CS258632B1

CS258632B1 - Device for fibres heating-up

Info

Publication number: CS258632B1
Application number: CS869024A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Sebest; Ondrej Grivalsky
Original assignee: Stanislav Sebest; Ondrej Grivalsky
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1988-09-16
Also published as: CS902486A1

Abstract

Riešenie sa,; týká » zrovnomernenia - teplot- - ného pol'a kontaktných plóchaíodatránenia vonkajšej expanzněj: -nádoby,ohřevu; kvapalným.': médiom.\ Vo svojomii vnútir már vertikálny zvon s- komínom pplohovaný vedla stien kontaktných ploch za vzniku št-r.bín. pre cirkuláciu kvapaliny a, odvzdušnený.-od-r - vzdušňovacou rúrkou vyusťujúcou zvislo dole ku dnu nátokovej rúty:- HÍbka -ponorenia je váčšia ako výškaSolution ,; refers to »equalization - temperature- - contact areas of the lesions external expansion: - containers, heating; liquid. ' In the self, inside the vertical moth the bell guided the chimney the contact surface walls to form st. for liquid circulation and, vented. air tube extending vertically downwards to the bottom of the inlet head: - HÍbka -ponorenia is bigger than height

Description

Vynález sa týká zjednodušeného riešenia zariadenia pre ohřev kontinuálně bežiaceho nekonečného vlákna v procese jeho výroby, nazývaného bežne žehlička.The invention relates to a simplified solution of a device for heating a continuously running filament in the process of its production, commonly called an iron.

Sú známe žehličky vláken s ohrevoin ich kontaktnej plochy pre vedenie ohrievaného vlákna na žiadanú teplotu regulováním výkonu použitých ohrevných článkov, pričom požiadavok čo najváčšej rovnoměrnosti teploty v různých miestach tejto plochy sa bežne zaisťuje využitím principu dobrej tepelnej vodivosti kovu, v ktorom sú články vhodné rozmiestnené. Toto konstrukčně jednoduché riešenie však nevyhovuje zvýšeným nárokom na rovnoměrnost teploty hlavně v podmienkach zvyšovania dížky, šířky a členitosti kontaktnej plochy, například jej drážkováním pre vedenie niekolkých vláken vedla seba.Filament irons are known to heat their contact surface to guide the heated filament to a desired temperature by controlling the power of the heater used, and the requirement for maximum uniformity of temperature at various points in the surface is commonly ensured by using the principle of good thermal conductivity of metal. This structurally simple solution, however, does not satisfy the increased demands for temperature uniformity, especially in conditions of increasing the length, width and segmentation of the contact surface, for example by grooving it to guide several fibers side by side.

Sú známe tiež žehličky,. ktoré uvedené nevýhody odstraňujú změnou principu rozvodu tepla od výhřevných článkov ku kontaktnej ploché, například použitím parného, alebo kvapalného média.Irons are also known. which overcome these disadvantages by changing the principle of heat distribution from the heating elements to the contact flat, for example by using a vapor or liquid medium.

Pri použití parného média so zaistením rovnoměrnosti teploty prostredníctvom kondenzácie nasýtenej páry na vnútorných stěnách kontaktných ploch sa zvyšujú nároky na dimenzovanie, stavbu i prevádzku takýchto zariadení z důvodov zvýšeného, či zníženého tlaku pár použitého média. Pri použití kvapalného média so zaistením rovnoměrnosti teploty prostredníctvom prúdenia kvapaliny pozdíž vnútorných stien kontaktných plůch sa zasa zvyšujú nároky na zaistenie takéhoto prúdenia a na použitie expanznej nádrže z důvodu rozpínavosti média.The use of steam medium with temperature uniformity through the condensation of saturated steam on the inner walls of the contact surfaces increases the demands on the design, construction and operation of such devices due to increased or reduced vapor pressure of the medium used. When using a liquid medium with uniformity of temperature by means of a fluid flow along the inner walls of the contact surfaces, the demands on ensuring such a flow and on the use of an expansion tank due to the expansion of the medium increase.

Nevýhody uvedených systémov ohřevu kontaktnej plochy žehličky vláken sa odstraňuje použitím jedného zo spomínaných systémov — systému kvapalného média sa předmětným konštrukčným riešením proti zaisteniu dostatočného prúdenia prirodzeným, samoťažným obehom umožňuje aj umiestnenie nezbytného objemu pre expanziu kvapaliny do vlastného telesa žehličky. To představuje výhodu v tom, že nie je potřebné inštalovať ani oběhové čerpadlo, ani vonkajšiu expanznú nádrž, čím sa zariadenie zjednodušuje, šetří energia i priestor, znižuje sa množstvo kvapaliny i tepelné straty zariadenia a zlepšujú sa dynamické vlastnosti predmetnej regulovanej sústavy.The disadvantages of said systems for heating the contact surface of the iron are eliminated by using one of these systems - the liquid medium system with the present design solution to ensure sufficient flow through the natural, self-circulating circulation also allows placement of the necessary volume for liquid expansion into the iron body. This has the advantage that it is not necessary to install either a circulation pump or an external expansion tank, thereby simplifying the device, saving energy and space, reducing the amount of liquid and heat loss of the device, and improving the dynamic properties of the controlled system.

Zariadenie pře ohřev vláken podlá tohto vynálezu je tvořené dutým vertikálnym telesom predíženého tvaru a aspoň jednou jeho stěnou uspůsobenou do tvaru kontaktnej plochy pre styk s obrievaným vláknom, v ktorého vnútri je v spodnej časti odvzdušnenie. Okrem toho obsahuje vertikálny zvon vhodné polohovaný tak, aby vedla vnútorných stien kontaktných plůch vytváral štrbiny, pre cirkuláciu kvapaliny, za ktorým účelom je zvon opatřený priebežným kaná lom-komínom vhodného prierezu a dimenzií. Zvon je vo svojej hornej časti odvzdušnený odvzdušňovacou rúrkou, ktorá vyúsťuje zvislo dole ku dnu, do vedla inštalovanej nátokovej rúry opatrenej nálevkou a prepojenej s dutým vertikálnym telesom potrubím s uzatváracím členom. HÍbka ponoru odvzdušňovacej rúrky musí byť přitom váčšia ako je výška dutého vertikálneho telesa. Odvzdušňovacia rúrka obsahuje rozšírenie, ktorého objem je vačší ako objem nátokovej rúrky.The fiber heating device according to the present invention is formed by a hollow vertical body of elongated shape and at least one wall thereof adapted to form a contact surface for contact with the stranded fiber, with a vent at the bottom thereof. In addition, it comprises a vertical bell suitably positioned to guide the inner walls of the contact surfaces to form slits, for the circulation of liquid, for which the bell is provided with a continuous channel-chimney of suitable cross-section and dimensions. The bell is vented in its upper part by a venting pipe which extends vertically down to the bottom, into an installed inlet pipe provided with a funnel and connected to the hollow vertical body by a conduit with a closing member. The immersion depth of the vent pipe must be greater than the height of the hollow vertical body. The breather tube comprises an extension whose volume is greater than that of the inlet tube.

Toto riešenie umožňuje dostatočne rovnoměrné rozloženie teplot v různých miestach kontaktných ploch a to spůsobom přenosu tepla od výhřevného člena na ich vnútorné steny kvapalinou s dostatočne velkou tepelnou rozpínavosfou, primeranou viskozitou a s bodom varu nižším, ako je najvyššia prevádzková teplota zariadenia, čo v súčinnosti s předmětným konštrukčným riešením zaisťuje dostatočnú intenzitu samoťažného prúdenia za súčasného odstránenia vonkajšej expanznej nádoby, z uvedeného důvodu poměrně velkého objemu.This solution allows a sufficiently uniform temperature distribution at different points of contact surfaces by transferring heat from the heater to their inner walls by a liquid of sufficiently high thermal expansion, adequate viscosity and boiling point lower than the highest operating temperature of the device, which in cooperation with the present the design provides sufficient self-flow intensity while removing the external expansion vessel, for this reason a relatively large volume.

Na pripojenom výkrese je schematicky znázorněný příklad takéhoto zariadenia podlá vynálezu. Zariadenie pozostáva z dutého vertikálneho telesa 1 s dvoma kontaktnými plochami 6a, 6b vo svojom vnútri, opatreného výhřevným členom 2 a odvzdušňovacím ventilom 3, pričom v jeho vnútri je ďalej vhodné umiestnený vertikálny zvon 4 opatřený komínom 5 tak, aby boli vytvořené štrbiny 7a, 7b pre cirkuláciu kvapaliny 8. Vertikálny zvon 4 je v hornej časti odvzdušnený odvzdušňovacou rúrkou 9 opatřenou rozšířením 14 a vyúsťujúcej zvislo dole ku dnu nátokovej rúry 10 prepojenej potrubím s uzatváracím členom 12 s dutým vertikálnym telesom 1. Nátoková rúra 10 je vo vrchnej časti opatřená nálevkou 11.An example of such a device according to the invention is shown schematically in the attached drawing. The device consists of a hollow vertical body 1 with two contact surfaces 6a, 6b inside, provided with a heating element 2 and a venting valve 3, in which a vertical bell 4 provided with a chimney 5 is also suitable inside to form slots 7a, 7b. for the circulation of liquid 8. The vertical bell 4 is vented at the top by a vent pipe 9 provided with an extension 14 and extending vertically down to the bottom of the inlet pipe 10 connected by a conduit with a shut-off member 12 with a hollow vertical body. .

Předmětné zariadenie sa připraví do prevádzky schopného stavu, jeho naplněním kvapalinou 8 cez nálevku 11 za súčasného otvorenia uzatváracieho člena 12 a odvzdušňovania 3. Hladina 13 kvapaliny 8 postupné stupa, až převýšením úrovně spodného okraja vertikálneho zvona 4 sa začína kompresia vzduchu v ňom zadržaného a spósobením kvapalinového uzávěru dosahovaného vyústěním odvzdušňovacej rúrky 9 pod hladinu kvapalinového stlpca v nátokovej rúre 10 v ňom tiež uzatvoreného. Po úplnom naplnění dutého vertikálneho telesa 1 kvapalinou 8 uzatvorí sa odvzdušňovacím ventilom 3, aj uzatvárací člen 12.The device is ready for operation by filling it with liquid 8 through a funnel 11 while simultaneously opening the shut-off member 12 and venting 3. The liquid level 13 progressively steps until the level of the lower edge of the vertical bell 4 exceeds the compression of the air retained therein and causes the liquid closure attained by opening the vent pipe 9 below the level of the liquid column in the inlet pipe 10 also enclosed therein. After the hollow vertical body 1 has been completely filled with liquid 8, the shut-off valve 12 is also closed by the vent valve 3.

Takto připravené zariadenie pracuje následovně:The prepared device works as follows:

Zapnutím výhřevného člena 2 sa kvapalina 8 začína ohrievať a rozpínal, čím začína cirkulovat komínom 5 smerom hoře a štrbinami 7 opačné. Zároveň s prírastkom objemu kvapaliny 8 stupa aj hladina 13 a naďalej komprimuje vzduch vo vertikálnom zvone 4, až pri převýšení tlaku danej hodnotou hydrostatického tlaku kvapalinového stlpca v nátokovej rúre 10 sa prebytočný vzduch zo zariadenia vypudí. Pri opakovanom znižovaní teploty zariadenia znižuje sa aj tlak vzduchu vo vertikálnom zvone 4, čím sa úměrně znižuje aj výška spomínaného kvapalinového stlpca. Pri podstatnom ochladení zariadenia, kedy tlak vzduchu poklesne až pod úroveň tlaku atmosférického, kvapalina 8 z nátokovej rúry 10 sa prečerpá do rozšírenia 14 odvzdušňovacej rúrky 9 a opačné pri novom ohřeve.By switching on the heating element 2, the liquid 8 begins to heat and expand, thereby circulating through the chimney 5 upwards and through the slots 7 opposite. At the same time as the volume of liquid 8 increases, the level 13 also continues to compress the air in the vertical bell 4 only when the pressure exceeds the hydrostatic pressure value of the liquid column in the inlet pipe 10. When the temperature of the device is repeatedly lowered, the air pressure in the vertical bell 4 also decreases, thus also proportionally reducing the height of said liquid column. With substantial cooling of the device, when the air pressure drops below atmospheric pressure, the liquid 8 from the inlet pipe 10 is pumped into the extension 14 of the breather pipe 9 and vice versa for re-heating.

Předmětné zariadenie pře ohřev vláken je možné použit pri strojoch na výrobu vláken, pásov, fólií a podobné, pričom předmětný systém ohřevu je využitelný v celom radě technologických zariadení s podobnými nárokmi.The present fiber heating apparatus can be used in machines for producing fibers, sheets, foils and the like, wherein the present heating system is applicable to a variety of technological devices with similar claims.

Claims

Fiber heating device comprising a hollow vertical body of elongated shape comprising at least one heated fiber contact area, characterized in that the hollow vertical body (1) provided with a heating element (2) and a venting valve (3) has a vertical inside it a bell (4) equipped with a chimney (5), positioned adjacent to the walls of the contact surfaces (6a, 6b) of the formation of slots (7a, 7b) for fluid circulation (8), the vertical bell (4) being vented at the top ), discharging vertically down to the bottom of the inlet pipe (10) provided with the funnel (11) and connected at the bottom by a pipe to the closure member (12) in the hollow vertical body (1).

Fiber heating device according to claim 1, characterized in that the immersion depth (Hi) of the vertical venting pipe (9) down to the bottom of the inlet pipe (10) is greater than the height (H2) of the hollow vertical body (1).