wird durch die Ausdehnung der Federn 46 und 72, welche um die Muffe 40 und die Hohlwelle 15 liegen, dauernd ein Druck ausgeübt.The bearing part 76 is attached to the shaft next to the bearing element 26, which in turn opposes the movement is retained by the shaft, while the sleeve 40 prevents displacement by the washer 73 is held. The parts of the bearing 61 that are spaced apart are, as already mentioned above, constantly pressed together by the expansion of the spring 72, which acts through the rod drum 10 on them, while the contacting surfaces are lubricated by the condensed steam, which through the hole 79 provided for this purpose flows in. All bearing surfaces are affected by the expansion of springs 46 and 72, which around the Sleeve 40 and the hollow shaft 15 are, constantly exerted pressure.
Die Art der Schmierung der Lager 60 und 61 ist aus Fig. 4 im einzelnen zu ersehen. Diese Figur zeigt das vordere Lager 61, welches aus den Teilen 75 und 76 besteht. Der auf der Welle 15 liegende Teil 76 wird durch das Kondensat aus dem Rohr 16 geschmiert, welches durch die Bohrung 79 fließt, die in einen kleinen Wasserbehälter 80 mündet. Dieser enthält stets einen kleinen Vorrat an Kondensat und liefert ihn zu der Bohrung 90 in dem Zwischenraum zwischen den Oberflächen der Bestandteile 75 und 76. Das Kondensat fließt aus der Bohrung 90 in eine kleine Einbuchtung 91, welche ebenfalls als Vorratsbehälter dient und das Schmiermittel über die beiden sich berührenden Oberflächen der beiden Bestandteile des Lagers sprengt. Das rückwärtige Lager 60 ist in ähnlicher Weise gebaut und wird ebenso geschmiert. Die Lager 23 und 24, welche die Endabschlüsse der Kammer 17 bilden, werden unmittelbar durch das Kondensat innerhalb der Kammer selbst geschmiert. Für die. Schmierung der Berührungsober-flächen aller Lager ist nur sehr wenig Kondensat notwendig. Das Schmiermittel wirkt gleichzeitig als ausgezeichnete Abdichtung gegen das Entweichen von Flüssigkeit oder Gas aus der Kammer 17, welche gewöhnlich unter einem gewissen Druck stehen.The type of lubrication of the bearings 60 and 61 can be seen in detail from FIG. This figure shows the front bearing 61, which consists of parts 75 and 76. The one lying on the shaft 15 Part 76 is lubricated by the condensate from pipe 16 flowing through bore 79, which opens into a small water tank 80. This always contains a small supply of condensate and delivers it to the bore 90 in the space between the surfaces of the components 75 and 76. The condensate flows out of the bore 90 into a small indentation 91, which also serves as a storage container and the lubricant over the two contacting surfaces of the two components of the camp blows up. The rear bearing 60 is constructed in a similar manner and is also lubricated. The bearings 23 and 24, which are the end closures of the chamber 17 are directly lubricated by the condensate within the chamber itself. For the. Only very little condensate is required to lubricate the contact surfaces of all bearings. That Lubricant also acts as an excellent seal against the escape of liquids or gas from chamber 17, which are usually under a certain pressure.
Wenn das Zahnrad 19 angetrieben wird, treibt die Stabtrommel 10 die Strabtrommel 11 durch das Hohlrad 81 an, welches seinerseits das Innenzahnrad 82 innerhalb der Nabe 21 antreibt. Das Außen- go zahnrad 81 ist an der Nabe 21 durch Bolzen 84 und das Innenzahnrad 82 an der Stabtrommel 11 durch Bolzen 85 befestigt.When the gear 19 is driven, the rod drum 10 drives the rod drum 11 through the Ring gear 81, which in turn drives internal gear 82 within hub 21. The outside go Gear 81 is on the hub 21 by bolts 84 and the internal gear 82 on the bar drum 11 through Bolt 85 attached.
Die Käfigtrommel nach der Erfindung kann zur Behandlung von Fäden u. dgl. auf jede gewünschte gg Temperatur erhitzt werden. Außerdem erfordert diese Vorrichtung die Benutzung keinerlei Schmiermittel außer der umlaufenden Heizflüssigkeit. Die Feuchtigkeit in dem umlaufenden Dampf oder das heiße Wasser genügt für eine ausreichende Schmierung der Berührungsoberflächen der Kohlegraphitlager. Durch diese Schmierung besteht so gut wie keine Reibung zwischen den beiden Lagerflächen, so daß eine lange Lebensdauer derselben erwartet werden kann. In der Zeichnung ist die Käfigtrommel mit einer Kammer zum Ansammeln des Heizmittels gezeigt. Wenn aber wenig Hitze oder gar keine verlangt wird, so kann die Kammer wegfallen, und es kann Wasser durch die Trommelwelle geleitet werden. Leitungen zu den Lagern aus den Leitungen in der Welle können leicht angeordnet werden, da die Welle und die Unterlager feststehen. Bei der Käfigtrommel nach der Erfindung ist die Bauart solcher Lager sehr widerstandsfähig gegen die zusammenziehenden Kräfte des trocknenden Fadens mit dem Ergebnis, daß die Qualität des Fadens erhalten werden kann.The cage drum according to the invention can be used for the treatment of threads and the like Temperature to be heated. In addition, this device does not require any lubricant to be used except for the circulating heating fluid. The moisture in the circulating steam or the hot water is sufficient for sufficient lubrication of the contact surfaces of the carbon graphite bearings. Thanks to this lubrication, there is almost no friction between the two bearing surfaces, so that a long life thereof can be expected. In the drawing is the cage drum shown with a chamber for collecting the heating medium. But if little heat or If none is required, the chamber can be omitted and water can flow through the drum shaft be directed. Lines to the bearings from the lines in the shaft can easily be arranged because the shaft and the sub-bearings are fixed. In the cage drum according to the invention the design of such bearings is very resistant to the contracting forces of the drying thread, with the result that the quality of the thread can be maintained.
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