DE2121295A1 - Heatable roller for heat treatment of synthetic fibers and tapes - Google Patents

Heatable roller for heat treatment of synthetic fibers and tapes

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DE2121295A1
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Daniel G. Boulevard Minneapolis Minn. Taylor (V.St.A.). DOIf 7-04
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Honeywell Inc
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Honeywell Inc
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06CFINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C15/00Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics
    • D06C15/08Rollers therefor

Description

Dipl. Ing. R. MertensDipl. Ing. R. Mertens

Patentanwalt
Frankfurt/Main 1,Ammelburgstr.34: 2121295
Patent attorney
Frankfurt / Main 1, Ammelburgstr. 34: 2121295

Frankfurt am Main, den 28.April 1971Frankfurt am Main, April 28, 1971

H 31 P 263 -H 31 P 263 -

HONEYWELL INC.
2701, Fourth Avenue South Minneapolis, Minnesota/USA
HONEYWELL INC.
2701, Fourth Avenue South Minneapolis, Minnesota / USA

« Beheizbare Rolle zur Wärmebehandlung synthetischer Pasern und • Bänder "«Heatable roll for heat treatment of synthetic fibers and • Ribbons "

Die Erfindung betrifft eine dreh- und beheizbare Rolle zur Wärmebehandlung synthetischer Pasern und Bänder mit einem eine abgedichtete rotationssymmetrische Kammer in der Rolle nur teilweise ausfüllenden Wärmeübertragungsmedium, welches durch eine einem Teil der Kammerwand gegenüberstehende, ortsfeste Heizvorrichtung bis über die Siedetemperatur aufheizbar ist.The invention relates to a rotatable and heatable roller for Heat treatment of synthetic fibers and ribbons with one a sealed, rotationally symmetrical chamber in the role only partially filling the heat transfer medium, which can be heated up to above the boiling point by a stationary heating device opposite a part of the chamber wall is.

Für die Beheizung rotierender Rollen ist es bekannt, die, beispielsweise von einem elektrischen innerhalb des Rollenmantels angeordneten Heizer ,erzeugte Wärme mittels eines flüssigen oder dampfförmigen Wärmeübertragungsmittels gleichmäßig auf den Rollenmantel zu übertragen. So zeigt die deutsche Patentschrift 718 0^5 eine Heizwalze mit einem im Innenraum angeordneten elektrischen Heizrohr, wobei der verbleibende Hohlraum der Walze zwischen Heizrohr und Walzenmantel mit einem flüssigen^ wenig verdunstenden Wärmeleiter, wie öl oder Glyzerin, ausgefüllt ist. Aus der französischen Patentschrift 1 2^5 827 ist eine Heizgalette für die Behandlung synthetischer Pasern und Bänder bekannt, die vom Rollenmantel außen begrenzt einen ringzylinderföriiiigen, mit einem dampfförmigen oder flüssigen Wärmeübertragungsmittel gefüllten Hohlraum aufweist, in welchem von der Rolle getragene elektrische Heizstäbe hineinragen. Aus der deutschen Patentschrift 833 ^16 sowie den deutschen Gebrauchsmustern 1 804 125 und 1 9βΗ 320 sind Heizwalzen be-For the heating of rotating rollers, it is known to transfer the heat generated, for example by an electrical heater arranged inside the roller jacket, uniformly to the roller jacket by means of a liquid or vaporous heat transfer medium. For example, German patent specification 718 0 ^ 5 shows a heating roller with an electrical heating tube arranged in the interior, the remaining cavity of the roller between the heating tube and the roller jacket being filled with a liquid, low-evaporating heat conductor such as oil or glycerine. From the French patent 1 2 ^ 5 827 a heating godet for the treatment of synthetic fibers and tapes is known, which has a ring-cylinder-shaped cavity, which is filled with a vaporous or liquid heat transfer medium and which is bounded on the outside by the roll jacket, in which electrical heating rods carried by the roll protrude. From the German patent specification 833 ^ 16 as well as the German utility models 1 804 125 and 1 9βΗ 320 heating rollers are

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kannt, deren Innenraum nur zum Teil mit einem flüssigen mittels einer oder mehrerer Heizvorrichtungen aufheizbaren Wärmeübertragungsmittel gefüllt ist. In dem nicht von der Flüssigkeit und der Heizvorrichtung eingenommenen Teil des Hohlraums befindet sich das Wärmeübertragungsmittel in der Dampfphase, schlägt sich an der freien Hohlraumwand nieder und gibt somit seine Verdampfungswärme, ent sprechend dem Wärmebedarf der Walze, an deren Mantelfläche ab. Hierdurch wird eine gleichmäßige Tempera-Ä tür des Walzenmantels über nahezu die gesamte Walzenlänge erreicht. knows, the interior of which only partially with a liquid heat transfer medium which can be heated by means of one or more heating devices is filled. Located in the part of the cavity not occupied by the liquid and the heating device the heat transfer medium is in the vapor phase, is deposited on the free cavity wall and thus gives its Heat of evaporation, according to the heat demand of the roller, on its outer surface. This creates a uniform tempera door of the roll shell is reached over almost the entire length of the roll.

Ferner zeigt die deutsche Offenlegungsschrift 1 953 692 eine Vorrichtung zum Beheizen einer rotierenden Walze mit einem, sich an den Walzenmantel anschließenden Ringraum, in Vielehen ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium in solcher Menge eingefüllt ist, daß es nahe der Walzenaußenfläche infolge der auf : das Medium einwirkenden Zentrifugalkraft mit der ganzen Innenfläche der Walze in Berührung steht. Durch eine im Innenraum der Walze ortsfest angeordnete Heizvorrichtung wird das Wärmeübertragungsmedium im Siedezustand gehalten, so daß die Dampfphase des Mediums im Ringraum durch die flüssige Phase von der W zu beheizenden Innenfläche der Walze getrennt ist. Um auch bei hohen Drehzahlen der V/alze, bei denen die flüssige Phase des Mediums mit so großer Zentrifugalkraft gegen den Walzenmantel gedrückt wird, daß bei örtlicher Abkühlung des Walzenmantels infolge einer äußeren thermischen Belastung der Plüssigkeitsfilm ein/Niederschlag der Dampfphase an der betreffenden Stelle des Walzenmantels verhindert, sieht die Heizvorrichtung nach der deutschen Offenlegungsschrift 1 953 692 an der nach innen gerichteten Mantelfläche der Waise innerhalb des Ringraumes die Anbringung einander abwechselnder Stege und Nuten vor, derart, daß die Stege aus der an der Außenwand anliegenden flüssigen Phase nach innen herausragen und somit unmittelbar der Dampf-' phase des Mediums ausgesetzt sind.Furthermore, the German Offenlegungsschrift 1 953 692 shows a device for heating a rotating roller with an annular space adjoining the roller shell, in many cases a liquid heat transfer medium is filled in such an amount that it is close to the outer surface of the roller as a result of the centrifugal force acting on the medium is in contact with the entire inner surface of the roller. By the interior of the roller fixedly arranged heating device, the heat transfer medium is maintained in the boiling state, so that the vapor phase is separated of the medium in the annular space through the liquid phase of the W to be heated inner surface of the roll. Even at high speeds of the V / alze, at which the liquid phase of the medium is pressed against the roll shell with so great a centrifugal force that when the roll shell is locally cooled, the liquid film is deposited / precipitated at the relevant point of the liquid film due to an external thermal load The heating device according to German Offenlegungsschrift 1 953 692 provides for the attachment of alternating webs and grooves to the inwardly directed jacket surface of the orphan within the annular space, in such a way that the webs protrude inward from the liquid phase adjacent to the outer wall and are thus directly exposed to the vapor phase of the medium.

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Berücksichtigt man, daß sich, infolge der hohen Drehzahlen und Temperaturen, jegliche Unwucht der Rolle äußerst nachteilig auf deren Lagerung auswirkt und infolge der gleichzeitigen Verwendung einer Vielzahl solcher Walzen, beispielsweise in einer Streckzwirnmaschine, der Ausfall auch nur einer einzigen Walze den gesamten ProduktionsVorgang unterbricht und zu erheblichen Störungen und Schäden führt, so ist ersichtlich, daß sowohl die Herstellung dieser Nuten und Stege als auch das Auswuchten der Rolle mit äußerster Sorgfalt geschehen muß und deshalb langwierig und teuer ist. Hinzu kommt der Nachteil, daß die konzentrisch innerhalb des Ringraumes ortsfest angeordnete Heizvorrichtung ihre Wärme nicht unmittelbar an die aufzuheizende Plüssigphäse des Wärmeübertragungsmediums, sondern zunächst in Form von Strahlungswärme an die Dampfphase abgibt.If one takes into account that, due to the high speeds and Temperatures, any imbalance in the roll has an extremely detrimental effect on its storage and as a result of its simultaneous use a large number of such rolls, for example in a draw twisting machine, the failure of even a single roll interrupts the entire production process and becomes too significant It can be seen that both the production of these grooves and webs and the balancing the role has to be done with the utmost care and is therefore tedious and is expensive. In addition, there is the disadvantage that the heating device, which is arranged concentrically within the annular space, is stationary their heat not directly to the positive phase of the heat transfer medium to be heated, but initially gives off in the form of radiant heat to the vapor phase.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine zur Wärmebehandlung synthetischer Pasern und Bänder geeignete dreh- und beheizbare Rolle zu schaffen, welche in ihrem Aufbau und in ihrer Herstellung möglichst einfach und hinsichtlich.ihres Wirkungsgrades möglichst günstig ist und dabei gleichzeitig eine sowohl in Umfangsrichtung als auch in Achsrichtung gleiche Temperatur des Rollenaußennantels gewährleistet.The object of the invention is therefore to avoid the above Disadvantages of creating a rotatable and heatable roller suitable for the heat treatment of synthetic fibers and tapes, which are as simple as possible in their structure and in their production and as favorable as possible with regard to their degree of efficiency is and at the same time a both in the circumferential direction as the same temperature of the roll outer jacket also guaranteed in the axial direction.

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Von einer Rolle der eingangs genannten Art ausgehend, sieht die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe vor, daß die Innenfläche der Kammeraußenwand konisch abgeschrägt und die Heizvorrichtung im Bereich des größten Kammerdurehmessers angeordnet ist.Starting from a role of the type mentioned at the outset, the invention provides for the solution of the problem that the inner surface the outer wall of the chamber is tapered and the heating device is arranged in the area of the largest chamber diameter is.

Hierdurch wird infolge der auf das Wärmeübertragungsaedium einr wirkende!Zentrifugalkraft ein ständiger Wärmekreislauf dieses Mediums erzwungen, wobei gleichzeitig die Heizvorrichtung dort wirksam ist, wo sich die aufzuheizende Flüssigphase des Mediums befindet, näailieh im Bereich des größten Kammerdurchntessers. InThis is due to the Einr on the heat transfer medium acting! centrifugal force a constant heat cycle this Medium forced, at the same time the heating device is effective where the liquid phase of the medium to be heated is is located, close to the area of the largest chamber diameter. In

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Bezug auf die erstrebte Temperaturgleichheit über die gesamte Rolüe zeigt die Wärmeübertragung mittels eines sich teilweise in der flüssigen und "teilweise in der Dampfphase befindlichen Wärmeühertragungsinediums eine selbst-koinpensierende Wirkung in der Weise, daß jeweils dort, wo die meiste Wärme entzogen wird, d.h. an der kältesten Stelle der Rolle, sich der Dampf niederschlägt und seine Verdampfungswärme an die betreffende Stelle des Rollenmantels abgibt. Die Konzentration der Heizvorrichtung an der Stelle, in welcher sich die Flüsnigphase des Mediums ansammelt, führt außerdem zu einer Verminderung der erforderlichen Heizleistung und dor Verluste sowie z\\ Vorteilen hinsichtlich des erforderlichen Platzbedarfs.With regard to the desired temperature equality over the entire Rolüe, the heat transfer by means of a heat transfer medium that is partly in the liquid and partly in the vapor phase shows a self-compensating effect in such a way that in each case where most of the heat is withdrawn, ie at the coldest spot of the roller, the vapor condenses on and releases its heat of vaporization to that location of the roller shell. the concentration of the heater at the point in which the Flüsnigphase of the medium is accumulated, also leads to a reduction in the required heating power and dor losses and z \\ Advantages in terms of the required space.

Eine besonders günstige Wärmeübertragung von der Heizvorrichtung auf das Medium ergibt sich.,- wenn die Heizvorrichtung ringförmig den Bereich-des größten Kammerdurchmessers von außen umschließt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. A particularly favorable heat transfer from the heating device on the medium results., - If the heating device is ring-shaped encloses the area of the largest chamber diameter from the outside. Further advantageous refinements emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in den Zeichnungen wiedergegebener Ausführungsbeispiele erläutert. Hierbei zeigtThe invention is illustrated below with reference to two in the drawings illustrated embodiments explained. Here shows

Figur i schematisch dargestellt einen Schnitt längs der Rollenachse durch eine erste Ausführungsform undFigure i shows schematically a section along the roller axis through a first embodiment and

Figur 2 einen entsprechenden Teilschnitt durch eine "zweite Ausführung?form der Rolle mit Heisvorrichtung»Figure 2 shows a corresponding partial section through a "second Execution? Form of the roll with heating device »

Die beheizbare Rolle 10 - vielfach auch Helzgalette genannt hat eine im wesentlichen zylindrische äußere Form, wobei der . Zylindermantel 12 im Betrieb zumeist sehrfach von einem einer Wärmebehandlung zu unterwerfenden synthetischen !?eden 13 umschlungen ist5 der am einen Ende auf die GaIs b-ss svu läuft wnö vom -anderen Ende abläuft, Der Faüen 13 :auß ■;■■■-.:./-yJ.-":-lB"7siss rau" sine!5 Temperatur1 gehaltsii we:räen2 weloh-i nahs i:5P ■;*■ "■^niels'äs^-" oerafcur liegt 5 unc sv-ar über äi:s gesagt^ aie ^i-y.l^. ^'iiauhli;:1= gende Länge des Fadens* Scmio ist es oriOr-l·-:.^! :λ- :.κϊο Ji3The heatable roller 10 - often also called Helzgalette has an essentially cylindrical outer shape, the. Cylinder jacket 12 during operation is usually very often wrapped in a synthetic that is to be subjected to a heat treatment!? Eden 13 is wrapped around 5 which runs at one end onto the GaIs b-ss svu wnö runs from the other end, Der Faüen 13: outside ■; ■■■ - .: ./- yJ .- ": - lB" 7siss rau "sine! 5 temperature 1 salary we: give 2 weloh-i nahs i: 5P ■; * ■" ■ ^ niels'äs ^ - "oerafcur lies 5 unc sv-ar about äi : s said ^ aie ^ iy.l ^. ^ 'iiauhli ;: 1 = gende length of the thread * Scmio it is oriOr-l · -:. ^!: λ-: .κϊο Ji3

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Oberfläche 1? über die gesamte Nutzlänge der Galette auf einer gleichmäßigen Temperatur gehalten wird. Die Innenfläche I^ der Galette ist kegeistumpfförmig abgeschrägt, wobei der Innendurchmesser 15 a:n freien Ende l6 am kleinsten und der Innendurchmesser 17 am L'-gerende 20 am größten ist. Die Galette ist !.■«it ihrer Antriebswelle 26 fliegend mittels eines Kugellagers vl im Maschinengestell 30 gelagert. Die Endplatte 20 weist zu diesem Zweck einen abgesetzten Ansatz 25 auf, gegen den sich der Innenrinf der. Kugellagers 27 abstützt. Die beiden Endplatten 16 und ?O bili-on zusammen mit dem Rollenmantel 11 eine völlig abgedichtete nummer 21 ,-welche ein\Wärmeübertragungsmedium 22 enthält, d?is im Betrieb sich im Bereich l\6 des größten Innendurchn.opsr-rs der Kammer,, d.h. in unmittelbarer Nähe der Endplatte 20,ansammelt. Die Art des verwendeten Wärmeübertragungsmittel 22 hängt von der Betriebstemperatur der Rolle 10 ab und wird derart gewählt, daß beim Betrieb der Rolle mit der gewünschten Temperatur der Dampfdruck in der Kammer 21 etwas unterhalb des atmosphärischen Druckes liegt, so daß der äußere atmosphärische Druck den Mantel 10 unter einem leichten Druck hält. Dies ermöglicht es, den Mantel 11 mit einer minimalen Wandstärke auszuführen, wodurch die Wärmeübertragung von der Mantelinnenseite zur äußeren Mantelnutzfläche gefördert und insbesondere ein schneller Temperaturausgleich gewährleistet wird. Die Wandstärke der Rolle und der Dampfdruck können über einen vielten Bereich in Abhängigkeit der gewünschten Betriebsweise gewählt werden. Der Dampfdruck kann sowohl höher als auch niedriger als der atmosphärische Druck sein.Surface 1? is kept at a uniform temperature over the entire useful length of the godet. The inner surface I ^ of the godet is bevelled in the shape of a truncated cone, the inner diameter 15 a: n free end 16 being the smallest and the inner diameter 17 at the l'-gerende 20 being the largest. The galette is overhung with its drive shaft 26 in the machine frame 30 by means of a ball bearing vl. The end plate 20 has for this purpose a stepped approach 25 against which the inner ring of the. Ball bearing 27 is supported. The two end plates 16 and? O bili-on together with the roller shell 11 a completely sealed number 21, -which contains a heat transfer medium 22, which is in operation in the area l \ 6 of the largest inner diameter of the chamber, , ie in the immediate vicinity of the end plate 20, accumulates. The type of heat transfer medium 22 used depends on the operating temperature of the roller 10 and is selected such that when the roller is operated at the desired temperature, the vapor pressure in the chamber 21 is slightly below atmospheric pressure, so that the external atmospheric pressure shrouds the jacket 10 holds under a slight pressure. This makes it possible to design the jacket 11 with a minimal wall thickness, as a result of which the heat transfer from the inside of the jacket to the outer useful surface of the jacket is promoted and, in particular, a rapid temperature equalization is ensured. The wall thickness of the roller and the steam pressure can be selected over a wide range depending on the desired mode of operation. The vapor pressure can be either higher or lower than atmospheric pressure.

Das Wärmeübertragungsmedium wird in die Kammer 21 durch ein konisches Fülloch 23 eingebracht, welches anschließend durch eine Kugel 2k verschlossen wird. Zuvor wird die Kammer 21 evakuiert. Das Übertragunp.smodium 22 ist normalerweise flüssig und wird durch Wärmezufuhr zum Teil verdampft. Nach dem Füllen wird die Kugel ?J\ in das Fülloch.23 hineingedrückt und schließt dann die Kammer Pl flüssigkeit*;-- und dampf dicht ab.The heat transfer medium is introduced into the chamber 21 through a conical filling hole 23, which is then closed by a ball 2k . The chamber 21 is evacuated beforehand. The transmission modium 22 is normally liquid and is partially evaporated by the supply of heat. After filling, the ball ? J \ is pressed into the filling hole 23 and then closes the chamber Pl liquid *; - and vapor tightly.

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Der Träger 30 für 'das Lager 27 und die Galette 10 hat im vorliegenden Fall bügel- oder topfförmige Gestalt und ist mit seinen Wandteilen 31 und 32 am Maschinengestell 33 befestigt. Das Maschinengestell kann mehrere Rollen tragen. Die Antriebswelle 26 wird von einem nicht dargestellten Motor oder Getriebe in Drehung versetzt, und zwar entweder durch einen Einzelantrieb oder durch Kupplung mit den Antrieben für weitere Rollen. Normalerweise ist für jede Rolle ein Synchronmotor vorgesehen, welcher über die Welle 26 die fliegend gelagerte Galette 10 antreibt.The carrier 30 for 'the bearing 27 and the godet 10 has in the present Case in the form of a bow or cup and is fastened to the machine frame 33 with its wall parts 31 and 32. The machine frame can carry several roles. The drive shaft 26 is driven by a motor or transmission, not shown set in rotation, either by a single drive or by coupling with the drives for additional rollers. A synchronous motor is normally provided for each roller, which drives the cantilevered godet 10 via the shaft 26 drives.

Für die Zufuhr der zum Verdampfen des Wärmeübertragungsmittels 22 erforderlichen Wärme ist die Primärwicklung 35 eines Induktionsheizers mittels der Leitungen 36 und 37 an eine Wechselstromquelle angeschlossen. Die Primärwicklung 35 ist von einem im Querschnitt U-förmigen Ringkern 40 aus magnetischem Material umgeben. Als Jochstück zum Schließen des Magnetkreises ist auf dem Rollenmantel 11 ein Riag 4l aus magnetic ierbarern Material angebracht, der über die Luftspalte 43 und 44 den Magnetkreis des ortsfesten Kerns 40 schließt. Unmittelbar auf dem Ring 4l sitzt ein Kupferring 45, welcher als sekundäre Kurzschlußwicklung des durch den Magnetkern 40, 4l und die Primärwicklung 35 gebildeten Heiztransformators dient. Der im Magnetkern 40 und dem Ring 4l umlaufende Magnetfluß umschließt den sekundären Kurzschlußring 45 und induziert dadurch in diesem beträchtliche Ströme, welche zu einer starken Erhitzung des Kurzschlußringes 45 führen. Diese erzeugte Wärme wird im Bereich 46 durch den Rollenmantel 11 hindurch auf das Wärmeübertragungsmedium 22 übertragen, welches zu sieden anfängt und in der Kammer 21 verdampft. Der Dampf schlägt sich jeweils an der kältesten Stelle der Kammerwand nieder und führt durch die dabei entstehende Verdampfungswärme dieser.Stelle die erforderliche Wärme zu, um die Temperatur der gesamten Kammerwand auf einem gleichmäßigen Niveau zu halten. Die thermische Belastung der Rolle setzt sich aus mehreren Anteilen zusammen, nämlich aus den Ventilationsverlusten infolge der sich beim Drehen der Rolle mit hoher Ge- For the supply of the heat required to evaporate the heat transfer medium 22, the primary winding 35 of an induction heater is connected to an alternating current source by means of the lines 36 and 37 connected. The primary winding 35 has a toroidal core 40 of magnetic material which is U-shaped in cross section surround. As a yoke piece for closing the magnetic circuit, a coil 4l made of magnetic material is on the roller shell 11 attached, which closes the magnetic circuit of the stationary core 40 via the air gaps 43 and 44. Immediately on the ring 4l sits a copper ring 45, which as a secondary short-circuit winding des through the magnetic core 40, 4l and the primary winding 35 formed heating transformer is used. The magnetic flux circulating in the magnetic core 40 and the ring 4l encloses the secondary Short-circuit ring 45 and thereby induces considerable in this Currents which lead to excessive heating of the short-circuit ring 45. This generated heat is in the area 46 by the Transferring the roller jacket 11 through to the heat transfer medium 22, which begins to boil and evaporates in the chamber 21. The steam precipitates at the coldest point on the chamber wall and leads through the evaporation heat that is generated This. Provide the heat required to keep the temperature of the entire chamber wall at an even level To maintain level. The thermal load on the roller is made up of several components, namely the ventilation losses as a result of the high speed when the roller rotates.

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schwindigkeit bildenden Luftströmung, den Wärmeableitungsverlusten, insbesondere über die Welle 25, 26, und der eigentlichen Hut üw/irrceab fuhr an den den Rollenmantel 11 umschlingenden Fadon 13· Sobald .sich der Dampf des i-iecHumo an der inneren konisch abgeschrägten Fläche l'l des Rollenmantels 11 als Flüssigkeit niederschlägt, bewirkt die.· durch die Drehung der Rolle entstehende Zentrifugalkraft, daß die entstehende Flüssigkeit in denjenigen Bereich der Kammer abzufließen versucht, welcher den größten Innendurchmesser hat. Die Flüssigkeit fliegt alco län~s der konischen Innenwand I^ in Richtung auf den Bereich ^, weicher vom Kurzschlußi'ing klj> umgeben ist. Hier wird die Flüssigkeit erneut verdampft j um sich wiederum an der jeweils kältester. Stelle der Rolle niederzuschlagen. Es entsteht also ein Zwatigskreislauf des V.'ärmeübertragungsffii ttelo, welches dampfförmig zu der jeweils kältesten Stelle der Kannnerinnenwand gelangt und in Γi;-.-*?i,.^er ?'::.-;. aur Heiz-sone surücki'lieÄt. In AbhangSksit von äs: 'ti:. '■ -':Λ--ιlastxinz des Rollenrrsantels 11 kondensiert n-shf oder r-:'txer l2/,mc? an iar konischen Innenfläche und erzeugt somit. Aehr oder v/enige-.1 7erda:npfunr.sv;arme. Hierdurch wird eine gleichmäßige Wärmeübertragung sum Faden 13 gewährleistet, dieser also auf einer konstanten Temperatur gehalten, unabhängig von Schwankungen der VJärmebelastung, beispielsweise infolge Änderungen der Temperatur des Fadens beim Auflaufen der Rolle oder infolge äußerer Kühleinflüsse.speed-forming air flow, the heat dissipation losses, in particular via the shaft 25, 26, and the actual hat üw / irrceab drove to the fadon 13 wrapping around the roller jacket 11 · As soon as the steam of the i-iecHumo settles on the inner conical beveled surface l'l of the roller jacket 11 precipitates as a liquid, the centrifugal force generated by the rotation of the roller causes the resulting liquid to try to flow off into that area of the chamber which has the largest internal diameter. The liquid flying Lan alco ~ s of the conical inner wall I ^ toward the area ^, is surrounded by the soft Kurzschlußi'ing k l j>. Here the liquid is evaporated again j to turn to the coldest. Knock down place of the role. This creates an intermediate cycle of the heat transfer effii ttelo, which reaches the coldest point of the inner wall of the can in vapor form and in Γi; -.- *? I,. ^ Er? ':: .- ;. aur Heiz-sone surücki'lieät. In AbhangSksit from äs: 'ti :. '■ -' : Λ - ι last xinz of the roller rrsantels 11 condensed n-shf or r -: 'txer l2 /, mc? on iar conical inner surface and thus creates. Aehr or v / some-. 1 7erda: npfunr.sv; arme. This ensures uniform heat transfer to the thread 13, that is, it is kept at a constant temperature, regardless of fluctuations in the thermal load, for example as a result of changes in the temperature of the thread when the roll runs up or as a result of external cooling influences.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 hat die Rolle 10 einen Rollenmantel 11* aus magnetisierbarem Material, wodurch der Magnetring ^l entfallen kann, der im Ausführungsbeispiel gemäß Figur "1 den Magnetkreis des Kerns 1JO schließt. Der aus Kupfer oder anderem elektrischem Leitermaterial bestehende Ring ^5 ist in Figur 2 unmittelbar auf den Rollenmantel 11' aufgesetzt· Hierdurch wird die Wärmeübertragung zur Kammerinnenseite im Bereich M6 größten Innendurchmessers der Kammer 21 noch verbessert und beschleunigt. Die Luftspalte 43 und ^i4 liegen hier unmittelbar zwischen den Kern '50 und dem Rollenmantel 11'.In the embodiment according to FIG. 2, the roller 10 has a roller jacket 11 * made of magnetizable material, whereby the magnetic ring ^ l can be omitted, which in the embodiment according to FIG . 1 closes the magnetic circuit of the core 1JO. The ring made of copper or other electrical conductor material ^ 5 is placed directly on the roller shell 11 'in FIG 11 '.

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Durch die Erfindung wird eine äußerst wirksame und zugleich im konstruktiven Aufbau denkbar einfache Heizgalette vorgeschlagen, welche eine gleichmäßige Temperatur längs der RoI-leriaußenwand gewährleistet. Die Anordnung wirkt selbst—kompensierend für jegliche thermischen Belastungsschwankungen. Die Geschwindigkeit des Umlaufs des Wärrneübertragungsmittels in der Kammer hängt von der Neigung der abgeschrägten Innenwand, lh ab. Anstelle des dargestellten Induktionsheizers kann auch ein herkömmlicher Widerstands- oder Strahlungshei^er zur Heizung defl Übertragungsmediums 22 im Bereich des größten Durchmessers der Kammer 21 dienen. Ein solcher Heizer kann an der Rolle selbst befestigt oder,wie der dargestellte Induktionsheizer j ortsfest angebracht sein und dann seine Heizleistung durch Strahlung auf das Medium 22 übertragen. Die Kammer 21 braucht nicht, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, kegelstumpfförmig ausgebildet zu sein, sondern kann stattdessen die Form einer Ringkammer mit konisch abgeschrägter Außenwand haben. In der Heizzone, d.h. im Bereich des größten Durchmessers der Kammer, kann die Kammerwand zylindrisch verlaufen, gegebenenfalls zur Bildung einer klar definierten ringförmigen Heizzone abgesetzt sein.The invention proposes an extremely effective heating godet, which at the same time is extremely simple in terms of its construction, which ensures a uniform temperature along the outer wall of the roller. The arrangement is self-compensating for any fluctuations in thermal load. The speed of circulation of the heat transfer medium in the chamber depends on the inclination of the beveled inner wall, lh . Also, a conventional resistive or Strahlungshei can he ^ defl for heating the transfer medium 22 in the area instead of the illustrated induction heater KSS of the largest diameter of the chamber 21 serve. Such a heater can be attached to the roller itself or, like the illustrated induction heater j, be attached in a stationary manner and then transmit its heating power to the medium 22 by radiation. The chamber 21 does not need to be frustoconical, as in the embodiment shown, but can instead have the shape of an annular chamber with a conically tapered outer wall. In the heating zone, that is to say in the region of the largest diameter of the chamber, the chamber wall can run cylindrically, optionally be offset to form a clearly defined annular heating zone.

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Claims (1)

01-4460 Ge01-4460 Ge PatentansprücheClaims 1. Dreh- und beheizbare Rolle zur Wärmebehandlung synthetischer Fasern und Bänder mit einem eine abgedichtete rotationssyniiTietrische Kammer in der Rolle nur teilweise ausfüllenden Wärineübertragungsmedium, welches durch eine einem Teil der Kammerwand gegenüberstehende Heizvorrichtung bis über die Siedetemperatur aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (14) der Kamraeraußenwarid (11) konisch abgeschrägt und die Heizvorrichtung (35,40,^l5) im Bereich (46) des größten Kammerdurchmessers angeordnet ist.1. Rotatable and heated roller for heat treatment of synthetic Fibers and ribbons with a sealed rotationally syniiTietrische Chamber in the role only partially fills the heat transfer medium, which through a part of the The heating device facing the chamber wall can be heated up to above the boiling point, characterized in that the inner surface (14) of the chamber wall was outer (11) beveled conically and the heating device (35, 40, ^ l5) in the area (46) of the largest chamber diameter is arranged. 2. Rolle nach Anspruch 1,dadurch gekennzeic hnet, daß die Heizvorrichtung (35,40,45) ringförmig den Bereich (46) des größten Kair.merdurchmessers von auP>en umschließt."2. Role according to claim 1, characterized gekennzeic Hnet that the heating device (35,40,45) is annular the area (46) of the largest Kair.mer diameter of auP> en encloses. " 3. Rolle nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung einen ortsfesten Magnetkern (40) mit einer Erregerwicklung (35) und wenigstens einen an der Rolle im Bereich (46) des größten Kammerdurchmessers in gut wärmeleitendem Kontakt mit dem Rollenmantel3. Roller according to claim 1 or 2, characterized in that that the heating device has a stationary magnetic core (40) with an excitation winding (35) and at least one on the roller in the area (46) of the largest chamber diameter in good heat-conducting contact with the roller shell en
(11) angebracht/, die Sekundärwicklung des Induktionsheizers bildenden Kurzschlußring (45) aufweist.
en
(11) attached /, the secondary winding of the induction heater forming short-circuit ring (45).
4. Rolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenmantel (11) im Bereich des Magnetkerns (40) einen Ring (41) aus magnetisierbarem Werkstoff aufweist und der Kurzschlußring (45) zwischen diesem Ring (4l) und dem ortsfesten Magnetkern (40) liegend am Rollenmantel befestigt i;3t.4. Roller according to claim 3, characterized in that the roller shell (11) in the region of Magnetic core (40) has a ring (41) made of magnetizable material and the short-circuit ring (45) between this Ring (4l) and the stationary magnetic core (40) lying on the Roll shell attached i; 3t. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 109849/1636109849/1636 -ιοί. Rolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenmantel (11) aus maenetisierbarem Werkstoff besteht.-ιοί. Roller according to claim 3, characterized in that that the roller shell (11) made of machinable Material. 6. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine kep;elstumpfförmige Kammer (21) aufweist, die an beiden Stirnseiten durch je eine zur Rotationsachse senkrecht stehende kreisrunde Wand (16,20) verschlossen ist.6. Roll according to one of claims 1 to 5, characterized characterized as having a kep; truncated elbow Has chamber (21), which is perpendicular to the axis of rotation on both ends by one circular wall (16,20) is closed. BAD ORIGWALBAD ORIGWAL 109849/1636109849/1636
DE19712121295 1970-05-22 1971-04-30 Heatable roller for heat treatment of synthetic fibers and tapes Pending DE2121295A1 (en)

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