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Patent Searching and Data


Title:
ROLLER FOR GUIDING AT LEAST ONE THREAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/068834
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roller for guiding at least one thread and comprising a hollow cylindrical roller sleeve. Several bearings are used for mounting the hollow cylindrical roller sleeve on a support whereby permitting the sleeve to rotate freely thereon. At least one of the bearings is provided in the form of a radially acting magnetic bearing that has several bearing pole windings, which are distributed in the circumferential direction of the roller sleeve and which each have a pole cross-section on the support. According to the invention, at least one of the bearing pole windings has a pole cross-section that is larger or smaller than the pole cross-sections of the adjacent bearing pole windings.

Inventors:
KUDRUS HEINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/001643
Publication Date:
September 06, 2002
Filing Date:
February 15, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BARMAG BARMER MASCHF (DE)
KUDRUS HEINER (DE)
International Classes:
F16C32/04; D01H13/02; D01H13/04; D02J1/22; D02J13/00; F16C13/00; F16C13/02; F16C39/06; (IPC1-7): F16C13/00; F16C32/04; F16C39/06
Foreign References:
EP0770719A11997-05-02
DE19733239A11999-02-04
US5398571A1995-03-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 594 (E - 867) 27 December 1989 (1989-12-27)
Attorney, Agent or Firm:
Kahlhöfer, Hermann (Kahlhöfer Neumann Heilein Karlstrasse 76 Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Walze zum Führen von zumindest einem Faden mit einem hohlzylin derischen Walzenmantel (1), an dessen Umfang der Faden geführt ist, mit einem Träger (4), an welchem der Walzenmantel (1) durch mehre re Lager (6,23) drehbar gelagert ist, wobei zumindest eines der Lager ein radial wirkendes Magnetlagern (6) ist, welches mehrere in Um fangsrichtung des Walzenmantels (1) verteilte Lagerpolwicklungen (10) mit jeweils einem Polquerschnitt am Träger (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Lagerpolwicklungen (10.1) einen Polquerschnitt besitzt, der größer oder kleiner ist als die Polquerschnitte der benach barten Lagerpolwicklungen (10.2,10. 3).
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Lagerpolwicklungen (10) und/oder die Größen der Polquerschnitte der Lagerpolwicklungen (10) in Abhängigkeit einer am Walzenmantel (1) wirkenden Belastung gewählt ist.
3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpolwicklung/en (10.1) mit kleinerem Polquerschnitt im Um fangsbereich des Walzenmantels (1) angeordnet ist/sind, in welchem die Belastung unmittelbar in den Walzenmantel (1) eingeleitet wird.
4. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpolwicklung/en (10.1) mit größerem Polquerschnitt im Um fangsbereich des Walzenmantels (1) angeordnet ist/sind, welcher dem Umfangsbereich des Walzemantels (1) gegenüberliegt, in welchem die Belastung unmittelbar in den Walzenmantel (1) eingeleitet wird.
5. Walze nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpolwicklungen (10.110.4) in mehreren benachbarten La gerebenen (14.1,14.2) am Träger (4) verteilt angeordnet sind.
6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Lagerpolwicklungen (10.110.4) von Lagerebene (14.1) zu Lagerebene (14.2) winkelversetzt an den Träger (4) verteilt angeordnet sind.
7. Walze nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpolwicklungen (10.110.4) einzeln in den Lagerebenen (14.114.4) angeordnet sind.
8. Walze nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpolwicklungen (10.110.4) paarweise einander gegenüberlie gend in den Lagerebenen (14) angeordnet sind.
9. Walze nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Lagerpolwicklungen (10) jeweils ein Sensor (19) zur Lageer fassung des Walzenmantels (1) zugeordnet ist und daß die Sensoren (19) und die Lagerpolwicklungen (10) mit einer Lagersteuereinheit (13) verbunden sind.
10. Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpolwicklungen (10.110.4) jeweils einzeln durch die Lager steuereinheit (13) steuerbar sind.
11. Walze nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (1) durch zwei radial wirkende Magnetlager (6.1, 6.2) und einem Axiallager (23) gelagert ist, wobei die Lagerpolwick lungen (10) der Magnetlager (6.1,6.2) zumindest eine Lagerpolwick lung (10.1) mit größerem Polquerschnitt enthalten.
Description:
Walze zum Führen von zumindest einem Faden Die Erfindung betrifft eine Walze zum Führen von zumindest einem Faden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Spinnanlagen oder Textilmaschinen werden Walzen in unterschiedlicher Art und Form eingesetzt, um einen oder mehrere Fäden zu führen. So werden derarti- ge Walzen als Galetten eingesetzt, die zum Fördern, Verstrecken oder Erwärmen von Fäden verwendet werden. Ebenso sind Walzen bekannt, die beim Aufwickeln eines Fadens als Andrückwalze den Faden zu einer Spulenoberfläche führen. Alle genannten Walzen haben gemein, daß der Walzenmantel drehbar gelagert ist, um mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die im wesentlichen gleich der Fadenge- schwindigkeit sein kann, betrieben zu werden. Hierzu ist der Walzenmantel mit- tels Lager an einem Träger gelagert. Aus der EP 0 770 719 B1 oder der DE 197 33 239 AI sind Walzen in Form von Galetten bekannt, bei welchen der Walzen- mantel magnetisch gelagert ist. Hierzu ist zumindest ein radial wirkendes Ma- gnetlager vorgesehen, das mehrere am Träger verteilte Lagerpolwicklungen auf- weist. Die Lagerpolwicklungen sind gleichmäßig am Umfang des Walzenmantels verteilt, so daß an jeder Stelle des Umfangs eine im wesentlichen gleiche Lager- kraft zur Lagerung des Walzenmantels wirkt.

Bei den bekannten Walzen tritt jedoch nun das Problem auf, daß die Belastung des Walzenmantels aufgrund der Fadenumschlingung ungleichmäßig am Umfang verteilt auftritt. So erzeugt einen Fadenumschlingung von weniger 180° eine stati- sche einseitige Belastung des Walzenmantels. Um derartige Belastungen des Wal- zenmantels durch entsprechende Lagerkräfte aufzunehmen, ist eine Überdimen- sionierung der Lagerpolwicklungen zur Vermeidung komplexer Steuerung un-

vermeidlich. Dabei führt die am Walzenmantel in Umfangsrichtung unterschied- lich wirkende Belastung zu der Gefahr von Schwingungen des Walzenmantels.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Walze der eingangs genannten Art derart wei- terzubilden, daß die zur Abstützung des Walzenmantels erzeugten Lagerkräfte im wesentlichen auf ein am Umfang des Walzenmantels wirkendes Belastungsprofil abstimmbar sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Gefahr von Verformungen durch Reso- nanzschwingungen an der Walze zu verringern.

Die Aufgabe wird durch eine Walze mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen defi- niert.

Die Erfindung beruht darauf, daß die Kraft eines Magneten unter anderem von der Fläche des Polquerschnitts abhängt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, durch Veränderung der Größe der Polquerschnitte auf einfache Weise veränderte ma- gnetische Kräfte zur Lagerung des Walzenmantels zu erhalten. Hierzu besitzt die erfindungsgemäße Walze zumindest ein radial wirkendes Magnetlager, bei wel- chem eine der Lagerpolwicklungen einen Polquerschnitt besitzt, der größer oder kleiner ist als die Polquerschnitte der anderen Lagerpolwicklungen. So besteht die Möglichkeit, bei gleicher Bestromung aller Lagerpolwicklungen auf dem Umfang des Galettenmantels verteilt unterschiedliche magnetische Kräfte zur Lagerung des Galettenmantels zu erzeugen.

Um eine an die Betriebsbedingung der Walze angepaßte Lagerung des Walzen- manels ausführen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß An- spruch 2 besonders vorteilhaft. Hierbei werden die Anordnung der Lagerpol- wicklungen oder die Größen der Querschnitte der Lagerpolwicklungen in Abhän-

gigkeit einer am Walzenmantel wirkenden Belastung gewählt. Insbesondere die Kombination zwischen der Größe der Polquerschnitte der Lagerpolwicklungen und deren Anordnungen am Träger zur Lagerung des Walzenmantels ist beson- ders vorteilhaft.

Für den Fall, daß die radial wirkende Magnetlagerung des Walzenmantels auf anziehende magnetische Kräfte beruht, werden gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung eine der Lagerpolwicklungen oder mehrere Lagerpol- wicklungen mit kleinerem Polquerschnitt im Umfangsbereich des Walzenmantels angeordnet, in welchem die Belastung unmittelbar in dem Walzenmantel einge- leitet wird. So können beispielsweise bei Verwendung der Walze als Andrück- walze in einer Aufspulvorrichtung die auf die Spulen statisch einwirkenden An- drückkräfte vorteilhaft durch die Magnetlagerung aufgenommen werden.

Vorzugsweise werden radial wirkende Magnetlagerungen auf Basis anziehender magnetischer Kräfte ausgelegt, so daß die Lagerpolwicklung oder mehrere Lager- polwicklungen mit größerem Polquerschnitt vorzugsweise im Umfangsbereich des Walzenmantels angeordnet sind, welcher dem Umfangsbereich des Walzen- mantels gegenüberliegt, in welchem die Belastung unmittelbar in den Walzen- mantel eingeleitet wird.

Die besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 be- sitzt den Vorteil, daß die Anordnung der Lagerpolwicklungen in mehreren La- gerebenen zu einer Vergleichmäßigung der Verteilung der Positionen, an denen Kraft zur radialen Lagerung des Walzenmantels eingeleitet wird, führt. Damit wird neben der hohen Tragfähigkeit eine Steifigkeit der Lagerung erreicht, die insbesondere bei lang auskragenden Walzen die Tendenz der Walzen, sich bei hohen Geschwindigkeiten zu verformen, z. B. bei Resonanzschwingungen durch- zubiegen, reduziert. Aufgrund der höheren Steifigkeit besteht die Möglichkeit, Walzen mit geringen Massen und damit höheren Eigenfrequenzen auszuführen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 können zumindest einige der Lagerpolwicklungen von Lagerebene zu Lagerebene win- kelversetzt angeordnet sein. Damit variieren die Richtungen, aus denen Lager- kräfte auf den Walzenmantel ausgeübt werden. Dies ermöglicht eine radiale Lage- rung des Walzenmantels bei einer Anordnung von nur ein oder zwei Lagerpol- wicklungen in einer Lagerebene und ggfls. bei einer Vielzahl von Lagerebenen.

Dabei ist es notwendig, daß die Lagerpolwicklungen verschiedener Lagerebenen zusammenwirken. Durch die winkelversetzte Anordnung der Lagerpolwicklungen von Lagerebene zu Lagerebene kann die Verteilung der Lagerpolwicklungen über den Träger weiter vergleichmäßigt werden.

Eine Anordnung der Lagerpolwicklungen in einer Lagerebene gemäß Anspruch 7 verstärkt den flächigen Charakter der radialen Lagerung des Walzenmantels. Sie kann eine weitere Vergleichmäßigung und Verteilung der Lagerpolwicklungen mit unterschiedlichen Polquerschnitten zur Aufnahme statischer Belastungen er- möglichen.

Die Anordnung von je zwei gegenüberliegenden Lagerpolwicklungen in einer Lagerebene gemäß Anspruch 8 kann insbesondere für Walzen mit einem großen Durchmesser eine gleichmäßige Verteilung der Lagerpolwicklungen über dem Träger ermöglichen. Diese Anordnung ist insbesondere geeignet, um höhere flä- chenbezogene Lagerkräfte zu realisieren. Dabei werden die Polquerschnitte der sich gegenüberliegenden Lagerpolwicklungen vorzugsweise gleich groß ausgebil- det.

Um das Zusammenwirken aller Lagerpolwicklungen des Magnetlagers sicherzu- stellen, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 jeder der Lagerpolwicklungen jeweils ein Sensor zur Überwachung eines Lager- spalts bzw. zur Überwachung der Lage des Walzenmantels zugeordnet. Die Sen- soren und die Lagerpolwicklungen sind mit einer Steuereinrichtung verbunden, so daß jede signalisierte Lagerspaltabweichung sofort ausregelbar ist. Dabei werden

die Lagerpolwicklungen bevorzugt einzeln durch die Steuereinrichtung angesteu- ert. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Lagerpolwicklungen einer Lagerebene als ein Paar durch die Steuereinrichtung zu steuern.

Bei langen Walzen wird der Walzenmantel bevorzugt nach der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 gelagert. Dabei sind zwei in Abstand zueinander angeordnete radial wirkende Magnetlager vorgesehen. Zur Aufnahme der Axial- kräfte ist der Walzenmantel zusätzlich durch ein Axiallager gelagert. Das Axialla- ger könnte hierbei ebenfalls als ein axial wirkendes Magnetlager ausgebildet sein, um eine berührungsfreie Führung zu erhalten, so daß höhere Geschwindigkeiten des Walzenmantels ermöglicht werden.

Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Walze sind im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Es stellen dar : Fig. 1 und 2 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wal- ze ; Fig. 3 und 4 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walze ; Fig. 5 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen W alze.

In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walze schematisch dargestellt. Die Fig. 1 zeigt die für die Erfindung wesentlichen Teile der Walze anhand eines parallel zur und durch die Drehachse verlaufenden Schnitts, und Fig. 2 zeigt schematisch eine Schnittansicht senkrecht zur Drehachse der Walze.

Die nachfolgende Beschreibung gilt somit für beide Figuren, insoweit kein aus- drücklicher Bezug zu einer der Figuren genommen ist. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walze weist einen Walzenmantel 1 auf, der über eine Stirnwand 2 mit einer im Innern des Walzenmantels 1 verlaufenden Welle 3 dreh- fest verbunden ist. Hierzu ist am ende der Antriebswelle 3 ein Spannelement 7 zur Befestigung des Walzenmantels 1 vorgesehen. Die Welle 3 ist mit ihrem gegen- überliegenden Ende mit einem Antrieb (hier nicht dargestellt) gekoppelt. Als An- trieb könnte hierbei beispielsweise ein Elektromotor vorgesehen sein.

Der Walzenmantel 1 ist durch zwei radial wirkende Magnetlager 6.1 und 6.2 an einem auskragenden Träger 4 gelagert. Der Träger 4 ist hohlzylindrisch ausgebil- det und erstreckt sich innerhalb des Walzenmantels 1 bis kurz vor die Stirnwand 2. Der hohlzylindrische Träger 4 wird hierbei von der Welle 3 durchdrungen. Auf der zur Stirnwand 2 gegenüberliegenden Seite ist der Träger 4 über einen Bund 5 an einem Maschinengestell (hier nicht dargestellt) befestigt.

Die Magnetlager 6.1 und 6.2 sind in Abstand zueinander am Umfang des Trägers 4 angebracht, wobei sich das Magnetlager 6.1 an einem freien Ende des Trägers 4 und das Magnetlager 6.2 im Bereich des fest eingespannten Endes des Trägers 4 befindet. Zwischen den Magnetlagern 6.1 und 6.2 ist eine Heizeinrichtung 8 zur Beheizung des Walzenmantels 1 am Umfang des Träges 4 angebracht. Die Hei- zeinrichtung 8 besitzt mehrere Heizelemente 9, die gleichmäßig verteilt am Träger 4 angebracht sind. Die Heizelemente 9 könnten beispielsweise durch eine oder mehrere Wicklungen gebildet sein, die eine Erwärmung des Walzenmantels durch Induktion bewirken.

Die Magnetlager 6.1 und 6.2 weisen jeweils vier Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 auf, die an dem Träger 4 jeweils in einer Lagerebene 14.1 und 14.2 verteilt angeordnet sind. Jede der Lagerpolwicklungen 10 besteht aus einer Erregerwick- lung 11 und einem Polelement 12. Die Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 weisen

dementsprechend die Polelemente 12.1 bis 12.4 auf. Die Lagerpolwicklungen 10.2 bis 10.4 der jeweiligen Magnetlager 6.1 und 6.2 sind in der Ausbildung der Erregerwicklungen 11 und der Polelemente 12 identisch ausgebildet. Die Lager- polwicklungen 10.1 der Magnetlager 6.1 und 6.2 weisen dagegen Polelemente 12.1 auf, die einen größeren Querschnitt besitzen als die Polelemente 12.2 bis 12.4. Dementsprechend ist die Erregerwicklung 11.1 im Vergleich zu den Erre- gerwicklungen 11.2 bis 11.4 größer ausgeführt. Die Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 der Magnetlager 6.1 und 6.2 sind jeweils in einer Lagerebene 14 winkelver- setzt an dem Träger 4 verteilt angeordnet. Der Winkelversatz beträgt dabei jeweils 90°. Diese Situation ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die Fig. 2 sowohl einen Quer- schnitt durch das Magnetlager 6.1 als auch einen Querschnitt durch das Magnetla- ger 6.2 darstellt. Die Lagerpolwicklung 10.1 mit dem größeren Polquerschnitt des Polelementes 12.1 ist bei dem Magnetlager 6.1 und bei dem Magnetlager 6.2 ei- nem Umfangsbereich des Walzenmantels 1 zugeordnet, welcher einem von einem Faden 20 umschlungenen Umfangsbereich gegenüberliegt, wie in Fig. 2 darge- stellt. Dabei sind die Lagerpolwicklungen 10.1 der Magnetlager 6.1 und 6.2 in ihrer Winkellage am Träger 4 identisch.

Zwischen den Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 der Magnetlager 6.1 und 6.2 und dem Walzenmantel 1 ist jeweils ein Lagerspalt 15 gebildet. Im Bereich der La- gerebenen 14.1 und 14.2 ist der Walzenmantel 1 ferromagnetisch ausgebildet, so daß zwischen den Lagerpolwicklungen 10 und dem Walzenmantel 1 eine magne- tische Kraft erzeugbar ist. Die Lagerspalte 15 werden durch Sensoren 19 über- wacht.

Jeder Lagerpolwicklung 10 ist jeweils ein Sensor 19 zugeordnet. Die Sensoren 19.1 bis 19.4 der Magnetlager 6.1 und 6.2 sind durch Signalleitungen mit einer Lagersteuereinheit 13 gekoppelt. Die Lagersteuereinheit 13 ist über die Energie- versorgungseinheit mit den Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 der Magnetlager 6.1 und 6.2 verbunden.

Aus der Darstellung aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß der Durchmesser des Bun- des 5 des Trägers 4 größer ist als der Durchmesser des Walzenmantels 1. Der Bund 5 des Trägers 4 weist zum Walzenmantel 1 hin eine ringförmige Nut 21 auf, die ein Axiallager 23 aufnimmt. Das Axiallager 23 ist als axial wirkendes Magnetlager ausgebildet, das mit der Stirnseite 22 des Walzenmantels 1 einen axialen Lagerspalt 25 bildet.

Im Innern des Trägers 4 sind zwischen der Welle 3 und dem Träger 4 zwei in Ab- stand zueinander angeordnete Notlauflager 24.1 und 24.2 ausgebildet. Damit ist ein sicheres Anlaufen bzw. ein Notlauf des Walzenmantels unabhängig von der Magnetlagerung gewährleistet. Als Notlauflager können beispielsweise Gleitlager oder Wälzlager verwendet werden.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Walze wird insbesondere als Galette zum Fördern, thermischen Behandeln und Verstrecken von Fäden ein- gesetzt. Hierbei werden hohe Zugkräfte in den Fäden erzeugt, die im Betrieb zu einer im wesentlichen statischen Belastung der Walze führt. Hierbei wird die Be- lastung unmittelbar in dem Umfangsbereich des Walzenmantels 1 eingereicht, der vom Faden 20 umschlungen ist. Zur Aufnahme der im wesentlichen einseitig ein- geleiteten Fadenzugkräfte wird durch die Lagerpolwicklung 10.1 im Magnetlager 6.1 und 6.2 eine magnetische Gegenkraft erzeugt. Die magnetische Gegenkraft wirkt auf den Walzenmantel 1 anziehend, so daß-wie in Fig. 2 dargestellt-die Lagerpolwicklungen 10.1 auf der zur Belastung gegenüberliegenden Seite des Walzenmantels angeordnet sind. Im Betrieb wird die aktuelle Lage des Walzen- mantels 1 durch die Sensoren 19 im Bereich der Lagerebenen 14.1 und 14.2 ge- messen und die Meßwerte der Lagersteuereinheit 13 zugeleitet. In der Lagersteu- ereinheit 13 wird aus den Meßwerten die Lage des Walzenmantels in den La- gerebenen 14.1 und 14.2 ermittelt, und entsprechend der gewünschten Korrektur der Lage werden die einzelnen Erregerwicklungen 11 der Lagerpolwicklungen 10 der Magnetlager 6.1 und 6.2 angesteuert. Die Lagerpolwicklungen der Magnetla-

ger 13.1 und 13.2 werden vorzugsweise einzeln angesteuert, so daß die Lage des Walzenmantels 1 die gewünchte Position einhält.

Gleichzeitig wird der Walzenmantel 1 durch die Heizelemente 9 der Heizeinrich- tung 8 erwärmt. Zur Regelung der Oberflächentemperatur des Walzenmantels ist ein oder mehrere Temperatursensoren (hier nicht dargestellt) vorgesehen, die über Signalleitungen mit einer Heizsteuerung verbunden sind und somit eine Sollwerteinstellung der Oberflächentemperatur ermöglichen.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die radial wirken- den Magnetlager 6.1 und 6.2 durch jeweils mehrere Lagerpolwicklungen in einer Lagerebene gebildet. Hierbei besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Lagerpol- wicklungen in mehrere Lagerebenen aufzuteilen. Zudem ist es ebenso möglich, die Größen der Polelemente der einzelnen Lagerpolwicklungen entsprechend ei- nem Belastungsprofil in verschiedenen Größen vorzusehen. Hierbei ist wesentlich die durch die Polelemente gebildete Fläche, die zur Erzeugung der magnetischen Kräfte mit dem Walzenmantel 1 zusammenwirkt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze ist in den Figu- ren 3 und 4 dargestellt. Hierbei ist das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 schematisch in einem Längsschnitt und in Fig. 4 in mehreren Querschnitten längs der La- gerebenen dargestellt. Die Bauteile gleicher Funktion sind hierbei mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walze besitzt hierbei einen lang auskragenden Träger 4, der einseitig an einem Maschinengestell 26 befestigt ist.

An dem Träger 4 ist der hohlzylindrisch ausgebildete Walzenmantel 1 drehbar gelagert. Zur Lagerung des Walzenmantels 1 sind die radial wirkenden Magnetla- ger 6.1 und 6.2 sowie ein Axiallager 23 vorgesehen. Das Magnetlager 6.1 besitzt vier Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4, die in Abstand zueinander in jeweils einer Lagerebene 14.1 bis 14.4 angeordnet sind. Die Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4

sind hierbei jeweils um einen Winkel von 90° versetzt am Träger 4 angeordnet.

Der Träger 4 besitzt hierzu mehrere Einschnitte 27, in denen die Lagerpolwick- lungen 10 fest angeordnet sind. die Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 des Ma- gnetlagers 6.1 sind in ihrer Größe unterschiedlich ausgebildet. Hierbei haben alle Lagerpolwicklungen 10 gemein, daß ein Einschnitt 27 in den Träger 4 erforderlich ist, der sich über die Mittelachse des Trägers 4 hinaus erstreckt. Dadurch ist auf- grund des begrenzten Bauraums die Aufnahme nur einer Lagerpolwicklung 10 in einer Lagerebene 14 möglich. Die Lagerpolwicklungen 10.1 und 10.4 besitzen ungleich große Polquerschnitte. Die Lagerpolwicklung 10.1 ist im Verhältnis zu den Lagerpolwicklungen 10.2 bis 10.4 mit einem wesentlich größeren Polquer- schnitt zur Erzeugung größerer magnetischer Kräfte ausgebildet.

Auf der zum Einschnitt 27 gegenüberliegenden Seite des Trägers 4 ist ein kleine- rer Einschnitt 28 vorgesehen, in welchem jeweils ein Sensor 19 angeordnet ist.

Hierbei ist jedem der Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 jeweils ein gegenüberlie- gender Sensor 19.1 bis 19.4 zugeordnet. Die Lagerpolwicklungen 10 werden hier- bei beispielhaft durch ein U-förmiges Polelement 12 gebildet, an dessen Schenkel die Erregerwicklungen 11 befestigt sind. Jede der Erregerwicklungen 11 der La- gerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 sind gemeinsam mit den Sensoren 19.1 bis 19.4 an einer nicht dargestellten Lagersteuereinheit angeschlossen. Jede der Lagerpol- wicklungen 10 kann dabei unabhängig von den benachbarten Lagerpolwicklungen gesteuert werden.

Das Magnetlager 6.2 im Bereich der Einspannung des Trägers 4 ist ebenfalls mit vier Lagerpolwicklungen 10.1 bis 10.4 ausgeführt. Die Ausbildung und Anord- nung der Lagerpolwicklungen 10 ist identisch zu dem Magnetlager 13.1, so daß auf eine weitergehende Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.

Am freien Ende des Trägers 4 ist eine umlaufende Nut 29 in dem Träger 4 ausge- bildet, die zur Aufnahme eines Axiallagers 23 dient. Hierbei wirkt das Axiallager

23 auf einem umlaufenden Steg 30, der fest mit dem Walzenmantel 1 verbunden ist. Das Axiallager 23 ist hierbei als Magnetlager ausgebildet.

Jedes der radial wirkenden Magnetlager 6.1 und 6.2 ist über eine hier nicht darge- stellte Steuereinrichtung ansteuerbar. Dabei werden innerhalb des jeweiligen Ma- gnetlagers 6 die Erregerwicklungen 11 der Lagerpolwicklungen 10 einzeln ent- sprechend der Sensorsignale derart angesteuert, daß zwischen den Polenden der Lagerpolwicklungen 10 und dem Walzenmantel 1 ein gleichbleibender Lagerspalt 15 besteht. Dieses Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walze ist insbe- sondere geeignet, um in Streckwerken als sogenannte Überlaufrolle den von einer angetriebenen Galette herkommenden Faden zu übernehmen, damit dieser in mehreren Umschlingungen zur Verstreckung oder thermischen Behandlung ge- führt werden kann. Derartige Walzen sind üblicherweise mit einem relativ kleinen Außendurchmesser ausgeführt, wobei die durch die Fadenumschlingung an dem Walzenmantel erzeugten Lagerbelastungen vergleichbar zu den angetriebenen Galetten sind. Daher sind zur Aufnahme der durch die Fäden verursachten stati- schen Belastungen die Lagerpolwicklungen 10.1 der Magnetlager 6.1 und 6.2 mit größeren Polquerschnitten der Polelemente 12.1 ausgebildet. Hierdurch werden höhere magnetische Kräfte erzeugbar, die die während des Betriebes auftretenden Belastungen sicher aufnehmen.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer nicht angetriebenen Walze dargestellt, die im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ausgebildet ist. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend werden nur die Unterschiede erwähnt.

Der zylindrische Träger 4 ist an beiden Enden in einem Schwenkarm 31 fest an- geordnet. Der Schwenkarm 31 ist schwenkbar mit einem Maschinengestell ver- bunden. Am Umfang des Trägers 4 ist der Walzenmantel 1 drehbar gelagert.

Hierbei sind an dem Träger 4 die Magnetlager 6.1 und 6.2 angeordnet. Die Ma-

gnetlager 6.1 und 6.2 sind identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel aufgebaut.

Die Magnetlager 6.1 und 6.2 werden zur Lagerung des Walzenmantels 1 derart gesteuert, daß der zwischen den Lagerpolwicklungen 10 und dem Walzenmantel 1 bestehende Lagerspalt im wesentlichen gleich bleibt.

Eine axiale Lagerung des Walzenmantels ist hierbei nicht dargestellt. Die Axial- kräfte könnten beispielsweise hierbei auch durch entsprechende Formgebung der Polenden der Lagerpolwicklungen 10 aufgenommen werden. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich Radiallager oder Axiallager zwischen dem Walzenmantel und dem Träger 4 anzuordnen.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel der Walze wird bevorzugt als Füh- rungswalze oder sogenannte Andrückwalze zum Ablegen eines Fadens auf einer Spule verwendet. Hierbei wird der Faden am Umfang des Galettenmantels 1 ge- führt, wobei der Walzenmantel an der Spulenoberfläche angedrückt wird. Diese durch die Andrückkraft bedingte Belastung läßt sich vorteilhaft durch die Lager- polwicklungen mit größerem Polquerschnitt der Magnetlager 6.1 und 6.2 aufneh- men.

Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele sind in der Ausbil- dung der radial wirkenden Magnetlager beispielhaft. So besteht auch die Mög- lichkeit, den Lagerpolwicklungen jeweils einen Gegenpol zuzuordnen, um eine Lagerung des Walzenmantels auf Basis anziehender Magnetkräfte zu erhalten. In diesem Fall wird die Lagerpolwicklung mit größerem Querschnitt, vorzugsweise in dem Umfangsbereich des Walzenmantels plaziert, in welchem eine unmittelba- re Einleitung der äußeren Belastung erfolgt. Ebenso besteht die Möglichkeit durch Wahl mehrerer Größen der Polquerschnitte eine Anordnung der Lagerpolwick- lungen zu erhalten, die einem über den Umfang verteilt angreifenden Belastungs- profil optimiert entgegenwirkt.

Bezugszeichenliste 1 Walzenmantel 2 Stirnwand 3 Welle 4 Träger 5 Bund 6 Magnetlager 7 Spannelement 8 Heizeinrichtung 9 Heizelement 10 Lagerpolwicklungen 11 Erregerwicklung 12 Polelement 13 Lagersteuereinheit 14 Lagerebene 15 Lagerspalt 16 Energieversorgungseinheit 18 Drehachse 19 Sensor 20 Faden 21 Nut 22 Stirnseite 23 Axiallager 24 Notlauflager 25 Lagerspalt 26 Maschinengestell 27 Einschnitt 28 Einschnitt 29 Nut 30 Steg 31 Schwenkarm