DE2405816A1

DE2405816A1 - Verfahren zur erwaermung einer sich bewegenden chemischen faser und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2405816A1
Application number: DE19742405816
Authority: DE
Inventors: Jiri Fantl; Lubos Hes; Jan Zelinka
Original assignee: Elitex Zavody Textilniho
Current assignee: Elitex Zavody Textilniho
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1974-02-07
Publication date: 1974-08-15
Also published as: CH565354A5; FR2217448B1; CS160439B1; GB1419473A; FR2217448A1

Description

δ» Februar 1974 Anw.-Akte: 75.691

PATENTANMELDUNG S SS SSSS SSSS>5 SS» SSSSSS SSS5SS SS ^SSSS* SSSS SS SSbS SSSS SS«S* SS SS SS SSSS SS SS SS Anmelder; ELITEX - Zfcvody textilniho strojirenstvi,

generfclni reditelstvi, Liberec

Titel: Verfahren zur Erwärmung einer sich bewegenden chemischen Faser und Vorrichtung zur Durchfuhrung dieses Verfahrens

SSSS SSSSSS SSSS ^S SS SSSS SS SSSSbS SS SS SSSSSS SS SS SS SS SSSS S* SSSS SSSS SSSS SS SS SSSS SS SS SS SS SS SSSS SS SS SS SS SS^S SSSSSS SSSS^SSS ^SSS SS SS SS SS>bS> SS SS

Die Erfindung betrifft ein Konduktions-Konvektionsverfahren zur Erwärmung einer sich bewegenden Faser, insbesondere auf Kräuselmaschinen und eine Vorrichtung mit einem Schacht zur Durchfuhrung dieses Verfahrens.

Bei Wärmebehandlungen chemischer Fasern (Texturierung mit Fixierung, Relaxation, Verstreckung und dergleichen) ist es erwünscht, die sich bewegende chemische Faser, weiter nur "Faser" genannt, in kürzester Zeit bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten zu erwärmen. Gleichzeitig wird angestrebt, daß die Vorrichtung, mit der die Erwärmung durchgeführt wird, kleine Abmessungen aufweist und dabei von einfacher Konstruktion und anspruchslos hinsichtlich der Instandhaltung ist_o Die bekannten, bestehenden Verfahren zur Erwärmung einer Faser werden gemäß der Überwiegenden Komponente im Wärmeübergang in Radiations-Kontakt- und Konvektionsverfahren aufgegliedert.

409833/0964

Die Fasererwärmung im Radiationsverfahren fand keine größere Verbreitung· Der Grund dafUr besteht insbesondere im niedrigen Wirkungsgrad der Erwärmung, welcher sich aus den ungeeigneten Absorptionseigenschaften der Faseroberfläche fUr Wärmestrahlung und in einer bedeutenden Streuung der Strahlungsenergie außerhalb der eigentlichen Faser ergibto Bei der Radiationserwärmung besteht die Gefahr einer Entwertung der Faser und einer ungleichmäßigen Erwärmung.

Eine vorteilhaftere Erwärmung der Faser wird durch das Kontaktverfahren erzielt« Der Hangel besteht dabei jedoch darin, daß die Faser, welche bei diesem Verfahren Über eine bombierte Fläche einem sogenannten Bügeleisen gleitet, gerade in dieser Zeit wesentlich mehr mechanisch beansprucht wira, während welcher ihre Festigkeit gering ist. Auf diese Weise pflegt die im Kontaktverfahren erwärmte Faser im Vergleich zu der im Konvektionsverfahren erwärmten Faser etwas schlechtere mechanische Eigenschaften aufzuweisen. Die Kontakterwärmung ist trotzdem verhältnismäßig weit verbreitet.

Die bekannten Haschinen, welche die Kontakterwärmung verwenden, erreichen eine Abzugsgeschwindigkeit bis zu 180 m/min auf 1 m Länge eines Kontaktkörpers für Seide von 120-150 den Feinheit. Die Heizeinrichtung pflegt dann als mäßig durchgebogene geheizte Platte oder Leiste ausgebildet zu sein, welche in einem Wärmeisolierungsmantel eingesetzt ist.

Seitlich des Hanteis ist ein Einführungszwischenraum (Fuge) vorgesehen, durch den sich die Faser zur Berührung mit der Heizfläche einschiebt. Bei der Erwärmung einer rotierenden Faser, wie z. B. bei Texturierung der Faser durch Falschdraht, läuft diese über der Kontaktfläche unruhig. Ein Schwanken der Faserspannung verursacht infolgedessen eine gewisse Ungleichförmigkeit in der Fasererwärmung·

409833/0964

Bei einer Konvektionserwärmung erwärmt sich die Faser in einer Vorrichtung, welche einen Körper mit einem Hohlraum von am häufigsten kreisrunder Form vom Durchmesser 2 - 10 mm enthält, wobei die Faser bei Erwärmung durch diesen Hohlraum (weiter nur "Röhre" genannt ) hindurchgeht.

Die Wärme wird vorwiegend durch die Strömung eines Arbeitsmediums (Luft) erteilt, welche die Wärme von der Wand der Röhre an die Faser Überträgt. Es ist dies die weitestverbreitete Art der Erwärmung. Deren Intensität ist niedriger und die maximale Abzugsgeschwindigkeit beträgt bei Texturiermaschinen durch Falschdraht etwa 150 m/min auf Im Länge des Heizkörpers fUr eine Faser von 120-150 den Feinheit.

Der Vorteil dieser Erwärmung besteht darin, daß die Faser zusätzlich mechanisch nicht beansprucht wird. Zu den Nachteilen gehört ein etwas niedrigerer Wirkungsgrad der Erwärmung und weiter, daß infolge der Einwirkung der Faserrotation bei einer Texturierung durch Falschdraht die Faser einen sogenannten Ballon bildet, welcher oft ein Schwanken der Austrittstemperatur der Faser verursacht.

Bei einer kombinierten Konvektions- und Kontakterwärmung befindet sich die Faser in der Röhre, wobei sie deren Innenwände oder Kontaktflächen berührt. Die Erhitzungsgeschwindigkeit eines solchen Erwärmverfahrens kann unter den frUher angegebenen Bedingungen bis 200 m/min erreichen. Die Faser bildet keinen Ballon, kann aber zusätzlich etwas beansprucht werden. Die Austrittstemperatur der Faser ist durch das Schwanken ihrer Axialspannung weniger beeinflußt.

Die Kombination der Konvektions- und Kontakterwärmung stellt das Beste bisher bekannte Verfahren zur Erwärmung einer Faser dar.

409833/0984

Einen wichtigen Faktor bei der Beurteilung der Verwendbarkeit eines Heizkörpers ist die Reinigungsmöglichkeit seiner Funktionsflächen von abgelagerten Produkten, welche bei der Erwärmung der Faser freiwerden, oder ob die Vorrichtung selbst die Ablagerungsmöglichkeit der Erwärmungsprodukte auf den Funktionsflächen verringert· Beim Konvektions- oder anderem Verfahren, das eine Röhre von kreisrundem oder anderem Querschnitt benutzt, ist die Reinigung sehr schwierig.

Aus diesem Grund pflegt bei derartigen Vorrichtungen die Absaugung an einem oder an beiden Enden der Rühre zu sein, welche eine Ablagerung der Produkte verhindern soll. Trotzdem kommt es in diesen Röhren zur Ablagerung von Produkten, so daß es nötig ist, diese öfter mechanisch zu reinigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zur Erwärmung einer sich bewegenden Faser zu schaffen, die es ermöglicht, die Abzugsgeschwindigkeit der erwärmten Faser gegenüber allen bisher bekannten und angeführten Verfahren zur Fasererwärraung bei gleicher Endtemperatur der Faser wesentlich zu erhöhen, wobei die Funktionsflächen dieser Vorrichtung reinigbar sein müssen. Die Vorrichtung soll die Ablagerung von Produkten in höherem Masse verhindern, die Faser soll zusätzlich nicht mechanisch beansprucht werden und das Schwanken der Austrittstemperatur der Faser soll gegenüber den bekannten und angeführten Verfahren zur Erwärmung noch vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Konvektions-Konduktionserwärmverfahren dadurch gelöst, daß auf eine Faser die Wände eines Schachtes thermisch einwirken, welche maximal 0,6 mm voneinander entfernt sind und zwischen denen sich die Faser befindet und daß gleichzeitig mit der Einwirkung der Wände auf die Faser, um diese herum ein Medium in Querrichtung zur Faser strömt, welche zufolge

409833/0964

ihres Schachtdurchganges in Richtung zur Berührungsstelle mit der Faser vorgewärmt ist und deren Geschwindigkeit an der Berührungsstelle mit der Faser 3 m/s nicht übersteigt.

Die Wärmeabgabe an die im Schacht befindliche Faser erfolgt sodann Überwiegend durch Wärmeleitung (Konduktion) in einer dünnen Schicht des Arbeitsmediums, welche sich zwischen der Faser und den Schachtwänden befindet. Die Erwärmung der Faser zwischen gegenüberliegenden Schachtwänden, welche sich bei nur geringer Entfernung voneinander zur erwärmenden Arbeitsflächen mit wirksamer Wärmeabgabe im Konduktionsverfahren an die Faser gestalten, wird durch die Einwirkung des im Schacht quer zur Faserbewegung strömenden Mediums ermöglicht. Mit dieser Querströmung des Mediums wird außerdem, da bei höheren Geschwindigkeiten dieser Strömung eine wirksame Wärmeabgabe im Konvektionsverfahren möglich ist, die einfache und wirksame Beseitigung der bei der Erwärmung der Faser entstehenden Produkte gesichert. Solange diese überwiegend durch ein Avivagemittel und in der Faser enthaltenen niedermolekularen Anteile gebildeten Produkte aus der Umgebung der erwärmten Faser nicht beseitigt sind, bilden sich auf den Arbeitswänden Schichten von Produkten, welche die Bewegung der Faser auf den Arbeitsflächen, oder in deren Umgebung verhindern. Die Bildung der erwähnten Schichten führt dann vorerst zur Verunreinigung, später zu Brüchen der erwärmten Fasern und schließlich vereiteln sie völlig die Funktion der Heizeinrichtung. Zum Zwecke einer Verringerung der Bildung von Ablagerungen auf den Arbeitsflächen ist es deshalb vorteilhaft, wenn gleichzeitig mit dem Hervorrufen einer Querströmung des Mediums aus dem Schacht auch die Faser im Schacht in Bezug auf die Richtung ihres Schachtdurchganges in eine Schwingbewegung versetzt wird.

Die Vorrichtung mit einem Schacht zur Durchführung des Konduktions-Konvektionserwärmverfahren nach der Erfindung besteht insbesondere

409833/0964

darin, daß ein Arbeitsteil des Schachtes in dem Querschnitt, durch den eine Faser durchläuft, auf einer Breite im Bereich von 0,1 bis. 0,6 mn abgeflacht ist, wobei auf einer Seite des erwähnten, abgeflachten Arbeitsteiles im Schacht ein Sammelraum vorgesehen ist, in welchen ein Kanal einer Absaug- oder Ausblasvorrichtung mündet und auf der anderen Seite des Schachtquerschnittes ein Eintrittsraum ausgebildet ist, der wenigstens am oberen und unteren Ende offen ist.

Aus Herstellungsgründen ist es notwendig, daß der Arbeitsteil des Schachtes im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist.

Sofern der Eintrittsraum des Schachtes auf seiner ganzen Höhe offen ist, er also eine offene Fuge bildet, muß die Tiefe des Querprofiles des Eintrittsraumes des Schachtes von der Mündung der Fuge bis zur Stelle, an der sich die Faser befindet, so gewählt sein, saß sie bei gegebener Absauggeschwindigkeit während des Durchganges des Arbeitsmediums durch den Schacht von der Mündung der Fuge bis zur Faser die Arbeitsflächen erreicht, wodurch eine etwaige Abkühlung der Faser verhindert wird.

Die Anordnung des Schachtes in Form einer offenen Fuge ist hauptsächlich wegen der leichten Einführung der Faser in den Heizraum und wegen der leichten Reinigung der Heizflächen vorteilhaft.

Nachdem sich die größte Menge an Ausfall-Produkten aus der Faser an der Stelle ihrer höchsten Temperatur freimacht, d. h. näher zum Austrittsende des Schachtes, ist es vorteilhaft, die höchste Strömungsgeschwindigkeit um die Faser herum näher der Austrittsöffnung des Schachtes zu sichern, während in Richtung zum entgegengesetzten Ende des Schachtes die Strömungsgeschwindigkeit im länglichen Absaug <?---kanal fortschreitend abnimmt. Diese Wirkung wird z. B. durch

409833/0964

Anordnung der Ableitung des Absaugkanals näher zur Austrittsöffnung des Schachtes erzielt·

Eine zweckmäßige Ausfuhrung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gleichfalls jene, bei welcher der Schacht mit Quernuten versehen ist, die in den auf einer Seite des Schachtes ausgebildeten Absougkanal münden, wodurch eine bessere Erwärmung des Arbeitsmediums erzielt und ein Ablaufen der verflüssigten Produkte durch das verengte Querprofil des Schachtes verhindert wird.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben· Es zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht auf die Vorrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Ebene A-A der Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine andere Vorrichtung für zwei erwähnte Fasern ohne Darstellung der AusmUndung eines Absaugkanals;

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Heizblock für zwei Fasern einer weiteren alternativen Ausführung und

Fig. 6 eine herausnehmbare Leiste des Heizblockes nach der Fig. 5.

Wie es die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht die Vorrichtung zur Durchfuhrung der Konduktions-Konvektionserwärmung einer sich bewegenden

409833/096

Faser 1 aus einem Block 2, welcher mit einem Längsschacht 3 versehen und von der Außenseite durch ein bekanntes Heizmittel 4 (Fig. 3) erwärmt wird. Sowohl der Block 2, als auch das Heizmittel 4 sind der ganzen Länge nach mit einer Wärmeisolierung 5, z. B. Glaswolle, versehen, die von einem Mantel 6 mit Stirndeckeln 14 (Fig. 2) umgeben ist. Der Block 2 ist mit dem Mantel 6 durch nicht dargestellte Schrauben fest verbunden. Der Mantel 6 ist mit AuflagestUcken 7 versehen, welche zur Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Maschine dienen.

Über und unter dem Mantel 6 und der oberen und unteren Mündung des Schachtes 3 und Blockes 2 ist ein als Nocken ausgebildeter Faserführer 8 (Fig» 1) angeordnet, welcher durch ein geeignetes, nicht dargestelltes Antriebsmittel in Bewegung gesetzt wird. Beim unteren Ende des Schachtes 3 ist ein Kanal 9 angeordnet, der mittels einer Rohrleitung mit einer nicht dargestellten, jedoch bekannten Absaugevorrichtung verbunden ist.

Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 und 3 besteht der Block 2 aus zwei Leisten 10, 11 aus Metall, oder aus einem anderen wärraeleitfähigen Material, welche gegenseitig auseinandernehmbar, z.B_o mittels Schrauben 12, verbunden sind. Die Form des Schachtes 3 wird durch eine zwischen beiden Leisten 10_f 11 vorgesehene Aussparung gebildet, welche aus Herstellungsgründen vor deren Zusammenbau angebracht wird.

Der Schacht 3 verläuft in Längsrichtung des Durchganges der Faser linear, oder er ist in einem Bogen von großem Halbmesser, z. B. 10 Meter, gekrümmt. Im Querschnitt ist mindestens der Arbeitsteil A, z. B. in Form eines Rechteckes (Fig. 3) abgeflacht, wobei sich die Breite χ des abgeflachten Arbeitsteiles A im Bereich von 0,1 bis 0,6 mm und die Tiefe Y im Bereich von 5 - 60 mm bewegt.

409833/0964

Im Arbeitsteil A des Schachtes 3 sind die Wände mit einer Hartchromschicht 13 von hoher Beständigkeit gegen Abrieb bedeckt. Auf der einen Seite des erwähnten abgeflachten Arbeitsteiles A des Schachtes 3 befindet sich ein Sammelraum B, aus dem Medium und Abfälle der Wärmeeinwirkung auf die Faser 1 abgesaugt werden. Auf der anderen Seite des Arbeitsteiles A ist ein Eintrittsraum C vorgesehen, in welchen Arbeitsmedium, am besten Luft aus der Umgebung, angesaugt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Sammelraum B und Eintrittsraum C von kreisrundem Querschnitt. Aus der Fig. 2 ist eine Ausführung ersichtlich, bei welcher der Sammelraum B mit dem Arbeitsteil A entlang seiner ganzen Länge verbunden ist. Der Sammelraum B kann aber vom Arbeitsteil A des Schachtes 3 mit Hilfe mehrerer Öffnungen abgesondert sein, welche, wie es in der Fig. 5 und 6 veranschaulicht ist, verteilt sind_o

Beide Enden des Sammelraumes B (Fig· 2) sind verschlossen und näher des Endes, durch welches aus der Vorrichtung die erwärmte Faser 1 austritt, mit dem Kanal 9 versehen, der an eine nicht dargestellte Absaugevorrichtung angeschlossen ist. Der Kanal 9 kann aber auch in eine beliebige Stelle des Sammelraumes B münden. Der Eintrittsraum C des Schachtes 3 dient, wie bereits angeführt, einesteils zur Fasereinführung, anderenteils zum Ansaugen und zur Vorwärmung jenes Flüssigkeitsteiles, welcher gleichfalls in den Arbeitsteil A und zwar auf beiden Enden des Schachtes 3 teilweise angesaugt wird_o

Die Ausführung gemäß Fig. 4 dient zur gleichzeitigen Erwärmung von zwei Fasern. Der Sammelraum B des Schachtes 3 ist von rechteckigem Querschnitt und wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, an seinem oberen und unteren Ende verschlossen, sowie mit einem nicht dargestellten Kanal 9 der Absaugvorrichtung versehen.

- 10 -

409833/0964

Der Eintrittsraum C des Schachtes 3 ist in dieser Ausführung im wesentlichen eine Fuge, welche entlang der ganzen Länge der Vorrichtung verläuft und ein einfaches Einführen der Faser 1 in den Arbeitsteil A des Querprofils des Schachtes 3 ermöglicht.

Die Fuge ist keilförmig und verjüngt sich auf die Breite des Arbeitsteiles A des Querprofils des Schachtes. Sowohl die Fuge, als auch der Arbeitsteil A kann in der Bahn in welcher die querströmende Luft vor Erreichung der Faser 1 (Mass ζ ) durchläuft, auf seiner Oberfläche mit einem System von Längs- und Quer- oder auch schiefen Nuten in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Faser versehen werden. Die genannten Nuten haben die Aufgabe, die Temperatur der überwiegend quer strömenden Flüssigkeit zu ernöhen und das Absaugen der Produkte bei Fasererwärmung zu verbessern, wobei dann die Nuten in den Kanal 9 münden. Die beispielsweise nur im Arbeitsteil A ausgebildeten Quernuten 21 sind aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich.

Bei der Ausführung nach Fig_e 4 sind, wie bereits erwähnt, im Block 2 zwei Schächte 3 nebeneinander angeordnet. Der Block 2 wird wiederum aus zwei Leisten 10, 11 gebildet, wobei sich in jeder von ihnen eine Aussparung für einen Schacht 3 befindet. Die Trennwand zwischen den Schächten 3 bildet eine Einlage 15, welche mit Hilfe von Schrauben 16 und Muttern 17 zwischen den Leisten 10 und 11 eingeklemmt wird, damit ein guter Wärmeübergang zwischen den Leisten 10, 11 der Einlage 15 gewährleistet wird.

Nachdem sich die Muttern 17 außerhalb des Mantels 6 befinden, ist es möglich, ohne jede weitere Demontage die verunreinigte Einlage 16 durch eine reine Einlage zu ersetzen und die Heizflächen der Leisten 10 und 11 beider Schächte 3 durch einen Wandzwischenraum 18 von außen zu reinigen.

- 11 -

409833/0364

Der Wandzwischenraum 18 wird durch zwei wärmeisolierende glatte Bänder 19 gebildet, welche mit Hilfe von Winkeleisen 20 und nicht dargestellten Verbindungsmitteln auf der Innenseite des Mantels 6 befestigt sind.

In der in Fig„ 5 dargestellten weiteren alternativen Ausfuhrung sind im Block 2 zwei Schächte 3 vorgesehen. Zum Unterschied zu der vorhergehenden Lösung nach Fig. 4 wird die Wand zwischen beiden Schächten 3 unmittelbar durch eine der Leisten 10 gebildet, welche in eine zugehörige Formausnehmung 22 der anderen Leiste 11 einfällt und mit dieser durch Schrauben 12 auseinandernehmbar verbunden ist· Zum Zwecke der erleichterten gegenseitigen Einstellung der Leisten und 11 ist die Ausnehmung 22 in der Leiste 11 im Querschnitt keilförmig, weshalb auch die zugehörige Seite der Leiste 10 keilförmig ist. Bei dieser Ausfuhrung ist der Sammelraum B fUr beide Schächte 3 gemeinsam und mit den Arbeitsteilen A der Schächte durch in der Leiste 10 ausgebildete Quernuten 21 verbunden.

Die Leiste 11 kann bei dieser Ausfuhrung fUr mehrere austauschbare Leisten 10 und somit auch fUr mehr als ein Paar der Schächte 3 gemeinsam sein.

Nachdem die Herstellung einer solchen Vorrichtung aus einem StUck Material zu teuer wäre, ist es möglich, die Leiste 11 aus mehreren, mittels Schrauben gegenseitig verbundenen Teilen zusammenzustellen.

Bei allen beschriebenen Ausfuhrungen sind die Heizmittel 4 vorteilhaft in Nuten des Blockes 2 untergebracht, wodurch ein guter Wärmeübergang erzielt wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende:

- 12 -

409833/096Ü

Nach Erwärmung des Schachtes 3 durch das Heizmittel 4 auf Betriebstemperatur wird die Faser 1 bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 3, z. B. mit Hilfe eines Gewichtes oder pneumatisch durch den Eintrittsraum C in den Schacht 3 eingeführt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 und 5 wird die Faser 1 von der Seite durch eine Fuge in den Schacht 3 eingeführt, wobei die Fuge die Aufgabe des Eintrittsrauraes C erfüllt. Nach Einführung in den Schacht 3 verlagert sich die Faser 1 mit Hilfe des Führers 8 oder eines anderen, nicht dargestellten Faserführers in den abgeflachten Arbeitsteil A und beginnt sich mit Hilfe irgendeiner bekannten Vorrichtung abzuziehen. Sofern der Faserführer 8 durch einen zwangläufig angetriebenen Nocken gebildet ist, wird die Faser 1 zugleich auch in Bezug auf die Durchgangsrichtung des Schachtes 3 quer ausgeschwenkt. Sofern das nicht schon während der Erwärmung des Schachtes 3 geschah, beginnt sich die Luft aus dem Schacht 3 mit einer maximalen Geschwindigkeit von 3m/sec an jener Stelle abzusaugen, an der sich die Faser 1 befindet. Diese Geschwindigkeit sichert, daß das beim Durchgang der Innenräume des Schachtes 3 erwärmende Luftteilchen in Richtung zur Faser 1 noch vor einer Berührung mit der Faser 1 eine Temperatur erreicht, welche nahe der Temperatur der Innenräume des Schachtes 3 liegt.

Die Luft wird bei der Ausführung gemäß Fig. 4 und 5 vorwiegend durch den Eintrittsraum C in Form einer Fuge angesaugt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 wird die Luft auf dem unteren und oberen Schachtende im Eintrittsraum C (Fig. 2) des Querprofiles angesaugt. Teilweise wird die Luft bei allen Ausführungen auf dem oberen und unteren Schachtende in das Querprofil des Schachtes 3 angesaugt.

Die den Schacht 3 passierende Faser 1 wird vorwiegend durch die von den Wänden des Schachtes 3 im Konduktionsverfahren abgegebene Wärme in dessen engsten Arbeitsteil A erwärmt. Die Wände werden durch

- 13 -

409833/0964

Heizmittel 4 erwärmt und auf einer Temperatur gehalten, die niedriger als der Schmelzpunkt der zu verarbeitenden Faser ist.

Weiter wird die Faser 1 im Kontaktverfahren erwärmt, wobei die Berührung der Faser 1 mit den Wänden des Schachtes 3, z. B. durch die bereits erwähnte Längsdurchbiegung des Schachtes 3, oder bei Maschinen zur Kräuselung durch Falschdraht und auch eigener Rotation der Faser unterstützt wird.

Weiter wird die Faser im Konvektionsverfahren erwärmt, das durch Längsbewegung der Faser und auch durch Querströmung des Arbeitsmediums hervorgerufen wird· Der Rest an Wärme wird durch Radiation übergeben.

Durch die Strömung der Flüssigkeit im Schacht 3 werden gasförmige Produkte wirksam beseitigt, welche bei Erwärmung der Faser 1 in gleicher Weise wie ein etwaiges Kondensat auf den Wänden des Schachtes 3 im Arbeitsteil A des Querprofiles entstehen. Die Abfuhr der Produkte in den Sammelraum B wird auch durch die .Quernutung des Schachtes gefördert. Ohne eine Strömung im Schacht wäre die Wirkung eines Konduktions-Konvektionsheizkörpers nicht mögliche

Bei der Fasererwärmung und Beseitigung der Produkte ist es gleichgültig, ob die Strömung durch Unter- oder Überdruck im Sammelraum B des Schachtes 3 hervorgerufen wird.

In den erwähnten Ausführungsbeispielen wurde die Luft aus dem Schacht 3 abgesaugt. Es ist aber auch gleichfalls möglich, die Luft aus den Schacht auszublasen, wodurch sich die Konstruktion dieser Vorrichtung nur geringfügig ändert. Die Änderung besteht darin, daß das Arbeitsmedium in den Schacht 3 unter Druck eingebracht wird. Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 und 5 wird die Faser

A09833/0964

näher zum Eintrittsraum C des Schachtes 3 zwecks Luftvorwärmung im Arbeitsteil A des Schachtes 3 untergebracht.

Dieses Verfahren bringt allerdings einen gewissen Nachteil mit sich, welcher darin besteht, daß die durch Ausblasen beseitigten Produkte aus der eine Konduktions-Konvektionserwärmung im Schacht verwendeten Vorrichtung noch aus deren Umgebung mit Hilfe einer weiteren Absaugevorrichtung beseitigt werden müssen, was den Betrieb der ganzen Vorrichtung verteuert.

Die beschriebene Vorrichtung zur Erwärmung einer chemischen Faser im Schacht kan auch für mehrere, gleichzeitig erwärmte oder gekühlte Fasern im Schacht verwendet werden· Es kann aber auch auf die gleiche Faser im Schacht nach Richtungsänderung der Faserbewegung mit Hilfe einer zweckmäßigen, bekannten Führungsvorrichtung mehrmals eingewirkt werden.

- 15 -

409833/0964

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

(Y?) Konduktions-Konvektionsverfahren zur Erwärmung einer sich bewegenden chemischen Faser, insbesondere auf Maschinen zur Kräuselung durch Falschdraht, dadurch gekennzeichv net, daß auf die Faser die Wände eines Schachtes thermisch einwirken, welche maximal 0,6 mm voneinander entfernt sind und zwischen denen sich die Faser befindet und daß gleichzeitig mit der Einwirkung der Wände auf die Faser, um diese herum ein Arbeitsmedium in Querrichtung zur Faser strömt, welches infolge seines Schachtdurchganges in Richtung zur BerUhrungsstelle mit der Faser vorgewärmt wird und deren Geschwindigkeit an der BerUhrungsstelle mit der Faser 3 m/s nicht Übersteigt·

2. Konduktions-Konyektionsverfähren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser im Schacht in Bezug auf die Richtung ihres Durchganges durch den Schacht in eine Schwingbewegung versetzt wird.

3· Konduktions-Konvektionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Arbeitsmediums im Schacht durch Absaugen oder Ausblasen Überwiegend am Ende des Schachtes nahe der Stelle, an der die Faser den Schacht verläßt, hervorgerufen wird.

4. Vorrichtung, welche mit einem Schacht zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Arbeitsteil (A) des Schachtes (3) in dessen Querschnitt, durch

- 16 -

409833/0 964

den eine Faser (1) durchläuft, auf eine Breite im Bereich von 0,1 - 0,6 mm abgeflacht ist, wobei auf einer Seite des erwähnten abgeflachten Arbeitsteiles (A) im Schacht (3) ein Sammelraum (B) vorgesehen ist, in welchen ein Kanal (9) einer Absaug- oder Ausblasvorrichtung mündet und auf der anderen Seite des Schachtquerschnittes ein Eintrittsraum (C) angeordnet ist, der wenigstens am oberen und unteren Ende offen ist.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsteil (A) des Schachtes (3) im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichn e t , daß der Schacht (3) in Richtung des Faserdurchganges in einem Bogen von großem Halbmesse, z. B. 10 m gekrümmt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsraum (C) des Schachtes (3) durch eine Längsfuge gebildet ist, welche entlang der ganzen Vorrichtung verläuft„

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (3) mit Quernuten (21) versehen ist, welche in den Sammelraum (B) münden,

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wände des Schachtes (3) welche sich in dessen Arbeitsteil (A) befinden, auf ihrer Oberfläche mit einer Hartchromschicht (13) versehen ist.

- 17 -

409833/0964

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Leisten (10, 11), welche auseinandernehmbar zu einem Block (2) verbunden sind, mindestens eine Ausnehmung als Schacht (3) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand zwischen zwei Schächten (3) eines Blockes (2) eine Einlage (15) bildet, welche zwischen den Leisten (10, 11) symmetrisch angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand zwischen zwei Schächten (3) eines Blockes (2) eine der Leisten (10) bildet, welche in einer Ausnehmung der anderen Leiste (11) symmetrisch angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (11) zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer herausnehmbarer Leisten (10) dient.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (11) aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die durch Schrauben (12) verbunden sind.

409833/0964

Leerseite