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      用于加熱導輥的可轉動地支承的引導套的方法和裝置的制作方法

      文檔序號:1780841閱讀:294來源:國知局
      專利名稱:用于加熱導輥的可轉動地支承的引導套的方法和裝置的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的、用于對導輥/導絲輥/導絲 羅拉的可轉動地支承的引導套進行加熱的方法和一種根據(jù)權利要求6的前序部分所述的、 用于執(zhí)行所述方法的裝置,其中所述導輥用于引導和加熱長絲。
      背景技術
      在制造和繼續(xù)處理合成長絲中通常已知的是,將一根或多根長絲多重包纏在導絲 盤的被驅動的導絲盤外套上,從而通過被驅動的導絲盤外套基于包纏摩擦力來輸送所述長 絲。為了在導絲盤外套上實現(xiàn)多重包纏,導絲盤通常配設有導輥,該導輥具有以可轉動的方 式被支承的引導套,用以接受長絲包纏。這種導輥例如已由DE 2639439公開。這種已知的導輥具有以可轉動的方式被支承的引導套,所述引導套通過空氣支承 結構/空氣軸承以可轉動的方式保持在軸向支座(Achstrager)上。軸向支座配設有多 個加熱裝置,以便加熱引導套和在引導套上引導的長絲。在這種已知的導輥中,為了加熱引導套必須將能量從導輥的中心(在此為軸向支 座)引導至靠外的引導套。此時,形成在引導套和軸向支座之間的空氣支承結構表現(xiàn)為熱 阻,該熱阻會造成相應的能量損失。因此必須在軸向支座上產生較高的溫度,以便例如將引 導套加熱至100°c的外部溫度。但是,在軸向支座中的這種加熱會造成熱變形,該熱變形會 對空氣支承結構產生不利影響。因此,這種已知的導輥在能量方面非常不利于將引導套加 熱至希望的表面溫度。

      發(fā)明內容
      因此,本發(fā)明的目的在于,提出一種用于加熱導輥的以可轉動的方式被支承的引 導套的方法和裝置,其中,熱能能夠盡可能直接地輸入引導套。本發(fā)明的另一個目的在于,提供一種用于對導輥的以可轉動的方式被支承的引導 套進行加熱的方法和裝置,所述方法和所述裝置適于改裝未加熱的導輥,以便能夠加熱引導套。根據(jù)本發(fā)明,所述目的將如此實現(xiàn),即加熱壓縮空氣,并將經加熱的壓縮空氣輸入 空氣支承結構。在用于執(zhí)行本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置中,所述目的的解決方案為,壓縮空氣管路 在導輥外部配設有加熱裝置,壓縮空氣能夠通過所述加熱裝置來加熱。本發(fā)明的有利改進方案通過相應的從屬權利要求的特征和特征組合來限定。本發(fā)明基于這樣的認識,在空氣支承結構中,在旋轉構件和固定不動的構件之間 被饋入的壓縮空氣在加熱的狀態(tài)下也適于作為潤滑介質。就此而言,可以有利地將壓縮空 氣用作熱載體,以便將熱能直接傳遞給引導套。為支承引導套而形成的壓縮空氣墊也可以 有利地用加熱了的壓縮空氣來形成。因此本發(fā)明的優(yōu)點在于,在導輥上無需額外的裝置來 加熱引導套。壓縮空氣在導輥外通過加熱裝置來加熱。因此,對壓縮空氣的加熱可以靈活地實現(xiàn)。例如壓縮空氣可以直接在一壓縮空氣管路內通過設置在壓縮空氣管路外部的加熱 介質來加熱。然而特別有利的是本發(fā)明的這樣一種改進方案,其中,通過將壓縮空氣從壓縮空 氣源輸入一獨立的壓縮空氣加熱器,使得壓縮空氣在該壓縮空氣加熱器中被加熱。為此,該 電的壓縮空氣加熱器連接在位于壓縮空氣源與導輥的壓縮空氣接口之間的壓縮空氣管路 中。這樣可以實現(xiàn)壓縮空氣的緩沖,該緩沖允許高強度加熱。與加熱裝置的實施方式無關地優(yōu)選應用本發(fā)明的改進方案,其中,將壓縮空氣加 熱至理想溫度,檢測所述壓縮空氣的實際溫度,根據(jù)所述理想溫度和所述實際溫度的偏差 來調節(jié)對所述壓縮空氣的加熱。為此,加熱裝置配設有加熱控制裝置,所述加熱控制裝置連 接有溫度傳感器,所述溫度傳感器用于檢測經加熱的壓縮空氣的實際溫度。這樣可以保證 在引導套上能產生預定的、在整個工作期間基本保持恒定的表面溫度。為了在氣隙內得到壓縮空氣在引導套的周部上的均勻分配,本發(fā)明的改進方案是 特別有利的,其中,被加熱的壓縮空氣在導輥內穿過多孔的滑動套被分配到空氣支承結構 的氣隙中。這樣,空心筒形的引導套能夠在內部區(qū)域中基本在整個長度上被加熱了的壓縮 空氣環(huán)繞沖淋。為此,多孔滑動套保持在軸向支座的周部上,在該周部上形成有至少一個與 壓縮空氣接口連接的環(huán)形室。加熱的壓縮空氣在整個軸向延伸的支承長度上被提供給在引 導套和多孔滑動套之間的氣隙。本發(fā)明的該改進方案的特征特別在于,引導套的高強度加 熱可通過經加熱的壓縮空氣來實現(xiàn)。這樣,在引導套上的表面溫度可以處于200°C及以上的 范圍。在壓縮空氣通過噴嘴口直接流入空氣支承結構的氣隙中的傳統(tǒng)空氣支承結構中, 根據(jù)權利要求5和權利要求11的本發(fā)明的改進方案是特別有利的。在此,被加熱的壓縮空 氣在導輥內通過多個噴嘴孔分配到空氣支承結構的氣隙中。噴嘴口有利地直接形成在軸向 支座上,并且與壓縮空氣接口連接。在此,空氣支承結構通過在引導套與軸向支座之間的氣 隙形成。本發(fā)明特別適于在制造過程或繼續(xù)處理過程中弓丨導和加熱一根或多根長絲。本發(fā) 明的在熔融紡絲設備中的應用(其中一根或多根長絲通過多個導絲盤引導、加熱和拉伸) 特別有利的是,能夠在多重包纏導絲盤的情況下持續(xù)地加熱長絲。為此,長絲在多重包纏的 情況下交替地在導絲盤外套的加熱的表面上和導輥的加熱的表面上被加熱。不再出現(xiàn)在現(xiàn) 有技術中在傳統(tǒng)導輥情況下常見的冷卻階段。因此本發(fā)明裝置的應用是特別有利的,其中導絲盤的導絲盤外套和導輥的引導套 被加熱至同樣高的表面溫度?;谟每諝庵С械膶л伒母咿D速和低運動阻力,本發(fā)明尤其還可用于4000m/min 及更高的高長絲速度,以便例如在熔融紡絲過程中拉伸多根長絲。


      下面根據(jù)附圖結合本發(fā)明裝置的一些實施例進一步說明本發(fā)明。在附圖中圖1以示意性剖視圖示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置的第一實施例;圖2以示意性剖視圖示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置的另一實施例;
      圖3示意示出應用本發(fā)明裝置的熔融紡絲設備。
      具體實施例方式圖1示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置的第一實施例。在根據(jù)圖1的實施例 中,導輥1是以橫剖視圖示出的。導輥1具有以可轉動的方式被支承的引導套2。為此,引 導套12構造成空心筒形。引導套2保持在軸向支座3上,該軸向支座借助支架端部13固 定在機架(這里未示出)上。支架端部13在導輥1的一個端側上突出于引導套2。軸向支座3基本上在引導套2的整個長度上延伸,其中在引導套2和從引導套2 中穿過的軸向支座3之間形成有空氣支承結構/空氣軸承4。在該實施例中,為了形成空氣支承結構4,在軸向支座3的周部上布置有滑動套7。 滑動套7由多孔材料(如多孔性燒結金屬或者多孔性燒結炭)構成。在滑動套7和軸向支 座3之間的重疊區(qū)域內,兩個并排的環(huán)形室6. 1和6. 2形成在軸向支座3的周部上。環(huán)形 室6. 1和6. 2通過在軸向支座3內徑向延伸的多個分配孔10與壓縮空氣通道9連接。壓 縮空氣通道9形成在軸向支座3的中間區(qū)域內,并且在支架端部13處通入壓縮空氣接口 8。滑動套7與引導套2形成環(huán)繞的氣隙5,從而使經由環(huán)形室6. 1和6. 2輸入滑動套 7的壓縮空氣穿過滑動套7的多孔材料并在滑動套7的外表面上均勻地進入該氣隙5中。為使引導套2在軸向上固定在軸向支座3上,將兩個擋圈11. 1和11. 2分別設置 在引導套2的兩端。擋圈11. 1和11. 2均抗轉動地與引導套2連接。擋圈11. 1和11. 2這 樣相對滑動套7的端部固定在引導套2上,使得在滑動套7的端部與擋圈11. 1和11. 2之 間分別形成徑向間隙12. 1和12. 2。擋圈11. 1和11. 2在中間區(qū)域內分別具有開口,所述開 口使得徑向間隙12. 1和12. 2與環(huán)境建立連接。輸入氣隙5的用于空氣支承結構4的壓縮空氣經由導輥1的壓縮空氣接口 8輸入。 壓縮空氣接口 8經由壓縮空氣管路15與壓縮空氣源16連接。壓縮空氣管路15配設有加 熱裝置14,以便加熱輸入壓縮空氣接口 8的壓縮空氣。在該實施例中,加熱裝置14由加熱 盤管17形成,該加熱盤管加熱壓縮空氣管路和在其中輸送的壓縮空氣。加熱盤管17配設 有加熱控制裝置18,該加熱控制裝置18與溫度傳感器19連接。溫度傳感器19在壓縮空氣 接口 8的入口的緊前方配設給壓縮空氣管路15。在圖1所示的裝置中,在工作狀態(tài)下,一根長絲或多根平行并排的長絲以部分包 纏的方式在導輥1的引導套2的周向上被引導。所述長絲驅動引導套2轉動。為此,壓縮 空氣通過壓縮空氣源16持續(xù)地提供,以便經由壓縮空氣管路15輸入壓縮空氣接口 8。壓 縮空氣在進入導輥1之前由加熱盤管17加熱至一預定的理想溫度。然后,加熱了的壓縮空 氣經由壓縮空氣接口 8到達軸向支座3的壓縮空氣通道9中,并通過分配孔10輸入環(huán)形室 6. 1和6. 2。隨后,被加熱的壓縮空氣穿過滑動套7,并在滑動套7的外表面上持續(xù)地進入氣 隙5中。從而在引導套2和滑動套7之間形成“氣墊”,該氣墊基本上在氣隙5的整個長度 上延伸。引導套2由被加熱的壓縮空氣加熱,從而可在引導套2的外周上調節(jié)出處理長絲 所必需的、預定的表面溫度。持續(xù)輸入氣隙5的被加熱的壓縮空氣隨后通過徑向間隙12. 1和12. 2進入導輥1 的周圍環(huán)境中。于是,除了支承引導套2之外,同時也實現(xiàn)了持續(xù)地調整引導套2的溫度。為了能夠維持引導套2上的預定表面溫度,加熱盤管17配設有加熱控制裝置18。加熱控制裝置18與溫度傳感器19連接,該溫度傳感器持續(xù)地檢測被送入軸向支座3的壓 縮空氣通道9中的壓縮空氣的溫度。在加熱控制裝置18內判定出在預定的壓縮空氣理想 溫度和測得的壓縮空氣實際溫度之間存在偏差時,對加熱盤管17進行控制。從而可以建立 溫度調節(jié),這種溫度調節(jié)保證了恒定的壓縮空氣溫度。圖2示意示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施例。該實施例在結構和功能方面基本 與前述實施例一致,因此此處僅說明區(qū)別之處,其余部分參引前述說明。各部件保持相同的 附圖標記。在圖2所示的裝置中,導輥1的引導套2直接支承在軸向支座3上。為此,軸向支 座3具有支承部段31,該支承部段在一個端側上與直徑更小的支架端部13相連接。在支承 部段31的周部上形成有均勻分布的多個噴嘴口 22。這些噴嘴口 22通過噴嘴孔21與徑向 延伸的分配孔10連接,所述分配孔通入中間的壓縮空氣通道9中。壓縮空氣通道9在支架 端部13處與壓縮空氣接口 8連接??諝庵С薪Y構4是通過在軸向支座3與引導套2之間的徑向環(huán)繞的氣隙5形成 的。氣隙5在軸向上在軸向支座3的支承部段31的長度上延伸,其中在支承部段31的兩 端,引導套2具有擋圈11. 1和11.2。因此,在擋圈11. 1和11. 2與軸向支座3之間形成有 在支承部段31的端側上徑向延伸的徑向間隙12. 1和12. 2。在該實施例中,通過壓縮空氣源16和與壓縮空氣源16和壓縮空氣接口 8相連接 的壓縮空氣管路15來實現(xiàn)壓縮空氣供應。為了對壓縮空氣進行加熱,在壓縮空氣管路15 中連接有起加熱裝置14的作用的壓縮空氣加熱器20。從而,首先將由壓縮空氣源16提供 的壓縮空氣引入壓縮空氣加熱器20中,并加熱至預定的壓縮空氣溫度;隨后,將被加熱的 壓縮空氣從壓縮空氣加熱器20輸送給壓縮空氣接口 8。為了控制和調節(jié)被加熱的壓縮空氣的壓縮空氣溫度,設有溫度傳感器19,該溫度 傳感器19設置在軸向支座3內的壓縮空氣通道9中。溫度傳感器19與加熱控制裝置18 連接,該加熱控制裝置與壓縮空氣加熱器20聯(lián)接以進行控制。圖2所示的用于執(zhí)行本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置的實施例的功能與根據(jù)圖1的前述 實施例一樣,因此此處省略對其的進一步說明。圖1和圖2所示的本發(fā)明裝置的實施例在導輥1的構造方面、尤其在空氣支承結 構4的構造方面均為示例性的。此處重要之處在于,輸入空氣支承結構4的壓縮空氣能夠 通過布置在導輥外的加熱裝置來加熱。就此而言,本發(fā)明特別適于對已經安裝在機器中的、 帶有冷的引導套的導輥進行改裝,從而將用于空氣支承結構的壓縮空氣在加熱了的狀態(tài)下 提供給導輥。本發(fā)明可特別有利地應用在熔融紡絲設備中,在該熔融紡絲設備中新擠出的長絲 由導絲盤系統(tǒng)來引導、加熱和拉伸。圖3示意示出這種熔融紡絲設備的一種實施例。在此 僅示出熔融紡絲設備的對于應用本發(fā)明裝置很重要的那些構件。該熔融紡絲設備具有紡絲 頭23,該紡絲頭在其下側上帶有噴絲板/紡絲噴嘴M。紡絲頭23通過熔體輸入管道32與 熔體源連接。在紡絲頭23下方設置有冷卻甬道25和導絲盤系統(tǒng),該導絲盤系統(tǒng)包括牽引 導絲盤單元27和拉伸導絲盤單元28。牽引導絲盤單元27由導絲盤29. 1和冷的導輥30形 成。導絲盤29. 1具有被加熱的導絲盤外套33。設置在下游的拉伸導絲盤單元28由被驅動的第二導絲盤29. 2和未被驅動的、加熱的導輥1形成。導輥1配設有壓縮空氣源16和壓縮空氣加熱器20,從而該導輥1可以按 照圖1和圖2的實施例具有被加熱的引導套2。第二導絲盤29. 2的導絲盤外套33同樣也 被加熱。在熔融紡絲設備的圖3所示的實施例中,長絲34由聚合物熔體紡出。為此,聚合 物熔體被噴絲板M擠出成多個單絲,這些單絲在冷卻后聚集成單絲束26。通過牽引導絲盤 單元27從噴絲板M牽拉出單絲束沈。為此,牽引導絲盤單元27被長絲34多重包纏。通 過被加熱的導絲盤外套33使得長絲34被加熱,以便通過借助于拉伸導絲盤單元28所進行 的牽拉而被拉伸。在拉伸導絲盤單元觀上長絲34同樣也以多重包纏的方式被引導,其中 該長絲在加熱的導絲盤外套33的表面上和導輥1的加熱的引導套2的表面上被加熱以進 行熱的后處理。隨后,將長絲卷繞成筒子或者對長絲進行后續(xù)處理,例如為了制造地毯紗線 而進行卷曲加工。在導絲盤外套33和引導套2上的表面溫度優(yōu)選設定成彼此相同,以便加熱長絲 34。例如在收縮處理時,該表面溫度可能處于200°C的范圍內。當然,帶有被驅動的導絲盤和被加熱的導絲盤外套的牽引導絲盤單元27也具有 與本發(fā)明裝置相結合的可能性。在圖3中以虛線示出這種實施方式。附圖標記列表1導輥/導絲輥/導絲羅拉2引導套3軸向支座4空氣支承結構5 氣隙6.1、6. 2 環(huán)形室7滑動套8壓縮空氣接口9壓縮空氣通道10分配孔11.1、11. 2 擋圈12. 1、12. 2 徑向間隙13支架端部14加熱裝置15壓縮空氣管路16壓縮空氣源17加熱盤管18加熱控制裝置19溫度傳感器20壓縮空氣加熱器21噴嘴孔22 噴嘴 口23紡絲頭
      24噴絲板25冷卻甬道26單絲束27牽引導絲盤單元觀拉伸導絲盤單元29. 1,29. 2導絲盤30冷的導輥31支承部段32熔體輸入管道33被加熱的導絲盤外套34長絲
      權利要求
      1.一種用于對導輥的以能轉動的方式被支承的引導套進行加熱的方法,所述導輥用于 引導和加熱長絲,在該方法中所述引導套通過空氣支承結構保持在所述導輥的軸向支座的 周部上,其特征在于,在所述導輥外加熱壓縮空氣,將加熱了的所述壓縮空氣輸送給所述引導 套的所述空氣支承結構。
      2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,在獨立的壓縮空氣加熱器中加熱所述壓 縮空氣,所述壓縮空氣從壓縮空氣源被輸送給所述壓縮空氣加熱器。
      3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法,其特征在于,將所述壓縮空氣加熱至理想溫度;檢 測所述壓縮空氣的實際溫度;根據(jù)所述理想溫度與所述實際溫度之間的偏差來調節(jié)對所述 壓縮空氣的所述加熱。
      4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法,其特征在于,被加熱的所述壓縮空氣在所 述導輥內穿過多孔的滑動套分配到所述空氣支承結構的氣隙中。
      5.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法,其特征在于,被加熱的所述壓縮空氣在所 述導輥內通過多個噴嘴孔分配到所述空氣支承結構的氣隙中。
      6.一種用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1至5之一所述方法的裝置,所述裝置具有導輥(1),所 述導輥具有一以能轉動的方式被支承的引導套( 和一軸向支座(3),其中在所述引導套 (2)和所述軸向支座(3)之間形成有空氣支承結構G),所述空氣支承結構通過壓縮空氣管 路(15)與壓縮空氣源(16)聯(lián)接,其特征在于,所述壓縮空氣管路(1 在所述導輥(1)外配設有加熱裝置(14),壓縮空 氣能通過所述加熱裝置來加熱。
      7.根據(jù)權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述加熱裝置(14)由電的壓縮空氣加熱 器00)形成,所述壓縮空氣加熱器連接在位于所述壓縮空氣源(16)與所述導輥(1)的壓 縮空氣接口(8)之間的所述壓縮空氣管路(15)中。
      8.根據(jù)權利要求6或7所述的裝置,其特征在于,所述加熱裝置(14)配設有加熱控制 裝置(18),所述加熱控制裝置與溫度傳感器(19)連接,所述溫度傳感器用于檢測被加熱的 壓縮空氣的實際溫度。
      9.根據(jù)權利要求6至8中任一項所述的裝置,其特征在于,所述空氣支承結構(4)由位 于所述引導套( 和多孔的滑動套(7)之間的氣隙( 形成,其中,所述滑動套(7)保持在 所述軸向支座(3)的周部上,在該周部上形成有至少一個與所述壓縮空氣接口(8)連接的 環(huán)形室(6. 1,6. 2)。
      10.根據(jù)權利要求9所述的裝置,其特征在于,所述滑動套(7)由多孔性燒結金屬或者 多孔性燒結炭形成。
      11.根據(jù)權利要求6至8中任一項所述的裝置,其特征在于,所述空氣支承結構由 位于所述引導套⑵和所述軸向支座⑶之間的氣隙(5)形成,其中所述軸向支座(3)在周 部上具有多個噴嘴口(22),所述噴嘴口與所述壓縮空氣接口(8)連接并通入所述氣隙(5) 中。
      12.根據(jù)權利要求6至11中任一項所述的裝置,其特征在于,所述引導套(2)構造成 空心筒形,所述引導套在兩個端部各具有一個擋圈(11. 1、11.2),其中,所述擋圈(11.1、 11.2)抗轉動地與引導套(2)連接并在朝向兩個端側的方向上界定所述空氣支承結構(4)的所述氣隙(5)。
      13.根據(jù)權利要求6至12之一所述的裝置在熔融紡絲設備中的應用,其中,一根或多根 長絲(34)通過多個導絲盤1,29. 2)來引導、加熱和拉伸,其中所述導絲盤1,29. 2) 中的至少一個與導輥(1)協(xié)同工作以引導所述長絲(34)。
      14.根據(jù)權利要求13所述的應用,其特征在于,所述導絲盤2)的導絲盤外套(33) 和所述導輥(1)的引導套(2)被加熱至同樣高的表面溫度。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種用于對導輥的可轉動地支承的引導套進行加熱的方法和裝置,所述導輥用于引導和加熱長絲。所述導輥具有引導套,所述引導套通過空氣支承結構保持在軸向支座的周部上。為了加熱引導套,壓縮空氣在導輥外被加熱并被輸送給導輥內的空氣支承結構。
      文檔編號D02J13/00GK102137965SQ200980133812
      公開日2011年7月27日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權日2008年9月1日
      發(fā)明者C·馬蒂斯, F·萊內曼, L·萊格, T·盧特耶 申請人:歐瑞康紡織有限及兩合公司
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