DE3216558C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmebehandlungskanal zum Behandeln von auf dem Textilgebiet verwendeten Fasern oder Fäden, die dicht beieinander bahnförmig durch den horizontal aufgestellten Kanal transportiert sind, bestehend aus einem wärmeisolierten, mit einem Warenein- und -auslauf versehenen Gehäuse, in dem ober- und unterhalb der hindurchlaufenden Warenbahn Erhitzungs­ aggregate angeordnet sind.

Als Stand der Technik ist da zunächst eine Wärmebehandlungs­ vorrichtung zu nennen, die durch die DE 23 41 590 A1 bekannt ist. Auf dem horizontal gespannt gehaltenen Endlosband des Band­ trockners liegt das Textilgut auf und wird vom Behandlungsmedium durchströmt. Dazu ist dem Raum unterhalb des Endlosbandes ein Ventilator zugeordnet, der längs des Behandlungsraumes in einem gesonderten Ventilatorraum gelagert ist und dem oberhalb eben­ falls im Ventilatorraum Heizaggregate zugeordnet sind.

Bei einer anderen Konstruktion wird der Warenbahn das Behand­ lungsmedium sowohl oberhalb als auch unterhalb zugeführt. Das Behandlungsmedium kann dabei entweder durch das Gut geführt und von der anderen Seite der Warenbahn abgesaugt werden oder auch auf der Warenbahn aufprallen, so daß sich ein oberer und ein unterer Luftkreislauf ergibt. Der zur Erzeugung der Luftströmung erforderliche Ventilator kann entweder nur einer Seite der Waren­ bahn oder gleich beiden Seiten zugeordnet sein. Auch hier ist jedem Ventilator eine Heizeinrichtung zugeordnet, die beispielsweise gemäß der DE-OS 23 02 107 als lotrechte Trennwandung zwischen Ventilatorraum und dem in Transportrichtung folgenden Behand­ lungsraum ausgebildet ist.

Bei der Konstruktion nach der DE-OS 19 51 625 wird das auf dem Endlosband liegende Gut alternativ entweder mittels eines unterhalb des Endlosbandes angeordneten Ventilators von oben nach unten durchsaugt oder von unten nach oben durchblasen. Neben dieser wechselseitigen Durchströmung der Warenbahn sind auch sog. Schwebebahntrockner bekannt, bei denen die z. B. gewebte Warenbahn in seitlich horizontal geführten Ketten gehalten und lediglich von unten nach oben belüftet ist. Auch hier sind die Heizaggregate dem Ventilator unmittelbar zugeordnet, um die in unmittelbarer Nähe des Ventilators erhöhte Strömungsenergie beim Durchströmen der Heizeinrichtung optimal nutzen zu können.

Aus der nachveröffentlichten DE 32 05 962 A1 ist letztlich eine Vorrichtung bekannt, mit der insbesondere allein aus Chemiefaserbändern oder einzeln neben­ einander angeordneten Fäden absolut gleichmäßig über die Arbeits­ breite die Behandlungsluft dynamisch zugeführt werden kann. Dazu wird

• a) das zu behandelnde Gut bahnförmig durch den horizontal aufge­ stellten Kanal transportiert,
• b) der Ventilatoransaugstutzen ist der Oberseite des Gutes zuge­ ordnet, während
• c) die Ventilatorabblasöffnungen der Unterseite des Gutes zuge­ ordnet sind, weiterhin erstreckt sich
• d) die Heizeinrichtung parallel unterhalb des Gutes, also im Behandlungsraum, über die ganze Länge und Breite des Behand­ lungskanals,
• e) unter und/oder oberhalb der Heizeinrichtung ist eine Siebwand als Staudecke angeordnet und
• f) die Randbereiche der Heizeinrichtung sind gegenüber dem Gehäuse luftundurchlässig abgedichtet.

Diese Vorrichtung dient speziell sehr vorteilhaft zur Behandlung von horizontal gespannt gehaltenen Fäden oder Fasern. Es ist also kein Endlosband oder keine Kette vorgesehen, die das Gut durch den Kanal führen, sondern die Fäden sind lediglich gespannt zwischen vor- und nachgeordneten Halteeinrichtungen, wie Streck­ werken, gehalten und werden dabei von der erhitzten Luft um­ spült.

Neben diesen luftdynamischen Konvektionstrocknern sind noch sog. Infrarot-Kanäle bekannt, bei denen die Strahlungswärme durch unter- und oberhalb der hindurchgeführten Warenbahn angeordnete Infrarotstrahler elektrisch erzeugt wird. Der Vorteil dieser Infra­ rotstrahler ist ihre gute Regelbarkeit und die stets gewährleistete gleichmäßige Aufheizung der Strahler über ihre Länge. Nachteilig ist jedoch ihre bedingungsgemäß notwendige Anordnung mit Abstand voneinander, so daß über die ganze Fläche des Kanals eine gleich­ mäßige Aufheizung der Wegstrecke der Warenbahn nicht möglich ist.

Ausgehend von einem Wärmebehandlungskanal anfangs genannter Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen solchen zu finden, bei dem die zur Erhitzung der hindurchgeführten Fäden notwendige Energie zwar elektrisch erzeugt wird, jedoch über die Länge und Breite des Kanals eine exakt gleichmäßig verteilte Strahlung erzielbar ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß über die Länge und Breite des Erhitzungskanals eine Vielzahl von einzelnen, elektrisch beheizten, ebenen NE-Metallgußplatten dicht neben- und aneinander angeordnet ist. Der Vorteil dieser Metallguß­ platten besteht in einer gleichmäßigen Wärmeabgabe über ihre ganze Strahlungsfläche. Zur Beheizung erstreckt sich durch jede der Platten ein metallummantelter Rohrheizkörper, in dem eine Heizspirale in einer hochverdichteten Isolierung gehalten ist. Während des Gießverfah­ rens der Metallgußplatte wird eine feste metallische Bindung vom Heizkörper zum Material der Platte hergestellt, die entweder aus einer Aluminium- oder aus einer Messinglegierung besteht. Aufgrund einer hohen Wärmeleitfähigkeit der hier verwendeten Legierungen wird die durch die elektrische Energie in dem Rohrheizkörper er­ zeugte Wärme gleichmäßig über die ganze Fläche der Metallgußplatte verteilt, so daß nicht nur im Bereich des Rohrheizkörpers, sondern über die ganze Fläche der Metallgußplatte eine Wärmeabgabe zum zu behandelnden Gut gewährleistet ist. Wenn auch der Kanal aus einer Vielzahl, beispielsweise 80, dieser Heizkörper gebildet sein muß, so ist dennoch die Wärmeabgabe über die ganze Fläche des Kanals gleichmäßig, wenn deren Anordnung stets dicht aneinander ist.

Voraussetzung für eine stets gleiche Wärmestrahlung ist also die unmittelbare Nebeneinander-Anordnung der Metallgußplatten in Längs- und Querrichtung des Kanals. Mit Vorteil sollten deshalb die ein­ zelnen Metallgußplatten stets ohne Luftspalt, einen einheitlichen Mantel bildend, über die ganze Fläche des Kanals angeordnet sein. Dies ist aufgrund der beim Aufheizen und Abkühlen erfolgenden Wär­ medehnung der Metallgußplatten jedoch nur dann möglich, wenn sie fest miteinander verbunden, ggf. verschraubt sind. Es ist auch mög­ lich, die Metallgußplatten jeweils einzeln, der Wärmeausdehnung wegen, verschiebbar im Gehäuse aufzuhängen, bzw. abzustützen, jedoch würde dies auf die Dauer der Nutzung des Kanals die gewünschte Strahlungs­ dichte nicht gewährleisten. Dabei ist zu bedenken, daß die einzel­ nen Metallgußplatten zwar beim Ausdehnen dicht beieinander bleiben und dabei sich die Maßvergrößerungen bis zum Ende des Kanals addie­ ren würden, jedoch würde jede Metallgußplatte beim Abkühlen des Kanals an ihrer aufgeheizten Stelle verbleiben, es würden sich größere oder kleinere Luftspalte bilden, so daß bei der Wiederver­ wendung des Kanals keine gleichmäßige Wärmeverteilung mehr gewähr­ leistet ist.

Wenn kein Luftspalt zwischen den einzelnen Metallgußplatten vor­ handen sein soll, ist es zweckmäßig, diese in Längs- und Quer­ richtung fluchtend hintereinander anzuordnen und je vier Metall­ gußplatten an den sich berührenden Ecken durch eine Platte aus gleichem Werkstoff miteinander zu verschrauben.

Bei der Konstruktion dieser jetzt aus einer Vielzahl fest miteinan­ der verbundenen Platten bestehenden einheitlichen Decken- oder Bodenplatte ist die gesamte Wärmedehnung zu berücksichtigen. Es ist zweckmäßig, die einzelnen Metallgußplatten rundum an den vier Rändern mit Abstand von der Strahlungsfläche mit einer Nut zu ver­ sehen, in die eine die beiden jeweils benachbarten Metallgußplat­ ten haltende Feder eingreift. Diese Feder sollte sich über die ganze Breite in Querrichtung des Kanals durchgehend erstrecken, damit not­ falls leicht einzelne defekte Platten ausgetauscht werden können. In Längsrichtung des Kanals sind dann die Federn in Höhe der Quer­ federn zu unterbrechen. Zur Befestigung der Metallgußplatten an der Decke bzw. am Boden des Kanals ist es vorteilhaft, wenn nicht die einfache Metallgußplatte, sondern lediglich die die Metallguß­ platten verbindenden Federn an der Decke bzw. im Boden verschiebbar im kalt bleibenden, gegenüber den Metallgußplatten wärmeisolierten Gehäuse gehalten sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Ansprüchen 2 bis 9 entnommen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 im Aufriß einen Schnitt längs durch den Wärmebehand­ lungskanal,

Fig. 2 im Aufriß einen Schnitt quer durch den Wärmebehandlungs­ kanal nach Fig. 1,

Fig. 3 im Grundriß einen Schnitt durch den Wärmebehandlungs­ kanal in Höhe der Warenführungsbahn und

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung ein Detail aus Fig. 2.

Der Wärmebehandlungskanal besteht aus einem wärmeisolierten Gehäuse 1, dessen Wareneinlauf 2 in der Zeichnung dargestellt ist. Ober- und unterhalb der Warenbahnführungsebene, die in der Zeichnung in Höhe des Pfeiles 3 anzunehmen ist, sind eine Vielzahl von einzeln be­ heizten Strahlungsheizkörpern 4 dicht hinter- und nebeneinander angeordnet. Die Strahlungsheizkörper 4 sind aus einer Nichteisen­ legierung gegossen und werden elektrisch durch einen eingegosse­ nen, einzeln regelbaren Rohrheizkörper 5 gleichmäßig über die Strahlungsfläche 4 erhitzt. An den Stirnflächen der vier herum­ laufenden Kanten weisen die Heizkörper 4 mit Abstand von der Strahlungsfläche 6 eine Nut 7 auf. In die Nut 7 ist jeweils eine Feder 8 geschoben, die auf ihrer anderen Längsseite den benachbar­ ten Heizkörper 4 trägt. Die Heizkörper 4 sind also an allen vier Kanten mit dem jeweiligen benachbarten Heizkörper 4 durch eine solche Nut-Federverbindung verschiebbar miteinander verbunden. Dabei ist in Richtung der Warenbahn kein Spalt vorhanden, so daß die Strahlungsfläche durchgehend ist. In Richtung entgegengesetzt zur Strahlungsfläche 6 sind die Heizkörper 4 nach Fig. 4 ober­ halb der Nut 7 beschnitten, damit - wie später erläutert - eine Befestigung der Federn 8 am Gehäuse 1 des Wärmebehandlungskanals ermöglicht ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegen die Heizplatten 4 in Längs- und auch Querrichtung fluchtend hintereinander. Eine versetzte Anordnung ist in Anbetracht der spaltfreien Anordnung nicht nötig. Je vier der sich in einem Punkt berührenden Heizplatten 4 sind durch eine aus gleichem Werkstoff hergestellte Verbindungslasche 9 miteinander verschraubt. Durch diese feste Verbindung der Heiz­ körper 4 entsteht aus der Vielzahl der Heizkörper 4 eine einheit­ liche Strahlungsdecke, die sich insgesamt, vorzugsweise von der Mitte aus, zu den Rändern und zum Ein- bzw. Auslauf in den Abma­ ßen beim Aufheizen und Abkühlen ausdehnt bzw. zusammenzieht. Es können also keine Luftspalte zwischen den einzelnen Heizplatten 4 entstehen, die bei der unbedingt gleichmäßigen Strahlung über die ganze Fläche des Kanals hinderlich wären.

Aus Fig. 4 geht im einzelnen die Schraubverbindung und die Be­ festigung der Metallgußplatten 4 mit der diese tragenden Gehäuse­ wandung 1 hervor. Die in die benachbarten Heizkörper geschobene Feder 8 weist bei den quer durch den Wärmebehandlungskanal sich erstreckenden Federn (Fig. 3) einzelne Löcher auf, durch die die Schrauben 10 geschoben und mit der Gehäusewandung 1 verschraubt sind. Die Metallgußplatten und die Verbindungslasche 9 von je vier Platten 4 sind aus demselben Werkstoff gebildet, so daß hier eine relative Wärmeausdehnung nicht gegeben ist. Die Wandung des Gehäuses dagegen ist aus einem Eisenmetall hergestellt, so daß gegenüber dieser eine Verschiebung der Metallgußplatten 4 mög­ lich gemacht sein muß. Dazu sind in der Gehäusewandung 1 Längs­ nuten 11 vorgesehen, durch die sich die Schrauben 10 erstrecken und sich somit gegenüber der Gehäusewandung 1 während des Betrie­ bes beliebig verschieben können. Die Wärmeausdehnung der Vielzahl der Metallgußheizkörper wird sich etwa diagonal durch den Wärme­ behandlungskanal ergeben. Entsprechend sind die Längslöcher 11 auszubilden. Im Bereich der rundum laufenden Gehäusewandungen sind die Metallgußkörper ebenfalls durch eine Nut-Federverbindung 12 gehalten, jedoch ist dort die notwendige Relativverschiebung durch eine entsprechend tiefe Ausbildung der Nuten möglich.

Claims (9)

1. Wärmebehandlungskanal zum Behandeln von auf dem Textilgebiet verwendeten Fasern oder Fäden, die dicht beieinander bahn­ förmig durch den horizontal aufgestellten Kanal transportiert sind, bestehend aus einem wärmeisolierten, mit einem Warenein- und -auslauf versehenen Gehäuse, in dem ober- und unterhalb der hindurchlaufenden Warenbahn Erhitzungsaggregate angeord­ net sind, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge und Breite des Erhitzungskanals (3) eine Vielzahl von einzeln elektrisch beheizten, ebenen NE-Metallgußplatten (4) dicht neben und aneinander angeordnet ist.

2. Kanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein­ zelnen Metallguß-Platten (4) stets ohne Luftspalt einen ein­ heitlichen Mantel bildend über die ganze Fläche des Kanals angeordnet sind.

3. Kanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallguß-Platten (4) fest miteinander verschraubt sind.

4. Kanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall­ guß-Platten (4) in Längs- und Querrichtung fluchtend hinter­ einander angeordnet und je vier an den sich berührenden Ecken durch eine Platte (9) aus gleichem Werkstoff miteinander ver­ schraubt sind.

5. Kanal nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallguß-Platten (4) an den vier Rändern mit Abstand von der Strahlungsfläche (6) eine Nut (7) aufweisen.

6. Kanal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die jeweilige Nut (7) eine die beiden benachbarten Metallguß- Platten (4) haltende Feder (8) eingreift.

7. Kanal nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung verlaufende Feder (8) sich über die ganze Breite des Kanals erstreckt.

8. Kanal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung verlaufende Feder (8) jeweils in Höhe der Querfeder (8) unterbrochen ist.

9. Kanal nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung verlaufende Feder (8) in der Decke bzw. im Boden (1) des Wärmebehandlungskanals verschiebbar gehalten ist.