专利名称：导丝辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的导丝辊/导丝盘。
背景技术：
可被驱动、可感应加热的导丝辊例如在专利文献EP 0 511 549 Bl中 已知。所述导丝辊在加工长丝的设备中使用，以便引导和输送长丝。对此， 导丝辊具有可旋转驱动的外壳，可以以半圈的形式或者与一第二导丝辊或 过绕辊相结合以多圏的形式引导长丝。基于艾特尔万(Eytelweinschen ) 公式，可以将力传递到长丝上。为此导丝辊借助于电机来驱动导丝辊。
为了使长丝获得确定的物理特性，导丝辊外壳另外被感应加热。对此 在导丝辊外壳内设置感应线圏，所述感应线圏产生高频电磁交变场。这在 导丝辊外壳中感应出导丝辊涡流，该涡流给导丝辊外壳加热。
被驱动的导丝辊的不利方面在于结构体积大，所述结构体积由在导丝 辊的背侧法兰连接的电机得出。由现有技术已知解决方案，其中电机设置 在导丝辊外壳内。
在专利申请EP 1 475 340 Al中提出，将这种类型的、但不加热的辊设 计成外转子电机，其中在内部设置固定不动的定子，而辊的外壳设计成转 子。
在专利申请DE 199 02 315A1中^5^开了，将由定子和转子组成的电机 集成到加热的导丝盘中。由于额外地在导丝辊外壳内集成转子和定子，导 丝辊的构造长度延长到超过长丝引导区域，由此同样形成大的结构体积。 虽然在此导丝辊的全部长度都用于长丝运行，但是可以仅加热导丝辊外壳 长度的一部分。在专利申请JP 10-210710 A中公开了，将电机和加热器径向布置在导 丝辊外壳内。对此，在固定的轴上设置定子，所述定子驱动支承在所述轴 上的管型转子。在转子外设置一用于加热线圏的支架。再在该支架外设置 一导丝辊外壳，所述导丝辊外壳在端侧与转子连接。即使所述布置使构造 长度很短，这却是用大导丝辊直径换取的。然而在加工长丝的设备中部分 应用大量的导丝辊，因而较大的导丝辊直径必然导致设备的结构体积较大。
发明内容
本发明的目的在于，以短且细的构造方式提供一种以电机驱动的、加 热的导丝辊。
所述目的根据本发明通过权利要求1的特征来实现。在此所要求的短 的构造方式这样实现导丝辊中的加热装置在一区域上沿导丝辊轴向延伸 从而为长丝提供加热，该区域与电机的转子和定子延伸的区域至少部分地 重合，同时将加热装置和定子设置在一公共的支架上。已表明，不强制要 求为了均匀加热导丝辊外壳而均匀地铺设带感应线圏的加热区域。已知， 在加热区域的边缘区中需要较高的加热功率，以便补偿在边缘区中的热损 失。因此在边缘区之间可以以较小的匝数铺设感应线圏，从而在此为定子 提供空间。因此本发明的一种扩展方案提出，电机区域处于加热区域内。
在专利申请EP 1 231 308 Al中已知，在这种类型的导丝辊的导丝辊外 壳内，沿径向和轴向交替地设置用于磁性轴承(Magnetlager)的线圈和用 于加热的感应线圏。因此与实现(本发明)目的的解决方案并不相近，因 为在EP 1 231 308 Al中公开的线圏布置结构在原理上不适合于以电机的 方式驱动导丝辊外壳。
在本发明的一种变型中， 一个或多个定子线圏与多个加热线圏一起沿 轴向设置在电机区域和加热区域内。这种轴向布置结构实现了例如为特 别是待加强加热的边缘区提供自己的加热线圏。在所述加热线圏之间的空 间便可用于一个定子线圏或多个定子线圏，在所述定子线图之间分别设置 另一加热线圈。中包括了这样的
解决方案在公共的支架上首先设置例如加热线圏，而定子线圏在加热线 圈外设置在公共的支架上。同样可以实现相反的布置。
在另一变型中，所述定子线圈和加热线圈以沿切向分布的方式布置在 周向上。通常，定子线圏在三相供电时设置成，以在周向分布的方式形成 3个或6个线團，其中各线圏的轴线沿径向取向。由此产生了，定子线圏 的线匝主要沿轴向延伸。因此特别适合于本发明的是，将加热线圏的线匪 安插在各定子线匝之间的空隙中。这里加热线匝不仅在定子线匝的全部长
度上延伸，而且被划分为多个区。
所述变型还可以彼此组合。因此例如有利的是沿轴向在边缘区中的 两个加热线圏之间设置一具有沿切向或沿径向设置的加热和定子线叵的区 域。
在本发明的一个改进方案中，定子线圏的线匝和其中至少一个加热线 圏的线匝巻绕成一公共的线圏。这例如可以这样实现以交替的层将加热 线圏的导线和定子线圈的导线巻绕到一^^共的芯上。
在本发明 一个特别优选的改进方案中，至少部分地将相同的线匝用于 定子线圈的功能和加热线圏的功能。对此所述线圏由两个交流电源馈电， 其中第一交流电源以导丝辊外壳的旋转频率产生一导丝辊旋转场，第二交 流电源产生用于给导丝辊外壳感应加热的场。
根据本发明的导丝辊的一种可特别经济地制造的实施形式提出，具有 沿切向环绕的线匝的一个或多个线圏。所述线匝安装在铁氧体磁芯上，所 述铁氧体磁芯指向导丝辊外壳具有多个在周向上分布的极。
在导丝辊外壳上安装的永磁体与所述多个极一致。因此，为线圏通电 会引起穿过铁氧体磁芯的极的磁通量，其中所述极中的一排分别具有相同 的极性，而第二排具有相反的极性。根据永磁体的极性是相同还是相反， 引起吸引或相斥的电磁力以用于旋转导丝辊外壳。
在根据本发明的用于运行导丝辊的方法中，所述导丝辊利用一可旋转 地支承的、可利用加热线圏感应加热的导丝辊外壳来引导和输送长丝，其中提出，至少给加热线圏的一部分额外地供给交变电流，所述交变电流产 生旋转场从而使导丝辊外壳旋转导丝辊导丝辊。这可通过将用于加热的高 频交变电流调制为一较低频率的交变电流同时实现。在此，没有或者几乎
没有发生相互影响，因为所述频率至少相差10倍到20倍。
或者，以加热频率和用于使导丝辊外壳旋转的频率交替地进行所述通电。
如果以轴向加热区的形式提供多个加热线圈，交替地通电优选以这种 形式实现即尽可能始终，至少在大部分时间内，在各线圈中的至少一个 上施加用于旋转导丝辊外壳的频率，由此施加均匀的转矩。
下面参照附图详细描述实施例。附图中
图1示出4艮据本发明的导丝辊的变型，该导丝辊具有轴向划分的加热 线圏和定子线圏。
图2示出才艮据本发明的导丝辊的另一变型，其中定子线圏和加热线圏 巻绕成一具有径向设置的线圏绕组的公共线圈。
图3示出根据本发明的导丝辊的变型，该导丝辊具有轴向划分的加热 线圏和定子线圏导丝辊，其中加热线圏中的一个和定子线圈用作7>共的线 圏线匝。
图4示出根据本发明的导丝辊的变型，该导丝辊具有多个轴向划分的 线圏，导丝辊所述线圏同时作为加热线圏和定子线圈。
具体实施例方式
图1以截面图示出一导丝辊1。该导丝辊1主要包括可加热的导丝辊 外壳2,所述导丝辊外壳与可旋转地支承在轴承ll中的轴IO相连接。在 导丝辊外壳2的外周上，可以以半圏的形式或与一第二导丝辊或过绕辊相 结合以多圈的形式在引导区域3内引导长丝。 一方面能够基于摩擦将一拉 力施加到长丝上，另 一方面通过与导丝辊外壳的接触将导丝辊外壳的热量传递给长丝。
长丝可以在轴向延伸的引导区域3内被引导。在一轴向延伸的加热区 域5内对导丝辊进行加热。显然，实际可用的引导区域局限于加热区域5。
其中固定有轴承11的支架12同时承栽加热线圏9和定子6。加热线 圈9由加热线圈馈电装置13通过馈电线16馈给高频交变电流。由此，在 导电的导丝辊外壳中感应出涡流，该涡流给导丝辊外壳加热。定子6由定 子馈电装置14通过定子线圏馈电线15馈给通常的多相交变电流。如通常 对交流电机的定子那样，定子6的定子线圏7如此巻绕，使得所述定子线 圏形成多个在周向均匀分布的线圈，其轴线沿径向设置。 一般设置有三个 或六个坤皮馈给三相交变电流的线團。由此基于线圈的数量以交变电流的全 部或一半频率形成一旋转场。图1示出平行于导丝盘外壳的旋转轴线设置 的线圏线匝。定子6对应于在导丝辊外壳内设置的转子8,该转子如常规 电机那样通常地构造。在此，转子8由永磁体或者由短路线圏构成。定子 6和转子8的位置确定了轴向延伸的电机区域4。
加热线圏9由三个线圏9.1至9.3组成。加热区域5的边缘部分5.1和 5.3由线圈9.1和9.3感应地加热。由于热量的散发，在此需要比在加热区 域的中间部分5.2中更高的加热功率。因此以比边缘部分小的厚度(dicht) 来巻绕加热线圏9.2便足够了。由此在该部分处为定子线圏7形成了额外 空间，所述定子线圏沿径向巻绕在加热线图9.2外。
在图2和图3中分别示出了加热线圏9和定子线圏7的可选实施例。
在图2中，与在图l中所示不同，定子6的定子线圏7在整个加热区 域5上延伸。在这个实例中，交替地、相互层叠地巻绕加热线圏9.1至9.3 的绕组层和定子线圏7的绕组(Abwicklung)的层。
在图3中，中间的加热线圏9.2和定子线圏7通过/>共线匪形成。对 此，定子线圏馈电线15和加热线圏馈电线16通过一接点17连接在一起。 由此，线圏9.2或7不仅产生一旋转场，而且产生一 (频率)更高的高频 感应场。
图4示出了三个线圏9.1至9.3的一种布置结构，所述线圏不仅与加热线圈馈电装置13连接，而且与定子馈电装置14连接，其中可以独立地给 线圏9.1至9.3中的每一个供电。线圏9.1至9.3沿周向方向巻绕。所述线 圏围绕U形铁氧体磁芯9.4巻绕，所述铁氧体磁芯形成指向导丝辊外壳2 的磁辄9.5和9.6。所述磁轭在外周上被分割，从而每个磁辄在周向上具有 多个极。这(所述分割)这样实现铁氧体磁芯9.4由多个不连续地在周 向上分布的U形铁氧体磁芯形成。也可以设置一个环或多个环部，所述环 部在周向上被切开成独立的部段。
在导丝辊外壳侧，为磁轭9.5、 9.6的每个极导丝辊分配一永磁体18， 在此，所述7Jc磁体的南北极布置在轴向方向上，其中永磁体18的极与磁辄 9.5、 9.6相面对。永磁体的具有相同作用的其它布置结构也是可能的。如 果这时给线圏9.1供电，则围绕该绕组形成一磁场，其中例如在磁扼9.6 上形成南极、而在磁轭9.5上形成北极，从而吸引所示永> 兹体。这使导丝 辊外壳旋转，直到磁轭的极和永磁体相面对。接着使电流换向，排斥 (anstoBen)所述极并使所述导丝辊外壳继续转动。
通过使相邻线圏的极方向偏转例如切线极距的一半，在旋转时可以避 免死点，这特别是在开始运行时有利。这种布置结构在电机领域已知。
线圏9.1至9,3可以同时以一频率馈电用以加热，并以(另)一频率馈 电用以驱动导丝辊外壳。
或者，例如始终对线圏中的一个或多个以一频率馈电用以驱动导丝辊 外壳，而其它线圈用于加热。以重复的时间间隔交换线圏的功能。同样可 以实现有益的搮作方式。例如这是有利的，在使导丝辊外壳加速或减速时， 整个线圏都仅以用于驱动导丝辊外壳的频率来运行。热惯性和质量惯性在 此都有助于应用很不同的操作方式和操作次序。
附图标记清单
1 导丝辊
2 导丝辊外壳
3 引导区域4
5.1 - 5.3 6
8
9
9.1 - 9.3 9.4
9.5、 9.6
10
11
12
13
14
15
16
17
18
电机区域 力口热区域 加热区域部分 定子
定子线圈 转子
力口热线圈 力口热线圈 铁氧体磁芯
轴
轴承 支架
加热线圏馈电装置
定子馈电装置
定子线圏馈电线
加热线圏馈电线
接点
7JC磁体
权利要求
1.一种用于引导和输送长丝的导丝辊(1)，其中，所述导丝辊(1)具有一能旋转地支承的导丝辊外壳(2)，通过所述导丝辊外壳的表面在一轴向延伸的引导区域(3)内引导长丝，其中，所述导丝辊外壳(2)能借助于一定子(6)和一转子(8)以电机的方式驱动，所述定子沿轴向在一电机区域(4)上延伸并包括定子线圈(7)，所述转子与所述导丝辊外壳(2)相连接并与所述定子(6)共同作用，其中，所述导丝辊外壳(2)能借助加热线圈(9)感应加热，所述加热线圈沿轴向在一加热区域(5)上延伸，其中，在所述导丝辊外壳(2)内，所述定子线圈(7)和加热线圈(9)导丝辊位于一公共的支架(12)上，其特征在于，所述电机区域(4)和加热区域(5)至少部分地重合。
2. 根据权利要求1所述的导丝辊，其特征在于，所述电机区域(4) 处于所述加热区域(5)内。
3. 根据权利要求1或2所述的导丝辊，其特征在于， 一个或多个定 子线圏(7)以及多个加热线圏(9)沿轴向设置在所述电机区域(4)和加 热区域(5)内。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的导丝辊，其特征在于， 一个或 多个定子线圏(7)以及一个或多个加热线圈(9)沿径向设置在所述电机 区域(4)和加热区域(5)内。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的导丝辊，其特征在于， 一个或 多个定子线圏(7)以及一个或多个加热线圈(9)沿切向、以分布在周向 上的方式设置在所述电机区域(4)和加热区域(5)内。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的导丝辊，其特征在于，所述定 子线圏(7)和加热线圏(9)的线匝至少部分地巻绕成一公共的线圏。
7. 根据前迷权利要求中任一项所述的导丝辊，其特征在于，至少部分地将相同的线匝用于所述定子线圏(7)和加热线圏(9)的功能。
8. 根据权利要求7所述的导丝辊，其特征在于，所述导丝辊具有一 个或多个切向巻绕的公共的加热和定子线圏(9.1-9.3)，各线圏巻绕在铁氧体磁芯(9.4)上，所述铁氧体磁芯在对应于所述导 丝辊外壳(2)的外周上具有在周向上分布的极，在所述导丝辊外壳上设置成排的永磁体(18)，所述永磁体的极分别 与由所述4失氧体》兹芯(9.4)形成的极共同作用。
9. 一种用于运行导丝辊(1)的方法，所述导丝辊用于引导和输送 长丝，其中，所述导丝辊(1)具有一能旋转地支承的导丝辊外壳(2)，通 过所述导丝辊外壳的表面在一轴向延伸的引导区域(3)内引导长丝，导丝辊导丝辊导丝辊其中，所述导丝辊外壳(2)能借助沿轴向在一加 热区域(5)上延伸的线圈来感应加热，其中，所述线圈被馈给一交变电流，所述交变电流使所述导丝辊外壳 (2);故感应加热，其特征在于，至少加热线圏(9)的一部分被附加地馈给一交变电流， 该交变电流产生一旋转场从而使所述导丝辊外壳(2)旋转。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，以短的时间序列交替 地进行对所述加热线圈(9)馈给交变电流以产生旋转场和馈给交变电流 以加热导丝辊外壳。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述导丝辊沿轴向 划分为多个区，所述区中的每一个都具有加热线圏(9)，这样调谐对各区 的交替馈电使得始终或至少主要地给所述加热线圈(9)中的至少一个馈 给交变电流以产生旋转场。
全文摘要
本发明涉及一种可感应加热的、被驱动的导丝辊以及用于运行可感应加热的导丝辊的方法。为了节省导丝辊的构造空间，在导丝辊外壳内、在一公共的支架上设置用于加热的加热线圈和用于驱动导丝辊的定子线圈，其中所述定子线圈设置在加热区域内。在此交替地布置多个线圈或线圈的线匝。同样还规定，将相同的线圈用于加热和电机驱动。
文档编号D02J13/00GK101617075SQ200880005345
公开日2009年12月30日 申请日期2008年2月14日 优先权日2007年2月16日
发明者U·佩达克 申请人:欧瑞康纺织有限及两合公司