-
-
Vorrichtung an Texturiermaschinen zur gleichmäßigen
-
Aufheizung des durchlaufenden Fadens Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
an Texturiermaschinen zur gleichmäßigen Aufheizung des durchlaufenden Fadens im
wesentlichen durch Konvektion, bestehend aus einem Heizrohr, das in einem Heizrohrmantel
angeordnet ist und einen mindestens dem zwanzigfachen Durchmesser des glatten Fadens
entsprechenden Innendurchmesser hat.
-
Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er in der
DE 33 06 459 A 1 (Bag.IP 1281), die eine Heizeinrichtung insbesondere zur Wärmebehandlung
von Fäden an Kräuselmaschinen betrifft, beschrieben ist.
-
In der dort beschriebenen Heizeinrichtung ist ein als Fadenführungsrohr
bezeichnetes Heizrohr auswechselbar in eine beheizte Rohrhülse bzw. in ein beheiztes
Mantelrohr auswechselbar eingeschoben. Die Auswechselbarkeit des Heizrohres hat
sich als durchaus vorteilhaft erwiesen, um zum einen die Heizeinrichtung gegebenenfalls
mit unterschiedlich ausgebildeten Heizrohren ausstatten zu können und zum anderen
um die Heizrohre zur hin und wieder notwendigen Reinigung ausbauen zu können. Zu
diesem Zweck mußten dann jedoch Teile der Maschine demontiert werden, die das einfache
Herausziehen des Rohres nach oben oder unten aus dem Mantelrohr behinderten. Oder
es mußten aufwendige Konstruktionsmaßnahmen zum Schwenken bzw.
-
Kippen der Heizeinrichtungen vorgesehen werden, um das Austauschen
der Heizrohre zu ermöglichen oder zumindest zu erleichtern.
-
Insbesondere bei Heizeinrichtungen, wie sie in der DE 31 01 925 A
1 beschrieben sind, ist eine leichte Austauschbarkeit der Heizröhrchen erwünscht.
Diese
Heizeinrichtung wird von einem Röhrchen gebildet, dessen Innendurchmesser
größer sein muß als das Zwanzigfache des Durchmessers des durchlaufenden Fadens
in seinem glatten Zustand. Zur Verhinderung von durch die Querbewegung des Fadens
verursachten unerwünchten Wandberührungen, die zu Unregelmäßigkeiten in der Fadenstruktur
führen können, weist das Heizrohr eine oder mehrere über seine Länge verteilte Querschnittsverengungen
auf.
-
Zwar wird die Wandberührung, die bei der Verwendung von im Stand der
Technik bekannten Heizrohren vor allem bei hohen Padengeschwindigkeiten auftritt,
in den verengten Querschnitten nicht gänzlich vermieden. Die Summe der Längen aller
Querschnittsverengungen eines Heizrohres soll jedoch auf höchstens 5% der Heizrohrlänge
beschränkt sein, wobei die möglichen einzelnen Berührungslängen sehr kurz sind,
so daß nachteilige Folgen nicht beobachtet werden konnten. Die Berührung der Heizrohrinnenwand
kann jedoch bei richtiger Anordnung der Engstellen verhindert werden.
-
Zwar konnte durch die Anordnung der Querschnittsverengungen der Kontakt
zwischen Heizrohrinnenwand und Faden praktisch unterbunden werden, als nachteilig
stellte sich jedoch heraus, daß insbesondere die Bereiche der Engstellen zu erhöhter
Verschmutzung neigen, gerade hier aber die Reinigung erschwert ist.
-
Ziel der Erfindung ist es, unter Beibehaltung der durch die Anordnung
der Querschnittsverengungen erzielten Vorteile die Nachteile der bekannten Heizrohrausführung
zu vermeiden und insbesondere die bequeme und gründliche Reinigung der - beispielsweise
durch Präparationsablagerungen - verschmutzten oder gar verstopften Engstellen zu
ermöglichen.
-
Daraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, die Heizrohre derart
auszubilden, daß sie ohne erheblichen
Zeit- und Arbeitsaufwand -
insbesondere zum Zweck der Reinigung - ausgetauscht werden können, ohne daß dazu
aufwendige konstruktive Maßnahmen an der Texturiermaschine notwendig werden.
-
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete erfindungsgemäße
Vorrichtung gelöst.
-
Durch die Zerlegung des Heizrohres in mehrere Teilstücke ist es nun
möglich, das Heizrohr magazinartig in das Mantelrrohr der Heizeinrichtung l'einzufüllenl'.
Die Demontage des Heizrohres ist nach unten leicht durch Schwerkraft und mit Hilfe
eines Stößels oder mittels Preßluft zu bewerkstelligen oder nach oben durch Preßluft
oder mit Hilfe eines Ziehdrahtes ohne sonstige Demontagevorkehrungen durchzuführen.
-
Der Außendurchmesser der Teilstücke ist so gewählt, daß sie sich einerseits
ohne Mühe im Heizrohrmantel verschieben lassen, andererseits jedoch ein guter Wärmeübergang
zwischen dem aus den Teilstücken bestehenden Heizrohr und dem Heizrohrmantel gewährleistet
ist. Vorteilhaft sind die einzelnen Teilstücke des Heizrohres gleich. lang; ihre
jeweilige Länge soll 200 mm bis 350 mm möglichst nicht übersteigen und vorzugsweise
unter 200 mm liegen.
-
Bei den völlig glatten Heizrohren sind Anzahl und Verteilung der Trennebenen
über die Länge des Rohres gesehen allein vom Gesichtspunkt der leichten Montage
und Demontage bestimmt; dahingegen ist es vorteilhaft, bei den vorerwähnten Heizrohren
mit Querschnittsverengungen die Lage der Trennebenen im Hinblick auf die Anordnung
und Verteilung der Querschnittsverengungen festzulegen.
-
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die einzelnen Teilstücke des
Heizrohrs identische Form haben und derart im Heizrohr angeordnet sind, daß die
Querschnitts-
verengungen gleichen Abstand voneinander haben. Dies
ermöglicht einen besonders einfachen Austausch der verschmutzten gegen saubere Teilstücke.
Da die Reihenfolge ohne Bedeutung ist, kann der Austausch erfolgen, indem die sauberen
Teilstücke an einem Ende des Heizrohrmantels in diesen eingeführt und gleichzeitig
die verschmutzten Teilstücke am anderen Ende herausgeschoben werden.
-
Die Trennebenen können - gleiche Abmessungen und Form vorausgesetzt
- an beliebiger Stelle der Teilstücke entlang ihrer Achse liegen. Mögliche Fadenverletzungen
an den Stoßstellen lassen sich ausschließen, indem die nach innen weisenden Kanten
der Stirn- oder Stoßflächen abgeschrägt oder abgerundet sind. Vorteilhaft ist es
dabei, wenn die Trennebenen so gelegt sind, daß die Stoßstellen entweder unmittelbar
vor- oder hinter der jeweiligen Querschnittsverengung liegen; in diesem Fall ist
Wandberührung an den Stirn- oder Stoßflächen selbst bei schlaffem Faden (bei hohen
Uberlieferungsraten) praktisch ausgeschlossen, so daß eine Abschrägung oder Abrundung
unterbleiben kann.
-
Wie zuvor geschildert ist es besonders vorteilhaft, die Trennebenen
des Heizrohres in der unmittelbaren Nähe einer Querschnittsverengung anzuordnen.
Aus fertigungstechnischen Gründen wird die Querschnittsverengung jedoch vorzugsweise
in einem Abstand von weniger als dem 2-fachen Heizrohrdurchmesser, insbesondere
weniger als dem 1-fachen Heizrohrdurchmesser, neben der Trennebene angebracht, so
daß der Querschnitt des Heizrohres im Bereich der Trennebene durch die Verformung
nicht unrund wird.
-
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung der Stoßstellen oder Trennebenen
derart, daß die Teilstücke symmetrisch zu ihrer senkrecht zur Längsachse gelegten
Mittelebene geformt sind, was beispielsweise erreicht wird, indem die Trennung in
die Mitte zwischen zwei benachbarte Querschnitttsverengungen gelegt wird. Eine Verwechslung
der Einschubseite beim Auswechseln der Teilstücke wird damit unmöglich.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung enden
die Teilstücke auf beiden Seiten jeweils mit einer Querschnittsverengung, so daß
beim zusammengesetzten Heizrohr jede der erfindungsgemäßen Engstellen aus zwei dichqaufeinanderfolgenden
ringwulstartigen Verengungen besteht, zwischen denen die Stoß- oder Trennstelle
liegt. Eine Berührung zwischen dem Faden und den Kanten der Trennstelle wird damit
ausgeschlossen.
-
Daneben ergibt sich der Vorteil, daß beim Einschieben der Teilstücke
in den Heizrohrmantel eine sonst mögliche Seitenverwechslung nicht eintreten kann,
da es hier gleichgültig ist, welches Ende zuerst eingeschoben wird.
-
Axialsymmetrische ringwulstartige Querschnittsverengungen haben sich
als bevorzugte Ausbildungsform von Querschnittsverengungen bewährt. Daneben sind
jedoch auch andere Formen von Querschnittsverengungen günstig, solange nur durch
die Art der Querschnittsverengung die Wandberührung des Fadens vermieden wird.
-
Als weitere Ausführungsform haben sich einseitige tangentiale Eindrückungen
bewährt, die in Längsrichtung des Heizrohres gegeneinander winkelversetzt sind und
im wesentlichen auf einer Schraubenlinie liegen. In ihrer Summenwirkung können derartige
in Längsrichtung des Heizrohres winkelversetzte einseitige Eindrückungen den
laufenden
Faden zentrieren und von der Berührung mit der Rohrwand abhalten. Derartige tangentiale
Eindrückungen oder einseitige wulstartige Deformationen des Heizrohres sind kleiner
als der halbe Rohrdurchmesser. Sie haben den Vorteil, daß bei einem durch die Stärke
der Eindrückung bestimmten Fadenabstand von der Rohrinnenwand eine geringere Querschnittsverengung
vorliegt als beiringwulstartigen Eindrückungen, so daß beim Anlegen des Fadens die
durch das Heizrohr gesaugte oder geblasene Luftmenge weniger stark gedrosselt wird.
-
Es ist auch möglich, die Querschnittsverengung als Sicke auszubilden,
die schraubenlinienförmig in einer oder mehreren sich kreuzenden Windungen über
jedes Teilstück des Heizrohres verläuft. Eine derartige Sicke bewirkt ebenfalls
eine Zentrierung des Fadens im Heizrohr und eine Verminderung der Wandreibung.
-
Als vorteilhaft insbesondere für einen problemlosen Austausch der
Teilstücke'hat sich ein Kalibrieren der Bohrung im Heizrohrmantel und der Außendurchmesser
der Teilstücke erwiesen; die gewählte Passung kann dabei etwa zwischen Gleitsitz
und leichtem Preßsitz festgelegt sein.
-
Die Erfindung wird anhand der beigegebenen Zeichnung von Heizrohren
mit Querschnittsverengungen als Beispiel näher erläutert.
-
Es zeigt: Fig. 1 Schema einer Texturiermaschine mit Querschnitt; Fig.
2 Längsschnitt durch eine Heizvorrichtung; Fig. 3) Fig. 4) Ausführungsformen der
Heizrohr-Teilstücke; Fig. 5) Fig. 5a eine modifizierte Ausführung des Heizrohres
gemäß Fig. 5; Fig. 6 Heizrohr-Teilstück mit einseitigen. Eindrückungen; Fig. 6a
bis 6i Querschnitte des Heizrohres gemäß Fig. 6; Fig. 7 Heizrohr-Teilstücke mit
schraubenlinienförmig verlaufender Eindrückung; Fig. 7a Querschnitt des Heizrohres
gemäß Schnitt VIIa-VIIa in Fig. 7.
-
Die Fig. 1 gibt einen stark schematisierten. Querschnitt durch eine
Texturiermaschine wieder. Der Faden 1 kommt von einer Einrichtung, in der ihm eine
Textur, beispielsweise ein Falschdrall, eine durch Blasbehandlung eingebrachte Schlingenbildung,usw.
aufgegeben wurde und tritt von oben nach Durchlaufen eines ersten Lieferwerks 2
in die hier in einem Heizkasten 5 sitzenden Heizvorrichtungen 4 ein, wo er auf die-gewünschte
Temperatur gebracht wird. Ein zweites Lieferwerk 3 sitzt am Ausgang der Heizvorrichtung
4, so daß durch entsprechende Abstimmung der Liefergeschwindigkeiten der beiden
Lieferwerke 2 und 3 die Fadenspannung in der Heizzone beliebig eingestellt werden
kann. Der Faden 1 läuft dann weiter über Umlenkungen 6, wobei er gegebenenfalls
mit einer Präparationswalze 7 in Berührung gebracht werden kann, zu den Aufwicklungen
8.
-
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Heizvorrichtung 4, den engeren
Gegenstand der Erfindung. Sie besteht aus einem äußeren Dampfmantel 9, in welchem
der Heizrohrmantel 10 zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Heizrohrs 11 eingesetzt
ist. Eine Diphylheizung 20 - 23 bekannter Art steht mit dem - gegebenenfalls auch
mit Heißluft zu beaufschlagenden - Dampfmantel 9 in Verbindung.
-
Der Heizrohrmantel 10 nimmt nun das erfindungsgemäß aus ohne feste
Verbindung aneinandergereihten Teilstücken 12 bestehende Heizrohr 11 auf. Diese
Teilstücke 12 sind im Heizrohrmantel 10 verschiebbar, wobei das Spiel so eng wie
möglich zu halten ist, um einen guten Wärmeübergang nicht zu gefährden. Dabei kann
es zweckmäßig sein, Bohrung und Außendurchmesser zueinander passend zu kalibrieren,
wobei Wärmeübergang und Verschiebbarkeit einen Kompromiß nötig machen; Passungen
zwischen einem Gleitsitz und einem leichten, gegebenenfalls auch einem mittleren
Preßsitz haben sich als geeignet erwiesen.
-
Die Länge 19 der vorzugsweise gleichlangen Teilstücke 12 soll auf
maximal 200 mm bis 350 mm beschränkt sein und vorzugsweise unter 200 mm liegen,
zumal sich die letztere Bedingung als zweckmäßig für den Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden
Querschnittsverengungen 14 erwiesen hat. Auch hinsichtlich der Größe des Einlaufbereichs
28 (Abstand zwischen dem ersten Lieferwerk 2 und dem Einlauf 17) und des Auslaufbereichs
29 (Abstand zwischen dem Auslauf stück 18 und dem zweiten Lieferwerk 3), die das
Einsetzen und Entnehmen der Teilstücke 12 ohne Veränderung der Gesamtanordnung gestatten
soll, empfiehlt sich eine Begrenzung der Länge 19 der Teilstücke 12 in der angegebenen
Weise.
-
Die Teilungsebenen bzw. Stoßstellen 15 zwischen aufeinanderfolgenden
Teilstücken 12 stehen senkrecht zur Längsachse des Heizrohrs 11. Sie können - für
alle Teilstücke 12 eines Heizrohrs 11 gleich - an beliebiger Stelle entlang der
Längsachse 16 liegen; im oberen Teil der Fig. 2 verlaufen sie in der Mitte zwischen
zwei Querschnittsverengungen 14, im unteren Teil unmittelbar unterhalb der jeweiligen
Einschnürung 14.
-
In den Fig. 3 und 4 sind diese Teilstückformen noch einmal vergrößert
dargestellt. Im oberen Teil der Fig. 3 ist außerdem die Abschrägung der Innenkanten
an der Stoßstelle 15, die mögliche Fadenschädigungen verhindern soll. Dies ist bei
einer Lage der Trennebene 15, wie in Fig. 4 dargestellt, nicht erforderlich, da
selbst bei sehr schlaffem Faden hier eine Berührung zwischen Faden 1 und den Teilstücken
12 an der Stoßstelle 15 praktisch ausgeschlossen erscheint.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Teilstücke 12 ergibt
sich aus Fig. 5. Die Teilstücke 12 enden hier zu beiden.Seiten in jeweils einer
ringwulstartigen Verengung 14, so daß die Stoßstellen 15 jeweils zwischen zwei dicht
aufeinanderfolgenden Verengungen 14 liegen und dadurch jede Fadenberührung unmöglich
machen.
-
Gemäß einer Modifikation des Heizrohres 11 nach Fig. 5a ist zwischen
den beiden ringwulstförmigen Verengungen 14 der aufeinanderfolgenden Teilstücke
12 jeweils ein kurzer zylindrischer Rohrabschnitt 30 vorgesehen, dessen Länge weniger
als der 2-fache und insbesondere weniger als der 1-fache Rohrdurchmesser ist. Ein
solcher Rohrabschnitt 30 kann auch zwischen Ringwulst 14 und Trennebene 15 in Fig.
4 liegen. Fertigungstechnische Vorteile bei der Herstellung des Ringwulstes und
Stabilitätsgründe sind
hierfür maßgebend. Sowohl bei dieser als
auch bei der Ausführung nach Fig. 3 liegt noch ein weiterer Vorteil darin, daß beim
Austausch der verschmutzten gegen gereinigte Teilstücke 12 Bedienungsfehler nicht
gemacht werden können, da es gleichgültig ist, welches Teilstückende zuerst in den
Heizrohrmantel 10 eingeführt wird.
-
Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel ein Heizrohr 11, bei
dem die Teilstücke einseitige tangentiale oder kreisbogenförmige Eindrückungen 31
haben, die in Längsrichtung des Rohres gesehen gegeneinander winkelversetzt umlaufend
angeordnet sind. Die Verengungen 14 liegen dabei vorzugsweise auf einer Schraubenlinie
und sind so angeordnet, daß die ins Rohrinnere hervorstehenden Deformationen benachbarter
Rohrbereiche in der Projektion einen Zylinder umhüllen, der einen relativ kleinen
Durchmesser hat. Die rund um den Fadenlauf angeordneten Eindrückungen halten ebenfalls
den laufenden Faden von der Rohrwand ab, wobei jedoch die Querschnittsverengung
bei gegebenem Fadenabstand von der Rohrwand wesentlich geringer ist als bei einer
ringwulstartigen Eindrückung 14 nach den Fig. 3 bis 5a.
-
Die Fig. 6a bis 6i zeigen Querschnitte des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 6.
-
Fig. 7 zeigt schließlich ein aus mehreren Teilstücken 12 zusammengesetztes
Heizrohr 11, bei dem die Querschnittsverengung als Sicke 32 ausgebildet ist, die
vom Anfang bis Ende jedes Teilstückes 12 des Heizrohres 11 schraubenlinienförmig
verläuft. Die Teilstücke 12 des Heizrohres 11 sind vorzugsweise gegeneinander winkelversetzt,
um Wärmeverluste zwischen dem Heizrohr 11 und dem Heizrohrmantel 10 infolge einer
Kaminwirkung zu vermeiden. Der Querschnitt des Heizrohres 11 mit Sicke 32 gemäß
Fig. 7 ist in Fig. 7a dargestellt.
-
Wie weiter oben bereits erwähnt, sind die Teilstücke 12 im Heizrohrmantel
10 verschiebbar. Um ein Herausrutschen infolge der unvermeidlichen Maschinenschwingungen
zu verhindern, ist es daher- zweckmäßig, am unteren Ende des Heizrohrmantels eine
Sperre vorzusehen, die beim Wechsel von Teilstücken 12 gelöst wird. Sind-- wie in
Fig. 2 angedeutet -besonders geformte Ein- und Auslaufstücke (17, 18) vorgesehen,
so sind diese vor dem Wechsel zu entfernen; sie erübrigen sich erfahrungsgemäß,
wenn die Teilstücke 1.2 eine Form entsprechend Fig. 5 haben.
-
Auf die detaillierte'Darstellung geteilter glatter Heizrohre in den
Zeichnungen wurde verzichtet, da zu ihrer Herstellung - in Hinblick auf die dargestellten
Heizrohre mit Querschnittsverengungen - sich weitere Informationen erübrigen.
-
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Faden 2 erstes Lieferwerk.
-
3 zweites Lieferwerk 4 Heizvorrichtung 5 Heizkasten 6 Umlenkung,
Umlenkrolle 7 Präparationswalze 8 Aufwicklung 9 Dampfmantel 10 Heizrohrmantel 11
Heizrohr, zusammengesetztes Heizrohr 12 Teilstück 1 3 Heizrohrinnenraum 14 Querschnittsverengung,
ringwulstartige Verengung 15 Stoßstelle, Stirnfläche, Trennebene 16 Heizrohrachse
17 Einlaufstück 18 Auslaufstück 19 Teilstücke 20) 21) Diphylheizung 22) 23) 24 Heizraum
25 Heizrohrinnendurchmesser 26 Durchmesser der Querschnittsverengung 27 Innenkante
28 Einlaufbereich 29 Auslaufbereich 30 zylindrischer Rohrabschnitt 31 tangentiale
Eindrückung 32 Sicke
- Leerseite -