CN114829688B - 导丝盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导丝盘，其具有导丝盘驱动马达、马达支承件、可转动安装的且被该导丝盘驱动马达驱动或可驱动的、安置在该导丝盘中心的且在导丝盘轴向上取向的驱动轴，其中该导丝盘驱动马达的转子被固定在该驱动轴的周向部上，导丝盘还具有与该驱动轴连接的导丝盘罩、被该导丝盘罩包围的导丝盘罩加热器和至少一个冷却器，其中根据本发明，该导丝盘驱动马达的和该马达支承件的至少一部分和该冷却器的至少一条流道布置在该导丝盘的被该导丝盘罩包围的部分的局部中，在该局部中也设有该导丝盘罩加热器。

Description

导丝盘

技术领域

本发明涉及导丝盘，其具有导丝盘驱动马达、马达支承件、可转动安装的且被导丝盘驱动马达驱动或可驱动的布置在导丝盘中心的且沿导丝盘的轴向取向的驱动轴，其中该导丝盘驱动马达的转子被固定于该驱动轴的周向部，导丝盘还具有连接至驱动轴的导丝盘罩、被导丝盘罩包围的导丝盘罩加热器和至少一个冷却器。

背景技术

这种类型的导丝盘是在纺织业尤其是纺纱厂中所用的被驱动转动的长丝生产辊。在导丝盘的被加热的罩面上，至少一根丝线、至少一根纤维或至少一个条子被引导。实际上，大多将多个相互错开地布置在不同平面内的且以不同转速运行的导丝盘组合成一个牵伸罗拉装置。一般，导丝盘罩以高达5000米/分钟的周向速度转动。

导丝盘的加热必然是长丝生产所需的。圆柱形导丝盘罩在此通过大多设计成感应加热器的导丝盘罩加热器从内部被加热，由此，可以从在导丝盘罩上被引导的丝线、纤维或条子中带出湿气。

一般，导丝盘的温度借助至少一个热传感器被测量并且借助测量值传输机构被传输至导丝盘控制器。

借助导丝盘驱动马达将导丝盘罩置于转动中。为此，在现有技术例如像出版物DE102014006854A1中常见的是在导丝盘罩的一端设置毂套，其固定连接至驱动轴的从支承壳体突出的轴端，其中在支承壳体内集成有被设计成电动机的且在其支承端与驱动轴连接的导丝盘驱动马达。

但是，在导丝盘加热器众所采用的高温对于导丝盘驱动马达、导丝盘支承部件和测量值传输机构是技术缺点。

通过在现有技术中将导丝盘驱动马达与灼热的导丝盘罩的局部分隔开，本身在运行中发热运行的导丝盘驱动马达一方面不会更变热，另一方面可以适当地借助冷却器被冷却。在出版物EP0424867A1和EP0454618B1中描述的导丝盘驱动马达用冷却器使用冷却空气。空冷可以得到外驱动风扇的支持。

但特别有利的是使用冷却液来冷却马达。此时已知的是将导丝盘驱动马达和导丝盘的支承部件安装在一个远离导丝盘加热器设置的水冷壳体中。

在导丝盘驱动马达也远离导丝盘加热器设置的出版物EP1126061A2中，导丝盘的借此可转动支承导丝盘驱动轴的支承部件借助空冷和水蒸汽冷却的组合形式被冷却。

在已知的导丝盘情况下也远离导丝盘加热器地布置各自所用的测量值传输机构。它一般是空冷的。

但因为这种结构而也出现以下缺点，如导丝盘的大的结构长度伴随比较小的有效区，这尤其在细长形的导丝盘情况下导致可观的空间需求，以及当导丝盘罩支承远离导丝盘加热器布置时大的机械负荷和与之相关的导丝盘罩用支承件提前磨损。

另外，当不同的温度控制系统被用于冷却导丝盘的几个部件时，于是需要多个能源，这又导致更大的空间需求和更高的维护和服务成本。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种导丝盘，其与在现有技术中知道的解决方案相比需要较少地方并且磨损更少。

该任务通过一种导丝盘来完成，它具有导丝盘驱动马达、马达支承件、可转动安装的驱动轴，该驱动轴被该导丝盘驱动马达驱动或可被驱动并被安置在该导丝盘中心且在导丝盘轴向上取向，其中该导丝盘驱动马达的转子固定在该驱动轴的周面部上，导丝盘还具有与驱动轴连接的导丝盘罩、被导丝盘罩包围的导丝盘罩加热器和至少一个冷却器，其中该导丝盘驱动马达的和马达支承件的至少一部分和冷却器的至少一条流道布置在导丝盘的其中也设有导丝盘罩加热器的被导丝盘罩包围的部分的局部内。

优选地，整个导丝盘驱动马达布置在被冷却器的至少一条流道冷却的、被导丝盘罩包围的且也设有导丝盘罩加热器的导丝盘部分中。

本发明背离现有技术，始终在尝试尽量远离导丝盘罩加热器地布置导丝盘驱动马达以避免在运行中本来就因导丝盘罩加热器被强烈加热的导丝盘驱动马达的附加变热。完全不同于现有技术，在本发明的导丝盘中，导丝盘驱动马达的至少一部分、优选整个导丝盘驱动马达甚至布置在被导丝盘罩加热器加热的导丝盘部分中。

因此，导丝盘驱动马达不再像在现有技术中那样设置在包围导丝盘罩加热器的导丝盘罩的一端。取而代之，因根据本发明将导丝盘驱动马达布置在导丝盘罩和导丝盘罩加热器内而节省地方。单独的空间例如可以在安放面有限的情况下被用于导丝盘的总长度缩短，也可以在安放面相同的情况下被用于增大导丝盘的有效面积。

在根据本发明的导丝盘中，马达冷却器通过具有至少一个流道的流体冷却器实现，流体冷却器在导丝盘驱动马达与导丝盘罩加热器之间延伸。流体冷却器尤其造成导丝盘驱动马达的废热被散走，因为它与之空间紧邻布置。在此，一条流道或多条流道可以形成在承载件材料中。

流体冷却器还从马达支承件和优选从导丝盘的测量值传输机构散走热。在本发明中，它是统一的温度控制系统，其延伸经过导丝盘驱动马达、马达支承件和优选该导丝盘的测量值传输机构并且位于导丝盘罩和导丝盘罩加热器内的一个区域中。

如此设计根据本发明的导丝盘，即，用于导丝盘驱动马达的支承也设置在被导丝盘罩包围的导丝盘部分内，即在负荷在此出现在导丝盘上的部分中。因此不存在增大所造成的作用于支承的力的杠杆臂。在此，在本发明中，马达支承件同时用作导丝盘罩支承。

在本发明的导丝盘的一个优选设计中，所述导丝盘驱动马达的至少一部分和所述马达支承件的至少一部分安置在承载件内腔中，其中所述至少一个流道在导丝盘驱动马达与导丝盘罩加热器之间延伸经过承载件的材料。

因为根据本发明该导丝盘驱动马达位于导丝盘的、导丝盘罩加热器也位于此的部分中，故在本发明的、导丝盘驱动马达位于承载件内腔中的实施方式中，导丝盘罩加热器布置在承载件的至少一个局部周围。该承载件的局部至少部分将导丝盘驱动马达与导丝盘罩加热器的热辐射屏蔽开。

该承载件形成用于流体冷却器的稳定容座并因此在实体和热学方面将导丝盘驱动马达与导丝盘罩加热器分隔开。

所述至少一个流道在此可以如此集成在承载件内，使得流体冷却器至少延伸经过承载件的长度，从而通过导丝盘驱动马达的相同流体冷却器来冷却马达和导丝盘罩支承、相应密封件以及导丝盘的测量值传输机构。

该承载件不转动。在承载件的内腔中，可以有利地将连接电线引导至导丝盘驱动马达。在承载件内可以良好地安装导丝盘驱动马达的定子。即，导丝盘驱动马达的位置可以被良好固定。另外，承载件提供导丝盘的附加稳定化以及导丝盘驱动马达和马达支承件的保护。所述布置还节省空间。

优选地，该承载件设计成旋转对称。于是，在承载件的圆柱形内腔中良好地安装所述导丝盘驱动马达和马达支承件。承载件的旋转对称形状适配于导丝盘的形状。但承载件可以在本发明的其它实施方式中例如设计成板状或隆起状。

该承载件可以设计成一体式或由多个层和/或部件构成。

在本发明的一个有利实施方式中，冷却器具有盘旋管，其具有并排布置的用于冷却流体的进流口和回流口。通过将形成至少一个流道的管设计成螺旋状，冷却液可以围绕导丝盘驱动马达的整个周面被贴沿引导。该盘旋管形成闭合的冷却循环，其具有在盘管的头部处的进流口和回流口的管接口和在盘管末端处的弯头。在盘旋管的盘旋走向上，进流口位于回流口旁边，因此保证均匀的冷却。

也有利的是该盘旋管的进流口和回流口处于相同的相互间距。

在此被证明特别有利的是，冷却器的进流口和回流口并排位于承载件的相同的圆柱形平面内和/或冷却器的进流口和回流口并排位于承载件的彼此相对成阶梯状的平面内和/或冷却器的进流口和回流口位于承载件的一个圆锥形罩平面上。即，进流口直接在回流口旁地位于相同直径上和/或进流口和回流口位于相互错开的直径阶梯处和/或进流口和回流口锥形会聚或散开。由此得到很纤长的适配于导丝盘的其它尺寸的冷却系统，借此能总体上将导丝盘设计成具有紧凑结构。

优选地，该盘旋管是被浇注入承载件材料中的钢管。钢管具有长的使用寿命和良好的导热性能，因此长久且几乎免维护地提供有利的冷却。

在本发明导丝盘的改进方案中，平行于冷却器盘旋管地，不同于冷却流体的其它介质在其中被引导的至少另一个盘管在承载件材料内和/或在承载件内壁上延伸。借助另一个盘管，例如可以将润滑剂输送至该导丝盘的一些部件例如像轴承。

优选地，该承载件由金属材料和/或矿物材料构成。由金属例如铝或铸铁构成的承载件具有很好的导热性能，由此被加热的导丝盘驱动马达的温度可被很有效地导走。或者，该承载件可以由具有良好导热性能的塑料构成。

而矿物承载件材料可以被用于实现至少部分在导丝盘驱动马达与导丝盘罩加热器之间借助承载件的热隔离。为了尽管如此还是提供导丝盘驱动马达的废热通过集成在承载件内的流体冷却器的良好散热，在此实施方式中有利的是，流体冷却器设置比在导丝盘罩加热器上更近地设置在导丝盘驱动马达上，和/或至少在承载件的朝向导丝盘驱动马达的一侧设有良好的传热件例如像金属套或金属涂层。

该承载件优选如此设计，它具有嵌埋在该导丝盘的被导丝盘罩包围的部分中的承载件嵌件和安放有导丝盘罩的承载件套筒。因此，导丝盘罩连同设置在其中的导丝盘罩加热器能有利地被卷边到承载件套筒上，并将该结构安装到承载件套筒上。

因此该导丝盘罩加热器可以安放到承载件上，其中承载件材料造成热隔离，从而集成在承载件中的冷却器仅轻微冷却导丝盘罩加热器。另外，可以在该结构中单独构成导丝盘罩加热器并触点导电接通，接着适当地集成到导丝盘、尤其是导丝盘罩与承载件之间的间隙中。

作为流体冷却器的补充或替代，也可以规定借助至少一个在承载件材料内和/或承载件内壁上形成的风道的空气冷却。

在本发明的一个有利实施方式中，在导丝盘罩加热器与承载件之间通过至少一个垫片调节间距，在该间距内有空气。所述垫片最好由至少一种导热性差的材料构成。例如两个相互间隔地安置例如像套装在承载件上的特氟隆环用作垫片，其上安放有导丝盘罩加热器。

位于导丝盘罩加热器与承载件之间的空气是较差的热导体。由此做到了该承载件自导丝盘罩加热器吸收少量热，并因此能更好地从导丝盘驱动马达导走热。另外，由导丝盘罩加热器产生的更多的热可被交付给导丝盘罩。

在本发明的另一个实施方式中如此获得附加冷却，即，在驱动轴上，在承载件内安装有随驱动轴转动的风扇轮。风扇轮提供对导丝盘驱动马达和导丝盘支承部件的防热保护，所述热因为导丝盘罩经由驱动轴的导热而出现。风扇轮位于承载件下方，在承载件内集成有流体冷却器。通过转动该风扇轮而出现在流体冷却器与驱动轴之间的空气涡旋，从而减弱经由驱动轴的导热。风扇轮也可以安放在流体冷却器下方。

在导丝盘内、例如在导丝盘罩内，优选设有一个或多个热传感器。热传感器的连接电缆在该驱动轴的一端在被设计成回转传输机构的测知值传输机构中延伸，可以通过测量值传输机构将测定的温度信号例如传输给导丝盘的外部控制和/或评估单元。

在本发明的一个合适设计中，测量值传输机构具有被固定在驱动轴上的可转动部分和被固定在承载件中的固定不动部分，其中在所述测量值传输机构的可转动部分与固定不动部分之间存在气隙，信号传输经由该气隙进行。

附图说明

以下将结合实施例和对应的图来详述本发明，而在此未将本发明局限于此，在此示出：

图1示意性示出本发明导丝盘的一个实施方式的纵截面；

图2示意性示出本发明导丝盘的一个实施方式的承载件的俯视透视图；和

图3示意性示出本发明导丝盘的一个实施方式的冷却盘管的透视图。

具体实施方式

图1示出本发明导丝盘的一个实施方式的侧视截面图。

导丝盘1居中具有沿导丝盘1的轴向R取向的驱动轴5。驱动轴5可转动安装。

驱动轴5被导丝盘1的导丝盘驱动马达2驱动或可被其驱动。为此，导丝盘驱动马达2的转子21被固定在驱动轴5的周面部上，在驱动轴5的延伸区内、即不在其两端。相应地，驱动轴5能随转子21转动并且被良好保持在其位置上。

导丝盘驱动马达2借助安放在驱动轴5上的马达支承件4来安装。

在所示实施方式中，马达支承件4在导丝盘1纵向取向情况下具有在导丝盘驱动马达2的转子21之前的第一轴承41和在导丝盘驱动马达2的转子21之后的第二轴承42。第一轴承41和第二轴承42在所示实施方式中分别是球轴承。借助轴承41、42，导丝盘驱动马达2的转子21和导丝盘罩7都与驱动轴5安装在一起。

导丝盘1的导丝盘罩7连接至驱动轴5。在导丝盘1的工作中，在导丝盘罩7的外周面上，至少一根丝线、至少一根纤维和/或至少一个条子被引导。所述至少一个丝线、至少一根纤维和/或至少一个条子此时缠绕导丝盘罩7。

导丝盘罩7被设计成圆柱形。在导丝盘罩7的内侧面设置有导丝盘罩加热器8，借此在导丝盘1工作中加热该导丝盘罩7。导丝盘罩7在导丝盘1的前侧部分B内包围导丝盘罩加热器8。即，导丝盘罩7正好安放在导丝盘罩加热器8的上方。

导丝盘罩加热器8在所示实施方式中是感应加热器。特别是，在所示实施方式中使用4区加热器。由此可以不同地加热导丝盘1的各不同部分。或者，导丝盘罩加热器8也可以仅具有一个区域或具有其它数量的区域。

导丝盘驱动马达2安置在导丝盘1的如下局部A内，该局部是导丝盘1的被导丝盘罩7包围的部分B的一部分。因此，导丝盘驱动马达2安置在导丝盘1的也安装有导丝盘罩加热器8的相同的轴向部分内。

马达支承件4的第二轴承42也安置在导丝盘1的被导丝盘罩7包围的部分B中并因此直接安置在出现负荷的区域内。

在所示实施方式中，马达支承件4同时是导丝盘罩支承。

导丝盘驱动马达2和马达支承件4布置在导丝盘1的承载件9的内腔中。在所示实施例中，承载件9被设计成旋转对称。

导丝盘驱动马达2的定子22被固定在承载件9的内壁上。导丝盘驱动马达2因此与其两个支承部位一起位于导丝盘罩7内。

导丝盘罩加热器8位于承载件9上方且围绕承载件嵌件91。

导丝盘驱动马达2的转子21借助球轴承41、42的内圈被保持在驱动轴5上。导丝盘驱动马达2的定子22借助球轴承41、42的外圈被保持在承载件衬套内。

承载件9具有环形的横截面，即是内部中空的，因此该导丝盘驱动马达2可被安装在其中。在所示实施方式中，承载件9由铝构成。

承载件9包括具有较小外横截面的承载件嵌件91和具有较大外横截面的承载件套筒92。

承载件嵌件91具有长度C。它布置在导丝盘1的被导丝盘罩7包围的部分中，其中，承载件嵌件91围绕驱动轴5设置。在此，承载件嵌件91位于导丝盘驱动马达2与导丝盘罩加热器8之间。

在所示实施例中，两个特氟隆环15、16彼此间隔地安置在承载件9上，该特氟隆环在承载件9与导丝盘罩加热器8之间产生间距。空气14位于该间距内。

承载件套筒92位于导丝盘罩7的端侧，因此不在被导丝盘罩7包围的部分中。

马达冷却器在所示实施方式中作为流体冷却器3被集成到承载件9的材料中，即在承载件9的圆柱形壁内。流体冷却器3此时近似延伸经过承载件9的整个纵向延伸范围。即，在所示实施方式中，流体冷却器3不仅设置在承载件嵌件91内，也设置在承载件套筒92中。流体冷却器3因此在任何情况下都设置在位于导丝盘驱动马达2和导丝盘罩加热器8之间的承载件9的部分中。

因此，流体冷却3就像导丝盘驱动马达2和马达支承件4那样位于被导丝盘罩7包围的部分中。

在所示的实施方式中，流体冷却器3是水冷器，其通过在导丝盘1的远离导丝盘罩7的部分处伸入其中的水管接头被供应水。

通过在导丝盘驱动马达2和导丝盘罩加热器8之间延伸的承载件嵌件91，导丝盘驱动马达2至少部分被屏蔽以免导丝盘罩加热器8的热辐射，还通过在承载件嵌件91的材料内延伸的流体冷却器3被冷却。

在图2的俯视透视图中能看到承载件9。承载件嵌件91设计成圆柱形并且具有比承载件套筒92更小的直径。承载件套筒92与承载件嵌件91相接。

流体冷却器3在所示实施方式中由例如如图3所示的冷却盘管30构成。

冷却盘管30具有盘旋管，其具有用于冷却流体的进流口31和回流口32。在所示实施方式中，进流口31和回流口32并排，其中它们在该盘旋管的盘旋走向中具有相同的相互间距。在盘旋管的开头部，分别设有用于进流口31和回流口32的管接口。它在盘旋管的一端33被转向，因而在这里进流口31和回流口32彼此相连。

冷却器的进流口31和回流口32并排位于承载件9的相同的圆柱形平面内。

盘旋管在所示实施方式中是被浇注入承载件9材料中的钢管。

在本发明的其它未示出实施方式中，平行于冷却器盘旋管地，至少另一个盘管(不同于冷却流体的其它介质在其中被引导)在承载件9的材料内和/或承载件9的内壁处延伸。

在导丝盘罩7内或下方设有热传感器81。热传感器81的连接电缆连接至测量值传输机构80。测量值传输机构80在所示实施例中具有被固定在驱动轴5上的可转动部分82和被固定在承载件9内的固定不动部分84。在测量值传输机构80的可转动部分82与固定不动部分84之间有气隙83，信号传输经由该气隙进行。

在驱动轴5上，在承载件9的一个端部但还是在承载件9内安放有随驱动轴5转动的风扇轮12。

在轴承42与风扇轮12之间，在驱动轴5上设有密封件13。

Claims (10)

1.一种导丝盘(1)，所述导丝盘(1)具有导丝盘驱动马达(2)、马达支承件(4)、以可转动的方式安装的驱动轴(5)，所述驱动轴(5)被所述导丝盘驱动马达(2)驱动或能被驱动并且被安置在所述导丝盘(1)的中心并在所述导丝盘(1)的轴向上取向，其中，所述导丝盘驱动马达(2)的转子(21)被固定在所述驱动轴(5)的周向部上，所述导丝盘还具有与所述驱动轴(5)连接的导丝盘罩(7)、被所述导丝盘罩(7)包围的导丝盘罩加热器(8)和至少一个冷却器，其特征是，所述导丝盘驱动马达(2)的和所述马达支承件(4)的至少一部分和所述冷却器的至少一条流道被布置在所述导丝盘(1)的被所述导丝盘罩(7)包围的部分(B)的局部(C)中，在所述局部(C)中也设有所述导丝盘罩加热器(8)。

2.根据权利要求1所述的导丝盘，其特征是，所述导丝盘驱动马达(2)的和所述马达支承件(4)的至少一部分被布置在承载件(9)的内腔中，并且所述至少一个流道在所述导丝盘驱动马达(2)与所述导丝盘罩加热器(8)之间延伸经过所述承载件(9)的材料。

3.根据权利要求2所述的导丝盘，其特征是，所述冷却器具有盘旋管，所述盘旋管具有并排布置的用于冷却流体的进流口(31)和回流口(32)。

4.根据权利要求3所述的导丝盘，其特征是，所述进流口(31)和所述回流口(32)在相同直径上位于所述承载件(9)的材料中和/或内壁上，和/或所述进流口(31)和所述回流口(32)在相互错开的直径阶梯上位于所述承载件(9)的所述材料中和/或内壁上，和/或所述进流口(31)和所述回流口(32)锥形会聚或散开地位于所述承载件(9)的所述材料中和/或内壁上。

5.根据权利要求4所述的导丝盘，其特征是，所述盘旋管是被浇注入所述承载件(9)的所述材料中的钢管。

6.根据权利要求3所述的导丝盘，其特征是，平行于所述冷却器的所述盘旋管地，至少另一个盘管在所述承载件(9)的所述材料中和/或内壁上延伸，不同于所述冷却流体的另一介质在所述至少另一个盘管中被引导。

7.根据权利要求2或4所述的导丝盘，其特征是，所述承载件(9)由金属材料和/或矿物材料构成。

8.根据权利要求2或4所述的导丝盘，其特征是，所述承载件(9)具有嵌埋在所述导丝盘(1)的被所述导丝盘罩(7)包围的部分(B)中的承载件嵌件(91)和其上安放有所述导丝盘罩(7)的承载件套筒(92)。

9.根据权利要求8所述的导丝盘，其特征是，在所述导丝盘罩加热器(8)与所述承载件(9)之间通过至少一个垫片(15,16)产生间距，空气(14)位于所述间距中。

10.根据权利要求2或4所述的导丝盘，其特征是，在所述驱动轴(5)上，随所述驱动轴(5)转动的风扇轮(12)被安置在所述承载件(9)内。