CN100404738C - 在卷曲变形机中用来加热长丝的接触式加热装置 - Google Patents

Abstract

介绍一种用来特别是在卷曲变形机内加热长丝的接触式加热装置。用来在卷曲变形机中加热长丝(13)的加热装置，具有：一长形的薄壁加热管(1)，它包括一周边的壁；一加热套管(2)，它包围加热管，使加热管(1)的周边的壁(3)可从外部在其周边上被均匀加热；以及一定位在加热管(1)壁(3)上的嵌件(5)，以便在加热管内形成一具有一长丝入口(7)和一长丝出口(8)的、用来在其中与嵌件接触地引导长丝(13)的长丝通道(6)，其中，嵌件(5)由一型材条(9)构成，该型材条(9)包括一开口的纵侧(10)和一相对置的第二纵侧(11)，其中，在型材条(9)的开口纵侧(10)与加热管(1)的壁(3)之间形成所述长丝通道(6)，使得可以直接通过加热管壁向长丝通道传入热量，以及，第二纵侧(11)与加热管(1)的壁(3)相配合，以及，所述加热套管(2)包括一加热箱(18)，该加热箱装满一种载热介质(4)，该载热介质包围加热管。

Description

在卷曲变形机中用来加热长丝的接触式加热装置

技术领域

本发明涉及一种在卷曲变形机中用来加热长丝的接触式加热装置。

背景技术

为了使合成长丝卷曲变形已知，长丝在卷曲变形机内借助于加热装置加热，以进行卷曲变形、拉伸和收缩处理。在这方面根据处理工序开发了不同的加热装置，它们在相应的过程中使长丝最佳地加热。因此为了在收缩处理期间在长丝上得到高的除应力效果，要求长丝尽可能无应力地通过加热装置。对于这种处理工序，特别是长丝穿过一在一加热管内形成的长丝通道的这种加热装置证明是有利的。例如由DE 2348371、DE 3101925 A1或DE 343527 A1已知这种类型的加热装置。其中加热管由一薄壁管构成，该管被一装有载热介质的加热套管包围。为了导丝在加热管内埋入一管状嵌件，一用来导丝的长丝通道在此嵌件内延伸。这里长丝尤其是非接触地通过对流加热。但是还知道通过接触加热长丝的这类装置。

原则上在这类加热装置中出现这样的问题，即在加热管壁圆周上通过载热介质的冷凝产生的热量必须通过加热管壁和嵌件壁传导，以便到达长丝通道内。为此要求，管状嵌件尽可能无任何间隙地配合在加热管内，以避免热传导损失。但是因为嵌件最好可更换地固定在加热管内，例如压配，以达到小的间隙，而不可能很好地导热。

在长丝卷曲变形和拉伸时最好采用例如由EP 0 412 429 A1所知的加热装置。在卷曲变形和拉伸时在加热期间长丝以大的长丝张力引导。这时长丝具有一由卷曲变形产生的固有动力，因此对长丝引导提出了高的要求。这种加热装置尤其是做成所谓的高温加热装置，其中长丝在一带有导丝元件的加热槽内行进。加热槽的侧面和槽底通过电阻元件加热，其中加热表面具有高于长丝材料熔化温度的温度。因此长丝与加热表面保持一定距离。但是为了在无应力状态下加热长丝这种加热装置很难适应，因为长丝与加热表面之一任何无意的接触都直接导致长丝的单丝的损坏。

发明内容

现在本发明的目的是，这样地改进这一类型的用来特别是在卷曲变形机内收缩处理期间加热长丝的加热装置，使得可以在长丝通道内尽可能无损失地热传递。

本发明的另一个目的是，在充分利用通过加热套管产生的能量的情况下达到长丝通道内尽可能高的长丝温度。

本发明的目的通过具有以下特征的加热装置实现。

按本发明的用来在卷曲变形机中加热长丝的接触式加热装置，具有：一长形的薄壁加热管，它包括一周边的壁；一加热套管，它包围加热管，使加热管的周边的壁可从外部在其周边上被均匀加热；以及，一定位在加热管壁上的嵌件，以便在加热管内形成一具有一长丝入口和一长丝出口的、用来在其中与所述嵌件接触地引导长丝的长丝通道，其特征为：嵌件由一型材条构成，该型材条包括一开口的纵侧和一相对置的第二纵侧，其中，在型材条的开口纵侧与加热管的壁之间形成所述长丝通道，以及，第二纵侧与加热管的壁相配合，以及，所述加热套管包括一加热箱，该加热箱装满一种载热介质，该载热介质包围加热管。

本发明具有这样的优点，即在长丝通道内部在导丝功能和传热功能之间存在分离。因此对于导丝所需要的嵌件沿加热管壁的一个分区延伸。加热管壁的其余分区直接与长丝通道邻接，使得热量可以从加热管壁直接输入长丝通道内。为了保证长丝不直接到达加热管壁上，嵌件由一型材条(Profilschiene)构成，在其开口的纵侧上形成一导丝缝。这时长丝通道在型材条的开口纵侧和加热管壁之间形成。型材条以其另一纵侧面直接与加热管壁配合。因此加热管壁可以由能够最佳地导热的材料构成。通过型材条避免由于长丝接触产生不许可的磨损，型材条本身由适合于导丝的材条构成。因此通过仅仅部分覆盖的加热管壁显著改善向长丝通道内的热量输入。因此可以观察到，与已知装置相比可以达到在长丝通道内更高的长丝温度。

本发明优良的改进结构通过以下的描述给定。

为了接触式地引导长丝穿过长丝通道，本发明按下述的改进结构特别有利。这时长丝通道通过型材条开口纵侧上的一条纵向槽构成。这样长丝便优选在纵向槽的槽底内行进。其中型材条的纵向槽上有一沿长丝行进方向延伸的弯曲部，使得无应力地引导的长丝可靠地穿过长丝通道，并且可以均匀地加热。这里应该考虑，仅仅在型材条内必须形成此弯曲部。因此加热管具有不弯曲的直线形状。

为了在加热装置内实施许多加热区，优选采用本发明按下述的优良改进结构。这时型材条的纵向槽或型材条本身具有多个沿长丝行进方向接连的分段。从而可以例如优选形成一具有长丝接触的加热区和一长丝不接触的加热区。

型材条可更换地固定在加热管内的这种本发明的改进结构具有特别的优点，即可以用简单的方式和方法改变长丝导向以及导丝面的摩擦。

这里可以毫无问题地在型材条开口纵侧上相互间隔一定距离地设置多个导向元件。例如可以由陶瓷嵌件构成的导丝元件使得可以在加热装置内部在导丝方面有高的灵活性。其中导丝元件也以在型材条全长上或其一分段上延伸。

型材条的造型和加热管的造型是任意的。但是加热管最好由管子构成。其中管子可以是直的或弯曲的。

加热套管包括一加热箱，该加热箱装满一种载热介质，该载热介质包加热管。

附图说明

下面借助于本发明装置的一些实施例参照附图对本发明的其他优点作较详细的说明。

附图表示：

图1本发明加热装置第一实施例的示意纵剖视图；

图2图1中实施例的示意横剖视图；

图3本发明加热装置另一实施例的示意纵剖视图；

图4图3中实施例的示意横剖视图；

图5本发明加热装置又一实施例的示意纵剖视图。

具体实施方式

图1示意表示本发明加热装置第一实施例的纵剖视图，它例如可以用在一用来加热卷曲长丝的卷曲变形机内，以便在收缩区内进行张力处理。在图2中表示本发明加热装置实施例的横剖视图。只要没有具体指某个图，以下说明适用于这两个图。

本发明加热装置的该实施例具有一带有壁3的长形加热管1。在本实施例中带有壁3的加热管1由一薄壁管构成。加热管1朝端面开口。在加热管1内镶入一型材条9形状的嵌件5。型材条9具有一开口纵侧10和一相对置的纵侧11。在开口纵侧10上型材条9具有一纵向槽12。在型材条9的开口纵侧10和加热管1的壁3之间形成一长丝通道6，它向端面形成一长丝入口7和一长丝入口8。型材条9以纵侧11直接紧贴在加热管1的壁3上。这里型材条9和加热管1的壁3之间的接触做成这样，使热量可以从壁3传向型材条9。

加热管1在圆周上被一加热套管2包围。加热套管2由一加热箱18构成，加热箱内装灌载热介质4。加热箱18通过一输入管19和一输出管20与一蒸发器21连接。输出管设置在加热箱18的下端上，而输入管19最好设置在其上端上。因此加热箱18和安装在加热箱18内部的加热管1最好垂直或倾斜放置。这里通过输出管20从加热箱中排出载热介质的冷凝物，并引向蒸发器21。载热介质4在蒸发器21内蒸发，并通过输入管19回输到加热箱18内。由蒸汽状载热介质4和加热箱18构成的加热套管2在壁3的整个长度上沿圆周均匀加热加热管1。

但是加热套管2也可以通过电力装置构成，以便加热加热管1。

为了对长丝13进行热处理它经过长丝入口7和长丝出口8穿过长丝通道6。为此长丝入口7配设一入口导丝器16，长丝出口8配设一出口导丝器17。其中入口导丝器16和出口导丝器17这样设置，使长丝13基本上相接触地在型材条9的纵向槽12内穿过长丝通道6。这里直接由加热外套2通过加热管1的壁3沿长丝通道6输入加热长丝13所需要的能量。为此加热管1的壁3最好由具有优良导热性的材料制成。因此从加热外套2传到壁3上的能量没有明显损失地直接输入长丝通道6。为了避免在接触式引导长丝13时在长丝13和壁3之间产生不允许的接触，型材条9单侧固定在加热管1内。长丝13在型材条9的纵向槽12内行进。型材条9至少在纵向槽12的表面上具有耐磨表面。通过从壁3向型材条9传导热量，达到长丝13在纵向槽12内附加的接触加热。为了得到长丝13与型材条9的纵向槽12的均匀接触，纵向槽12具有一沿长丝行进方向延伸的弯曲部。因此长丝13以由纵向槽12的弯曲部确定的轻微弧线穿过长丝通道6。

在图1和2中所示的加热装置的实施例中，型材条9最好可方便更换地固定在加热管1内。从而例如可以方便地通过这样的方法进行型材条9的清洗和特别是由于长丝沉积而污染的纵向槽12的清洗，即在清洗前将型材条9从加热管1中取出，清洗后重新装入加热管1。

在图3和4中表示本发明加热装置的另一个实施例。其中在图3中以纵剖视图、在图4中以横剖视图示意表示加热装置。只要没有具体指某个图，那么以下说明适用于这两个图。

该实施例基本上类似于上述按图1和2的实施例。在这方面参照上述说明，这里仅仅指出其区别。

在图3和4中所示的本发明加热装置的实施例特别适合于，基本上不接触地加热长丝。为此在加热管1内设置一型材条9。在一开口纵侧10上型材条9具有一纵向槽12，它在加热管1整个长度上延伸。在纵向槽12内设有多个相互离开一定距离设置的导丝元件14。导丝元件14具有非常短的导丝面，长丝13在纵向槽12内在导丝面上导引。导丝元件14在纵向槽12内的布置可以根据所希望的长丝导向而排成一排或之字形或圆弧形地设置。其中导丝元件14在型材条9的纵向槽12内最好做得可以更换和可以改变位置，使得在导丝和长丝加热方面给于大的灵活性。导丝元件14优选由陶瓷材料制成，或者在与长丝13的接触面上形成陶瓷涂层。

与按图1和2的实施例不同，在本实施例中加热管做成方形。由此可以使单侧紧贴在壁3上的型材条9方便地更换、定位和固定。

相应于上述实施例用来对加热管1进行加热的加热外套2由一加热箱18和装灌在加热箱18内的载热介质4构成。这里热能基本上通过加热管1的壁3直接传入长丝通道6。

图5中以纵剖视图表示本发明加热装置的另一个实施例。加热管1和加热套管2的结构与图1和2中所示的实施例相同。在这方面参照前述说明。

在本实施例中放在加热管1内的型材条9由两个分段15.1和15.2构成。分段15.1和15.2最好相互连接，使得分段15.1和15.2可以一起装入和取出。但是在型材条9内的分段15.1和15.2也可以从加热管1的两端面可相互分开地装入和更换地固定。在型材条9内的分段15.1按图1和2的实施例、而型材条9的分段15.2按图3和4的实施例制造。在这方面参照相应的说明。在分段15.1内长丝13基本上接触式地在纵向槽12内得到。而在分段15.2内长丝13在纵向槽12内通过导线元件14基本上不接触地导引。因此在加热管1内部形成两个不同的处理区，长丝13顺次穿过这两个区。

在图1至5中所示的本发明加热装置的实施例在其结构和造型方面是举例性的。这里没有画出包围加热箱18的隔热层。特别是在加热管内可以采用任意造型的带有或不带导丝元件的型材条，以进行导丝。这里重要的是，形成一基本上直接通过加热管的壁加热的长丝通道。从而达到在长丝通道内的由加热套管确定的温度，这时传导损失可以保持得非常小。另一个重要优点是，开口型材条的结构做成这样，使得在型材条从加热管中更换后可以快速和有效地清洗与长丝接触的表面。因此不管在型材条内还是在型材条的导丝元件内都可以引进任意的成型轮廓和导向轮廓。

图形标记表

1    加热管

2    加热套管

3    壁

4    载热介质

5    嵌件

6    长丝通道

7    长丝入口

8    长丝出口

9    型材条

10   开口纵侧

11   纵侧

12   纵向槽

13   长丝

14   导丝元件

15   分段

16   入口导丝器

17   出口导丝器

18   加热箱

19   输入管

20   输出管

21   蒸发器

Claims (8)

1.用来在卷曲变形机中加热长丝(13)的接触式加热装置，具有：

一长形的薄壁加热管(1)，它包括一周边的壁；

一加热套管(2)，它包围加热管，使加热管(1)的周边的壁(3)可从外部在其周边上被均匀加热；以及

一定位在加热管(1)壁(3)上的嵌件(5)，以便在加热管内形成一具有一长丝入口(7)和一长丝出口(8)的、用来在其中与所述嵌件接触地引导长丝(13)的长丝通道(6)，其特征为：

嵌件(5)由一型材条(9)构成，该型材条(9)包括一开口的纵侧(10)和一相对置的第二纵侧(11)，其中，在型材条(9)的开口纵侧(10)与加热管(1)的周边壁(3)之间形成所述长丝通道(6)，以及，第二纵侧(11)与加热管(1)的周边壁(3)相配合，以及，所述加热套管(2)包括一加热箱(18)，该加热箱装满一种载热介质(4)，该载热介质包围加热管。

2.按权利要求1所述的接触式加热装置，其特征为：长丝通道(6)通过型材条(9)开口纵侧(10)上的一纵向槽(12)扩展。

3.按权利要求2所述的接触式加热装置，其特征为：型材条(9)的纵向槽(12)具有一沿长丝行进方向延伸的曲率。

4.按权利要求2所述的接触式加热装置，其特征为：型材条(9)由多个沿长丝行进方向接连的分段(15.1、15.2)构成。

5.按权利要求1所述的接触式加热装置，其特征为：型材条(9)可更换地固定在加热管(1)内。

6.按权利要求1所述的接触式加热装置，其特征为：型材条(9)在其开口的纵侧(10)上具有多个相互间隔距离设置的导丝元件(14)，并且导丝元件(14)是可更换的。

7.按权利要求6所述的接触式加热装置，其特征为：导丝元件(14)仅仅布置在型材条(9)的其中一个分段(15.2)上。

8.按权利要求1所述的接触式加热装置，其特征为：加热管(1)由一直的或弯曲的管子构成，其中型材条(9)具有一与该管子相配的曲率。

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