(57)【要約】本発明は、中空円筒形のゴデット周壁を備えた少なくとも１つの糸をガイドするためのゴデットに関するものである。中空円筒形のゴデット周壁は、支持体において多数の軸受によって自由に回転可能に軸受けされている。少なくとも１つの軸受は、多数の軸受極巻線を備えた半径方向に作用する磁石軸受として構成されている。支持体には加熱装置が設けられており、この加熱装置は、１つのコイルを備えた少なくとも１つのコイル支持体を有しており、この場合、ゴデット周壁とコイルを備えたコイル支持体との間に、ゴデット周壁を誘導式に加熱するために閉じた磁束を生ぜしめることができる。本発明によれば、加熱装置のコイルと磁石軸受の少なくとも１つの軸受極巻線とが支持体において次のように構成されている。つまり、コイルの閉じた磁束と、軸受極巻線によって生ぜしめられた閉じた磁束とが、ゴデット周壁を支承するために少なくとも部分的に重なり合うように、構成されている。
2004526885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動可能な中空円筒形のゴデット周壁（１）を備えた、糸をガイド、加熱及び供給するためのゴデットであって、該ゴデットの外周面で糸をガイドすることができるようになっており、片持ち式に突き出した支持体（４）が設けられていて、該支持体（４）においてゴデット周壁（１）が、多数の軸受極巻線（１１）を備えた半径方向に作用する少なくとも１つの磁石軸受（６）によって回転可能に支承されており、加熱装置（８）が設けられていて、該加熱装置（８）が支持体（４）においてコイル（１０）を備えた少なくとも１つのコイル支持体（９）を有しており、ゴデット周壁（１）とコイル（１０）を備えたコイル支持体（９）との間にゴデット周壁（１）を誘導式に加熱するための閉じた磁束（熱磁束）が発生され得るようになっている形式のものにおいて、
加熱装置（８）のコイル（１０）及び磁石軸受（６）の少なくとも１つの軸受極巻線（１１）が、熱磁束が磁石極巻線（１１）を少なくとも部分的に覆うように支持体（４）に取り付けられていることを特徴とする、ゴデット。
【請求項２】
コイル（１０）と軸受極巻線（１１）とが、支持体（４）において軸方向で相並んで又は互いに上下に配置されている、請求項１記載のゴデット。
【請求項３】
コイル支持体（９）が、少なくとも１つの軸受極巻線（１１）のための受容部を形成しており、それによって熱磁束内で軸受極巻線（１１）によって軸受磁束が生ぜしめられるようになっている、請求項１又は２記載のゴデット。
【請求項４】
コイル支持体（９）が、熱磁束をガイドするためのゴデット周壁（１）の内側の直前まで半径方向に突き出している２つの脚（１４．１，１４．２）を備えた断面形状で形成されており、コイル（１０）と軸受極巻線（１１）とが脚（１４．１，１４．２）間に相並んで配置されている、請求項３記載のゴデット。
【請求項５】
Ｕ字形に構成されたコイル支持体（９）の脚（１４，１．１４．２）が同じ長さで構成されており、コイル（１０）と軸受極巻線（１１）とがコイル支持体（９）内で相並んで配置されていて、軸受極巻線（１１）とゴデット周壁（１）とが、軸受磁束をガイドするために協働するようになっている、請求項４記載のゴデット。
【請求項６】
軸受極巻線（１１）に金属薄板（１３）が配属されており、該金属薄板（１３）がゴデット周壁（１）の内側に固定されていて、軸受磁束をガイドするために軸受極巻線と協働するようになっている、請求項５記載のゴデット。
【請求項７】
コイル支持体（９）の脚（１４．１，１４．２）が異なる長さで構成されており、コイル（１０）がコイル支持体（９）の内側に、また軸受極巻線（１１）がコイル支持体（９）の外側に並んで配置されており、軸受極巻線（１１）と、ゴデット周壁（１）に接続されたボス（２７）とが、軸受磁束をガイドするために協働する、請求項４記載のゴデット。
【請求項８】
コイル支持体（９）が、支持体（４）の自由端部で、ゴデット周壁（１）の内側の直前まで半径方向に突き出す脚（１４．２）と、端壁（２）の内側の直前まで軸方向に突き出す、熱磁束をガイドするための脚（１４．１）とを有している、請求項４から７までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項９】
軸受極巻線（１１）がコイル支持体（９）及び／又はコイルに対する絶縁層（１５）を有している、請求項４から８までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項１０】
軸受極巻線（１１）が、互いに間隔を保って構成された２つの極端部（１２）を有しており、これらの極端部（１２）が軸方向で又は半径方向で互いに向き合っている、請求項１から９までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項１１】
多数の軸受極巻線（１１．１〜１１．４）がコイル支持体（９．１）によって受容可能であって、軸受極巻線（１１．１〜１１．４）が、軸受平面内で互いに角度をずらして配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項１２】
ゴデット周壁（１）が、半径方向に作用する２つの磁石軸受（６．１，６．２）によって支承されており、一方の磁石軸受（６．１）が支持体（４）の自由端部に配置されていて、他方の磁石軸受（６．２）が支持体（４）の緊締された端部に配置されており、磁石軸受（６）のそれぞれ１つ又は多数の軸受極巻線（１１）が、支持体（４）の端部に取り付けられたコイル支持体（９）によって受容されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項１３】
支持体（４）の自由端部に形成された磁石軸受（６．１）の軸受極巻線（１１）は、軸受極巻線（１１）の極端部（１２）とゴデット周壁（１）に接続されたボス（２７）とが軸受ギャップ（２８）を形成するように、極端部（１２）と共に半径方向で内方に配置されている、請求項１２記載のゴデット。
【請求項１４】
支持体（４）の緊締された端部に形成された磁石軸受（６．２）の軸受極巻線（１１）は、軸受極巻線（１１）とゴデット周壁（１）との間に軸受ギャップ（１７）が形成されるように、極端部（１２）と共に半径方向で外側に配置されている、請求項１２又は１３記載のゴデット。
【請求項１５】
各軸受極巻線（１０）にセンサ（１９）の１つが配属されており、軸受極巻線（１０）がそれぞれ個別に制御装置（１８）によって制御可能である、請求項１２から１４までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項１６】
ゴデット周壁（１）が付加的なアキシャル軸受（２３）によって軸受けされており、アキシャル軸受（２３）が軸方向に作用する磁石軸受によって形成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のゴデット。
【請求項１７】
少なくとも１つの把持軸受が設けられており、該把持軸受が無接触のラジアル軸受（２４）として、又は弾性的に緊締されたラジアル軸受として構成されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のゴデット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、糸をガイド、加熱及び搬送するためのゴデットに関する。
【０００２】
このような形式のゴデットは、ヨーロッパ公開特許第０７７０７１９号明細書により公知である。
【０００３】
この公知のゴデットは、回転可能に支承されたゴデット周壁を有しており、このゴデット周壁の外周面で１つ又は多数の糸がガイドされている。ゴデット周壁は中空円筒形状に構成されていて、突き出した支持体に多数の磁石軸受を介して支承されている。支持体とゴデット周壁との間に形成された環状室内で磁石軸受の隣に、ゴデット周壁を加熱するための加熱装置が配置されている。このような配置構成においては基本的に、ゴデットの機能が著しく妨害されるという欠点がある。ゴデット周壁は磁石軸受の領域内で不十分にしか加熱されないので、単数又は複数の糸は、単数又は複数の糸を熱処理するために、ゴデット周壁の中央領域でガイドされる。それによって、多数の巻条でゴデット周壁を介してガイドされる例えば互いに平行に延びる１０本の糸を処理するために、非常に長く突き出したゴデットが必要となる。しかしながらそれによってゴデット周壁の支承部に過大な要求が課されることになる。
【０００４】
そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式のゴデットを改良して、ゴデット周壁の磁石式の支承部に重大な影響を与えることなしに、ゴデット周壁を一様に加熱することができるようなものを提供することである。
【０００５】
この課題は本発明によれば、請求項１に記載した特徴を有するゴデットによって解決された。
【０００６】
本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明は、ゴデット周壁の軸受領域が直接加熱可能であることを特徴としている。本発明によれば、コイル支持体をゴデット周壁の端部まで配置することができる可能性が提供されている。このために、加熱装置のコイル及び磁石軸受の少なくとも１つの軸受極巻線が、支持体において、コイルの磁束が軸受極巻線を少なくとも部分的に覆うように構成されている。それによってゴデット周壁の基準平面内で、少なくとも２つ又は多数の互いに重なり合い、オーバーラップし合い又は交差し合う磁束が生ぜしめられる。第１の磁束は、加熱装置のコイルを有するコイル支持体によって生ぜしめられ、これは以下では熱磁束と称呼される。この磁束はガレット周壁内で、ゴデット周壁を直接加熱する誘導を生ぜしめる。第２の磁束は、磁石軸受の軸受極巻線によって生ぜしめられ、ゴデット周壁を支承する磁気的な支承力を形成するために利用される。この場合、２つの磁束は、ゴデット周壁内において半径方向外方に同方向で作用するか、又は逆方向で半径方向外方と内方とに作用する。軸方向でも、半径方向又は両方向にも延びる磁束の有利なオーバーラップによって、最小のエアギャップを調節することができるので、ゴデット周壁の損失の少ない加熱が軸受平面内でも可能である。
【０００８】
ゴデット周壁内の小さい構造スペースを有する非常にコンパクトな構造形式において、ゴデット周壁の加熱及び支承を可能にするために、本発明の有利な実施態様によればコイル及び軸受極巻線は軸方向で並んで配置されている。しかしながらコイルと軸受極巻線とを互いに上下に配置してもよい。本発明のこのような構成は、特に、例えばゴデット周壁に接続された軸を磁気的に支承するために、磁束の逆向きの作用方向において有利である。
【０００９】
特に有利な実施態様においては、磁石軸受の少なくとも１つ又は多数の軸受極巻線を受容するために、コイル支持体によって受容部が形成されている。これによって、熱磁束内で軸受磁束を生ぜしめる可能性が提供されるので、磁束が相互に影響を及ぼすことはない。
【００１０】
一方ではできるだけ損失が少なく、しかも妨害されることのない熱磁束を、ゴデット周壁の所望の箇所（加熱しようとする）まで実現するために、また他方では１つ又は多数の軸受極巻線を受容することができるようにするために、本発明の有利な実施態様によれば、コイル支持体を、熱磁束をガイドするためのゴデット周壁の内側の直前まで半径方向に突き出している２つの脚を備えた断面形状で形成することが提案されている。この場合、コイルと軸受極巻線とが脚間に相並んで配置されている。
【００１１】
成形されたコイル支持体内に磁石軸受の軸受極巻線を受容することは、基本的に２つの形式で実施することができる。請求項５に記載した本発明の有利な実施態様によって形成された第１変化実施例においては、軸受極巻線とコイルとがコイル支持体内で軸方向に並んで配置される。このためにコイル支持体は、ゴデット周壁の前に小さい間隔を保って直接終わっている同じ長さの２つの脚を備えたＵ字形に構成されている。この場合、軸受極巻線によって生ぜしめられた軸受磁束はゴデット周壁内で直接ガイドされる。この場合、軸受極巻線は熱磁束によって包囲される。コイルと軸受極巻線とはコイル支持体の溝底部内で保持されている。
【００１２】
場合によっては発生する熱磁束及び軸受磁束の影響を避けるために、請求項６に記載した有利な実施態様によれば、軸受極巻線に金属薄板（Ｂｌｅｃｈｕｎｇ）が配属されており、この金属薄板はゴデット周壁の内側に固定されている。それによって軸受極巻線と金属薄板とが、軸受磁束を直接ガイドするために協働するようになっている。金属薄板とゴデット周壁との間の遮蔽手段によって、磁束がさらに分割される。請求項６に記載した実施態様の別の利点は、例えば磁気化反転によって生ぜしめられる軸受損失が著しく減少せしめられ、それによって磁石軸受内での小さい制動モーメントを生ぜしめる、という点にある。
【００１３】
軸受極巻線を受容するための第２の基本的な変化実施例においては、ゴデットは請求項７に記載した実施態様に従って構成されている。このために、コイル支持体の脚は異なる長さで構成されているので、コイルはコイル支持体内に配置されていて、軸受極巻線はコイル支持体の外側で軸方向に並んで配置されている。この実施態様においては、軸受極巻線は、内方に作用し、ひいては、コイルの生ぜしめられた磁界に抗して作用する。軸受磁束をガイドするために、ゴデット周壁に接続されたボスが軸受極巻線に向き合って位置しているので、ボスと軸受極巻線との間に軸受ギャップが形成される。
【００１４】
自由端部におけるゴデット周壁内の熱損失を減少させ、ひいてはゴデット周壁の全長を糸巻き付けのために利用することができるようにするために、請求項８に記載した有利な実施態様によれば、コイル支持体は支持体の自由端部で、ゴデット周壁の内側の直前まで半径方向に突き出す脚と、端壁の内側の直前まで軸方向に突き出す、熱磁束をガイドするための脚とを有している。これによって端壁の縁部領域が加熱される。
【００１５】
請求項９に記載した本発明の特に有利な実施態様によれば、コイルと軸受極巻線若しくはコイル支持体と軸受極巻線との間の磁気的な漂遊損失、若しくは給電時の損失が避けられる。このために、軸受極巻線は、コイル支持体及び／又はコイルに対して作用する絶縁部を有している。
【００１６】
磁束の重畳は、磁束の磁束流方向とは無関係に実施することができる。それによって軸受極巻線の極端部は軸方向で互いに向き合うか、又は半径方向で向き合って配置される。
【００１７】
コイル支持体が１つ又は多数のコイルを受容するために回転対称的に構成されていて、支持体の全周に亘って延びている場合、ゴデットは有利には、請求項１１に記載した特徴を有して構成されている。この場合、多数の軸受極巻線がコイル支持体によって受容されていて、軸受極巻線が軸受平面内で互いに角度をずらして配置されている。それによって、磁石軸受のすべての軸受極巻線を有利にはコイル支持体に組み込むことができる。
【００１８】
糸を熱的に処理するために、ゴデット周壁の糸巻き付け長さをできるだけ全部利用することができるようにするために、有利な実施態様によれば、ゴデット周壁は、支持体の自由端部に配置された磁石軸受によって、及び支持体の緊締された端部によって支承される。この場合、支持体の各端部に、少なくとも１つのコイルを備えたコイル支持体が設けられており、このコイル支持体は、付加的に磁石軸受の、１つ又は複数の軸受極巻線を受容する。それによって、支承に影響を及ぼすことなしに、磁石軸受の軸受極周壁を、端部領域内まで加熱することができる。
【００１９】
この場合、支持体の自由端部に形成された磁石軸受の軸受極巻線は、有利にはその極端部が半径方向で内方に配置されており、それによって軸受極巻線の極端部と、ゴデット周壁に接続されたボスとの間に軸受ギャップが形成されている。
【００２０】
それに対して、支持体の緊締された端部に形成された磁石軸受の軸受極巻線は有利には半径方向外方に、ゴデット周壁と軸受極巻線の極端部との間に軸受ギャップが形成されるように、配置されている。それによってゴデット周壁の中空の軸受安定性が得られる。
【００２１】
請求項１５に記載した本発明の特に有利な実施態様においては、各軸受極巻線に、ゴデット周壁の位置を確認するため及びひいては軸受ギャップを監視するためのセンサが配属されている。それによって軸受極巻線は、個別に又はグループで制御装置によって制御されることができる。
【００２２】
軸方向力を受容するために、請求項１６に記載した構成によれば、ゴデット周壁は付加的なアキシャル軸受（軸方向軸受）によって軸受けされている。しかしながら、アキシャル軸受を、軸方向又は半径方向の構造形式で転がり軸受によって形成してもよい。
【００２３】
ゴデット周壁の緊急走行を保証するために、少なくとも１つの把持軸受（Ｆａｎｇｌａｇｅｒ）が設けられており、この把持軸受は通常運転中に無接触なラジアル軸受（半径方向軸受）として、又は弾性的に連結されたラジアル軸受として構成されていてもよい。
【００２４】
本発明によるゴデットの１実施例を、図面を用いて詳しく説明する。
【００２５】
図１は、本発明によるゴデットの第１実施例の概略的な縦断面図、
図２は、図１に示したゴデットのＡ−Ａ線に沿った横断面図、
図３及び図４は、２つの別の実施例による本発明のゴデットの前端部の概略的な断面図、
図５は、さらに別の実施例による本発明のゴデットの概略的な断面図、
図６は、図５に示した実施例のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【００２６】
図１及び図２には、本発明によるゴデットの第１実施例が概略的に示されている。図１には、ゴデットの、本発明にとって重要な部分が、ゴデットの回転軸線に対して平行な、かつこの回転軸線を通って延びる断面図で示されており、図２には、ゴデットの回転軸線に対して垂直な概略的な断面図が示されている。従って、特に限定されていなければ、以下の説明は２つの図面に当てはまる。
【００２７】
本発明のゴデットの実施例は、ゴデット周壁１を有しており、このゴデット周壁１は、端壁２を介して、ゴデット周壁１の内部に延びる駆動軸３に相対回動不能に結合されている。このために、駆動軸３の端部には、ゴデット周壁１を固定するための緊締エレメント７が設けられている。駆動軸３は、その緊締エレメント７とは反対側の端部で、駆動装置（図示せず）に連結されている。この場合、駆動装置として例えば電動モータが設けられている。
【００２８】
ゴデット周壁１は、半径方向に作用する２つの磁石軸受６．１及び６．２によって、突き出した支持体４に支承されている。支持体４は中空円筒形に構成されていて、ゴデット周壁１内で、端壁２の直前まで延びている。中空円筒形の端壁２とは反対側で、支持体４はつば５を介して機械フレーム（図示せず）に固定されている。
【００２９】
ゴデット周壁１と支持体４との間に形成された環状室内には加熱装置８が配置されている。加熱装置８は、多数のコイル支持体９．１〜９．４を有しており、これらのコイル支持体は、支持体に周方向及び長手方向で固定されている。コイル支持体９．１〜９．４はそれぞれ１つのコイル１０を支持している。このために支持体４の外周面の周囲に相前後して分配して配置された多数のコイル支持体９に、又は回転対称的なコイル支持体９に、コイル１０の巻条が挿入される。コイル１０は、エネルギ供給ユニット２６に接続されている。
【００３０】
磁石軸受６．１及び６．２を受容するために、コイル支持体９．１及び９．４は、支持体４の自由端部並びに支持体４の緊締された端部に、それぞれ受容部１６を備えて構成されており、この受容部１６内に、磁石軸受６の軸受極巻線１１が埋め込まれている。このために、支持体４の自由端部に配置されたコイル支持体９．１はＵ字形に構成されている。この形状付与によって、コイル支持体９．１は支持体４に固定されている。コイル支持体９．１の脚１４は、半径方向で上方に突き出していて、ゴデット周壁１の内側の手前に短い間隔を保って終わっている。この場合、コイル支持体９．１は、セグメント状に構成されており、従ってコイル支持体９．１は支持体４の外周面のわずかな角度範囲に亘って延びている。しかしながら、コイル支持体９．１は回転対称的に構成されていて、支持体４の全外周面に亘って延びていてもよい。コイル支持体９．１の脚１４．１と１４．２との間で、コイル１０．１と軸受極巻線１１．１とが、コイル支持体９．１内に互いに並んで配置されている。磁石軸受６の軸受極巻線１１は、それぞれ１つの極エレメントより成っており、この極エレメントに単数又は複数の界磁巻線が保持されている。軸受極巻線１１は、極端部１２が、脚１４．１及び１４．２に対して平行に、ゴデット周壁１の内側の直前まで突き出している。ゴデット周壁１の内側と極端部１２との間に軸受ギャップ１７が形成されている。極端部１２の領域内でゴデット周壁１内に金属薄板１３が埋め込まれており、この金属薄板１３は軸受極巻線１１．１の極端部１２に向き合っている。
【００３１】
磁石軸受６．１は多数の軸受極巻線１１．１から１１．４を有しており、これらの軸受極巻線は、軸受平面内で互いにそれぞれ９０゜ずらして配置されていて、それぞれコイル支持体９．１内で保持されている。図１には軸受極巻線１１．１及び１１．３が示されており、これらの軸受極巻線は支持体４において互いに向き合っている。図２には、磁石軸受６．１の全部で４つの軸受極巻線１１．１〜１１．４が示されている。
【００３２】
支持体４の反対側に緊締された端部に配置された磁石軸受６．２は、磁石軸受６．１と同じに構成されている。従って磁石軸受６．２についての説明は、前記説明が参照される。磁石軸受６．２の軸受極巻線１１．１〜１１．４は、コイル１０．４の隣に配置されている。支持体４の各端部においてコイル支持体９．１と９．４との間には、支持体４の外周部において２つの別のコイル支持体９．２及び９．３が配置されている。各コイル支持体９．２及び９．３には、それぞれ１つのコイル１０．２及び１０．３が巻き付けられている。コイル支持体９．１，９．２，９．３及び９．４はそれぞれ多数の個別のセグメントより形成されており、これらのセグメントは、周方向で相前後して支持体に配置されている。しかしながらコイル支持体９．１，９．２，９．３及び９．４がそれぞれ１つの構成部分より製造されていて、リングとして支持体４に配置されている構成も可能である。
【００３３】
各磁石軸受６．１及び６．２にはそれぞれ多数のセンサ１９．１〜１９．４が配属されている。各センサ１９は、ゴデット周壁１の位置を検出するためにスペーサセンサとして構成されている。このためにセンサ１９の自由端部はゴデット周壁の内側に対して短い間隔を保って配置されている。磁石軸受６．１及び６．２のセンサ１９．１〜１９．４は、信号ラインによって制御装置１８に接続されている。制御ユニット１８は、エネルギー供給ユニット２６を介して磁石軸受６．１及び６．２の軸受極巻線１１．１〜１１．４に接続されている。
【００３４】
図１に示されているように、支持体４のつば５の直径はゴデット周壁１の直径よりも大きい。支持体４のつば５は、ゴデット周壁１側に向いた環状の溝２１を有しており、この溝２１は、アキシャル軸受２３を受容する。アキシャル軸受２３は軸方向に作用する磁石軸受として構成されており、この磁石軸受は、ゴデット１の端面側２２と共に、軸方向の軸受ギャップ２５を形成している。
【００３５】
支持体４の内部で駆動軸３と支持体４との間に、互いに間隔を保って配置された２つの非常走行軸受２４．１及び２４．２が形成されている。それによって、磁石軸受とは無関係なゴデット周壁１の確実な始動若しくは非常走行が保証される。非常軸受としては例えばゴデット軸受又は転がり軸受が使用される。
【００３６】
図１及び図２に示された、本発明によるゴデットの実施例は、糸を供給し、熱処理し及び延伸するために使用される。この場合、エネルギー供給ユニット２６を介して加熱装置８のコイル１０に給電され、それによって各コイル支持体９．１〜９．４を介して、熱磁束と称呼される閉じた磁束が、脚１４とコイル支持体９とゴデット周壁１との間にガイドされる。この磁束によって、回転するゴデット周壁内に渦電流が誘導され、この渦電流はゴデット周壁を加熱する。軸方向で相前後して配置された多数のコイルを使用することによって、多数の加熱ゾーンが形成され、これらの加熱ゾーンに、温度調節のためにそれぞれ１つの温度センサ（図示せず）が配属されている。それによってゴデット周壁１の表面は全被覆面に亘って一様に加熱される。
【００３７】
コイル支持体９．１及び９．４内にはそれぞれ磁石軸受６．１及び６．２の磁石極巻線１１．１〜１１．４によって、磁気的な軸受力を生ぜしめるための別の磁束が形成される。このために、軸受極巻線１１．１〜１１．４の励磁巻線に、エネルギー供給ユニット２６を介して給電される。こうして、極端部１２及び、ゴデット周壁１内のそれぞれ所属の金属薄板１３．１及び１３．２を介して、軸受磁束と称呼される別の磁束が供給される。この場合、熱磁束内で磁気的な軸受力を生ぜしめるための軸受磁束が形成される。
【００３８】
運転中に、ゴデット１の実際の位置は、磁石軸受６．１及び６．２の軸受平面の領域内でセンサ１９によって測定され、その測定値が制御ユニット１８に供給される。この測定値から制御ユニットによって、それぞれの軸受平面内でのゴデット周壁の位置が検出され、この位置の所望の修正に応じて、磁石軸受６．１及び６．２の軸受極巻線１１．１〜１１．４の各励磁巻線が制御される。それによって軸受極巻線１１の極１２と金属薄板１３との間に、ほぼ同じ軸受ギャップ１７が形成される。
【００３９】
ゴデット周壁１内で金属薄板１３が不都合に加熱されるのを避けるために、金属薄板とゴデット周壁との間に絶縁体を設けることができる。この場合、絶縁体は例えば非金属又はプラスチックより製造することができる。
【００４０】
同様に、軸受極巻線１１．１〜１１．４とコイル１０．１若しくは１０．４並びにコイル支持体９．１及び９．４との間に絶縁層を設けてもよい。それによって、加熱装置の巻線と磁石軸受の巻線との間の磁石的な若しくは電気的な分離が得られる。
【００４１】
本発明によるゴデットの別の実施例は図３に部分断面図で示されている。図３に示した実施例は、図１及び図２に示した実施例とほぼ同じである。従って、以下ではこれらの実施例の主要な相違点だけについて説明する。
【００４２】
ゴデット周壁１は、磁石軸受６．１及び６．２によって回転可能に支持体４に支承されている。支持体４の緊締された端部における磁石軸受６．２は、前記実施例のものと同様に構成されている。この場合、軸受極巻線１１．１〜１１．４はＵ字形に構成されたコイル支持体９．４内に受容されている。
【００４３】
支持体４の自由端部における磁石軸受６．１は、軸受極巻線１１を備えて構成されており、この軸受極巻線１１は、その極端部１２が半径方向で内方に突き出していて、この場合極端部１２とボス２７との間に軸受ギャップ２８が形成される。ボス２７はゴデット周壁１の端壁２に堅固に結合されていて、ゴデット周壁１の内部に突入している。ボス２７は駆動軸３によって貫通されていて、緊締エレメント７を介して駆動軸３に堅固に結合されている。
【００４４】
軸受極巻線１１．１及び１１．１〜１１．４（図示していない）は、コイル支持体９．１の受容部１６内で固定されている。コイル支持体９．１は、一方側が、コイル１０．１のための外方に開放するＵ字形の受容部を形成し、他方側がコイル支持体９．１の内側で環状の受容部を形成するように、成形されている。それによってコイル支持体９．１は、コイル受容部を画成する長い脚１４．１と、軸受極巻線１１．１の受容部１６を画成する短い脚１４．２とを有している。それによってコイル支持体９．１の溝底部は段状の突起を有しているので、コイル１０．１は、コイル支持体９．１の内側に配置された軸受極巻線１１．１の隣でコイル支持体９．１の外側に当接する。
【００４５】
運転中に、コイル１０．１及びコイル支持体９．１によって熱磁束が生ぜしめられ、この熱磁束は、脚１４．１及び１４．２を介してゴデット周壁１でガイドされている。この場合、ゴデット周壁１は、端壁２の直前まで誘導電流によって加熱される。
【００４６】
軸受のために、軸受極巻線１１．１及び、コイル支持体の外周面に一様に分配された、磁石軸受６．１の残りの軸受極巻線は、それぞれの極端部１２とボス２７との間で軸受磁束を生ぜしめる。それによって、熱磁束は外方に向かってゴデット周壁１に作用し、ゴデット周壁１を支承するための軸受磁束は内方に向かってボス２７に作用する。それによって、磁界が互いに影響し合うことを避けるための可能性が提供される。
【００４７】
加熱装置８のコイル支持体９を備えた磁石軸受の軸受極巻線１１を組み込んだ別の実施例は図４に示されている。この場合、支持体４の自由端部において、成形されたコイル支持体９．１が支持体４の周面に固定されている。コイル支持体９．１は、端壁２に向き合う自由端部で長い脚１４．１を有し、軸方向で間隔を保って第２の短い脚１４．２を有している。コイル支持体９．１の溝底部は、脚１４．１と１４．２との間で直径段部を備えているので、一方ではコイル１０のための受容部が形成されていて、他方では磁石軸受６の軸受極巻線１１のための受容部を形成している。コイル支持体９の受容部１６と軸受極巻線１１との間に、支持体４の自由な脚が配置されている。それによって加熱装置の巻線と磁石軸受の巻線との間で、さらに分離及び絶縁が得られる。軸受極巻線１１は、前記図３に示した実施例に記載されているように、ボス２７と共に１つの軸受ギャップ２８を形成している。
【００４８】
支持体４の緊締された端部における磁石軸受６．２は、前記実施例と同様に構成されている。コイル支持体９．１と９．４との間の領域には、ここでは図示していない別のコイル支持体セグメントが設けられており、これらのコイル支持体セグメントは、軸方向で巻き付けられた多数のコイルを有している。これらのコイルは、支持体の周面に不均一又は均一に分配されているので、ゴデット周壁１の誘導式の加熱が可能である。
【００４９】
図３及び図４の実施例に示した磁石軸受６．１及び６．２の特別な実施態様によって、ゴデット周壁を特に頑丈に支承することができる。軸受極巻線とボス２７との間の内側に位置する軸受ギャップによって、直接加熱されていない領域におけるゴデット周壁の位置が検出される。それによって、温度に対する耐久性が低い特に簡単なスペーサセンサを使用することができる。
【００５０】
しかしながらこの構成は、駆動軸３を磁石軸受によって直接的に支承するためにも適している。この場合、軸受極巻線１１の極端部と駆動軸３との間に軸受ギャップが形成される。
【００５１】
加熱装置８のコイル支持体９を備えた磁石軸受の磁石極巻線１１を組み込んだ別の実施例は、図５及び図６に示されている。図５は、ゴデットの縦断面図の一部を示し、図６は、ゴデットの横断面図の一部を示している。この場合、支持体４の自由端部における成形されたコイル支持体９は支持体４の周面に固定されている。コイル支持体９は、端壁２に向き合う自由端部で脚１４．１の端部を有し、これに対して軸方向間隔を保って第２の脚１４．２を有している。コイル支持体９の溝底部は、脚１４．１の端部と第２の脚１４．２との間で直径段部を有しているので、一方ではコイル１０のための受容部が形成され、他方では磁石軸受６の軸受極巻線１１のための受容部が形成されている。軸受極巻線１１は２つの極端部１２を有しており、こられの極端部１２は半径方向で向き合っている。それによって、周方向の磁束流を有する軸受磁束が生ぜしめられ、それによってこの軸受磁束は、熱磁束に対して垂直に延びている。軸受極巻線１１の極端部１２は、前記図３に示した実施例に記載されているように、ボス２７と共に軸受ギャップ２８を形成している。図５に示したようなコイル支持体９の構成によって、熱磁束が脚１４．１と１４．２との間で軸方向にガイドされる。この場合、端壁２の縁部領域は直接、ゴデット周壁１に移行しているので、端壁２の縁部領域の加熱が行われる。ゴデット周壁１は、端部まで均一に加熱されるので、ゴデット周壁１の全長が糸巻き付けのために提供される。
【００５２】
本発明は、本発明によるゴデットの図１〜図６に示した実施例だけに限定されるものではない。基本的に支持体４は、軸受極エレメント若しくはコイル支持体を受容するための切り込みを外周面で備えている軸として構成されていてよい。この軸の外周面で、回転可能なゴデット周壁がガイドされる。磁石軸受６の構成は変える必要がない。この場合重要なことは、加熱装置の巻線を備えた軸受極巻線の組み込み及び重ね合わせは、加熱装置のコイル支持体が加熱コイルの隣で軸受極巻線を受容するような形状である。
【００５３】
この場合、個別化された軸受極巻線だけをコイル支持体に組み込んでもよい。軸受極巻線が多数の軸受巻線に分割されている磁石軸受を使用する際には、各軸受極巻線を１つのコイル支持体に配置しなくてもよい。これは特に、コイル支持体が回転対称的に構成されておらず、従ってセグメント状に周方向で相前後して間隔を保って支持体に取り付けられている場合である。
【００５４】
同様に、ゴデットに結合された軸を磁気的に支承することも可能である。この場合、軸受極巻線は、軸受平面内でゴデット周壁を確実に加熱するために、加熱コイルの半径方向下側に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるゴデットの第１実施例の概略的な縦断面図である。
【図２】図１に示したゴデットのＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図３】別の実施例による本発明のゴデットの前端部の概略的な断面図である。
【図４】別の実施例による本発明のゴデットの前端部の概略的な断面図である。
【図５】さらに別の実施例による本発明のゴデットの概略的な断面図である。
【図６】図５に示した実施例のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ゴデット周壁
２  端壁
３  駆動軸
４  支持体
５  つば
６  磁石軸受
７  緊締エレメント
８  加熱装置
９  コイル支持体
１０  コイル
１１  軸受極巻線
１２  極端部
１３  金属薄板
１４  脚
１５  絶縁層
１６  受容部
１７  軸受ギャップ
１８  制御装置
１９  センサ
２０  糸
２１  溝
２２  端壁
２３  アキシャル軸受
２４  非常走行軸受
２５  軸受ギャプ
２６  エネルギ供給ユニット
２７  ボス
２８  軸受ギャプ
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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