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EP0068119B1 - Verfahren zum Heizen einer Galette und heizbare Galette - Google Patents

Verfahren zum Heizen einer Galette und heizbare Galette Download PDF

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Publication number
EP0068119B1
EP0068119B1 EP82104014A EP82104014A EP0068119B1 EP 0068119 B1 EP0068119 B1 EP 0068119B1 EP 82104014 A EP82104014 A EP 82104014A EP 82104014 A EP82104014 A EP 82104014A EP 0068119 B1 EP0068119 B1 EP 0068119B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heatable
godet
fan blades
roller shell
heatable godet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
EP82104014A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0068119A2 (de
EP0068119A3 (en
Inventor
Kurt Müller
Armin Wirz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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 Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0068119A2 publication Critical patent/EP0068119A2/de
Publication of EP0068119A3 publication Critical patent/EP0068119A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0068119B1 publication Critical patent/EP0068119B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for heating a godet and to a heatable godet with a rotatable roller jacket to be heated, forming a cavity, and with a heating device in the cavity of the roller jacket.
  • Heatable godets which contain the method for heating a godet by means of a vaporous medium, since a hermetically sealed space between the jacket to be heated and a radiator is partially filled with liquid, the steam of which is used for heat dissipation by means of condensation on the roller jacket ( e.g. DAS 1804 777).
  • the invention achieves the object procedurally in that the godet is heated by means of a gaseous medium and in that the medium inside the godet is in a substantially closed circuit on a heating device and on the inner wall of a rotating one to be heated Roll jacket is passed.
  • the object is achieved in that the heating device is provided with air guide channels in such a way that a free space of U-shaped cross-section, seen in the circumferential direction, is formed on both end faces of the cavity and between the inside of the roll jacket and the air guide channels, and that the roll jacket in this free space is provided with fan blades in such a way that when the roller casing rotates, the air forms a circuit flowing through the free space and through the air guide channels.
  • the fan blades can be arranged as radial fan blades on one end face of the cavity on the roller casing, so that the inside of the casing is free for possible favorable heat transfer structures such as e.g. B. grooves with different depths and / or helical arrangement.
  • the air channels can be on a stationary webs which are arranged coaxially in the roller jacket and which are encased in a jacket and are arranged radially and axially stretched on the carrier at least in the end part, as seen in the direction of flow, which provides the advantage that there is no swirl reducing the negative pressure in the flow at the outlet from the channels.
  • a stationary carrier 1 (FIG. 1) is fixedly arranged in a machine housing 2.
  • the bearings 3 take over the rotatable mounting of a roller shell 4.
  • the roller shell 4 comprises a cavity 5 (FIG. 1), in which on an annular end face 6 (FIG. 1) radially elongated fan blades 7 (FIGS. 1 and 2) are attached.
  • air channels 9 are provided on a support arm 8 belonging to the support 1 and extending coaxially to the roller jacket 4, which are arranged by webs 11 (FIG. 3-5) which are fixedly arranged in a radial and axially stretched manner on the support arm 8 and are encompassed by a jacket 10. be formed.
  • the webs 11 are firmly connected to the jacket 10.
  • This jacket 10 forms a free space of U-shaped cross-section, seen in the circumferential direction, in the cavity 5, which is delimited by the roller jacket 4 through the end face 6 of the roller jacket inner side 12 and a further cavity end face 13.
  • the end face 13 is part of the carrier 1 and forms with its continuation 14 and an L-shaped surface 15 on the roller shell 4 an air gap which connects the cavity 5 with the Ambient air connects the godet.
  • the carrier 1 with the bearings 3, the channels 9, and the roller jacket 4 with the fan blades 7 is collectively referred to as a so-called godet.
  • the fan blades 7 When the roller shell 4 rotates, the fan blades 7 on the one hand create an air circuit with a directional component in the direction K and on the other hand a directional component in the circumferential direction of the roller shell 4, from which a resulting flow direction K '(not shown) is formed.
  • the radii r are provided for fluidic reasons.
  • the elongated, radially directed fan blades 7 permit a reversal of the direction of rotation of the roller shell 4 without a deterioration in the flow characteristics.
  • the fan blades 7 can be designed in a certain direction of rotation as forward or backward curved fan blades with the basic change in the flow characteristics known per se from fan technology.
  • Heating elements which together with the webs 11 and possibly together with the jacket 10 form the heating devices.
  • the heating elements in the channels 9 are provided heating mats 18, which are circumferentially on the jacket 10 and on both sides of the webs 11, i.e. are arranged circumferentially in the channels 9.
  • the heating elements can be heating rods 20 provided in the webs 11.
  • the webs 11 are shaped accordingly, as shown in the figures mentioned.
  • heating spirals 19 can be provided in the channels 9 as heating elements.
  • the roller jacket 4 forms, together with an end wall 21 and a shaft 22, a unit which can be seen in the bearings 3.
  • the roll shell In order to give off the heat more intensively to the inside of the roll shell, it can be provided with grooves (not shown).
  • the groove depth can increase in inverse proportion to the decreasing temperature of the flowing air.
  • the grooves can also be arranged axially or helically or crossed helically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Heizen einer Galette und auf eine heizbare Galette mit einem zu beheizenden, einen Hohlraum bildenden, drehbaren Rollenmantel sowie mit einer Heizvorrichtung im Hohlraum des Rollenmantels.
  • Es sind insofern heizbare Galetten bekannt, die das Verfahren zum Heizen einer Galette mittels eines dampfförmigen Mediums beinhalten, als zwischen dem zu beheizenden Mantel und einem Heizkörper ein hermetisch verschlossener Raum teilweise mit Flüssigkeit gefüllt wird, deren Dampf zur Wärmeabgabe mittels Kondensation am Rollenmantel verwendet wird (z.B. DAS 1804 777).
  • Solche Systeme arbeiten mit Ueberdruck im verschlossenen Raum, und haben dadurch den Nachteil, dass, um der notwendigen Festigkeit zu genügen, relativ schwere Konstruktionen notwendig sind.
  • Schwere Konstruktionen verursachen bei den heute gewünschten zunehmend hohen Drehzahlen Schwingungsprobleme beim Lauf solcher Galetten.
  • Der Vorteil eines solchen Wärmeabgabesystems gegenüber einem ebenfalls an sich bekannten induktiv geheizten Rollenmantel besteht jedoch darin, dass die Wärmeabgabe sich örtlich nach dem Wärmebedarf richtet, indem die Wärmeabgabe proportional zur Temperaturdifferenz steigt, während in einem induktiv geheizten Rollenmantel der Nachteil besteht, dass an jeder Stelle immer die vorbestimmte Wärmemenge erzeugt wird, unabhängig vom eventuell örtlich veränderlichen Wärmebedarf. Dadurch kann eine stark ungleiche Wärmeverteilung am Rollenmantel entstehen. Durch eine ungleiche Wärmeverteilung entstehen an der Rollenoberfläche überhitzte Stellen, die z.B. bei Wickelbildung zu einem Kleben des Fadenmaterials an der Rolle führt. Rein induktiv geheizte Rollenmäntel haben andererseits den Vorteil der leichteren Bauweise. Die erwähnten Nachteile zu beheben ist Aufgabe der Erfindung.
  • Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe verfahrensmässig dadurch, dass die Galette mittels eines gasförmigen Mediums beheizt und, dass das Medium innerhalb der Galette in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf an einer Heizvorrichtung und an der Innenwand eines zu beheizenden rotierenden Rollenmantels vorbeigeführt wird.
  • Vorrichtungsmässig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Heizvorrichtung derart mit Luftleitkanälen versehen ist, dass an beiden Stirnseiten des Hohlraumes sowie zwischen der Rollenmantelinnenseite und den Luftleitkanälen ein freier Raum von U-förmigem Querschnitt, in Umfangsrichtung gesehen, gebildet wird, sowie dass der Rollenmantel in diesem freien Raum derart mit Ventilatorschaufeln versehen ist, dass bei Rotation des Rollenmantels die Luft einen durch den freien Raum und durch die Luftleitkanäle strömenden Kreislauf bildet.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, dass die rotierende Masse auf ein Minimum reduziert ist und dadurch eine leichte Bauweise erreicht wird, ohne die wärmetechnischen Vorteile des Standes der Technik im wesentlichen zu verlieren.
  • Vorteilhafterweise können die Ventilatorschaufeln als Radialventilatorschaufeln an einer Stirnseite des Hohlraumes am Rollenmantel angeordnet sein, so dass die Mantelinnenseite frei ist für mögliche günstige Wärmeübergangsstrukturen wie z. B. Rillen mit unterschiedlichen Tiefen und/oder schraubenförmiger Anordnung.
  • Ferner können die Luftkanäle an einem stationären, sich zum Rollenmantel koaxial in diesen erstreckenden Träger angeordnete Stege sein, die von einem Mantel umfasst werden und dabei strahlenförmig und mindestens im Endteil, in Strömungsrichtung gesehen, axial gestreckt auf dem Träger angeordnet sind, was den Vorteil erbringt, dass in der Strömung am Austritt aus den Kanälen kein den Unterdruck reduzierender Drall ensteht.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungswege darstellenden
  • Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Längsschnitt durch die Längsachse einer Galette, entsprechend der Richtung A-A, halbschematisch dargestellt,
    • Fig. 2 ein Querschnitt durch einen Teil der Galette von Fig. 1, entsprechend der Richtung B-B,
    • Fig. 3-5 je ein Querschnitt durch einen Teil der Galette von Fig. 1, entsprechend der Richtung C-C.
  • Ein stationärer Träger 1 (Fig. 1) ist in einem Maschinengehäuse 2 fest angeordnet. Im Träger 1 übernehmen die Lager 3 die drehbare Lagerung eines Rollenmantels 4. Der Rollenmantel 4 umfasst einen Hohlraum 5 (Fig. 1), in welchem an einer ringförmigen Stirnseite 6 (Fig. 1) radial gestreckte Ventilatorschaufeln 7 (Fig. 1 und 2) befestigt sind.
  • Weiter sind an einem zum Träger 1 gehörenden, sich koaxial zum Rollenmantel 4 erstreckenden Trägerarm 8 Luftkanäle 9 vorgesehen, die durch am Trägerarm 8 strahlenförmig und axial gestreckt fest angeordnete und von einem als Drehkörper ausgebildeten Mantel 10 umfasste Stege 11 (Fig. 3-5) gebildet werden. Dabei sind die Stege 11 fest mit dem Mantel 10 verbunden. Durch diesen Mantel 10 wird im Hohlraum 5 ein freier Raum von U-förmigem Querschnitt, in Umfangsrichtung gesehen, gebildet, der vom Rollenmantel 4 durch die Stirnseite 6 der Rollenmantelinnenseite 12 und einer weiteren Hohlraumstirnseite 13 begrenzt ist.
  • Die Stirnseite 13 ist ein Teil des Trägers 1 und bildet mit ihrer Fortsetzung 14 und einer L-förmigen Fläche 15 am Rollenmantel 4 einen Luftspalt, der den Hohlraum 5 mit der Umgebungsluft der Galette verbindet. Der Träger 1 mit den Lagern 3, den Kanälen 9, und der Rollenmantel 4 mit den Ventilatorschaufeln 7 wird zusammen als sogenannte Galette bezeichnet.
  • Bei Rotation des Rollenmantels 4 entsteht durch die Ventilatorschaufeln 7 einerseits ein Luftkreislauf mit einer Richtungskomponente in Richtung K und anderseits einer Richtungskomponente in Umlaufrichtung des Rollenmantels 4, aus der eine resultierende Strömungsrichtung K' (nicht gezeigt) gebildet wird.
  • Aus strömungstechnischen Gründen sind die Radien r vorgesehen.
  • Die gestreckten, radial gerichteten Ventilatorschaufeln 7 gestattqn eine Umkehrung der Drehrichtung des Rollenmantels 4 ohne Verschlechterung der Strömungscharakteristik.
  • Ebenfalls können die Ventilatorschaufeln 7 bei einer bestimmten Drehrichtung als vor- oder rückwärtsgekrümmte Ventilatorschaufeln ausgebildet werden mit der aus der Ventilatortechnik an sich bekannten prinzipiellen Veränderung der Strömungscharakteristik.
  • Weiter besteht die Möglichkeit den Trägerarm 8, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einer Bohrung 16 und einem Druckluftanschluss 17 zu versehen, um den Hohlraum 5 mit Druckluft zur Bildung eines kleinen Ueberdrucks zu versorgen und damit eine Verschmutzung durch z.B. Appreturdämpfe zu vermeiden. Das dadurch im Hohlraum 5 überschüssige kleine Luftvolumen entweicht durch den Luftspalt entlang der L-förmigen Fläche 15.
  • Die Fig. 3-5 zeigen je Variationen von . Heizelementen die zusammen mit den Stegen 11 und evt. zusammen mit dem Mantel 10 die Heizvorrichtungen bilden.
  • Beispielsweise sind wie in Figur 3 gezeigt die Heizelemente in den Kanälen 9 vorgesehene Heizmatten 18, die umfänglich am Mantel 10 und beidseits der Stege 11, d.h. umfänglich in den Kanälen 9 anliegend angeordnet sind.
  • Ebenso können die Heizelemente, wie in Figur 5 gezeigt, in den Stegen 11 vorgesehene Heizstäbe 20 sein. Die Stege 11 werden, um dies zu ermöglichen, wie in den genannten Figuren gezeigt, entsprechend geformt.
  • Weiter können Heizspiralen 19 (Fig. 4) in den Kanälen 9 als Heizelemente vorgesehen sein. Der Rollenmantel 4 bildet zusammen mit einer Stirnwand 21 und einer Welle 22 eine in den Lagern 3 erkennbare Einheit.
  • Um die Wärme intensiver an die Rollenmantelinnenseite abzugeben, kann diese mit Rillen (nicht gezeigt) versehen werden. Die Rillentiefe kann dabei im umgekehrten Verhältnis zur abnehmenden Temperatur der strömenden Luft zunehmen. Ebenfalls können die Rillen axial gerichtet oder schraubenförmig oder gekreuzt schraubenförmig angeordnet sein.

Claims (19)

1. Verfahren zum Heizen einer Galette, dadurch gekennzeichnet, dass die Galette mittels eines gasförmigen Mediums beheizt wird, dass das Medium innerhalb der Galette in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf (K) an einer Heizvorrichtung (9,18,19,20) und an der Innenwand (12) eines zu beheizenden, rotierenden Rollenmantels (4) vorbeigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (K) bei Rotation des Rollenmantels (4) durch eine radiale Beschleunigung des Mediums erzeugt wird, welche durch innen an der Stirnseite der Galette angeordnete Vorsprünge hervorgerufen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung Heizelemente (1819,20) beinhaltende Luftleitkanäle (9) umfasst, welche vom Medium, vor dessen radialer Beschleunigung, durchströmt werden.
4. Heizbare Galette mit einem zu beheizenden, einen Hohlraum (5) bildenden, drehbaren Rollem antel (4) sowie mit einer Heizvorrichtung (9,18,19,20) im Hohlraum (5) des Rollenmantels (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (9,18,19,20) derart mit Luftleitkanälen (9) versehen ist, dass an beiden Stirnseiten (6,13) des Hohlraumes (5) sowie zwischen der Rollenmantelinnenseite (12) und den Luftleitkanälen (9) ein freier Raum von U-förmigem Querschnitt, in Umfangsrichtung gesehen, gebildet wird, sowie dass der Rollenmantel (4) in diesem freien Raum derart mit Ventilatorschaufen (7) versehen ist, dass bei Rotation des Rollenmantels (4) die Luft einen durch den freien Raum und durch die Luftleitkanäle (9) strömenden Kreislauf (K) bildet.
5. Heizbare Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatorschaufeln (7) als Radialventilatorschaufeln an einer Stirnseite (6) des Hohlraumes (5) angeordnet sind.
6. Heizbare Galette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatorschaufeln (7) als radial gestreckte Schaufeln vorgesehen sind.
7. Heizbare Galette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatorschaufeln (7) als sogenannt vorwärts gebogene Radialventilatorschaufeln vorgesehen sind.
8. Heizbare Galette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatorschaufeln (7) als sogenannt rückwärts gebogene Radialventilatorschaufeln vorgesehen sind.
9. Heizbare Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle (9) durch Stege (11) gebildet sind, die von einem Mantel (10) erfasst werden, wobei die Stege (11) an einem stationären, sich zum Rollenmantel (4) koaxial in diesen erstrekkenden Trägerarm (8) angeordnet sind.
10. Heizbare Galette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (11) strahlenförmig und mindestens im Endteil, in Strömungsrichtung gesehen, axial gestreckt auf dem Trägerarm (8) angeordnet sind.
11. Heizbare Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenmantelinnenseite (12) mit Rillen versehen ist.
12. Heizbare Galette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillentiefe im umgekehrten Verhältnis zur abnehmenden Temperatur der strömenden Luft zunimmt.
13. Heizbare Galette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen axial gerichtet sind.
14. Heizbare Galette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen schraubenförmig angeordnet sind.
15. Heizbare Galette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen gekreuzt schraubenförmig angeordnet sind.
16. Heizbare Galette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (10) an seinem Umfang als Drehkörper ausgebildet ist.
17. Heizbare Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung Heizelemente in Form von in den Stegen (11) eingelassenen Heizstäben (20) umfasst.
18. Heizbare Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung Heizelemente in Form von in den Kanälen (9) vorgesehenen Heizmatten (18) umfasst.
19. Heizbare Galette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung Heizelemente in Form von in den Kanälen vorgesehenen Heizspiralen (19) umfasst.
EP82104014A 1981-06-15 1982-05-08 Verfahren zum Heizen einer Galette und heizbare Galette Expired EP0068119B1 (de)

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CH3914/81 1981-06-15
CH391481 1981-06-15

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EP0068119A2 EP0068119A2 (de) 1983-01-05
EP0068119A3 EP0068119A3 (en) 1983-05-18
EP0068119B1 true EP0068119B1 (de) 1986-01-15

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EP82104014A Expired EP0068119B1 (de) 1981-06-15 1982-05-08 Verfahren zum Heizen einer Galette und heizbare Galette

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EP (1) EP0068119B1 (de)
JP (1) JPS57208312A (de)
DE (1) DE3268502D1 (de)
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