[发明专利]用于引导、加热和输送长丝的导丝辊

说明书

本发明涉及一种按权利要求1前序部分的用于引导、加热和输送长丝的导丝辊。

由EP0770719B1已知一种这一类型的导丝辊。

已知导丝辊具有一可旋转地支撑的导丝辊外壳，在其圆周上引导一根或多根长丝。导丝辊外壳做成空心圆柱形并通过多个磁力轴承支撑在一悬臂托架上。在托架和导丝辊外壳之间形成的环形空腔内除磁力轴承外还设有一加热装置，用以加热导丝辊外壳。在这种结构中主要出现两个问题，它们明显损害导丝辊的功能。其中之一是导丝辊外壳在磁力支承区域内加热不充分，因此为了对长丝进行热处理，长丝只能在导丝辊外壳的中部区域内引导。

另一个问题是由在环形空腔内对于磁力轴承用来测量导丝辊外壳位置的传感器的布局引起的。在当前常见的导丝辊中导丝辊外壳的内部温度约为230度，这个温度直接作用在传感器上。因为磁力轴承要求非常精确地测量导丝辊外壳的位置，从而需要非常灵敏的传感器，但是它们很难承受高温，无法保证可靠地测量导丝辊外壳的位置，从而也无法保证通过磁力轴承作无可挑剔的支撑。

因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的导丝辊，用这种导丝辊时导丝辊外壳可以均匀地加热，而不明显损害导丝辊外壳的磁力支承。

本发明另一个目的是，使得可以基本上不受加热装置影响地测量导丝辊外壳的位置。

本发明的目的通过具有按权利要求1的特征的导丝辊和具有按 7的特征的导丝辊来实现。

按本发明的具有权利要求1特征的导丝辊的特征特别在于：可以直接加热导丝辊外壳的支承区。为此在支承平面的轴承极绕组之间在支承平面中的一个内设置至少一个加热极绕组。导丝辊外壳那个的法平面称为支承平面，即在该平面内设磁力轴承轴承极绕组。因此导丝辊外壳在支承平面内不仅得到径向支承，而且同时通过由加热极绕组感应的电流加热。这里在加热极绕组和导丝辊外壳之间建立的气隙与轴承极绕组和导丝辊外壳之间调节的支承间隙无关。因此按本发明的组合可以建立尽可能小的气隙，使得导丝辊外壳可以无损耗地加热。这里加热极绕组和轴承极绕组可以同方向也可以反方向作用。在同方向作用方式时在极末端和导丝辊外壳之间形成气隙和支承间隙。在反方向作用方式时在导丝辊外壳和加热极绕组的极末端之间形成气隙，在一轮毂或轴和轴承绕组的极末端之间形成支承间隙。

为了得到导丝辊外壳的尽可能高刚度和无振动的支承，从而在加热极绕组和导丝辊外壳之间得到在导丝辊外壳整个长度上延伸的均匀的气隙，本发明按权利要求2的改进结构特别有利。这时磁力轴承内的轴承极绕组分散地设置在至少三个支承平面内，其中至少一些加热装置的加热极绕组设置在支承平面内轴承极绕组之间。轴承极绕组分布在多个支承平面内具有很大的优点，可以达到导丝辊外壳的面接触，从而达到面支承。因此轴承极绕组和加热极绕组分布在托架上促使，用来径向支承导丝辊外壳的力以及用来加热导丝辊外壳的感应电流的传入位置分布的均匀化。因此通过导丝辊外壳的面支承大大减小导丝辊在高速时变形，例如在共振时弯曲的倾向。

按照本发明按权利要求3的优良的改进结构加热极绕组和/或轴承极绕组可以从一个支承平面到另一支承平面角度错开地放置时托架上。在两个极绕组的角度错开地布置时在第二个支承平面上的第二个极绕组的角度位置与在第一个支承平面上的第一个极绕组不同。一个极绕组的角度位置是指该极绕组在托架圆周上的位置。如果选择位于托架旋转轴正上方的位置为基准位置，那么旋转轴正下方的位置的角度位置为180°，在旋转轴高度上的侧面位置的角度位置为90°和270°。

在轴承极绕组角度错开地放置时施加在导丝辊外壳上的力的方向是变化的。这使得在一个支承平面内只设置一或两个轴承极绕组时在导丝辊外壳可以得到径向支承，使得在支承平面内提供用来安装加热极绕组的较大安装空间。这时不同支承平面的轴承极绕组共同作用。

按权利要求4至少一些加热极绕组和/或轴承极绕组从一个支承平面到另一支承平面的螺旋形布局使极绕组在托架上的分布更均匀。这里还存在这样的可能性，一个支承平面内的加热极绕组共同连接成一加热区。在这种情况下导丝辊外壳沿轴向分成许多加热区，其中每个加热区可通过至少一个或几个加热极绕组加热。

但是加热极绕组和/或轴承极绕组也可以在托架圆周方向相互搭接。由此特别是可以达到均匀和高的能量密度以加热导丝辊外壳。