DE1660298A1

DE1660298A1 - Device for heating moving continuous materials

Info

Publication number: DE1660298A1
Application number: DE1965F0047957
Authority: DE
Inventors: Dysart Roger A; Whisnant John Keenan
Original assignee: Fiber Industries Inc
Current assignee: Fiber Industries Inc
Priority date: 1964-12-29
Filing date: 1965-12-18
Publication date: 1970-12-17
Also published as: FR1462078A; GB1116436A; NO119608B; BE674472A; US3307621A; NL6516998A; DK116304B; ES320824A1; DE1660298B2; AT280462B

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR.-ING. VON KREISLER DR.-INQ. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUESDR.-ING. BY KREISLER DR.-INQ. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

KÖLN T, DEICHMANNH/COLOGNE T, DEICHMANNH /

I7.I2.I965 B/SeI7.I2.I965 B / Se

FIBER INDUSTRIES, INC.,FIBER INDUSTRIES, INC.,

Box 1414, Charlotte, North Carolina, V.St.A.Box 1414, Charlotte, North Carolina, V.St.A.

Vorrichtung zum Erhitzen bewegter kontinuierlicher Materialien.Device for heating moving continuous materials.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Heizvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Erhitzen bewegter kontinuierlicher Materialien.The invention relates to an improved heating device and, more particularly, to a device for uniform heating moving continuous materials.

Bei der Herstellung von künstlichen Fäden ist es häufig erwünscht, die bewegten Fäden auf eine genau geregelte Temperatur zu erhitzen. Als ein Beispiel eines Vorganges, bei dem dies der Fall ist, kann das Ziehen von Fäden erwähnt werden, die aus synthetischen Polymeren hergestellt sind, wie z.B. Polyamiden, Polyestern und Polyolefinen. Bin Verfahren, diese Art des Heizvorganges zu bewirken, besteht darin, die Fäden mit einer erhitzten Walze in Berührung zu bringen. Bisher war es jedoch schwierig, Veränderungen der Temperatur zu vermeiden, auf welche die Fäden erhitzt werden* wenn In den Betriebsbedingungen kleine Veränderungen auftreten, beispielsweise in der Bewegungsgeschwindigkeit der Fäden oder in der Temperatur der Umgebung. Gegenstand der Erfindung ist eine erhitzte Walze, die sich für die Erhitzung bewegter Textilfaden als brauchbar erwiesen hat wegen der Leichtigkeit, mit welcher es möglich ist, die Temperatur, auf welche die Fäden erhitzt werden, genau zu regeln unter Bedingungen, von denen angenommen werden muß, daß dies schwierig sein wird.In the manufacture of artificial threads, it is often desirable to keep the moving threads in a precisely regulated manner Heat temperature. As an example of a process in which this is the case, the pulling of threads can be mentioned made from synthetic polymers, such as polyamides, polyesters and polyolefins. Am procedure, to effect this type of heating process consists in bringing the filaments into contact with a heated roller bring. However, until now it has been difficult to avoid changes in the temperature to which the threads are heated * if there are small changes in the operating conditions, for example in the speed of movement of the Threads or in the temperature of the environment. The invention relates to a heated roller, which is suitable for heating moving textile thread has proven to be useful because of the Ease with which it is possible to precisely regulate the temperature to which the threads are heated Conditions which it must be assumed that this will be difficult.

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Die Heizvorrichtung ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine hohle« drehbare Metallwalze, durch einen ortsfesten Metallkern von hoher Wärmekapazität innerhalb der Walze, wobei der größere Teil der Umfangsfläche des Kerns in geringem Abstand von der Innenseite der Walze liegt, durch eine Einrichtung zum Erhitzen des Kerns sowie durch eine die Wärme leitende Flüssigkeit oder einen frei fließenden festen Stoff, welche in dem Raum zwischen dem Kern und der Innenseite der Walze in einer Menge vorhanden sind, die zumindest ausreicht, den Raum auszufüllen, der den größeren Teil der Umf angsfläche des Kerns umgibt.The heating device is characterized according to the invention by a hollow «rotatable metal roller, by a stationary one Metal core of high heat capacity inside the roll, with the greater part of the peripheral surface of the core in small Distance from the inside of the roller is by means of heating the core as well as by means of the heat conductive liquid or free flowing solid, which is in the space between the core and the inside of the Roll are present in an amount that is at least sufficient to fill the space that the greater part of the circumferential surface of the core.

Die Wärme hat durch die Flüssigkeit oder den festen Stoff nur eine kurze Strecke vom Kern zur Walze zurückzulegen und dies gewährleistet zusammen mit der hohen Wärmekapazität des Kerns, daß jede Temperaturänderung der Walzenoberfläche rasch korrigiert wird. Die Einrichtung zum Erhitzen des Kerns kann ein elektrisches Heizelement sein. Vorzugsweise wird die Wärme jedoch dadurch zugeführt, daß ein durch den Kern hindurchgehendes erhitztes Medium in Umlauf gesetzt wird. Im letzteren \ Fall kann bei einer Anlage, die eine große Zahl von erhitzten j Walzen verwendet, die Wärme allen Walzen aus einer einzigen Quelle des erhitzten Mediums zugeführt werden. Das Medium kann gasförmig sein, z.B. Dampf, oder eine Flüssigkeit, z.B. gegen hohe Temperaturen widerstandsfähige öle, geschmolzenes Metall oder Inerte organische Verbindungen.The heat only has to travel a short distance from the core to the roller through the liquid or solid material and this, together with the high heat capacity of the core, ensures that any temperature change on the roller surface is quickly corrected. The means for heating the core can be an electrical heating element. Preferably, however, the heat is supplied by circulating a heated medium passing through the core. In the latter \ case, the heat can be supplied to all rolls from a single source of heated medium at a plant that uses a large number of heated rollers j. The medium can be gaseous, for example steam, or a liquid, for example oils resistant to high temperatures, molten metal or inert organic compounds.

Für die übertragung der Wärme vom Kern auf die Walze können die vorstehend erwähnten Flüssigkeiten verwendet werden., aber auch Metallteilchen, insbesondere kleine Kugeln, oder Kombinationen von Flüssigkeiten und solchen Metallteilchen.For the transfer of heat from the core to the roller you can the liquids mentioned above can be used, but also metal particles, in particular small spheres, or combinations of liquids and such metal particles.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsfora der Erfindung dargestellt.In the drawings is an exemplary embodiment of the invention shown.

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Fig. 1 zeigt Bohematisch eine schaubildliche Ansicht einer Anlage mit in Reihe angeordneten erhitzten Walzen, die bei einem Streckzwirnvorgang verwendet werden.Fig. 1 shows a perspective view of a bohematic Line with heated rollers arranged in series, which are used in a draw-twisting process.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt eine einzelne erhitzte Walze gemäß Fig. 1.FIG. 2 shows, in longitudinal section, a single heated roller according to FIG. 1.

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2.

Gemäß Fig. 1 führt ein Haupteinlafl IO für die von der Quelle herkommende Strömung des Heizmediums dasselbe unter einem geringen Druck durch die einzelnen Einlasse 12 dem Kern innerhalb jeder drehbaren Walze 11 zu. Das Heizmedium wird aus dem Kern durch die einzelnen Auslässe 13 abgezogen durch den Unterschied zwischen dem Druck des Mediums am Haupteinlaß 10 und an den einzelnen Einlassen 12 und dem Druck des Mediums am Hauptauslaß 14. Durch den Hauptauslaß wird das Heizmedium zur Heizvorrichtung zurückgeführt, überschüssiges Heizmedium, das nicht durch die Kerne in den Walzen 11 hindurchgeht, wird durch den RUcklauftell des Haupteinlasses 10 zur Heizvorrichtung zurückgeführt. Gewünschtenfalls können Heizelemente 15 an entsprechenden Stellen des Ha^ reinlasses und des Hauptauslasses angeordnet werden.According to Fig. 1, a main inlet IO leads to the from the source incoming flow of the heating medium the same under a low pressure through the individual inlets 12 to the core within each rotatable roller 11. The heating medium is turned off withdrawn from the core through the individual outlets 13 by the difference between the pressure of the medium at the main inlet 10 and at the individual inlets 12 and the pressure of the medium at the main outlet 14. The heating medium is through the main outlet returned to the heating device, excess heating medium, which does not pass through the cores in the rolls 11 becomes the heating device through the return part of the main inlet 10 returned. If desired, heating elements can be used 15 at the corresponding points of the head inlet and the Main outlet can be arranged.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die hohle drehbare Walze 16 mit einer drehbaren Welle 17 verbunden, um die gewünschte Drehbewegung zu erhalten. Am hinteren Teil der Walze 16 ist eine Verschlußplatte 18 befestigt. Diese ist mit einem ringförmigen Trog 19 versehen, der sich gegen den hohlen Teil der Walze 16 nach innen erstreckt. Die Verschlußplatte 18 ist derart geformt, daß ein auf dem ortsfesten Kern 21 angeordneter Tropfring 20 den Austritt des wärmeleitenden Materials 22 von der Innenseite des hohlen Teils der Walze 16 verhindert. Der ortsfeste Kern 21 ragt in den hohlen Teil der Walze 16 hinein und ist so-geformt, daß er im wesentlichen der Innenseite der Walze entspricht und gleichzeitig die drehbare Welle 17 umschließt.As shown in Fig. 2, the hollow rotatable roller 16 is provided with a rotatable shaft 17 connected to obtain the desired rotational movement. At the rear of the roller 16 is a closure plate 18 attached. This is provided with an annular trough 19 which extends against the hollow part of the roller 16 extends inside. The closure plate 18 is shaped in such a way that a drip ring 20 arranged on the stationary core 21 prevents the exit of the heat conductive material 22 from the inside of the hollow part of the roller 16. The fixed one Core 21 protrudes into the hollow part of the roller 16 and is shaped so that it is essentially the inside of the roller corresponds and at the same time encloses the rotatable shaft 17.

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Innerhalb des Kerns 21 befindet sich ein Durchlaß 23 für die Strömung des Heizmediums, das zum Erhitzen des Kerns dient. Das Heizmedium zum Erhitzen des Kerns wird vom (nicht dargestellten) Haupteinlaß durch den Einlaß 24 zugeführt und zum (nicht dargestellten) Hauptauslaß durch den Auslaß 26 (Fig. 3) abgeführt. Mit der Strömung des Heizmediums durch den Durchlaß 23 des Kerns 21 wird von demselben Wärme dem wärmeleitenden Material 22 zugeführt, das mit der Außenseite des Kerns 21 und mit der Innenseite der Walze 16 in inniger Berührung steht. Das wärmeleitende Material 22 wird bei der Drehung der Walze 16 durch die Fliehkraft gleichmäßig verteilt. Durch dieses System wird eine äußerst hohe Wirksamkeit der Wärmeübertragung ermöglicht, da keine Lufträume vorhanden sind, welche die Wärmeübertragung behindern könnten. Rund um die Verschlußplatte 18 der drehbaren Walze 16 ist ein Schutzblech 25 angeordnet, um zu verhindern, daß wärmeleitendes Material 22 aus der Walze 16 austritt und Produkte, wie z.B. Textilfaden verunreinigt, die auf der Außenseite der Walze 16 erhitzt werden.Inside the core 21 there is a passage 23 for the Flow of the heating medium used to heat the core. The heating medium for heating the core is supplied by the (not shown) Main inlet fed through inlet 24 and to the main outlet (not shown) through outlet 26 (Fig. 3) discharged. With the flow of the heating medium through the passage 23 of the core 21 of the same heat is the thermally conductive Material 22 is supplied which is in intimate contact with the outside of the core 21 and with the inside of the roller 16 stands. The thermally conductive material 22 is evenly distributed as the roller 16 rotates by the centrifugal force. By this system enables an extremely high efficiency of heat transfer, as there are no air spaces, which could hinder the heat transfer. Around the closure plate 18 of the rotatable roller 16 is a protective plate 25 to prevent thermally conductive material 22 from leaking out of roller 16 and products such as textile thread contaminated, which are heated on the outside of the roller 16.

Fig. 3 zeigt den Einlaß 24 für die Strömung des Heizmediums zum Durchlaß 23 sowie den Auslaß 26. Diese Figur zeigt auch einen Behälter 27 für überschüssiges wärmeleitendes Material 22, der das ganze Material aufnehmen kann, wenn sich die Walze 16 nicht dreht.Fig. 3 shows the inlet 24 for the flow of the heating medium to the passage 23 as well as the outlet 26. This figure also shows a container 27 for excess thermally conductive material 22, which can hold all the material when the Roller 16 does not rotate.

Zur Herstellung der drehbaren Walze und des ortsfesten Kerns können die gewöhnlich zur Walzenherstellung dienenden Metalle verwendet werden, wie z.B. weicher Stahl, nicht rostender Stahl, Aluminium oder Messing.For the manufacture of the rotatable roller and the stationary core, the metals usually used for the manufacture of the rollers can be used such as soft steel, stainless steel, aluminum or brass.

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Claims

1. Apparatus for heating moving continuous materials, characterized by a hollow, rotatable Metal roller for heating the continuous material as it moves in contact with the roller a stationary metal core of high heat capacity within the roller, the greater part of the circumferential surface of the Core is at a short distance from the inside of the roller, by a device for heating the core and by a thermally conductive liquid or a free flowing solid substance which is in the space between the core and the Inside of the roller are present in an amount that is at least sufficient to fill the space that the larger Part of the circumferential surface of the core surrounds.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a Device that circulates a heating medium passing through the core.

J>, plant with a plurality of devices for heating moving continuous materials according to claims 1 and 2, characterized by a common device for heating the medium set in circulation and passing through the cores.

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