EP1394298A1 - Method for making an inductor for a galette, and galette - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a transformer sheet existing inductor for a godet for heating a running synthetic thread.
- a galette known from US-A-3 508 024 has two axially one after the other stationary inductors with primary windings and a magnetically conductive godet jacket, which is rotatably mounted concentrically to the primary windings and with them over a narrow radial gap is inductively connected to generate secondary currents.
- the inductors are on a bobbin made up of packages of layered transformer sheets, which are in cross shape are arranged perpendicular to the axis of the coil carrier.
- each control circuit By means of one control circuit each become the primary windings with an AC adjustable frequency operated. Since all transformer sheets of the inductor are layered in the axial direction here, the Loss of the magnetic flux to the outside is quite large and so is the magnetic flux in the Inductor is not optimal.
- the invention is now intended to be an inexpensive method for producing an inductor of the type mentioned at the beginning.
- the object is achieved according to the invention in that the transformer sheets in a The mold is inserted and then cast with metal using a pressure casting process become.
- a third preferred embodiment is characterized in that the transformer plates in be cast in an aluminum die-casting mold.
- a fourth preferred embodiment is characterized in that the inductor forming rotationally symmetrical body is provided with a high-temperature wire winding.
- a fifth preferred embodiment is characterized in that required Mounting holes, threads and the like of the inductor made during the casting process become.
- the invention further relates to a godet for heating a running synthetic thread, which has at least one fixed inductor made of transformer sheet with a primary winding and has a rotatably mounted, magnetically conductive godet jacket.
- the godet according to the invention is characterized in that the inductor is characterized by Casting the transformer sheets is made in a die casting process.
- a second preferred embodiment is characterized in that the transformer plates Have recesses for the passage of the sealing compound.
- Heated godets are used to heat a running synthetic thread, for example of a filament yarn used on an air texturing machine.
- Such heating godets exist from a stationary inductor with a primary winding, a rotatably mounted bell, the is also referred to as a godet jacket, a temperature sensor and a heating control, with which the godet is regulated to a predetermined temperature setpoint.
- the heating system is an induction heater that is opposite one Resistance heating through a much higher efficiency and a higher power density distinguished.
- AC voltage is used in induction heating (preferably 50 Hz mains frequency), which is applied to the inductor carrying the primary winding.
- the inductor in the bell creates an alternating magnetic field, whose eddy current fields heat up the bell.
- the godet shown in the drawing contains two on a fixed coil support 1 arranged inductors 2, each with a primary winding 3, the number of inductors 2 course can vary, and a rotating bell 4.
- the temperature sensor and the Heating controls are not shown.
- the bell 4 is clamped on a spindle 5, which in a fixed receiving body 6 rotatably and with a drive (not shown) is connected.
- the coil carrier 1 having the shape of a hollow cylinder is included the receiving body 6 firmly connected.
- the primary windings 3 are separate via the heating control (not shown) mentioned controllable so that a substantially constant along the outer surface of the bell 4 Temperature is achievable. Via the gap between the outer edge of the inductors 2 and the inner surface of the bell 4, the rotating bell is magnetically coupled, so that a voltage is induced in it, which results in a current flow. This flow of electricity caused by the electrical resistance of the bell 4, a heating of this. By switching on and off the voltage of the primary windings 3 in a targeted manner the temperature of the bell 4 can be set.
- Each inductor 2 consists of transformer or dynamo sheets. These sheets have very little Eddy current losses with changing magnetic fields, which is important because of the eddy current losses yes should not occur in the inductor 2 but as far as possible only in the bell 4. So far the transformer sheets were layered in a ring and then with a layer welding process welded into a circular symmetrical body.
- the inductors 2 shown are produced by another method, which is much cheaper than the previous one. And the transformer sheets are not welded together, but inserted into a die-casting mold and closed with aluminum encapsulated in a rotationally symmetrical body. This process is much cheaper than the layer welding process. Inserting the transformer sheets into the die casting mold can be done with a pick and place machine, eliminating the manufacturing process largely automated and therefore cheaper. It is well known that when it comes to die casting Metal, in this case aluminum, injected with pressure into the mold. The aluminum thus reaches the spaces between the transformer sheets and forms one with them stable rotationally symmetrical body.
- the individual transformer sheets have recesses through which the aluminum passes from one space to the next can kick. This creates a connection between the individual with the sealing compound Gaps created, which increases the stability of the rotationally symmetrical body considerably increased.
- Possible mounting holes or threads for example for the Fixing the inductor on the coil carrier 1, are preferably in the injection molding process manufactured.
- the primary winding 3 is a high temperature winding, whose wire is coated with a special varnish for high temperatures.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus Trafoblech bestehenden Induktors für eine Galette zum Erhitzen eines laufenden synthetischen Fadens.The present invention relates to a method for producing a transformer sheet existing inductor for a godet for heating a running synthetic thread.
Eine aus der US-A-3 508 024 bekannten Galette weist zwei axial nacheinander angeordnete ortsfeste Induktoren mit Primärwicklungen und einen magnetisch leitenden Galettenmantel auf, der konzentrisch zu den Primärwicklungen drehbar gelagert und mit diesen über einen engen radialen Spalt zur Erzeugung von Sekundärströmen induktiv verbunden ist. Die Induktoren sind auf einem Spulenträger aus Paketen von geschichteten Trafoblechen aufgebaut, die in Kreuzform senkrecht zur Achse des Spulenträgers angeordnet sind. Mittels jeweils einer Ansteuerschaltung werden die Primärwicklungen mit einem Wechselstrom einstellbarer Frequenz betrieben. Da hier alle Trafobleche des Induktors in axialer Richtung geschichtet sind, ist der Verlust des magnetischen Flusses nach aussen ziemlich gross und auch der Magnetfluss im Induktor ist nicht optimal.A galette known from US-A-3 508 024 has two axially one after the other stationary inductors with primary windings and a magnetically conductive godet jacket, which is rotatably mounted concentrically to the primary windings and with them over a narrow radial gap is inductively connected to generate secondary currents. The inductors are on a bobbin made up of packages of layered transformer sheets, which are in cross shape are arranged perpendicular to the axis of the coil carrier. By means of one control circuit each become the primary windings with an AC adjustable frequency operated. Since all transformer sheets of the inductor are layered in the axial direction here, the Loss of the magnetic flux to the outside is quite large and so is the magnetic flux in the Inductor is not optimal.
Diese Nachteile werden bei einer in der WO-A-97/49265 beschriebenen Galette vermieden, bei welcher der Induktor U-förmig ausgebildet ist und die Trafobleche im Bereich des Grunds des U-Profils radial übereinander liegen und in axialer Richtung des Spulenträgers ausgerichtet und im Bereich der Schenkel des U-Profils axial hintereinander liegen und in radialer Richtung des Spulenträgers ausgerichtet angeordnet sind. Bei dieser Galette sind also die Trafobleche in erster Linie radial geschichtet. Die Herstellung eines solchen aus radial geschichteten Trafoblechen bestehenden Induktors erfolgt durch Verschweissen der ringförmig geschichteten Trafobleche zu einem kreissymmetrischen Körper in einem so genannten Schicht-Schweissverfahren. Dieses Verfahren ist sehr aufwändig und in der Regel nicht vollständig automatisierbar.These disadvantages are avoided with a godet described in WO-A-97/49265 which the inductor is U-shaped and the transformer plates in the area of the bottom of the U-profile lie radially one above the other and aligned in the axial direction of the coil carrier lie axially one behind the other in the region of the legs of the U-profile and in the radial direction of the Coil carrier are arranged aligned. With this godet, the transformer plates are in primarily layered radially. The production of such from radially layered Transformer sheets of existing inductor are made by welding the layered ring Transformer sheets to a circularly symmetrical body in a so-called layer welding process. This procedure is very complex and is usually not complete automated.
Durch die Erfindung soll nun ein kostengünstiges Verfahren für die Herstellung eines Induktors der eingangs genannten Art angegeben werden.The invention is now intended to be an inexpensive method for producing an inductor of the type mentioned at the beginning.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Trafobleche in eine Gussform eingelegt und anschliessend in einem Druckgussverfahren mit Metall vergossen werden. The object is achieved according to the invention in that the transformer sheets in a The mold is inserted and then cast with metal using a pressure casting process become.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trafobleche mittel eines Bestückungsautomaten in die Gussform eingelegt werden.This is a first preferred embodiment of the method according to the invention characterized that the transformer sheets into the mold using an automatic assembly machine be inserted.
Schon das Druckgussverfahren ist wesentlich kostengünstiger als das bekannte Schicht-Schweissverfahren. Die Verwendung eines Bestückungsautomaten für das Einlegen der einzelnen Trafobleche führt zu einer weitgehenden Automatisierung des Herstellungsverfahrens des Induktors und damit zu einer weiteren Kosternreduktion.Even the die-casting process is much cheaper than the known layer welding process. The use of a pick and place machine for loading the individual transformer sheets leads to extensive automation of the manufacturing process of the inductor and thus to a further cost reduction.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trafobleche zu einem rotationssymmetrischen Körper vergossen werden.This is a second preferred embodiment of the method according to the invention characterized that the transformer sheets cast into a rotationally symmetrical body become.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trafobleche in einer Aluminium-Druckgussform vergossen werden.A third preferred embodiment is characterized in that the transformer plates in be cast in an aluminum die-casting mold.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der den Induktor bildende rotationssymmetrische Körper mit einer Hochtemperatur-Drahtwicklung versehen wird.A fourth preferred embodiment is characterized in that the inductor forming rotationally symmetrical body is provided with a high-temperature wire winding.
Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass erforderliche Befestigungslöcher, Gewinde und dergleichen des Induktors beim Gussprozess hergestellt werden.A fifth preferred embodiment is characterized in that required Mounting holes, threads and the like of the inductor made during the casting process become.
Die Erfindung betrifft weiter eine Galette zum Erhitzen eines laufenden synthetischen Fadens, welche mindestens einen aus Trafoblech bestehenden ortsfesten Induktor mit einer Primärwicklung und einen drehbar gelagerten, magnetisch leitenden Galettenmantel aufweist.The invention further relates to a godet for heating a running synthetic thread, which has at least one fixed inductor made of transformer sheet with a primary winding and has a rotatably mounted, magnetically conductive godet jacket.
Die erfindungsgemässe Galette ist dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor durch Vergiessen der Trafobleche in einem Druckgussverfahren hergestellt ist.The godet according to the invention is characterized in that the inductor is characterized by Casting the transformer sheets is made in a die casting process.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Galette ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse durch Aluminium gebildet ist.This is a first preferred embodiment of the godet according to the invention characterized that the casting compound is formed by aluminum.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trafobleche Aussparungen für den Durchtritt der Vergussmasse aufweisen.A second preferred embodiment is characterized in that the transformer plates Have recesses for the passage of the sealing compound.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und der einzigen Zeichnung näher erläutert; die Zeichnung zeigt einen schematischen Axialschnitt durch eine induktiv beheizte Galette mit erfindungsgemässen Induktoren.In the following, the invention will be explained using an exemplary embodiment and the only ones Drawing explained in more detail; the drawing shows a schematic axial section through a Inductively heated godet with inductors according to the invention.
Beheizte Galetten werden zum Erhitzen eines laufenden synthetischen Fadens, beispielsweise eines Filamentgarns auf einer Lufttexturiermaschine verwendet. Solche Heizgaletten bestehen aus einem stationären Induktor mit einer Primärwicklung, einer drehbar gelagerten Glocke, die auch als Galettenmantel bezeichnet wird, einem Temperatursensor und einer Heizsteuerung, mit der die Galette auf einen vorgegebenen Temperatursollwert geregelt wird. Heated godets are used to heat a running synthetic thread, for example of a filament yarn used on an air texturing machine. Such heating godets exist from a stationary inductor with a primary winding, a rotatably mounted bell, the is also referred to as a godet jacket, a temperature sensor and a heating control, with which the godet is regulated to a predetermined temperature setpoint.
Beim Heizungssystem handelt es sich um eine Induktionsheizung, die sich gegenüber einer Widerstandsheizung durch einen wesentlich höheren Wirkungsgrad und eine höhere Leistungsdichte auszeichnet. Bei der Induktionsheizung wird eine Wechselspannung verwendet (vorzugsweise 50Hz Netzfrequenz), die an den die Primärwicklung tragenden Induktor angelegt wird. Dabei erzeugt der Induktor in der Glocke ein alternierendes Magnetfeld, dessen Wirbelstromfelder die Glocke aufheizen.The heating system is an induction heater that is opposite one Resistance heating through a much higher efficiency and a higher power density distinguished. AC voltage is used in induction heating (preferably 50 Hz mains frequency), which is applied to the inductor carrying the primary winding. The inductor in the bell creates an alternating magnetic field, whose eddy current fields heat up the bell.
Die in der Zeichnung dargestellte Galette enthält zwei auf einem fest stehenden Spulenträger 1
angeordnete Induktoren 2 mit jeweils einer Primärwicklung 3, wobei die Anzahl der Induktoren 2
selbstverständlich variieren kann, und eine drehbare Glocke 4. Der Temperatursensor und die
Heizsteuerung sind nicht dargestellt. Die Glocke 4 ist auf einer Spindel 5 aufgespannt, welche
in einem fest stehenden Aufnahmekörper 6 drehbar gelagert und mit einem Antrieb (nicht
dargestellt) verbunden ist. Der die Form eines Hohlzylinders aufweisende Spulenträger 1 ist mit
dem Aufnahmekörper 6 fest verbunden.The godet shown in the drawing contains two on a
Über die erwähnte Heizsteuerung (nicht dargestellt) sind die Primärwicklungen 3 separat
steuerbar, so dass längs der äusseren Oberfläche der Glocke 4 eine im wesentlichen konstante
Temperatur erzielbar ist. Über den Zwischenraum zwischen dem Aussenrand der Induktoren 2
und der inneren Mantelfläche der Glocke 4 ist die rotierende Glocke magnetisch gekoppelt, so
dass in dieser eine Spannung induziert wird, die einen Stromfluss zur Folge hat. Dieser Stromfluss
bewirkt, bedingt durch den elektrischen Widerstand der Glocke 4, eine Erwärmung von
dieser. Durch gezieltes Zu- und Abschalten der Spannung der Primärwicklungen 3 kann somit
die Temperatur der Glocke 4 eingestellt werden.The
Jeder Induktor 2 besteht aus Trafo- oder Dynamoblechen. Diese Bleche haben sehr geringe
Wirbelstromverluste bei wechselnden Magnetfeldern, was wichtig ist, da die Wirbelstromverluste
ja nicht im Induktor 2 sondern möglichst nur in der Glocke 4 auftreten sollen. Bisher
wurden die Trafobleche ringförmig geschichtet und dann mit einem Schicht-Schweissverfahren
zu einem kreissymmetrischen Körper verschweisst.Each
Die dargestellten Induktoren 2 werden nach einem anderen Verfahren hergestellt, welches
wesentlich kostengünstiger ist als das bisherige. Und zwar werden die Trafobleche nicht
miteinander verschweisst, sondern in eine Druckgussform eingelegt und mittels Aluminium zu
einem rotationssysmmetrischen Körper vergossen. Dieses Verfahren ist wesentlich kostengünstiger
als das Schicht-Schweissverfahren. Das Einlegen der Trafobleche in die Druckgussform
kann mit einem Bestückungsautomaten erfolgen, wodurch das Herstellungsverfahren
weitgehend automatisiert und damit weiter verbilligt wird. Beim Druckguss wird bekanntlich
Metall, im vorliegenden Fall Aluminium, mit Druck in die Gussform gespritzt. Das Aluminium
gelangt also in die Zwischenräume zwischen den Trafoblechen und bildet mit diesen einen
stabilen rotationssymmetrischen Körper. The
Zur Verbesserung der Stabilität des Induktors 2 weisen die einzelnen Trafobleche Ausnehmungen
auf, durch welche das Aluminium aus einem Zwischenraum zum benachbarten hindurch
treten kann. Dadurch wird mit der Vergussmasse eine Verbindung zwischen den einzelnen
Zwischenräumen hergestellt, wodurch sich die Stabilität des rotationssymmetrischen Körpers
beträchtlich erhöht. Eventuelle Befestigungslöcher oder Gewinde, beispielsweise für die
Fixierung des Induktors auf dem Spulenträger 1, werden vorzugsweise beim Spritzgussprozess
hergestellt.To improve the stability of the
Im Anschluss an die Herstellung des Induktors 2 wird dieser mit der Primärwicklung 3 aus
Aluminium- oder Kupferdraht versehen. Die Primärwicklung 3 ist eine Hochtemperaturwicklung,
deren Draht mit einem speziellen Lack für hohe Temperaturen überzogen ist.Following the manufacture of the
Claims (9)
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EP02019549A EP1394298A1 (en) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | Method for making an inductor for a galette, and galette |
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