WO2014166857A1 - Galette - Google Patents

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WO2014166857A1
WO2014166857A1 PCT/EP2014/056907 EP2014056907W WO2014166857A1 WO 2014166857 A1 WO2014166857 A1 WO 2014166857A1 EP 2014056907 W EP2014056907 W EP 2014056907W WO 2014166857 A1 WO2014166857 A1 WO 2014166857A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing housing
drive shaft
sealing
roller
seal
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/056907
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael SCHRÖTER
Jan Fenger
Dirk Zenzen
Thomas SPOJDA
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg filed Critical Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority to CN201480019711.1A priority Critical patent/CN105121721B/zh
Priority to JP2016506864A priority patent/JP6305516B2/ja
Priority to EP14715899.2A priority patent/EP2984219A1/de
Publication of WO2014166857A1 publication Critical patent/WO2014166857A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll

Definitions

  • the invention relates to a godet for guiding synthetic threads in a melt spinning process according to the preamble of claim 1.
  • the godets have a driven roller shell, on the circumference of the threads are guided.
  • a drive shaft which is rotatably mounted in a bearing housing and is preferably coupled to a drive an electric motor.
  • the godets are exposed to the roll mantles of the godets directly to the yarn environment.
  • Such volatile components may contain both lint and preparation fluids.
  • a sealant between the roller shell and the bearing housing.
  • basically different types of sealing are known in the prior art.
  • the Chinese Utility Model CN 2903108 Y proposed to seal the storage environment by means of an end seal between the roller shell under a bearing housing attached to the retaining ring against the thread environment.
  • a godet assembly is known in which the roller casing is assigned to the circumference of a sealing ring, so that already the penetration of the components is prevented in the interior of the godet casing.
  • sealing means is formed by an end face seal between the roller shell and the bearing housing and by a shaft seal between the drive shaft and the bearing housing.
  • the invention is characterized in that the storage environment within the bearing housing is separated from both the thread environment and the inner of the roll shell. This can on the one hand possible Abrasive components of the face seal do not get into the storage environment. On the other hand, it has been found that the rotating roller shell generates a negative pressure in the interior, the suction effect of which can adversely affect the storage environment. As a result, in particular the lubricants necessary for storage can emerge from the storage environment. Due to the shaft seal between the drive shaft and the bearing housing, the formation of a suction flow in the storage environment can be advantageously avoided.
  • the face seal is formed as a mechanical seal between an end-side sealing surface of the roll shell and an axially opposite retaining groove on the bearing housing.
  • a mechanical seal can be realized in which the roller shell is moved with its sealing surface relative to the friction ring seal.
  • the sealing surface is preferably formed on a hub of the roller mantle, by which the roller shell is held on the circumference of the drive shaft.
  • the mechanical seal preferably has a sliding ring with a retaining bead and an angularly formed on the retaining bead sealing lip.
  • the elastic sealing lip ensures constant contact with the sealing surface of the roll shell.
  • the invention particularly advantageous in which the shaft seal is formed without contact.
  • the shaft seal can be advantageously formed by a fixed metal ring which protrudes into a sealing groove without contact.
  • the metal ring and the seal groove lead to a kind of labyrinth seal with a plurality of sealing gaps, wherein as possible a contact between the metal ring and the seal groove is avoided.
  • the metal ring can be optionally arranged on the circumference of the drive shaft or in a bearing bore of the bearing housing. Accordingly, the seal groove is formed in the bearing bore of the bearing housing or at the periphery of the drive shaft.
  • the sealing effect in the sealing gap can preferably be further improved by the sealing gap is preferably filled with a sealing medium with a grease.
  • the drive shaft In order not to influence the sealing effect, in particular of the shaft seal, by impermissible imbalances on the roller casing, it is usual for the drive shaft to be balanced with the mounted roller casing by means of a balancing device. It is to ensure a clamping of the drive shaft and the roller shell.
  • the drive shaft is connected directly to an electric motor which is integrated in the bearing housing.
  • the bearing housing in the region of the electric motor and in the storage area of the drive shaft has a circumferential cooling channel for receiving a cooling liquid. This allows the heat absorbed by the bearing housing continuously dissipate.
  • a plurality of roller bearings are preferably arranged in the bearing housing, each containing a bearing grease. This ensures a continuous operation of the godet without additional supply of other lubricants.
  • the bearing housing has a retaining flange at the end of the roll jacket, which surrounds the end of the roll jacket Has cover ring.
  • the parting line formed between the rotating roller shell and the bearing housing is covered with respect to the thread environment. The collapse and wrapping of a thread inside the roll mantle is thus avoided.
  • the galette according to the invention for guiding synthetic threads in a melt spinning process is therefore particularly suitable for being very strong loaded thread environments can be used.
  • the penetration of foreign parts into the storage environment of the godet as well as the leakage of lubricants from the storage environment out is not possible.
  • the godet invention is also for very high peripheral speeds with drive speed up to 16,000 U / min. suitable.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the godet according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sealant of the embodiment of FIG. 1.
  • Fig. 3 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the godet according to the invention
  • a cross section of a first embodiment of the godet according to the invention is shown schematically.
  • the embodiment of the godet according to the invention has a cylindrical roller shell 3, which is rotatably held on an inner hub 4 on the circumference of a projecting end of a drive shaft 2.
  • the drive shaft 2 is supported rotatably within a bearing housing 1 by a plurality of bearings 5.1 and 5.2.
  • the bearing housing 1 has a multi-stage bearing bore 20.
  • the drive shaft 2 is coupled to the bearing end with an electric motor 21.
  • the electric motor 21 is in an enlarged portion of the storage bore 20 integrated in the bearing housing 1.
  • the electric motor 21 is operated via a supply line 25.
  • the bearing housing 1 has in the region of the electric motor 21 and in the region of the bearings 5.1 and 5.2 on a spirally encircling cooling channel 22 which is connected to a cooling circuit, not shown here.
  • the bearing housing 1 can be cooled by a cooling liquid in the interior of the cooling channel 22.
  • the exemplary embodiment has a sealing means in the form of an end face seal 6 and a shaft seal 7.
  • the end face seal 6 is formed between a front-side sealing surface 9 of the hub 4 and an opposite retaining groove 10 on the bearing housing 1.
  • the shaft seal 7 is formed in a roller jacket 3 associated portion of the bearing bore 20 between the bearing housing 1 and the drive shaft 2. For explaining the end face seal 6 and the shaft seal 7, reference is additionally made to FIG. 2.
  • the bearing housing 1 has a projection 28 which protrudes relative to a retaining flange 27 and extends into the roller shell 3 with a short distance up to an end face of the hub 4.
  • the retaining groove 10 is formed to receive a sliding ring 8.
  • the Slide ring 8 is held in the retaining groove 10 via a holding bead 11.
  • an angularly outwardly directed sealing lip 12 is arranged, which abuts with a free end on the frontal sealing surface 9 of the hub 4.
  • the sliding ring 8 has a peripheral circumferential groove 13.
  • the circumferential groove 13 is particularly suitable for absorbing and discharging liquids in particular when the roller casing 3 is not driven.
  • the shaft seal 7 formed between the drive shaft 2 and the bearing housing 1 is formed without contact in this embodiment and by a metal ring 17 secured to the circumference of the drive shaft 2 and a sealing groove 18 formed in the first portion of the bearing bore 20.
  • the sealing groove 18 is formed in this embodiment by a further step of the bearing bore 20 and a sleeve 24 held in the bearing bore 20.
  • the metal ring 17 is guided with little play substantially contactless in the sealing groove 18.
  • the sealing gaps 19.1, 19.2 and 19.3 are at least partially filled with a blocking medium 23.
  • a blocking medium 23 in this case preferably a fat is used.
  • a cover ring 26 is fixed to the retaining flange 27 of the bearing housing 1, which covers a projecting between the roller shell 3 and the bearing housing 1 parting line 29 with a projecting end.
  • the cover ring 26 prevents the collapse and wrapping of a thread in the parting line 29 between the roller shell 3 and the bearing housing.
  • the roller casing 3 is formed as a hollow cylinder at the projecting end and closed with a lid insert 14.
  • the lid insert 14 is funnel-shaped and fastened via a fastening element 16 at the end of the drive shaft 2.
  • a sealing ring 15 is clamped, which seals the interior of the roller casing 3 with respect to the thread environment.
  • the embodiment of the godet shown in Fig. 1 is used to guide one or more threads on the circumference of the roll shell 3 with at least a Operaumschlingung.
  • the roller shell 3 is driven via the drive shaft 2 by the electric motor 21 at a predetermined peripheral speed.
  • the peripheral speed of the roll shell 3 depends on the desired yarn speed, for example, in the range of 4,000 - 6,000 m / min. could lie. Depending on diameter, drive speeds in the range of 16,000 rpm. be achieved.
  • a mechanical seal 8 At the rotating with the roller shell 3 sealing surface 9 is the sealing lip 12 of the seal ring 8 and thus prevents ingress of volatile components inside the bearing housing. Since a negative pressure is generated in particular in the interior of the roller shell 3 by the rapid rotation and this would produce an undesirable air flow in the region of the electric motor 21 due to the open construction of the bearing housing 1, the bearing environment is shielded by the shaft seal ring 7 against the roller shell 3. Here, the meter rotates tallring 17 with the drive shaft 2. The metal ring 17 is guided substantially contactless in the seal groove 18.
  • the combination of a contacting mechanical seal 8 and a non-contact shaft seal 7 in particular energy losses in the drive of the roll shell 3 are minimized.
  • the funnel-shaped lid insert 14, which is funnel-shaped on the projecting end of the roll mantle 3, forms a particular advantage in order to enable balancing of the drive shaft 2 with the roll mantle 1 during operation.
  • the drive shaft 2 can be advantageously used on the projecting end for receiving balancing weights.
  • the funnel-shaped lid insert 14 at the free end of the roll mantle 3 also has the advantage that no deposits can form which lead to undesired imbalance phenomena. During rotation, all accumulated components are ejected from the deck insert 14.
  • FIG. 3 another embodiment of the godet according to the invention is shown schematically in a cross-sectional view.
  • the embodiment is essentially identical to the embodiment of FIG. 1, so that at this point only the differences will be explained and otherwise reference is made to the above description.
  • the mechanical seal 8 between the retaining flange 27 of the bearing housing 1 and the frontal side end of the roll shell 3 is formed.
  • the front end of the roller shell 3 is designed with a sealing surface 9 which cooperates with a held in a retaining groove 10 slide ring 8.
  • the sliding ring 8 is identical to the embodiment of FIG. 1 executed.
  • a sealing lip is in contact with the front-side sealing surface 9 of the roll shell 3.
  • the shaft seal 7 between the drive shaft 2 and the bearing housing 1 is also formed in a bore section of the bearing bore 20.
  • a metal ring 17 is held in the bearing bore 20 of the bearing housing 1 and protrudes with an inner diameter in a circumferential seal groove 18 of the drive shaft 2.
  • the seal groove 18 on the circumference of the drive shaft 2 is formed by a shaft ring 30, which at the periphery of the drive shaft. 2 is held.
  • the metal ring 17 is guided without contact in the sealing groove 18, so that at least one sealing gap in the groove base and on the flanks of the sealing groove 18 is generated.
  • the sealing means shown in the embodiments of FIGS. 1 and 3 are only exemplary. In principle, it is possible to vary the shape and type of the face seal 6 and the shape and nature of the shaft seal 7. Thus, the end face seal can be formed by certain shapes of the end face with a radially acting sealing lip. In that regard, the invention also extends to similar seal embodiments in which a contacting end face Chen seal cooperates with a shaft seal in particular a non-contact shaft seal.
  • FIGS. 1 and 3 show a godet with driven drive shaft.
  • the invention is not limited thereto.
  • the drive shaft is held freely rotatably on a roller carrier.
  • the invention also extends to such godets, in which the roll shell is designed to be heatable by a heating means.
  • the inventive design of the godet can therefore be applied without problems in variants without electric motor or variants with heated roller shell.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Galette zum Führen von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess. Die Galette weist einen zylindrischen Rollenmantel auf, der fest mit einem auskragenden Ende einer Antriebswelle ver- bunden ist. Die Antriebswelle ist in einem Lagergehäuse drehbar gelagert, wobei zwischen dem Lagergehäuse und dem drehbaren Rollenmantel ein Dichtungsmittel zur Abdichtung einer Lagerumgebung vorgesehen ist. Um das Eindringen von Abriebteilchen sowie das Austreten von Schmiermitteln aus dem Lagerraum zu vermeiden, ist erfindungsgemäß das Dichtungsmittel durch eine Stirnflächendichtung zwischen dem Rollenmantel und dem La- gergehäuse und durch eine Wellendichtung zwischen der Antriebswelle und dem Lagergehäuse gebildet.

Description

Galette
Die Erfindung betrifft eine Galette zum Führen von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess ist es allgemein bekannt, dass die Fäden zum Abziehen, Erwärmen und Verstrecken durch Galetten geführt werden. Die Galetten besitzen einen angetriebenen Rollenmantel, an dessen Umfang die Fäden geführt sind. Zum Antrieb des Rollenmantels ist dieser mit einer Antriebswelle verbunden, die in einem Lagergehäuse drehbar gelagert ist und mit einem Antrieb vorzugsweise einem Elektromotor gekoppelt ist.
Es ist desweiteren bekannt, dass die Galetten insbesondere die Rollenmän- tel der Galetten unmittelbar der Fadenumgebung ausgesetzt sind. In Abhängigkeit vom Einsatzort und von dem Herstellungsverfahren können dabei erhöhte Konzentrationen von flüchtigen Bestandteilen des Fadens auftreten. Derartige flüchtige Bestandteile können sowohl Flusen als auch Präparati- onsflüssigkeiten enthalten. Um das Eindringen derartiger Bestandteile ins- besondere in die Lagerumgebung der Antriebswelle zu vermeiden, ist es üblich, ein Dichtungsmittel zwischen dem Rollenmantel und dem Lagergehäuse anzuordnen. Hierzu sind im Stand der Technik grundsätzlich verschiedene Arten der Abdichtung bekannt. So wird in dem chinesischen Gebrauchsmuster CN 2903108 Y vorgeschlagen, die Lagerumgebung mittels einer Stirnflächendichtung zwischen dem Rollenmantel unter einem am Lagergehäuse befestigten Haltering gegenüber der Fadenumgebung abzudichten. Demgegenüber ist aus der DE 21 00 567 AI eine Galettenanordnung bekannt, bei welcher dem Rollenmantel am Umfang ein Dichtring zugeordnet ist, so dass bereits das Eindringen der Bestandteile in das Innere des Galettenmantels verhindert wird.
Unabhängig davon, ob das Dichtungsmittel durch eine äußere Dichtung oder eine innere Dichtung am Rollenmantel gebildet ist, ist aus energetischen Gründen eine durch den Schleifkontakt des Dichtmittels bedingte Bremswirkung an dem Rollenmantel zu minimieren. Andererseits ist darauf zu achten, dass keine durch den Schleifkontakt erzeugten Abriebteile des Dichtungsmittels im Bereich der Lagerumgebung gelangen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Galette zum Führen von syntheti- sehen Fäden der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welcher die Lagerumgebung innerhalb der Galette sicher gegenüber einer Fadenumgebung an der Galette abgedichtet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dichtungs- mittel durch eine Stirnflächendichtung zwischen dem Rollenmantel und dem Lagergehäuse und durch eine Wellendichtung zwischen der Antriebswelle und dem Lagergehäuse gebildet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerumgebung innerhalb des Lagergehäuses sowohl von der Fadenumgebung als auch vom inneren des Rollenmantels getrennt ist. Damit können einerseits mögliche Abriebbestandteile der Stirnflächendichtung nicht in die Lagerumgebung gelangen. Andererseits wurde festgestellt, dass der rotierende Rollenmantel im Innern ein Unterdruck erzeugt, dessen Saug Wirkung sich nachteilig auf die Lagerumgebung auswirken kann. Dadurch können insbesondere die zur Lagerung notwendigen Schmiermittel aus der Lagerumgebung heraustreten. Durch die Wellendichtung zwischen der Antriebswelle und dem Lagergehäuse lässt sich die Ausbildung einer Saugströmung in der Lagerumgebung vorteilhaft vermeiden. Um bei der Stirnflächendichtung unabhängig von einer Fliehkraft gleichmäßige Dichtwirkungen zu erhalten, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass die Stirnflächendichtung als eine Gleitringdichtung zwischen einer stirnseitigen Dichtfläche des Rollenmantels und einer axial gegenüberliegenden Haltenut am Lagergehäuse ausgebildet ist. Inso- fern lässt sich eine Gleitringdichtung realisieren, bei welcher der Rollenmantel mit seiner Dichtfläche relativ zum Reibringdichtung bewegt wird.
Zur Realisierung möglichst geringer Differenzgeschwindigkeiten an der Gleitringdichtung ist die Dichtfläche bevorzugt an einer Nabe des Rollen- mantels ausgebildet, durch welcher der Rollenmantel am Umfang der Antriebswelle gehalten ist.
Dabei weist die Gleitringdichtung bevorzugt einen Gleitring mit einer Haltewulst und einer winkelig an der Haltewulst ausgebildeten Dichtungslippe auf. Die elastische Dichtungslippe gewährt dabei einen ständigen Kontakt zu der Dichtfläche des Rollenmantels.
Um die Reibwiderstände des Dichtungsmittels gegenüber den rotierenden Teilen möglichst gering zu halten, ist die erfindungsgemäße Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Wellendichtung berührungslos ausgebildet ist. So lässt sich die Wellendichtung vorteilhaft durch einen feststehenden Metallring bilden, der berührungslos in eine Dichtungsnut hineinragt. Der Metallring und die Dichtungsnut führen zu einer Art Labyrinthdichtung mit mehreren Dichtspalten, wobei möglichst eine Berührung zwischen dem Metallring und der Dichtungsnut vermieden wird.
Der Metallring lässt sich wahlweise am Umfang der Antriebswelle oder in einer Lagerbohrung des Lagergehäuses anordnen. Dementsprechend ist die Dichtungsnut in der Lagerbohrung des Lagergehäuses oder am Umfang der Antriebswelle ausgebildet.
Die Dichtwirkung in dem Dichtspalt lässt sich vorzugsweise noch dadurch verbessern, indem der Dichtspalt mit einem Sperrmedium vorzugsweise mit einem Fett gefüllt ist.
Um die Dichtwirkung insbesondere der Wellendichtung nicht durch unzulässige Unwuchten am Rollenmantel zu beeinflussen, ist es üblich, dass die Antriebswelle mit dem montierten Rollenmantel mittels einer Auswuchtein- richtung ausgewuchtet wird. Dabei ist ein Einspannen der Antriebswelle und des Rollenmantels zu gewährleisten. Diese Anforderungen werden insbesondere durch die Weiterbildung der Erfindung erfüllt, bei welcher der Rollenmantel an den Enden hohlzylindrisch ausgebildet ist und bei welcher das auskragende Ende des Rollenmantels durch einen trichterförmigen De- ckeleinsatz verschlossen ist, wobei der Deckeleinsatz am Ende der Antriebswelle befestigt ist. So wird einerseits eine Abdichtung der Lagerumgebung gegenüber der Fadenumgebung gewährleistet und andererseits bleibt das Ende der Antriebswelle zugänglich. Um möglichst eine kompakte Baueinheit bilden zu können, ist vorgesehen, dass die Antriebswelle direkt mit einem Elektromotor verbunden ist, der in dem Lagergehäuse integriert ist. Um die Lagerung der Antriebswelle sowie als Dichtungsmittel in einem zulässigen Temperaturbereich betreiben zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher das Lagergehäuse im Bereich des Elektromotors und im Bereich der Lagerung der Antriebswelle einen umlaufenden Kühlkanal zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit aufweist. Damit lässt sich die von dem Lagergehäuse aufgenommene Wärme kontinuierlich abführen.
Zur Lagerung der Antriebswelle sind vorzugsweise mehrere Wälzlager in dem Lagergehäuse angeordnet, die jeweils ein Lagerfett enthalten. Damit lässt sich ein kontinuierlicher Betrieb der Galette ohne zusätzliche Zufuhr weiterer Schmiermittel gewährleisten.
Da in der Fadenumgebung nicht nur flüchtige Bestandteile der Fäden vorkommen sondern auch herumfliegende Fadenenden von gebrochenen Fäden auftreten können, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher das Lagergehäuse am Ende des Rollenmantels einen Halte- flansch aufweist, der ein das Ende des Rollenmantels umschließenden Abdeckring aufweist. Somit bleibt die zwischen dem rotierenden Rollenmantel und dem Lagergehäuse gebildete Trennfuge gegenüber der Fadenumgebung abgedeckt. Das Einfallen und Einwickeln eines Fadens im inneren des Rollenmantels wird somit vermieden.
Die erfindungsgemäße Galette zum Führen von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess ist somit besonders geeignet, um in sehr stark belasteten Fadenumgebungen eingesetzt werden zu können. Das Eindringen von Fremdteilen in die Lagerumgebung der Galette als auch das Austreten von Schmiermitteln aus der Lagerumgebung heraus ist nicht möglich. Insoweit ist die erfindungsgemäße Galette auch für sehr hohe Umfangsge- schwindigkeiten mit Antriebsdrehzahl bis zu 16.000 U/min. geeignet.
Die erfindungsgemäße Galette wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Galette
Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht des Dichtungsmittels des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Galette
In Fig. 1 ist schematisch ein Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Galette dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette weist einen zylindrischen Rollenmantel 3 auf, der über eine innenliegende Nabe 4 am Umfang eines auskragenden Endes einer Antriebswelle 2 drehfest gehalten ist. Die Antriebswelle 2 ist innerhalb eines Lagergehäuses 1 durch mehrere Lager 5.1 und 5.2 drehbar gela- gert. Das Lagergehäuse 1 weist hierzu eine mehrstufige Lagerbohrung 20 auf. In dem mittleren Abschnitt der Lagerbohrung 20 sind die Lager 5.1 und 5.2 zwischen der Antriebswelle 2 und dem Lagergehäuse 1 gehalten. Die Antriebswelle 2 ist an dem Lagerende mit einem Elektromotor 21 gekoppelt. Der Elektromotor 21 ist in einem vergrößerten Abschnitt der Lager- bohrung 20 im Lagergehäuse 1 integriert. Der Elektromotor 21 wird über eine Versorgungsleitung 25 betrieben.
Das Lagergehäuse 1 weist im Bereich des Elektromotors 21 und im Bereich der Lager 5.1 und 5.2 einen spiralförmig umlaufenden Kühlkanal 22 auf, der an einem hier nicht dargestellten Kühlkreislauf angeschlossen ist. Insoweit lässt sich das Lagergehäuse 1 durch eine Kühlflüssigkeit im Innern des Kühlkanals 22 kühlen. Um eine Fadenumgebung, die sich am Umfang des Rollenmantels 3 darstellt, von einer Lagerumgebung, die im wesentlichen durch die Lagerbohrung 20 bestimmt ist, dichtend voneinander zu trennen, weist das Ausführungsbeispiel ein Dichtungsmittel in Form einer Stirnflächendichtung 6 und einer Wellendichtung 7 auf. Die Stirnflächendichtung 6 ist zwischen einer stirnseitigen Dichtfläche 9 der Nabe 4 und einer gegenüberliegenden Haltenut 10 am Lagergehäuse 1 ausgebildet. Die Wellendichtung 7 ist in einem dem Rollenmantel 3 zugeordneten Abschnitt der Lagerbohrung 20 zwischen dem Lagergehäuse 1 und der Antriebswelle 2 ausgebildet. Zur Erläuterung der Stirnflächendichtung 6 und der Wellendichtung 7 wird zu- sätzlich zu der Fig. 2 Bezug genommen.
In Fig. 2 ist ein Ausschnitt des Lagergehäuses 1 im Bereich des Dichtungsmittels schematisch gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung gilt somit für beide Figuren.
Das Lagergehäuse 1 weist einen Ansatz 28 auf, der gegenüber einem Halte- flansch 27 hervorragt und in den Rollenmantel 3 mit kurzem Abstand bis zu einer Stirnseite der Nabe 4 hineinreicht. An der Stirnseite des Ansatzes 28 ist die Haltenut 10 ausgebildet, um einen Gleitring 8 aufzunehmen. Der Gleitring 8 ist über eine Haltwulst 11 in der Haltenut 10 gehalten. An der Haltewulst 11 ist eine winkelig nach außen gerichtete Dichtungslippe 12 angeordnet, die mit einem freien Ende an der stirnseitigen Dichtfläche 9 der Nabe 4 anliegt. Zwischen der Dichtungslippe 12 und dem Halte wulst 11 weist der Gleitring 8 eine umlaufende Umfangsnut 13 auf. Die Umfangsnut 13 ist insbesondere geeignet, um insbesondere Flüssigkeiten bei nicht angetriebenem Rollenmantel 3 aufzufangen und abzuleiten.
Die zwischen der Antriebswelle 2 und dem Lagergehäuse 1 ausgebildete Wellendichtung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel berührungslos und durch einen am Umfang der Antriebswelle 2 befestigten Metallring 17 und einer in dem ersten Abschnitt der Lagerbohrung 20 ausgebildeten Dichtungsnut 18 gebildet. Die Dichtungsnut 18 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine weitere Stufe der Lagerbohrung 20 und einer in der Lager- bohrung 20 gehaltenen Buchse 24 gebildet. Der Metallring 17 wird mit geringem Spiel im wesentlichen berührungslos in der Dichtungsnut 18 geführt. Zwischen der Dichtungsnut 18 und dem Metallring 17 stellen sich die Dichtspalte 19.1, 19.2 und 19.3 ein. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Dichtung s spalte 19.1, 19.2 und 19.3 zumindest teilweise mit einem Sperr- medium 23 gefüllt. Als Sperrmedium 23 wird hierbei vorzugsweise ein Fett verwendet.
Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, ist an dem Halteflansch 27 des Lagergehäuses 1 ein Abdeckring 26 befestigt, der mit einem auskragen- den Ende einen zwischen dem Rollenmantel 3 und dem Lagergehäuse 1 gebildeten Trennfuge 29 abdeckt. Der Abdeckring 26 verhindert das Einfallen und Einwickeln eines Fadens in die Trennfuge 29 zwischen dem Rollenmantel 3 und dem Lagergehäuse 1. Der Rollenmantel 3 ist am auskragenden Ende hohlzylindrisch ausgebildet und mit einem Deckeleinsatz 14 verschlossen. Der Deckeleinsatz 14 ist trichterförmig ausgebildet und über ein Befestigungselement 16 am Ende der Antriebswelle 2 befestigt. Zwischen dem Rollenmantel 3 und dem De- ckeleinsatz 14 ist ein Dichtring 15 eingespannt, der den Innenraum des Rollenmantels 3 gegenüber der Fadenumgebung abdichtet.
Im Betrieb wird das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Galette genutzt, um ein oder mehrere Fäden am Umfang des Rollenmantels 3 mit zumindest einer Teilumschlingung zu führen. Dabei wird der Rollenmantel 3 über die Antriebswelle 2 durch den Elektromotor 21 mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Die Umfangsgeschwindigkeit des Rollenmantels 3 richtet sich nach der gewünschten Fadengeschwindigkeit, die beispielsweise im Bereich von 4.000 - 6.000 m/min. lie- gen könnte. In Abhängigkeit von Durchmesser können Antriebsdrehzahlen im Bereich von 16.000 U/min. erreicht werden.
Um insbesondere die durch flüchtige Bestandteile wie beispielsweise Flu- sen und Präparationsflüssigkeit verunreinigte Fadenumgebung gegenüber der im Innern des Lagergehäuses vorhandenen Lagerumgebung zu trennen, wirkt zwischen der Nabe 4 des Rollenmantels 3 und dem Lagergehäuse 1 eine Gleitringdichtung 8. An der mit dem Rollenmantel 3 rotierenden Dichtfläche 9 liegt die Dichtlippe 12 des Gleitringes 8 an und verhindert somit ein Eindringen flüchtiger Bestandteile ins Innere des Lagergehäuses. Da insbesondere im Innern des Rollenmantels 3 durch die schnelle Rotation ein Unterdruck erzeugt wird und diese aufgrund der offenen Bauweise des Lagergehäuses 1 im Bereich des Elektromotors 21 eine ungewünschte Luftströmung erzeugen würde, ist die Lagerumgebung durch den Wellendicht- ring 7 gegenüber dem Rollenmantel 3 abgeschirmt. Hierbei rotiert der Me- tallring 17 mit der Antriebswelle 2. Der Metallring 17 wird dabei im wesentlichen berührungsfrei in der Dichtungsnut 18 geführt.
Durch die Kombination einer berührenden Gleitringdichtung 8 und einer berührungslosen Wellendichtung 7 werden insbesondere energetische Verluste im Antrieb des Rollenmantels 3 minimiert. Zudem lässt sich verhindern, dass mögliche Abriebteilchen der Schleif dichtung ungehindert in die Lageumgebung gelangen können. Der am auskragenden Ende des Rollenmantels 3 trichterförmige Deckeleinsatz 14 bildet einen besonderen Vorteil, um ein Auswuchten der Antriebswelle 2 mit dem Rollenmantel 1 im Betrieb zu ermöglichen. So lässt sich die Antriebswelle 2 vorteilhaft am auskragenden Ende zur Aufnahme von Ausgleichsmassen nutzen.
Der trichterförmige Deckeleinsatz 14 am freien Ende des Rollenmantels 3 besitzt zudem den Vorteil, dass sich keine Ablagerungen bilden können, die zu ungewünschten Unwuchterscheinungen führen. Bei Rotation werden sämtliche angesammelten Bestandteile aus dem Deckeinsatz 14 herausge- schleudert.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Galette schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gleitringdichtung 8 zwischen dem Halteflansch 27 des Lagergehäuses 1 und dem stirn- seitigen Ende des Rollenmantels 3 ausgebildet. Hierzu ist das stirnseitige Ende des Rollenmantels 3 mit einer Dichtfläche 9 ausgeführt, die mit einem in einer Haltenut 10 gehaltenen Gleitring 8 zusammenwirkt. Der Gleitring 8 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgeführt. Somit liegt eine Dichtungslippe mit Kontakt an der stirnseitigen Dichtfläche 9 des Rollenmantels 3 an.
Die Wellendichtung 7 zwischen der Antriebswelle 2 und dem Lagergehäuse 1 ist ebenfalls in einem Bohrung sab schnitt der Lagerbohrung 20 ausgebil- det. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Metallring 17 in der Lagerbohrung 20 des Lagergehäuses 1 gehalten und ragt mit einem Innendurchmesser in eine umlaufende Dichtungsnut 18 der Antriebswelle 2. Die Dichtungsnut 18 am Umfang der Antriebswelle 2 ist durch einen Wellenring 30 gebildet, der am Umfang der Antriebswelle 2 gehalten ist. Der Metallring 17 wird berührungslos in der Dichtungsnut 18 geführt, so dass zumindest ein Dichtspalt im Nutgrund und an den Flanken der Dichtungsnut 18 erzeugt wird.
Die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist identisch mit der Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, so dass an dieser Stelle keine weiteren Erläuterungen erfolgen.
Die in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3 dargestellten Dichtungsmittel sind nur beispielhaft. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Form und Art der Stirnflächendichtung 6 sowie die Form und Art der Wellendichtung 7 zu variieren. So lässt sich die Stirnflächendichtung durch bestimmte Formgebungen der Stirnfläche auch mit einer radial wirkenden Dichtungslippe ausbilden. Insoweit erstreckt sich die Erfindung auch auf ähnliche Dichtungsausführungen, bei welcher eine berührende Stirnflä- chendichtung mit einer Wellendichtung insbesondere einer berührungslos wirkenden Wellendichtung zusammenwirkt.
Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 3 zeigen eine Galette mit ange- triebener Antriebswelle. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. So besteht die Möglichkeit, dass die Antriebswelle frei drehbar an einen Rollenträger gehalten ist. Die Erfindung erstreckt sich auch auf derartige Galetten, bei welchen der Rollenmantel durch ein Heizmittel beheizbar ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Galette lässt sich daher ohne Probleme auch bei Varianten ohne Elektromotor oder bei Varianten mit beheizten Rollenmantel anwenden.
B ezug szeichenliste
1 Lagergehäuse
2 Antriebswelle
3 Rollenmantel
4 Nabe
5.1, 5.2 Lager
6 Stirnflächendichtung
7 Wellendichtung
8 Gleitring, Gleitringdichtung
9 Dichtfläche
10 Haltenut
11 Haltewulst
12 Dichtungslippe
13 Umfangsnut
14 Deckeleinsatz
15 Dichtring
16 Befestigungselement
17 Metallring
18 Dichtungsnut
19.1, 19.2, 19.3 Dichtspalt
20 Lagerbohrung
21 Elektromotor
22 Kühlkanal
23 Sperrmedium
24 Buchse
25 Versorgung sleitung
26 Abdeckring
27 Halteflansch 28 Ansatz
29 Trennfuge
30 Wellenring

Claims

Patentansprüche
Galette zum Führen von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinn- prozess mit einem zylindrischen Rollenmantel (3), der fest mit einem auskragenden Ende einer Antriebswelle (2) verbunden ist, und mit einem Lagergehäuse (1), in welchem die Antriebswelle (2) drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Lagergehäuse (1) und dem drehbaren Rollenmantel (3) ein Dichtungsmittel (6, 7) zur Abdichtung einer Lagerumgebung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtungsmittel durch eine Stirnflächendichtung (6) zwischen dem Rollenmantel (3) und dem Lagergehäuse (1) und durch eine Wellendichtung (7) zwischen der Antriebswelle (2) und dem Lagergehäuse (1) gebildet ist.
Galette nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stirnflächendichtung (6) als eine Gleitringdichtung (8) zwischen einer stirnseitigen Dichtfläche (9) des Rollenmantels (3) und einer axial gegenüberliegenden Haltenut (10) im Lagergehäuse (1) ausgebildet ist.
Galette nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtfläche (9) an einer Nabe (4) des Rollenmantels (3) ausgebildet ist, durch welcher der Rollenmantel (3) am Umfang der Antriebswelle (2) gehalten ist. Galette nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gleitringdichtung einen Gleitring (8) mit einer Haltewulst (11) und einer winkelig an der Haltewulst (11) ausgebildeten Dichtungslippe (12) aufweist.
Galette nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gleitring (8) eine zwischen dem Haltewulst (11) und der Dichtungslippe (12) ausgebildete Umfangsnut (13) aufweist.
Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wellendichtung (7) berührungswirksam ist und vorzugsweise durch einen feststehenden Metallring (17) gebildet ist, der berührungslos zur Bildung von zumindest einem Dichtspalt (19.1) in eine Dichtungsnut (18) hineinragt.
Galette nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Metallring (17) am Umfang der Antriebswelle (2) oder in einer Lagerbohrung (20) des Lagergehäuses (1) gehalten ist und dass die Dichtungsnut (18) in der Lagerbohrung (20) des Lagergehäuses (1) oder am Umfang der Antriebswelle (2) ausgebildet ist.
Galette nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dichtspalt (19.2) mit einem Sperrmedium (23) vorzugsweise mit einem Fett gefüllt ist.
9. Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rollenmantel (3) an den Enden hohlzylindrisch ausgebildet ist und dass das auskragende Ende des Rollenmantels (3) durch einen trichterförmigen Deckeleinsatz (14) verschlossen ist, wobei der Deckeleinsatz (14) am Ende der Antriebswelle (2) befestigt ist
10. Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebswelle (2) mit einem Elektromotor (21) verbunden ist, der in dem Lagergehäuse (1) integriert ist.
11. Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lagergehäuse (1) im Bereich des Elektromotors (21) und im
Bereich der Lagerung (5.1, 5.2) der Antriebswelle (2) einen umlaufenden Kühlkanal (22) zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit aufweist.
Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebswelle (2) durch mehrere Wälzlager (5.1, 5.2) in dem Lagergehäuse (1) gelagert ist und dass die Wälzlager (5.1, 5.2) jeweils ein Lagerfett enthalten. 13. Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lagergehäuse (1) am Ende des Rollenmantels (3) einen Halte- flansch (27) aufweist, der einen das Ende des Rollenmantels (3) umschließenden Abdeckring (26) aufweist.
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