DE4409358A1 - Wärmebehandlungs-Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmebehandlungs-Vorrichtung für synthetische Fäden, mit einem Heizerkörper, welcher mit einem Heizelement und über einen Einsatzbereich mit einem auf die Fäden einwirkenden Einsatzprofil verbunden ist.

Es ist Stand der Technik, daß manche synthetische Fäden unter erhöhter Temperatur bearbeitet (verstreckt, verschrumpft, geset­ tet) werden müssen. Zum Aufheizen auf die erforderliche Tempera­ tur dienen unter anderem Kontaktheizer und Strahlungsheizer, welche bis zu 2,5 m lang sein können. Die Temperatur auf den Heizflächen dieser Heizer muß in sehr engen Grenzen eingehalten werden, beispielsweise ± 1° C.

Kontaktheizer weisen eine ebene oder rillenförmige, beheizte Fläche auf, über die der Faden gezogen wird. Damit der Faden auf der ganzen Fläche gleichmäßig anliegt, ist die Fläche darüber hinaus in Richtung des Fadenlaufes gekrümmt, wobei ein typischer Krümmungsradius beispielsweise 7,5 m beträgt.

Ein Strahlungsheizer weist demgegenüber ein Heizrohr oder einen Heizschlitz auf, durch welchen der synthetische Faden berührungslos läuft. Daher muß ein Strahlungsheizer gerade aus­ gebildet sein. Infolge der Wärmeübertragung mittels Strahlung muß die Heizleistung eines Strahlenheizers um bis zu 60% höher sein als diejenige eines Kontaktheizers.

Die unterschiedliche Bauweise der beiden Heizerarten verteuert erheblich deren Herstellung.

Strahlungsheizer sind beispielsweise aus der DE 33 01 510 A1 und der DE 27 02 636 A1 bekannt. Kontaktheizer sind in der DE 22 09 192 A1, der DE 33 01 510 A1 sowie DE-GM 74 17 789.2 beispiels­ weise beschrieben.

Ausgehend von der letztgenannten Konstruktion besteht die Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Wärmebehandlungs- Vorrichtung für synthetische Fasern zu schaffen, welche eine Vereinheitlichung der Bauweise von Kontaktheizer und Strahlungs­ heizer ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der aus einem gut wärmeleitenden Material bestehende Heizerkörper dem Einsatzbereich für das Einsatzprofil gegenüberliegend einen zweiten Einsatzbereich zur Verbindung mit dem Heizelement auf­ weist und daß in dem ersten Einsatzbereich des Heizerkörpers entweder ein Kontaktheizer-Einsatzprofil, oder ein Strahlungs­ heizer-Einsatzprofil befestigbar oder daß der erste Einsatzbe­ reich selbst als Strahlungsheizer ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Halbzeuge zum Aufbau sowohl von Kontaktheizer als auch von Strahlungsheizer weitgehend verein­ heitlicht sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Heizerkörper aus stranggepreßtem, gut wärmeleitendem Aluminium mit zwei ein­ ander gegenüberliegenden Nuten als Einsatzbereichen vorgesehen sein, in deren einer das längliche Heizelement und in deren anderer ein Kontaktheizer-Einsatz oder ein Strahlungsheizer-Ein­ satz aufgenommen wird. Auch die Kontakt- bzw. Strahlungsheizer- Einsätze besteht aus Stranggepreßtem Aluminiummaterial.

Weiterhin kann die vom synthetischen Faden überlaufene Fläche des Kontaktheizer-Einsatzes verchromt sein, um sowohl ihre Härte und damit Standfestigkeit gegenüber dem laufenden Faden zu erhö­ hen als auch das Reinigen von Ablagerungen zu erleichtern.

Weiterhin können die Strangpreßhalbzeuge oder auch die Heizele­ mente gerade gefertigt sein. Hierbei bleiben sie für einen Strahlungsheizer in jedem Fall gerade, wobei die geraden Ein­ sätze in die Nuten des geraden Heizerkörpers eingeschoben wer­ den.

Für einen Kontaktheizer wird in einer ersten Ausführungsmöglich­ keit der Erfindung der Heizerkörper entsprechend dem erforderli­ chen Krümmungsradius gebogen. Dieses Biegen kann nach Einbauen dieses Heizelements und des Kontaktheizer-Einsatzprofils gemein­ sam erfolgen; die Einsätze können jedoch auch gesondert gebogen und in einen gebogenen Heizkörper eingeschoben werden. Die letz­ tere Bauweise hat hierbei den Vorteil, daß ein beschädigter Einsatz leicht ausgewechselt werden kann.

In einer zweiten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, daß in einen geraden Heizerkörper ein ebenfalls gerades Kontaktheizer- Einsatzprofil mit gewölbter Kontaktfläche und ein gerades Heiz­ element eingesetzt wird.

Die einzelnen Elemente können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung von einer sie weitgehend umhüllenden Wärmeisolierung umgeben sein. Weiterhin können erfindungsgemäß zum Fixieren der Einsatzprofile in den Einsatzbereichen, beispielsweise den Nu­ ten, im Heizerkörper Befestigungszonen und/oder Befestigungs­ elemente zwischen dem Heizerkörper und den Einsatzprofilen vor­ gesehen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar­ bestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht-einer Wärmebehandlungs- Vorrichtung für synthetische Fäden in Form eines Kontaktheizers;

Fig. 2 eine Wärmebehandlungs-Vorrichtung für syn­ thetische Fäden in Form eines Kontaktheizers in einer anderen Ausführungsform in Seiten­ ansicht;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Wärmebehandlungs­ vorrichtung für synthetische Fäden als Strahlungsheizer;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Heizerkörper, teils gebrochen;

Fig. 4a einen Querschnitt durch einen Heizerkörper mit einem ersten und einem zweiten Einsatz­ bereich;

Fig. 4b einen Querschnitt durch einen Heizerkörper mit einem ersten und einem zweiten Einsatz­ bereich in anderer Ausführungsform;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 3;

Fig. 7 und Fig. 9 jeweils einen Querschnitt durch einen Hei­ zerkörper mit verschieden gestaltetem Kon­ taktheizer-Einsatzprofil;

Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Heizerkörper, bei welchem der erste Einsatzbereich selbst als Strahlungsheizer ausgebildet ist;

Fig. 10 einen Querschnitt durch einen Heizerkörper mit einer anderen Gestaltung des Strahlungs­ heizer-Einsatzprofils.

In Fig. 1 und Fig. 5 ist eine Wärmebehandlungs-Vorrichtung für synthetische Fäden 2 in Form eines Kontaktheizers 1 dargestellt. Ein Heizerkörper 3 weist hierbei einen ersten Einsatzbereich 4 sowie einen zweiten Einsatzbereich 5 auf. In den Einsatzbereich 4 ist ein Kontaktheizer-Einsatzprofil 7 eingesetzt; in dem Ein­ satzbereich 5 befindet sich ein Heizelement 6. Der Heizerkörper 3 sowie das Kontaktheizer-Einsatzprofil 7 bestehen jeweils aus gut wärmeleitendem Material, beispielsweise stranggepreßtem Aluminium. Aus Fig. 5 ist darüber hinaus ersichtlich, daß die beiden Einsatzbereiche 4 und 5 im Heizerkörper 3 jeweils als Nut ausgebildet sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bzw. 5 sind der Heizerkörper 3, das Heizelement 6 und das Kontaktheizer-Einsatzprofil 7 ge­ krümmt verlaufend ausgebildet. Hierbei besteht einmal die Mög­ lichkeit, daß das Krümmen der einzelnen Teile 3, 6, 7 im zusam­ mengebauten Zustand durchführbar ist. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß die vorgenannten Teile 3, 6, 7 gesondert gebogen sind.

Fig. 2 zeigt eine Wärmebehandlungs-Vorrichtung für synthetische Fäden 2, welche wiederum als Kontaktheizer 1 gestaltet ist. Bei dieser Ausführungsform sind der Heizerkörper 3, das Heizelement 6 und das Kontaktheizer-Einsatzprofil 7 gerade verlaufend ausge­ bildet, wobei das Kontaktheizer-Einsatzprofil 7 seinerseits eine gewölbte Kontaktfläche 9 für die synthetischen Fäden 2 aufweist. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise eine schnelle Auswechs­ lung des Kontaktheizer-Einsatzprofils 7.

Dieses Profil 7 kann jeweils so bearbeitet sein, daß die von den Fäden 2 überlaufene Fläche 8 des Kontaktheizer-Einsatzprofils 7 verchromt ausgebildet ist. Hierdurch erhöht sich vorteilhafter­ weise sowohl die Härte als auch die Standfestigkeit gegenüber den laufenden synthetischen Fäden, wobei außerdem das Reinigen von Ablagerungen erleichtert wird.

Fig. 3 zeigt eine Wärmebehandlungs-Vorrichtung für synthetische Fäden, welche als Strahlungsheizer 1′ ausgebildet ist. Gemäß Fig. 6 findet wiederum ein Heizerkörper 3 Anwendung, welcher zwei Einsatzbereiche 4 und 5 aufweist, wobei in dem Einsatzbe­ reich 4 ein Strahlungsheizer-Einsatzprofil 7′ befestigt ist, während in dem Einsatzbereich 5 das Heizelement 6 lagert. Beide Einsatzbereiche 4 und 5 können wieder als im Heizerkörper 3 angeordnete Nuten ausgebildet sein.

Allen vorgenannten Ausführungsformen gemäß Fig. 1, 2 und 3 ist nach Fig. 4 gemeinsam, daß als Grundelement ein identischer Heizerkörper 3 Anwendung findet. Dieser Heizerkörper 3 kann nach Fig. 4a bzw. 4b verschieden ausgebildete Einsatzbereiche 4 bzw. 4′ besitzen: der Einsatzbereich 4 weist eine hinterschnittene Form auf und kann zur Aufnahme eines Kontaktheizer-Einsatzpro­ fils 7 nach Fig. 5 oder zur Aufnahme eines Strahlungsheizer- Einsatzprofils 7′ nach Fig. 6 dienen, wobei - stellvertretend für die anderen Ausführungsformen - der Heizerkörper 3 von einer Wärmeisolierung 20 umgeben ist. In beiden Fällen ist der Ein­ satzbereich 5 für das Heizelement 6 identisch ausgebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4b ist der erste Einsatzbe­ reich 4′ als U-förmige Nut gestaltet und kann nach Fig. 7 zur Aufnahme eines Kontaktheizer-Einsatzprofils 7 dienen, welches z. B. die Form eines T (im Querschnitt) besitzt. Nach Fig. 9 be­ steht jedoch auch die Möglichkeit, daß das Kontaktheizer-Ein­ satzprofil 7, welches in dem ersten Einsatzbereich 4′ angeordnet ist, im Querschnitt Rechteckform aufweist.

Nach Fig. 8 ist es auch denkbar, daß der erste Einsatzbereich 4′ selbst als Strahlungsheizer 7′′ ausgebildet ist, welcher den synthetischen Faden 2 erwärmt. Nach Fig. 10 kann der Einsatzbe­ reich 4′ auch zur Aufnahme eines Strahlungsheizer-Einsatzprofils 7′ dienen, welches mit seinen glatten Außenflächen an den ent­ sprechenden Gegenflächen des Einsatzbereiches anliegt.

Die Einsatzbereiche 4 und 4′ bzw. 5 des Heizerkörpers 3 können mit nicht näher dargestellten Befestigungszonen und/oder Befe­ stigungselementen zur Halterung des Heizelements 6 und des je­ weiligen Einsatzprofils 7 bzw. 7′ versehen sein.

Durch die besondere Gestaltung der Wärmebehandlungs-Vorrichtung mit einem einzigen Heizerkörper 3 ergibt sich ein einfacher Aufbau der gesamten Konstruktion, welche wahlweise als Kontakt­ heizer 1 bzw. als Strahlungsheizer 1′ gestaltet werden kann.

Claims (12)

1. Wärmebehandlungs-Vorrichtung für synthetische Fäden, mit einem Heizerkörper, welcher mit einem Heizelement und über einen Einsatzbereich mit einem auf die Fäden einwirkenden Einsatzprofil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der aus einem gut wärmeleitenden Material bestehende Heizerkörper (3) dem Einsatzbereich (4, 4′) für das Einsatz­ profil (7′, 7) gegenüberliegend einen zweiten Einsatzbereich (5) zur Verbindung mit dem Heizelement (6) aufweist und
daß in dem ersten Einsatzbereich (4, 4′) des Heizerkörpers (3) entweder ein Kontaktheizer-Einsatzprofil (7) oder ein Strahlungsheizer-Einsatzprofil (7′) befestigbar oder daß der erste Einsatzbereich (4, 4′) selbst als Strahlungsheizer (7′′) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einsatzbereiche (4, 4′, 5) im Heizerkörper (3) jeweils als Nut ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizerkörper (3) aus stranggepreßtem Aluminium be­ steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktheizer-Einsatzprofil (7) und das Strahlungsheizer- Einsatzprofil (7′) jeweils aus stranggepreßtem Aluminium be­ stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Fäden (2) überlaufene Fläche (8) des Kontaktheizer- Einsatzprofils (7) verchromt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (6), der Heizerkörper (3) und das Strahlungsheizer-Einsatzprofil (7) gerade verlaufend ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (6), der Heizer­ körper (3) und das Kontaktheizer-Einsatzprofil (7) gekrümmt verlaufend ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Krümmen der einzelnen Teile (3, 6, 7) in zusammengebautem Zustand durchführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile (3, 6, 7) gesondert gebogen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Heizelement (6), der Heizerkörper (3) und das Kontaktheizer-Einsatzprofil (7) gerade verlaufend ausgebildet sind, wobei das Kontaktheizer-Einsatzprofil (7) eine gewölbte Kontaktfläche (9) für die Fäden aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile (3, 6, 7) von einer Wärmeisolierung umgeben sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzbereiche (4, 4′, 5) des Hei­ zerkörpers (3) mit Befestigungszonen und/oder Befestigungs­ elementen zur Halterung des Heizelements (6) und des jewei­ ligen Einsatzprofils (7, 7′) versehen sind.