DE2108825C3 - Galette bzw. Walze zum Strecken synthetischer Fäden - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifft eine Galette bzw. Walze zum Strecken synthetischer Fäden mit einem geschlossenen und teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, dessen Mantel einen Arbeitsbereich aufweist, der aufheizbar ist.

Bei derartigen Galetten ist es stets notwendig, daß der Arbeitsbereich über seine ganze axiale Erstreckung eine gleichmäßige Temperatur aufweist, damit die einzelne Faser auf ihrer gesamten Länge der gleichen Temperatur ausgesetzt ist. Es sind Induktions- und Strahlungsheizungen bekannt, mit denen der Zylindermantel im Arbeitsbereich aufgeheizt wird. Dabei ergibt sich jedoch eine ungleichmäßige Temperaturverteilung.

Es wurde deshalb bereits eine Galette mit einem doppelwandigen Mantel vorgeschlagen (DT-OS 19 53 692), in dessen Ringraum ein flüssiges Wärmeübertragungsmittel eingefüllt ist, das durch eine Heizeinrichtung aufgeheizt wird. Falls an einer bestimmten Stelle der Galettenoberfläche eine überdurchschnittlich große Wärmemenge abgeführt wird und diese Stelle somit kälter wird, so soll die beim Aufheizen in den Dampfzustand übergegangene Flüssigkeit durch Kondensieren an dieser kälteren Stelle den Wärmeverlust ausgleichen. Wie jedoch die Praxis zeigt, ist auch mit dieser Galette eine gleichmäßige Temperaturverteilung nicht zu erzielen. Das gleiche gilt auch für die aus der DT-OS 18 04 777 bekannte Galette.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Galette bzw. Walze der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der Arbeitsbereich über seine ganze Länge vollkommen gleichmäßig aufgeheizt wird.

ι,

mequene a

ehe des Aufheizbereichs die Flüssigkeit verdampft, während sie an der Zylinderinnenfläche des Arbeitsbereichs kondensiert. Hierdurch wird der Arbeitsbereich ausschließlich durch die bei der Kondensation frenverdende Wärmemenge aufgeheizt, wodurch sich eine vollkommen gleichmäßige Erwärmung einstell!, da bei einer ungleichmäßigen Erwärmung automatisch an einer eventuell geringfügig kälteren Stelle mehr Dampf kondensiert und damit unmittelbar den Erwärmungsunterschied ausgleicht. Gegenüber den bekannten Galetten mit Doppelmantel wird der Arbeitsbereich der Galette gemäß der Erfindung ausschließlich mittelbar (d. h. indirekt) aufgeheizt. Dabei sind Heizbereich und Arbeitsbereich voneinander geirenm,- die Flüssigkeit wird aufgeheizt und verdampft im Heizbereich und kondensiert unter Wärmeabgabe im Arbeitsbereich.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Galette eine doppelwandige Ausbildung auf. mit einem die Flüssigkeit aufnehmenden Ringraum, der sich über den Arbeits- und den Aufheizbereich erstieck;. Dadurch ist nur eine verhältnismäßig geringe Flüssigkeitsinenge zur Wärmeübertragung notwendig und außerdem kann auf einfache Weise die Lagerung m die Galette hineingezogen werden.

Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es. wenn gemäß der Erfindung an der Innenseite des Galettenmantels Kapillarkanäle vorgesehen sind. Diese Kanäle unterstützen den Rücktransport des Kondensats zum Auflu-i/bereich.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn gemäß der Erfindung die axiale Länge des Aul'heizbereichs etwa der halben Länge des Arbeitsbereichs entspricht.

Für die Gegenstände der Ansprüche 2 und 5 wird Schulz nur in Zusammenhang mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 beansprucht.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung zwei Galetlen dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine zylinderförmige geschlossene Galette und

F i g. 2 eine im wesentlichen topfförmige einseitig offene Galette mit einem Ringraum zur Aufnahme der Flüssigkeit, ebenfalls im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist eine Galette 1 dargestellt, die als geschlossener Zylinder ausgebildet und über eine Welle 2 drehbar gelagert ist. Die Galette ist in einen Arbeitsbereich 3 und einen axial daneben angeordneten Aufheizbereich 4 aufgeteilt, von denen der Arbeitsbereich in axialer Richtung etwa doppelt so lang wie der Aufheizbereich ist. Beide Bereiche 3, 4 sind durch einen Ringwulst 5 voneinander getrennt. Auf die Zylinderoberfiäehe des Arbeitsbereichs sind synthetische Fäden 6 aufgewickelt, die gestreckt werden sollen. Über dem Aufheizbereich 4 ist eine Strahlungsheizung 7 angeordnet, die nach außen durch eine Isolierschicht 8 gegen Wärmeabstrahlung geschützt ist. Innerhalb der geschlossenen Galette ist eine Flüssigkeit 9 vorgesehen, die sich beim Drehen der Galette gleichmäßig auf die Innenseite des Galettenmantels verteilt.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die Galette 10 doppelwandig ausgebildet, mit einem Ringraum 11, in den die Flüssigkeit 9 eingefüllt ist. Durch das verhältnismäßig kleine Volumen dieses Ringraums 11 ist nur

cine geringe Flüsiigkeiismenge erforderlich, da der Dampf nur diesen begrenzten Raum auszufüllen hat. Die Aufheizung des Aufheizbereichs erfolgt hier durch eine Induktionsheizung 12, an Stelle derer jedoch auch eine Strahlungsheizung 7 oder jede andere denkbare Heizungsart eingesetzt werden kann. Kei diesem Ausführungsbeispiel ist die Welle 2 der Galette mit einer Bohrung 13 versehen, durch die Flüssigkeit zum Herabsetzen der Lagertemperatur geleitet werden kann. Im Arbeitsbereich sind im Galettenmantel Temperaturfühler 14 angeordnet, mit denen die genaue Arbeitstemperatur gemessen werden kann. Über Meßleitungen 15 wird diese Temperatur in eine die Aufheiztemperatur steuernde, nicht dargestellte Regeleinrichtung gegeben. Wird bei sich drehender Galette die Heizung eingeschaltet, so erwärmt sich der Aufheizbereich des Galettenmantels. Die Flüssigkeit verdampf an der Innenseite des Aufheizbereichs. Der Dampf wandert zum kälteren Arbeitsbereich und kondensier! dort. Die dabei freiwerdende Kondensationswärme heizt den Galettenmantel im Arbeitsbereich über seine Länge gesehen gleichmäßig auf. da an einer durch äußere Einflüsse kälteren Stelle mehr Dampf kondensiert als an einer wärmeren, wodurch an der kälteren Stelle mehr Kondensationswärme frei wird, was zu einem sehr schnellen Temperaturausgleich führt. Durch die Fliehkraft wird die kondensierte Flüssigkeit sturk gegen den Gaiettenmante! gepreßt, wodurch sich eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit über die gesamte Mantelflache ergibt. Dabei gelangt die Flüssigkeit wieder an den Aufheizbereich und wird erneut verdampft. Dieser Flüssigkeitstransport vom Arbeitsbereich zum Aufhei/-bereich kann noch durch Kapillarkanale an der Innenseite des Galettenmantels unterstützt werden. Für den Arbeitsbereich ist eine Temperatur von etwa 250 C vorgesehen. Damit sind alle Flüssigkeiten zum Wärmetransport verwendbar, die in diesem Temperaturbereich und bei dem sich einstellenden Innendruck sowohl in der Dampf- als auch in der Flüssigphase auftreten. Da die meisten Flüssigkeiten schlecht wärmeleitend sind, wird nur so viel Flüssigkeit in den Innenraum der Galette eingefüllt, daß beim Betrieb lediglich ein Flüssigkeitsfilm an der Innenseite des Galettenmantels anliegt. Dabei kann Wasser oder Diphvl R (Gemisch aus 73,5% Diphenylowd und 26.5°n Diphenyl) genauso wie Quecksilber bzw. Quecksilberdampf zur Wärmeübertragung eingesetzt werden. Bei Verwendung von Quecksilber ergibt sich dabei der Vorteil, daß dieses im flüssigen Zustand sehr gute Wärmeleiteigenschaften aufweist, wodurch eine Isolierschicht /wischen dem kondensierenden Dampf und dem Galettenniantel vermieden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Galette bzw. Walze zum Strecken synthetischer Fäden, mit einem geschlossenen und teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, dessen Manie! einen Arbeitsbereich aufweist, der aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel axial neben dem Arbeitsbereich (3) einen Aufheizbereich (4) aufweist, der durch eine an der Außenseite des Zylindermantels liegende Wärmequelle (7, 12) aufheizbar ist, so daß an der Zylinderinnenfläche des Aufheizbereichs die Flüssigkeit (9) verdampft, während sie an der Zylinderinnenfläche des Arbeitsbereichs kondensiert. «5

2. Galette nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch eine doppelwandige Ausbildung mit einem die Flüssigkeit (9) aufnehmenden Ringraum (U), der sich über den Arbeitsbereich und den Aufheizbereich erstreckt. z°

3. Galette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Galetienmantels Kapillarkanäle vorgesehen sind.

4. Galette nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Aufheizbereichs (4) etwa der halben Länge des Arbeitsbereichs (3) entspricht.

5. Galette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Flüssigkeit (9) so gewählt ist, daß sich im aufgeheizten Zustand bei der Rotation der Galette (1, 10) an der Innenseite des Galettenmantels im wesentlichen ein Flüssigkeitsfilm einstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der'Zylindermaniel axial neben dem Arbeitsbereich einen Aufheizbereich aufweist, der durch eine an der Außenseite des Zylindermantels liegende War-