DE4224118A1

DE4224118A1 - Moving yarn cooler - has wear resistant profiled rail embedded in a body of good thermal conductivity

Info

Publication number: DE4224118A1
Application number: DE19924224118
Authority: DE
Inventors: Siegfried Morhenne
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1993-01-28

Abstract

The cooling assembly for the moving yarn in a false twister, with a longitudinal curved running rail of a material protected against wear, has the rail firmly embedded in a cooling body of good thermal conductivity. The running rail is a longitudinal U profile with its edges bonded to the parallel edges of the shrouding rail to form a hollow zone between them. The hollow zone is filled with a thermal conductive powder and both ends are sealed. The running rail and the shrouding rail are curved outwards longitudinally. The base of the running rail forms a wide and flat surface, with a small radius between it and the side walls. ADVANTAGE - The cooling rail applies an effective cooling action on the yarn, with low wear

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a cooling device according to the Oberbe handle of claim 1.

Derartige Kühlvorrichtungen sind allgemein bekannt. Vielfach besteht mindestens die mit dem Faden in Berührung kommende Laufschiene aus Stahl, wobei zur Verbesserung der Abriebfe stigkeit die mit dem Faden in Berührung kommende Lauffläche oft oberflächengehärtet ist (Oberflächennitrierung). Zur Ge währleistung ausreichender Biegefestigkeit ist mit der im Querschnitt meist U-förmigen, die Lauffläche für den Faden bildenden Laufschiene häufig eine weitere Profilschiene derart verbunden, daß sie zusammen eine Kühlvorrichtung in Form eines Hohlprofils bilden.Such cooling devices are generally known. Often there is at least the one that comes into contact with the thread Steel track, being used to improve abrasion the tread that comes into contact with the thread is often surface hardened (surface nitriding). To Ge Ensuring sufficient flexural strength is with the in Cross section mostly U-shaped, the tread for the thread forming track often another profile rail connected such that they put together a cooling device in Form the shape of a hollow profile.

Die Wärmeleitwerte von Stahl liegen deutlich niedriger als die von Aluminium oder Kupfer, weshalb versucht wurde, die Laufschienen aus Stahl durch solche aus Aluminium zu erset zen, wobei die Oberfläche zur Verbesserung der Verschleiß eigenschaften mit einer Hartcoatierung versehen wurde. Zwar ergaben sich so verbesserte Wärmeleitwerte, was kürzere Kühlstrecken ermöglichte, der durch die Beschichtung erziel te Verschleißschutz erwies sich jedoch als zu gering. Daher mußte nach dem Stand der Technik zwischen der Stahllauf schiene mit ausreichendem Verschleißwiderstand, jedoch verbesserungsbedürftiger Wärmeleitfähigkeit oder der Alumi niumlaufschiene mit verbesserter Wärmeleitfähigkeit bei unzureichendem Verschleißwiderstand entschieden werden. Beide Möglichkeiten sind mit Nachteilen behaftet.The thermal conductivity values of steel are significantly lower than that of aluminum or copper, which is why the Steel rails to be replaced by aluminum rails zen, the surface to improve wear properties were provided with a hard coating. Though this resulted in improved thermal conductivity values, which were shorter Cooling sections made possible by the coating However, wear protection proved to be too low. Therefore according to the state of the art between the steel barrel rail with sufficient wear resistance, however thermal conductivity in need of improvement or the aluminum nium track with improved thermal conductivity insufficient wear resistance can be decided. Both options have disadvantages.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühl vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei ausreichendem Verschleißwiderstand auch eine zufriedenstellende Wärmeleit fähigkeit aufweist. Die Aufgabe wird bei einer gattungs gemäßen Kühlvorrichtung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.The invention is therefore based on the object of cooling to provide the device, if sufficient Wear resistance also a satisfactory thermal conductivity has ability. The task is in a genus appropriate cooling device by the characterizing part of the claim 1 solved.

Die Kühlvorrichtung ist in Längsrichtung derart gekrümmt, daß der Grund der Laufschiene nach außen weist und - im Querschnitt gesehen - senkrecht zum Krümmungsradius ver läuft. Dadurch, daß die Laufschiene aus Stahl besteht, ist ein erhöhter Verschleißwiderstand gewährleistet, während der gut wärmeleitende Kühlkörper für eine schnelle Wärmeabfuhr sorgt.The cooling device is curved in the longitudinal direction in such a way that the bottom of the track points outwards and - in Cross section seen - perpendicular to the radius of curvature ver running. Because the track is made of steel ensures increased wear resistance during the good heat-conducting heat sink for quick heat dissipation worries.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung bildet der als Fadenführung dienende Laufgrund der aus einem U-Profil bestehenden Laufschiene als Teil der Kühlvorrichtung die Kühlfläche. Diese kann - im Querschnitt gesehen - eine rel. breite ebene Fläche sein, die mit kleinem Radius in steil ansteigende Seitenwände übergeht. Es ist jedoch auch mög lich, ein V-Profil mit gerundetem Boden zu benutzen. Die Ränder der Laufschiene sind mit den Rändern einer ebenfalls U-förmigen, den Laufgrund der Laufschiene mit Abstand umhül lenden Hüllschiene derart verbunden, daß Laufschiene und Hüllschiene einen Hohlkörper bilden, dessen Hohlraum mit einer verdichteten, gut wärmeleitenden Pulverfüllung als Kühlkörper ausgefüllt ist.In a first embodiment of the invention, the as a thread guide running base from a U-profile existing track as part of the cooling device Cooling surface. This can - seen in cross section - a rel. be wide flat surface with a small radius in steep rising sidewalls merges. However, it is also possible Lich to use a V-profile with a rounded bottom. The The edges of the track are also one with the edges U-shaped, encasing the running surface of the running rail at a distance lumbar envelope connected in such a way that track and Envelope form a hollow body, the cavity with a compacted, good heat conductive powder filling as Heatsink is filled.

Es hat sich gezeigt, daß sich durch das Befüllen des Hohl raumes der Kühlvorrichtung mit einem gut wärmeleitenden Pulver eine beträchtliche Verbesserung der Wärmeableitung einstellt.It has been shown that by filling the hollow space of the cooling device with a good heat-conducting Powder significantly improves heat dissipation sets.

Für die Füllung hat sich eine Anzahl von feinkörnigen pulve rigen Materialien als geeignet erwiesen. So wurden gute Ergebnisse mit Kupfer- oder Aluminiumpulver erzielt. Zwar ist auch die Verwendung anderer Stoffe möglich, wobei bei spielsweise Siliziumkarbid (SiC), Oxide von Aluminium (Al₂O₃) oder Magnesium (MgO) gute Ergebnisse zeigten, im allgemeinen wird man sich jedoch für Kupfer- oder Aluminiumpulver ent scheiden. Bei allen Pulverarten erwiesen sich Pulver mit Korngrößen von vorzugsweise bis zu ca. 350 µm als besonders geeignet.A number of fine-grained powdery materials have proven suitable for the filling. Good results have been achieved with copper or aluminum powder. Although the use of other substances is also possible, for example silicon carbide (SiC), oxides of aluminum (Al ₂ O ₃ ) or magnesium (MgO) showed good results, but in general one will opt for copper or aluminum powder. With all types of powder, powders with grain sizes of preferably up to approximately 350 μm have proven particularly suitable.

Vorteilhaft wird das Pulver beispielsweise durch Rütteln verdichtet und kann durch Verschließen beider Enden des Hohlraumes mit einer Vergußmasse oder auf andere bekannte Weise haltbar eingeschlossen werden.The powder is advantageous, for example, by shaking condensed and can by closing both ends of the Cavity with a potting compound or other known Way to be trapped durable.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkörper ein Buntmetallprofil, insbesondere ein Aluminium- oder Kupferprofil, mit großer Oberfläche und einem über die Kühlkörperlänge reichenden Einschnitt, dessen Grund mit einem aus Stahlblech bestehenden, den Laufgrund bildenden Laufblech abgedeckt ist. Das Laufblech kann ein flaches schmales Stahlband sein, das in einen im Querschnitt hori zontalen, dem Blechquerschnitt angepaßten Schlitz einge schoben wird, der innerhalb des Kühlkörpereinschnitts und im wesentlichen in dessen Grund verläuft. Es reicht über die Länge des Buntmetallprofils und ist vorzugsweise mit dem Buntmetallprofil verwalzt.In a further embodiment of the invention, the Heat sink a non-ferrous metal profile, in particular an aluminum or copper profile, with a large surface and one over the Incision reaching the length of the heat sink, the bottom with a steel sheet, which forms the base Tread is covered. The treadmill can be a flat one narrow steel band, which is in a hori zontal, adapted to the sheet metal cross-section slot is pushed inside the heat sink incision and in runs essentially in the reason. It's enough about that Length of the non-ferrous metal profile and is preferably with the Rolled non-ferrous metal profile.

Der Laufgrund kann seitlich durch Drähte bzw. Drahtenden be grenzt sein, welche die im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Laufbleches gerichteten offenen Enden einer Anzahl im wesentlich gleich geformter, den Kühlkörper ein hüllender und in den Kühlkörpereinschnitt hineinreichender Drahtbügel sind. Die Drahtbügel sind vorzugsweise auf der Länge des Kühlkörpers mit gleichmäßigem Abstand zwischen sich verteilt, wobei die offenen Enden der Drahtbügel vor teilhaft seitlich an dem durch das Laufblech gebildeten aufgrund vorbeireichen und insbesondere in Bohrungen oder offene Schlitze eingreifen können, die in beiden Rändern des Laufbleches vorgesehen werden können.The running surface can be laterally through wires or wire ends be bounded which is essentially perpendicular to the Surface of the tread facing open ends of one Number of substantially the same shape, the heat sink enveloping and reaching into the heat sink incision Wire brackets are. The wire clips are preferably on the Length of the heat sink with an even distance between spread out, with the open ends of the wire clips in front partly laterally on the formed by the tread due to pass and especially in holes or Open slots can engage in both edges of the tread can be provided.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Laufblech ein im wesentlichen U-förmiges Stahlblech profil, das im Grund des Einschnitts im Buntmetall-Kühlkör per verläuft und über dessen Länge reicht. Bevorzugt wird das Stahlblechprofil mit dem Kühlkörper verwalzt. Seine Seitenwände sind vorteilhaft - im Querschnitt gesehen - nach außen geneigt, wobei die Seitenwände vorteilhaft mit über die Länge des Profils verteilten, zur Mitte des Laufgrunds hin vorgewölbten Sicken oder Ausbuchtungen versehen werden können.In a further advantageous embodiment of the invention the tread is an essentially U-shaped steel sheet profile in the bottom of the cut in the non-ferrous metal heat sink per runs and extends over its length. Is preferred rolled the sheet steel profile with the heat sink. His Side walls are advantageous - seen in cross section - after inclined outside, the side walls advantageously with over distributed the length of the profile, towards the middle of the base bulging beads or bulges are provided can.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vor teil einer geringeren Länge der Kühlvorrichtung bei gleicher Fadengeschwindigkeit bzw. der Erhöhung der Fadengeschwindig keit bei unveränderter Länge der Kühlvorrichtung.The measures according to the invention result in the pre part of a shorter length of the cooling device at the same Thread speed or increasing the thread speed speed with unchanged length of the cooling device.

Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.Using the shown in the attached drawing The invention is explained in more detail in exemplary embodiments.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Kühl vorrichtung mit einer Pulverfüllung als Kühlkör per, im Querschnitt gesehen; Figure 1 shows a first embodiment of the cooling device according to the invention with a powder filling as Kühlkör by seen in cross section.

Fig. 2 eine weitere Ausführung ähnlich Fig. 1; Fig. 2 shows another embodiment similar to Fig. 1;

Fig. 3 eine Ausführung mit massivem Kühlkörper und einge schobenem Stahlband; Figure 3 shows an embodiment with a solid heat sink and inserted steel band.

Fig. 4 Draufsicht auf einen Abschnitt des Kühlkörpers mit eingeschobenem Stahlband; Fig. 4 top view of a portion of the heat sink with inserted steel strip;

Fig. 5 eine weitere Ausführung mit massivem Kühlkörper und in den längslaufenden Einschnitt eingelegtem U-Profil. Fig. 5 shows another embodiment with a solid heat sink and inserted in the longitudinal cut U-profile.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Querschnitt einer erfindungs gemäßen Kühlvorrichtung weist die U-förmige Laufschiene 2 einen rel. breiten ebenen Grund 5 auf, der mit kleinem Radius 6 in steile, schräg nach außen geneigte Seitenwände 7 übergeht. Die Ränder 11 der Laufschiene 2 sind, beispiels weise wie dargestellt durch Bördelung, mit den Rändern 14 einer ebenfalls U-förmigen, den Laufgrund 5 der Laufschiene 2 mit Abstand umhüllenden Hüllschiene 3 derart verbunden, daß Laufschiene 2 und Hüllschiene 3 einen Hohlkörper bilden, dessen Hohlraum 4 mit einer Füllung aus verdichtetem, gut wärmeleitenden Pulver oder Granulat als Kühlkörper 10 ausgefüllt und an beiden Enden - beispielsweise durch eine Vergußmasse oder auf andere bekannte Weise - verschlossen ist.In the cross section shown in Fig. 1 of a cooling device according to the Invention, the U-shaped track 2 has a rel. wide flat bottom 5 , which with a small radius 6 merges into steep, obliquely outwardly inclined side walls 7 . The edges 11 of the running rail 2 are, for example, as shown by flanging, with the edges 14 of a U-shaped, the bottom 5 of the running rail 2 with spacing enveloping rail 3 connected such that the running rail 2 and the enveloping rail 3 form a hollow body, the Cavity 4 is filled with a filling of compressed, good heat-conducting powder or granules as a heat sink 10 and is closed at both ends - for example by a casting compound or in another known manner.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der vorhergehend beschriebenen nur dadurch, daß die Lauf schiene 2 V-Form hat und der Laufgrund 5 ausgerundet ist.The embodiment shown in Fig. 2 differs from the previously described only in that the running rail has 2 V-shape and the bottom 5 is rounded.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Formen einer Ausfüh rung, bei der der Kühlkörper 9 ein massives Buntmetallpro fil, insbesondere Aluminium- oder Kupferprofil ist. Bevor zugt wird im allgemeinen Aluminium, da es rel. preiswert und leicht zu be- und verarbeiten ist. Das in Fig. 3 gezeigte Profil 9 ist so geformt, daß auf der den Laufgrund 5 auf nehmenden Oberseite ein rel. tiefer Einschnitt 13 vorgesehen ist, während die Rückseite im Querschnitt gesehen eine zur Vergrößerung der Oberfläche stärker profilierte Einbuchtung zeigt. FIGS. 3 to 5 show various forms of exporting tion, in which the heat sink 9 is a massive Buntmetallpro fil especially aluminum or copper profile. Before aluminum is generally added, since it rel. is inexpensive and easy to work with. The profile 9 shown in Fig. 3 is shaped so that on the running base 5 on receiving a top rel. deep indentation 13 is provided, while the rear, viewed in cross section, shows an indentation which is more profiled to enlarge the surface.

Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführung ist auf bzw. dicht über dem Grund 12 des Einschnitts 13 ein horizon taler Schlitz eingearbeitet, in den das aus Stahlband beste hende Laufblech 8 eingeschoben und vorzugsweise mit dem Kühlkörper 9 verwalzt ist. Der Laufgrund 5 ist seitlich durch Drähte bzw. Drahtenden 16 begrenzt, welche die im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Laufbleches 8 gerichteten offenen Enden einer Reihe im wesentlich gleich geformter, den Kühlkörper 9 einhüllender und in den Ein schnitt 13 hineinreichender Drahtbügel 15 sind. Die im wesentlichen gleich geformten Drahtbügel 15 sind vorzugswei se auf der Länge des Kühlkörpers 9 mit gleichmäßigem Abstand zwischen sich verteilt (Fig. 4).In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a horizon tal slot is incorporated on or just above the base 12 of the incision 13 , into which the tread 8 consisting of steel strip is inserted and preferably rolled with the heat sink 9 . The running base 5 is laterally delimited by wires or wire ends 16 , which are the substantially perpendicular to the surface of the running plate 8 open ends of a series of substantially the same shape, the heat sink 9 enveloping and in the one cut 13 reaching wire bracket 15 . The substantially the same shaped wire bracket 15 are vorzugswei se distributed over the length of the heat sink 9 with a uniform distance between them ( Fig. 4).

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Laufblech 8 der Fig. 3 ein im wesentlichen U-förmi ges Stahlblechprofil 20, das im Grund des Einschnitts 13 im Kühlkörper 9 verläuft und über dessen Länge reicht. Bevor zugt wird das Stahlblechprofil 20 mit dem Kühlkörper 9 verwalzt. Seine Seitenwände 18 sind hier - im Querschnitt gesehen - nach außen geneigt, wobei die Seitenwände 18 vorteilhaft - wie angedeutet - mit über die Länge des Lauf blechs 20 verteilten, zur Mitte des Laufgrunds 5 hin vor gewölbten Sicken oder Ausbuchtungen 19 versehen werden kön nen.In a further advantageous embodiment of the invention, the tread 8 of FIG. 3 is a substantially U-shaped steel sheet profile 20 , which runs in the bottom of the incision 13 in the heat sink 9 and extends over its length. Before the steel sheet profile Trains t verwalzt 20 to the heat sink. 9 Its side walls 18 are here - seen in cross section - inclined outwards, the side walls 18 advantageously - as indicated - with over the length of the running plate 20 , towards the center of the base 5 can be provided in front of curved beads or bulges 19 .

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vor teil einer geringeren Länge der Kühlvorrichtung bei gleicher Fadenbearbeitungsgeschwindigkeit bzw. der Erhöhung der Fadenbearbeitungsgeschwindigkeit bei unveränderter Länge der Kühlvorrichtung.The measures according to the invention result in the pre part of a shorter length of the cooling device at the same Thread processing speed or increasing the Thread processing speed with unchanged length of the Cooler.

BezugszeichenaufstellungList of reference symbols

1 Kühlvorrichtung
2 Laufschiene
3 Hüllschiene
4 Hohlraum
5 Laufgrund
6 Radius, Krümmungsradius
7 Seitenwand
8 Laufblech
9 Kühlkörper, Kühlprofil
10 Kühlkörper, Pulverfüllung
11 Rand, Laufschienenrand
12 Grund
13 Einschnitt
14 Rand, Hüllschienenrand
15 Drahtbügel
16 offenes Ende, Draht
17 offener Schlitz, Bohrung
18 Seitenwand
19 Ausbuchtung, Sicke
20 Stahlblechprofil 1 cooling device
2 track
3 cover rail
4 cavity
5 running reason
6 radius, radius of curvature
7 side wall
8 tread
9 heat sink, cooling profile
10 heat sink, powder filling
11 edge, track edge
12 reason
13 incision
14 edge, envelope rail edge
15 wire clips
16 open end, wire
17 open slot, bore
18 side wall
19 bulge, corrugation
20 sheet steel profile

Claims

1. Cooling device, in particular on false twist machines for cooling high-speed threads with an elongated curved running rail made of wear-protected material, characterized in that the running rail ( 2 ) is firmly embedded in a heat-conducting cooling body ( 9 ; 3 , 10 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that
that the running rail ( 2 ) is an elongated U-profile, that the edges ( 11 ) of the running rail ( 2 ) with the edges ( 14 ) of a parallel running U-shaped cover rail ( 3 ) are connected in such a way that the guide rail ( 2 ) and cover enclose the rail ( 3 ) between them a cavity ( 4 ),
and that the cavity ( 4 ) is filled with a compressed, good heat-conducting powder filling ( 10 ) and closed at both ends.

3. Device according to claim 2, characterized in that the running rail ( 2 ) together with the envelope rail ( 3 ) is curved in the longitudinal direction to the outside.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the base ( 5 ) of the running rail ( 2 ) forms a wide, flat surface which - seen in cross section - with small radius ( 6 ) in steeply rising sides walls ( 7 ) passes.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cavity ( 4 ) has a filling ( 10 ) made of aluminum powder.

6. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cavity ( 4 ) has a filling ( 10 ) made of copper powder.

7. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cavity ( 4 ) has a filling ( 10 ) made of powdered silicon carbide (SiC).

8. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cavity ( 4 ) has a filling ( 10 ) made of powdered aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or magnesium oxide (MgO).

9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the filling ( 10 ) of the cavity ( 4 ) is sealed by shaking ver.

10. Device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the cavity ( 4 ) for tightly enclosing the powder filling ( 10 ) is closed at both ends by a potting compound.

11. Device according to one of claims 2 to 10, characterized in that the powder filling the cavity ( 4 ) has a grain size which is below about 350 microns.

12. The device according to one of claims 2 to 11, characterized in that the grains of the powder filling ( 10 ) have a spherical shape.

13. The apparatus according to claim 1, characterized in that
the heat sink ( 9 ) is a non-ferrous metal profile (aluminum or copper profile) with a large surface area and an incision ( 13 ) which extends over the heat sink length and points outwards, and
that the base ( 12 ) of the incision ( 13 ) is covered with a tread ( 5 ) forming the tread ( 8 ) or steel sheet profile ( 20 ).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the running plate ( 8 ) is a flat narrow steel band, which runs in a horizontal cross-section, inside and essentially in the base ( 12 ) of the incision ( 13 ) over the length of the non-ferrous metal profile ( 9 ) reaching flat slot and preferably rolled in the longitudinal direction with the heat sink ( 9 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the thread base ( 5 ) is laterally limited by substantially perpendicular to the surface of the running plate ( 8 ) rich wires ( 16 ), which the open ends of a number of substantially the same shape, on the length of the heat sink ( 9 ) with a uniform spacing between wire brackets ( 15 ) distributed between them, the wires ( 16 ) preferably reaching laterally past the running plate ( 8 ) forming the running base ( 5 ).

16. The apparatus according to claim 14, characterized in that the wires ( 16 ) engage in bores or open slots ( 17 ) which are provided in both edges of the running plate ( 8 ).

17. The apparatus according to claim 13, characterized in that the tread is a substantially U-, V- or W-shaped steel sheet profile ( 20 ) which runs in the bottom ( 12 ) of a section ( 13 ) and over the length of the Buntme tallprofils ( 9 ) is enough.

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the steel sheet profile ( 20 ) with the non-ferrous metal profile ( 9 ) is rolled in the longitudinal direction.

19. The apparatus of claim 17 or 18, characterized in that the side walls (18) of the sheet steel profile (20) - are inclined outwardly and that distributed over the length of the profile (20) in the side walls (18) - seen in cross section beads or bulges ( 19 ) protruding inwards are formed.