DE3802112A1

DE3802112A1 - Falschzwirnkraeuselvorrichtung

Info

Publication number: DE3802112A1
Application number: DE19883802112
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dammann
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1988-08-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Falschzwirnkräuselvorrichtung mit einer Lieferspule, einer Heizvorrichtung, einer Kühlstrecke, einem zweiten Lieferwerk, ggf. einem zweiten Heizer und einem dritten Lieferwerk, sowie einer Aufwicklung.

Falschzwirnkräuselvorrichtungen moderner Art zum Texturieren synthetischer Fäden arbeiten üblicherweise mit beträchtlichen Fadengeschwindigkeiten, die nach oben wesentlich durch die rel. begrenzten Möglichkeiten zur schnellen Aufheizung des Fadens auf die benötigte Fixiertemperatur beschränkt sind. Heizerlängen von bis zu 2 m und mehr sind erforderlich, um bei Verwendung der meist üblichen Kontaktheizkörper die für die ausreichende Aufheizung notwendige Verweilzeit des Fadens in der Heizzone zu gewährleisten. Dies hat zum Teil zu unge wöhnlichen baulichen Maßnahmen zum Unterbringen der langen Heizer geführt, wobei zu berücksichtigen ist, daß die ebenfalls bekannten rohrförmigen Heizer wegen ihres geringe ren Wirkungsgrades noch länger bauen würden. Die ebenfalls vorgeschlagenen mit Sattdampf betriebenen Heizer sind insbesondere wegen der bei den erforderlichen Temperaturen benötigten Dampfdrücke sehr aufwendig, störanfällig und im Betrieb zu teuer.

Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur intensiveren und daher während einer kürzeren Verweilzeit möglichen Aufheizung des Fadens auf die erforder liche Temperatur aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird erfindungs gemäß durch eine Falschzwirnkräuselvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß die Heizvorrichtung einen vorzugsweise im wesentlichen senkrecht angeordneten, vom Faden aufsteigend durchlaufenen rohrartigen, mindestens am unteren Ende bis auf einen Fadendurchlaß verschlossenen beheizbaren Behälter (im weiteren Rohrkörper) enthält, der Einrichtungen zum Führen des Fadens etwa in seiner Längsachse aufweist und mit einem vorzugsweise feinkörnigen, rieselfähigen Gut mindestens teilweise gefüllt ist. Die rieselfähige Füllung kann Sand oder ein anderes granuliertes Mineral sein oder kann bei spielsweise aus Glas-, Metall- oder genügend temperaturbe ständigen Kunststoffkugeln bestehen. Vorteilhaft sind dabei möglichst kleine Abmessungen der einzelnen Körner, wobei jedoch bevorzugt eine Mindestkorngröße von 0,3 bzw. 0,5 mm Durchmesser eingehalten werden sollte. Abhängig von der Stärke und dem Material der behandelten Fäden kann die Korngröße in einem ziemlich breiten Bereich, beispielsweise bis zu ca. 8 mm Durchmesser, gewählt werden, jedoch wird eine maximale Korngröße von etwa 3 bis 5 mm und insbesondere von höchstens 1,5 mm bevorzugt.

Der mit hoher Geschwindigkeit entgegen der Schwerkraftwirkung von unten nach oben durch die rieselfähige Füllung des Rohrkörpers bzw. der einzelnen Kammern gezogene Faden bewirkt eine Lockerung und in einem gewissen Umfang auch eine Umwälzung der Füllung und begünstigt so den Wärmetransport zum Faden. Da dieser von dem Rieselgut eingeschlossen ist, ist der Wärmeübergang sehr intensiv und die Aufheizung gleichmäßig. Zur Erleichterung der Umwälzung der Füllung(en) ist der Rohrkörper bzw. sind die diesen aufbauenden Kammern nicht ganz gefüllt, wobei aber eine Mindestfüllung von ca. 25% bis 30% vorhanden sein sollte. Andererseits sollte sie maximal 90% bis 95% nicht übersteigen. Beeinflußt wird die günstigste Füllhöhe z. B. durch die gewählte Korngröße und auch durch Fadenstärke und Fadenmaterial sowie die Faden geschwindigkeit.

Zur Erleichterung des Fadeneinfädelns ist vorteilhaft ein über die ganze Länge des Rohrkörpers reichender Einfädel schlitz vorgesehen. Bevorzugt liegt seine Breite unter der kleinsten verwendeten Korngröße der Füllung. Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß bevorzugt für die rieselfähige Füllung ein Material Verwendung finden soll, das ein mög lichst niedriges spezifisches Gewicht hat und sich insbeson dere gegenüber dem Fadenmaterial bis zu Temperaturen von mindestens 300°C inert verhält.

Für die Aufheizung des rohrförmigen Behälters stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. So kann dieser selbst ähnlich den Kontaktheizflächen als Heizwiderstand in einem Stromkreis liegen oder auch von einer beispielsweise in einer kerami schen Bettung um den Rohrkörper gewickelten Widerstandshei zung umgeben sein. Ebenso kann - der vorhergehend beschriebe nen Widerstandsheizung ähnlich - der Rohrkörper von einer Induktionsspule eingehüllt sein, wobei sich hier die Möglich keit ergibt, allein den rohrförmigen Behälter oder bei Verwendung einer metallischen Füllung Rohrkörper und Füllung bzw. bei Verwendung eines nichtleitenden Materials für den Rohrkörper, die Füllung allein induktiv aufzuheizen. Eine weitere Möglichkeit ist die indirekte Diphylbeheizung, wozu der rohrförmige Behälter - vorzugsweise in seiner gesamten Länge - in ein Heizergehäuse eingesetzt ist, das eine parallel zum rohrförmigen Behälter verlaufende, mit Diphyl dampf beaufschlagte Bohrung aufweist. Das Heizergehäuse ist aus gut wärmeleitendem Material und vorzugsweise aus Metall. Statt eines Rohrkörpers können dabei auch zwei oder mehr Rohrkörper parallel zueinander und in vorzugsweise gleicher Entfernung von der Diphyldampf führenden Bohrung entfernt vorgesehen sein.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 Schema einer Falschzwirnkräuselvorrichtung mit zwei Heizeinrichtungen und drei Lieferwerken;

Fig. 2 Längsschnitt durch den Rohrkörper;

Fig. 3 Querschnitt durch eine Heizeinrichtung mit Diphylbeheizung und einem erfindungsgemäßen Rohrkörper;

Fig. 4 Querschnitt wie in Fig. 3, mit zwei Rohrkör pern;

Fig. 5 Längsschnitt durch einen von einer Wider standsheizung bzw. einer Induktionsspule umgebenen erfindungsgemäßen Rohrkörper.

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau einer Falschzwirnkräu selvorrichtung zur Erzeugung eines texturierten Fadens mit einer Lieferspule 1, von der der Faden 2 abgezogen wird, einem Ballonfadenführer 5, einem ersten Lieferwerk 3, der ersten Heizeinrichtung 4, einer Umlenkung 6, der Kühlschiene 7, dem Falschdraller 9 mit der Fadenführung 8, dem zweiten Lieferwerk 10, der zweiten Heizeinrichtung 11, dem dritten Lieferwerk 12, einer Umlenkung 13 und der Aufwicklung mit der Treibwalze 14 und der Aufwickelspule 15 wiedergegeben. Dabei ist hier als erster Heizer die erfindungsgemäße Heizeinrich tung 4 vorgesehen, diese kann jedoch auch als zweiter Heizer 11 dienen.

Das Kernstück der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ist der beheizbare rohrförmige Behälter oder Rohrkörper 22. Zwar kann der Rohrkörper 22 als gerades Rohr mit einem Boden 26 und einem Deckel 25, beide mit einer Bohrung 30 als Fadendurchlaß und zugleich Zentrierung, vorgesehen sein, das zu einem Teil mit einem rieselfähigen Gut 31 gefüllt ist. Bevorzugt ist der Rohrkörper 22 jedoch aus etwa gleichartigen Abschnitten 23 und beispielsweise einem mit Deckel 25 versehenen oberen Abschlußabschnitt 24 zusammengesetzt. Die Abschnitte sind alle mit Boden 26 und ohne Abstand aufeinandergesetzt. Sie bilden einzelne Kammern 32, die jeweils zum Teil mit dem rieselfähigen Gut 31 gefüllt sind. Wie durch den Richtungs pfeil 33 angedeutet durchläuft der Faden 2 den Rohrkörper 22 von unten nach oben. Dabei nimmt er auf seiner Bahn durch die Füllung 31 ständig Partikel mit nach oben, denen andere nachrutschen, so daß ein ständiges Umsetzen der Kammerfüllun gen mit der Folge einer weitgehend angeglichenen Temperatur stattfindet.

Die Zuführung der Wärme kann auf verschiedenen Wegen erfol gen. In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform mit Diphylbeheizung dargestellt. Beide Figuren unterscheiden sich dadurch, daß in der Heizeinrichtung 4 der Fig. 3 ein, in der Heizeinrichtung 4 der Fig. 4 zwei Rohrkörper 22 vorgesehen sind. Jeder Rohrkörper 22 ist in eine genau passende Bohrung eines Heizergehäuses 18 eingesetzt. Besteht der einzelne Rohrkörper 22 aus mehreren Rohrabschnitten 23, 24, so sind diese ohne Zwischenraum aufeinandergesetzt. Im Heizergehäuse 18 ist ferner eine Bohrung 19 vorgesehen, die parallel zum Rohrkörper 22 verläuft. Diese Bohrung 19 ist mit einem Diphyldampferzeuger verbunden und dadurch beheizt. Das Heizergehäuse 18 ist als Wärmeleitkörper ausgebildet und beispielsweise ein Metallkörper, der Abstand zwischen der Bohrung 19 und dem Rohrkörper 22 ist rel. klein.

Jeder Rohrkörper 22 ist mit einem über seine gesamte Länge reichenden Einfädelschlitz 17 versehen und so in das Hei zergehäuse 18 eingesetzt, daß der Einfädelschlitz 17 mit einer von der benachbarten Außenfläche des Heizergehäuses 18 ausgehenden und bis zur den Rohrkörper 22 aufnehmenden Bohrung reichenden Aussparung 27 übereinstimmt. Das Heizer gehäuse 18 ist von einem Isoliermantel 20 umgeben, der mit einem hitzebeständigen Isoliermaterial (Isolierung 21) ausgefüllt ist. Im Bereich des Einfädelschlitzes 17 setzt sich die Aussparung 27 im Isoliermantel fort; diese ist zum Wärmeschutz durch einen beispielsweise um ein Scharnier 28 zum Öffnen schwenkbaren Deckel 29 abgedeckt.

In Fig. 4 sind zwei Rohrkörper 22.1 und 22.2 nebeneinander im Heizergehäuse 18 eingesetzt. Der Wärmeschutzdeckel 29 weist dementsprechend größere Abmessungen auf und überdeckt die beiden benachbarten Aussparungen 27 im Heizergehäuse. Die Fig. 5 zeigt weitere Möglichkeiten zur zweckmäßigen Beheizung des das rieselfähige Gut 31 enthaltenden Rohrkör pers 22 auf. Letzterer ist in eine Bettung 34 eingehüllt, in die ein Heizwiderstand 16 eingebettet ist. Er ist über nicht dargestellte Anschlußleitungen in bekannter Weise mit einer Stromversorgung und einer Temperatursteuerung oder -regelung verbunden. Eingehüllt ist die Heizung 16, 34 von einer mit einem Isoliermantel 20 abgedeckten Isolierung 21. Auch hier ist im Rohrkörper 22 ein über dessen Länge reichender Einfädelschlitz 17 und in der Isolierung 21 eine Aussparung 27 vorgesehen, die durch einen aufklappbaren Deckel entspre chend der Darstellung in den Fig. 3 und 4 abgedeckt ist.

In die Bettung 34 kann statt des Heizwiderstands 16 eine Induktionsspule zur induktiven Beheizung des Rohrkörpers 22 oder/und des rieselfähigen Gutes 31 vorgesehen sein. Dabei ergibt sich eine besonders gleichmäßige und intensive Erwärmung, wenn die Füllung aus einem elektrisch leitfähigen Granulat besteht.

Der erfindungsgemäße, wenigstens teilweise mit einem riesel fähigen Gut 31 gefüllte Rohrkörper 22 ist zur intensiven Aufheizung eines Fadens 2 hervorragend geeignet und führt insbesondere in der Regel zu verkürzten Heizerlängen oder gibt die Möglichkeit zur Erhöhung der Fadengeschwindigkeiten über das bisher mögliche hinaus.

Bezugszeichenaufstellung 1 Spule, Vorlagespule
2 Faden
3 erstes Lieferwerk
4 Heizung, Heizeinrichtung
5 Fadenführer
6 Umlenkrolle
7 Kühlschiene
8 Umlenkrolle
9 Falschdraller
10 zweites Lieferwerk
11 zweiter Heizer
12 drittes Lieferwerk
13 Umlenkung
14 Treibwalze
15 Aufwickelspule
16 Heizwiderstand
17 Einfädelschlitz
18 Heizergehäuse
19 Diphylheizung
20 Isoliermantel
21 Isolierung
22 rohrartiger Behälter, Rohrkörper
23 Abschnitt, Rohrabschnitt
24 Abschlußabschnitt
25 Deckel
26 Boden
27 Aussparung
28 Scharnier
29 Deckel
30 Fadendurchlaß
31 Füllung, rieselfähiges Gut
32 Kammer
33 Fadenlaufrichtung
34 Bettung

Claims

1. Falschzwirnkräuselvorrichtung mit einer Lieferspule, einem ersten Lieferwerk, einer Heizvorrichtung, einer Kühlstrecke, einem zweiten Lieferwerk, ggf. einem zweiten Heizer und einem dritten Lieferwerk, sowie einer Aufwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (4) einen vorzugsweise im wesent lichen senkrecht angeordneten, vom Faden (2) ansteigend durchlaufenen rohrartigen, am unteren Ende bis auf einen Fadendurchlaß (30) verschlossenen beheizbaren Behälter (Rohrkörper 22) enthält, der Einrichtungen (26) zum Führen des Fadens (2) etwa in seiner (22) Längsachse aufweist und mit einem vorzugsweise feinkörnigen rieselfähigen Gut (31) mindestens teilweise gefüllt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rieselfähige Füllung (31) des rohrartigen Behälters (22) aus Sand oder einem anderen granulierten Mineral besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rieselfähige Füllung (31) des rohrartigen Behälters (22) aus dünnen Glaskugeln besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rieselfähige Füllung (31) des rohrartigen Behälters (22) aus dünnen Metallkugeln besteht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rieselfähige Füllung eine Korngröße von mindestens 0,3 mm Durchmesser aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rieselfähige Füllung (31) eine Korngröße von mindestens 0,5 mm Durchmesser aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des rieselfähigen Gutes (31) zwischen 0,3 mm und 3 mm und vorzugsweise zwischen ca. 0,5 mm und ca. 1,5 mm festgelegt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des rieselfähigen Gutes (31) zwischen 0,5 mm und 5 mm und vorzugsweise zwischen ca. 1 mm und ca. 3 mm festgelegt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die rieselfähige Füllung (31) enthaltende rohrartige Behälter (22) selbst als Heizwiderstand ausgebildet oder von einem Heizwiderstand (16) eingehüllt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die rieselfähige Füllung (31) enthaltende rohrartige Behälter (22) induktiv beheizt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Metall bestehende rieselfähige Füllung (31) des rohrartigen Behälters (22) induktiv beheizt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Heizergehäuse (18) parallel zu dem rohrartigen Behälter (22) und im wesentlichen über dessen Länge reichend eine rohrförmige Diphylheizung (19) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Behälter (22) in zwei oder mehr im wesentlichen gleichartige Kammern (32) aufgeteilt ist und vorzugsweise aus einer entsprechenden Anzahl ohne Abstand aufeinandergesetzter Abschnitte (23) besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kammern (32) zu mindestens 25 bis 30% und höchstens zu ca. 90 bis 95% mit rieselfähigem Gut (31) gefüllt sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Körper (22) einen über seine ganze Länge reichenden Einfädelschlitz (17) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Einfädelschlitzes (17) kleiner ist als die kleinste Korngröße der rieselfähigen Füllung (31).

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das für die rieselfähige Füllung (31) verwendete Material gegenüber dem Fadenmaterial mindestens bis zu Temperaturen von ca. 300°C inert ist.