Heizvorrichtung für durchlaufendes Material Bei der Herstellung, Veredelung und Nachbehand lung von Textilfasern, Fäden, Bändern, Drähten und ähnlichen Artikeln (nachfolgend mit Fäden bezeich net) wird das Material ein- oder mehrmals einer Wärmebehandlung unterworfen, sei es während der Verstreckung oder während der Kräuselung, zur Thermofixierung oder zur Trocknung usw.
Dabei kann die Erhitzung von kontinuierlich lau fendem Material z. B. auf folgende Arten vorgenom men werden: Berührung mit einem Heizaggregat, Um spülung des Materials mit heisser Luft, Führung der Fäden durch heisse Flüssigkeiten wie Trikresylphos- phat, Paraffinöl, geschmolzenes Paraffin oder niedrig schmelzende Metallegierungen oder schliesslich durch Wärmestrahlung.
Bei den bekannten Vorrichtungen für Wärme behandlung durch Kontakt mit einem Heizkörper hat der Heizkörper im allgemeinen eine gebogene Ober fläche und kann z. B. die Form einer Trommel, eines Kegels oder Kegelstumpfes haben, um welche der Fa den mehrmals geführt wird.
Bis jetzt wurde kein grosser Wert darauf gelegt, diese Heizvorrichtungen gegen Wärmeverlust zu iso lieren. Bestenfalls wurde eine Schicht Isoliermaterial, wie z. B. Asbest oder Glasfasern, um den Heizkörper gelegt. Es hat sich indessen gezeigt, dass mit dieser scheinbar geringfügigen Vernachlässigung erhebliche Nachteile verbunden sind. Einerseits summieren sich in einem Betrieb mit einer Vielzahl von Heizvorrich- tungen die Wärmeverluste und erhöhen den Energie verbrauch.
Anderseits wird durch unkontrollierbare und unregelmässige Wärmeabstrahlung (die verlorene Wärmemenge ist abhängig von der Anzahl der im Be trieb stehenden Heizvorrichtungen und von der Arbeits- temperatur) die Konstanthaltung der Temperatur in einem Textilverarbeitungsraum unnötig erschwert, so dass die heute in jedem modernen Betrieb vorhan- denen Klimaanlagen überdimensioniert werden müs sen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese besonders bei der Verwendung eines Strahlungsheiz körpers auftretenden Nachteile zu eliminieren, und zwar durch eine einfache und sinnreiche Isolierung, die eine Energieeinsparung von über 60% gewähr- leistet.
Die erfindungsgemässe Heizvorrichtung ist da durch gekennzeichnet, dass der Heizkörper auf seiner Aussenseite mit einem Abstrahlungs-Schutzbelag aus reflektierendem Material versehen ist.
Bei der Konstruktion dieses isolierten Heizkörpers wurde vor allem auf die Strahlungseigenschaften der verschiedenen Werkstoffe Rücksicht genommen und diese Werkstoffe sinngemäss als Konstruktionsele mente verwendet, wie aus den nachfolgenden Erläute rungen hervorgeht.
Es ist bekannt (Kirchhoffsches Gesetz), dass die Strahlungsemission eines Körpers proportional seiner Strahlungsabsorption ist. Schwarze oder graue Körper absorbieren einen grossen Teil des Spektrums und sind daher gute Strahler; im Gegensatz dazu reflektieren weisse oder blanke Körper einen beträchtlichen Teil der auffallenden Strahlung; sie absorbieren nur schwach und können daher auch nur geringe Energie mengen wieder ausstrahlen.
Die Wärmeemission eines heissen Körpers kann auf Grund obiger Tatsachen nach einer beliebigen Richtung intensiviert werden, in dem z. B. die Abstrahlungsseite mit einem schwarzen, die Rückseite mit einem weissen oder einem blanken Belag versehen wird.
Diese einseitige Abstrahlung kann dadurch noch verstärkt werden, dass die von der blanken Rückseite ausgehende geringe Strahlung durch einen oder mehrere hintereinanderfolgende, blattför- mige, beidseitig blanke Körper, die sehr gut reflektie- ren, aber nur schwach absorbieren und emittieren, zurückgehalten wird.
Bei einem röhrenförmigen Heizkörper, dessen In nenseite als grauer oder schwarzer Strahler ausgebil det und dessen Aussenseite mit einem blanken Belag versehen ist, und der ferner von einer oder mehreren röhrenförmigen Hüllen aus beidseitig reflektierendean Material umgeben ist, muss also der grösste Teil der ver brauchten Energie in Form von Wärme nach innen, in Richtung der Achse, gestrahlt werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die eine Heizvorrichtung im Längs- schnitt, Fig. 2 die gleiche Vorrichtung im Querschnitt. Fig. 3 stellt einen zum Fadeneinführungsschlitz pas senden Deckel im Querschnitt dar und Fig. 4 densel ben Deckel in perspektivischer Ansicht. Fig. 5 schliess lich zeigt einen Längsschnitt durch das eine Ende einer Heizvorrichtung mit zwei Strahlungsschutz- schichten.
Nach den Fig. 1-4 besteht der Heizkörper 1 aus einer Röhre aus grauem Keramikmaterial. Die 6 mm dicke Rohrwand enthält in symmetrisch angeordneten Längsbohrungen 2 (Fig.2) mit einem Durchmesser von 2 mm spiralförmig gewundene Heizdrähte 3; durch eine Längsbohrung 4 mit gleichem Durchmes ser ist eine Befestigungsniete 5 geführt. Die Rohrwand ist mit einem 4 mm breiten Längsschlitz 6 (Fig. 2) versehen, durch welchen der zu erhitzende, in der Röhrenachse laufende Faden 7 eingeführt werden kann.
Beide Enden des Heizkörpers 1 sind durch Kap pen 8 und 8' aus elektrisch nicht leitendem, tempera turbeständigem Material abgeschlossen. Die Kappen sind ähnlich wie der Heizkörper mit einer Bohrung von 2 mm Durchmesser zur Durchführung der Befe stigungsniete 5, einer zum Heizkörper passenden, zen tralen und kreisförmigen öffnung und einem 4 mm breiten Schlitz versehen.
Die Aussenseite des Heizkörpers ist von einer als Strahlungsschutzschicht dienenden, blanken, 0,1 mm dicken Aluminiumfolie 9 umgeben, die durch Spann- ringe 10 festgehalten wird. Ein Schutzrohr 11, das auch zur Befestigung der mechanischen und elektri schen Anschlusselemente (Spannringe 12 und 12', Steckdose 13, Befestigungssteg 14) dient, besteht aus einem beidseitig blank polierten Aluminiumblech, des sen Innendurchmesser 35 mm und dessen Wandstärke beispielsweise 2,5 mm beträgt.
Auch das Schutzrohr 11 dient mit seiner blanken Oberfläche als Schutzvorrichtung gegen Wärme abstrahlung. Die Strahlungsschutzschieht 9 und das Schutzrohr 11 sind ebenfalls mit zum Heizkörper pas- senden Längsschlitzen versehen. Die schlitzförmige Längsöffnung 6 des Heizkörpers wird nach der Ein führung des Fadens mit einem Deckel (Fig. 3 und 4) verschlossen, der aus zwei gewölbten Streifen 15 und 16 aus poliertem Aluminiumblech besteht, die mitein ander durch drei Stege 17 aus temperaturbeständigem Isoliermaterial verbunden sind. Mit zwei Federstahl klammern 20 wird der Deckel am Schutzrohr fest gehalten.
Fig. 5 zeigt das eine Ende einer Heizvorrichtung, die ähnlich gebaut ist wie die oben erwähnte. Abwei chungen bestehen darin, dass die Strahlungsschutz- schicht 9' und das Schutz- bzw. Trägerrohr 11' aus nichtrostendem Stahlblech bestehen, und dass zwi schen Schutzrohr und Heizkörper ein weiterer Strah- lungsschutzmantel 18 aus 1 mm dickem Blech aus dem gleichen Material vorhanden ist.
Der keramische Heizkörper ist weiss und auf der Innenseite mit einem gut abstrahlenden schwarzen Belag 19 aus Graphit versehen.