DE7015528U

DE7015528U - Heizelement fuer die waermebehandlung von faeden.

Info

Publication number: DE7015528U
Application number: DE7015528U
Authority: DE
Original assignee: SOSIETE CIVILE TEXTILE SOCITEX
Current assignee: SOSIETE CIVILE TEXTILE SOCITEX
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1970-04-25
Publication date: 1970-08-13
Also published as: US3666008A; DE1954099A1; JPS4912867B1; FR2041583A5; GB1281634A

Description

Heizelement für die Wärmebehandlung von Fäden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizelement zur Wärmebehand 'ing von Fäden, insbesondere für Falschdrallmaschinen zur Behandlung synthetischer Garne.

Bisher erfolgte die Übertragung der Wärmeenergie zwischen einem Heizelement und dem zu behandelnden Faden entweder durch Wärmeleitung, indem der zu erwärmende Faden mit einer warmen Oberfläche in Berührung kam oder durch Strahlung, wobei der Faden von einer warmen Wand umgeben war oder durch Konvektion, d.h. dadurch, daß der zu erwärmende Faden der Einwirkung eines warmen Strömungsmittels ausgesetzt wurde.

Zum Stande der Technik gehört ein Heizelement zur Wärmebehandlung von Fäden, bei dem der Faden durch ein gewundenes Röhrchen geführt wird. Die Erwärmung erfolgt dabei durch Konvektion und an den Stellen, an denen der Faden an der Wandung des Röhrchens anliegt, auch durch Konduktion. Allerdings unterliegt der Faden bei dieser bekannten Vorrichtung an den Berührungsstellen mit der Wandung einer sehr starken Reibung, durch die sowohl der Faden als auch das Röhrchen beschädigt werden können. Es ist ferner ein Heizelement bekannt, bei dem der Faden ohne starke Reibung an der Außenseite eines gewundenen Heizstabes entlanggeführt wird. Bei dieser Vorrichtung erfolgt der Wärmeübergang ausschließlich durch Wärmeleitung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement

für die Wärmebehandlung von Fäden so auszubilden, daß bei möglichst schonender Behandlung des Fadens der Wärmeübergang durch alle drei Wärmeübertragungsarten, nämlich durch Wärmeleitung, durch Konvektion und durch Wärmestrahlung, erfolgt. Erfindungsgemäß besteht das Heizelement aus einem Rohr, dessen Wandung wenigstens eine innere Zone aufweist, die sich radial bis in die Nähe der Achse des Rohres erstreckt, wobei der Abstand zwischen dieser inneren Zone und der Achse des Rohres vorzugsweise gleich dem HaIbmesser des zu behandelnden Faden ist und axial über die ganze Länge des Rohres auf einer schraubenförmigen Bahn verläuft, so daß der sich gleichachsig in dem He^ •"ment bewegende, zu behandelnde Faden mit der ihn umgebenden inneren Zone in Berührung steht und die Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement und dem zu behandelnden Faden gleichzeitig durch Wärmeleitung, durch Strahlung und durch Konvektion erfolgt. Dabei ist der Wärmeübergang durch Konduktion dadurch sichergestellt, daß der Faden mit der inneren Zone über die Gesamtlänge des Heizelementes in Berührung steht. Da der Faden gleichachsig zu dem Rohr geführt wird, ist er der von der Wandung des Rohres senkrecht nach innen gerichteten Wärmestrahlung ausgesetzt; der Wärmeübergang durch Konvektion erfolgt durch ein durch das Rohr geführtes warmes Strömungsmittel, das schraubenförmig an der inneren Zone entlangströmt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Auf der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. i eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Heizelementes, bei der die Wandung zum Teil herausgeschnitten wurde,

Fig. 2 eine Vorderansicht des auf Figur 1 dargestellten Heizelementes,

Fig. 3 Qu' rschnitte gemäß den Linien III-III bzw. und ^- -^ ^^ ·= -!· - . _j

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Pig. 5» 6, Querschnitte durch weitere Ausführungsformen ^{7 1}^ ⁸ der Erfindung.

Das auf den Figuren 1 bis 4 dargestellte Heizelement besteht aus einem Rohr 2, dessen Wandung mit einer inneren Zone 3 versehen ist, die sich radial bis in die Nähe der Achse X-X des Rohres 2 erstreckt; dabei ist der Abstand zwischen der inneren Zone 3 und der Achse X-X des Rohres gleich dem Halbmesser des Fadens 4·, der beim Durchlaufen des Rohres erwärmt werden soll. Die innere Zone 3 verläuft ferner über die gesamte Länge des Rohres auf einer schraubenförmigen Bahn. Der Faden 4- bewegt sich gleichachsig in dem Heizelement 1, so daß er mit der inneren Zone 3» die ihn umgibt, ständig ii Berührung steht.

Auf diese Weise wird die Wärmeenergie von dem Heizelement 1 auf den zu behandelnden Faden 4· gleichzeitig durch Wärmeleitung, nämlich dadurch, daß der Faden 4- mit der inneren Zone 3 über die gesamte Länge des Heizelementes 1 in Beruhrung steht, durch Wärmestrahlung von der Wandung 2 her und durch Konvektion übertragen, da der Faden 4- von einer schraubenförmigen Strömung eines warmen Mediums umspült wird, das in dem Rohr 2 an der nach innen gerichteten Wandung der Zone 3 entlanggeführt wird. Diese Strömung kann sowohl eine natürliche als auch eine erzwungene Strömung eines warmen Strömungsmittels sein.

Das Eohr 2 könnte auch mehrere innere Zonen enthalten, die sich radial bis in die Nähe der Achse des Rohres und axial über die gesamte Länge entlang einer schraubenförmigen Bahn erstrecken. Bei dieser nicht dargestellten Ausführungsform werden die einzelnen inneren Zonen nach

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Art der Schraubengäiige einer mehrgängigen Schraube gleichmäßig auf die Wandung des Rohres verteilt.

Bei der auf den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform besitzt das Rohr 2 nur eine einzige innere Zone 5· Das Verhältnis zwischen der Ganghöhe A der schraubenförmigen Bahn der Zone 3 "und. dem inneren Durchmesser D des Rohres 2 liegt zweckmäßigerweise zwischen 10 und Die Ganghöhe A der schraubenförmigen Bahn kann über die gesamte Länge des Rohres 2 konstant» aber auch veränderlieh sein.

Bei einem Heizelement gemäß vorliegender Erfindung ist die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung sehr gut infolge der großen Länge, auf der der Faden 4 die innere Zone 3 berührt _s Auch der Wärmeübe-rgang durch Konvektion erreicht gute Werte wegen der schraubenförmigen Bahn des in dem Rohr strömenden warmen Mediums. Der Faden 4 ist ferner auf der gesamten Länge der von der Wandung c. aus senkrecht nach innen gerichteten Wärmestrahlung ausgesetzt.

Bei der auf den Figuren 1 bis 4 und auf Figur 6 dargestellten Ausführungsform hat die innere Zone 3 einen vollen Querschnitt, wobei der kreisförmige äußere Querschnitt des Rohres 2 beibehalten wird. Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und. 7 ist die innere Zone 3 hohl und wird durch Verformung eines Teils der Wandung des Rohres 2 gebildet. Das Rohr 2 besitzt dann keinen kreisförmigen äußeren Querschnitt mehr, sondern is^praktisch teilweise nach innen eingestülpt.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 8 hat die innere Zone 3 einen ebenen Querschnitt und wird durch eine in der Kähe des Durchmessers verlaufende Wandung gebildet. Auch in. diesem Fall hat das Rohr 2 keinen kreisförmigen äußeren

Querschnitt mehr. Dieser "bleibt Q^: ο-η, wie auch bei den anderen Ausführungsformen, über die. j"-?nge des Eohres eingeschrieben.

Das Jeizelement gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht somit den Wärmeübergang durch alle drei Wärmeübertragungsarten. Auf diese Weise wird bei gleichzeitiger schonender Behandlung des Fadens eine sehr wirksame schnelle Erwärmung des ?adens erzielt. Da das Heizelement die äußere Form eines geradlinigen Eohres hat, kann das Einsetzen in besondere Heizblöcke und der Einbau in bereits vorhandene Einrichtungen im Austausch gegen übliche Heizelemente ohne Schwierigkeiten in sehr einfacher Weise erfolgen.

ßchutzansprüche

Claims

3ehi.

1. Heizelement für die Wärmebehandlung von Fäden, insbesondere für die Textilindustrie, dadurch gekennzeichnet , daß es aus einem Rohr besteht, dessen Wandung weri^stens eine innere Zone (3) aufweist, die sich radial o^s in die Nähe der Achse (X-J) des Rohres (2) erstreckt, wobei der Abstand zwischen di^-ser inneren Zone (3) und der Achse des Rohres (2) vorzugsweise gleich dem Halbmesser des zu behandelnden Fadens (4·) ist und die axial über die ganze Länge des Rohres auf einer

'"jG schraubenförmiger Bahn verläuft, so da£ der sich gleichachsig in dem Heizelement (1) bewegende zu behandelnde Faden (4) mit der ihn umgebenden inneren Zone (3) in Berührung steht und die Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement (1) und dem zu behandelnden Faden (4) gleichzeitig durch Wärmeleitung, durch Strahlung und durch Konvektion erfolgt.

2. Heizelement nach Anspruch 1, dad\u?ch gekennzeichnet, daß es mehrere innere Zonen enthält, die sich radial bis in die Nähe der Achse des Rohres und axial über die gesamte Länge des Rohres auf einer schraubenförmigen Bahn erstrecken , wobei die einzelnen inneren Zonen gleichmäßig auf die Wandung des Rohres verteilt sind.

3. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Ganghöhe (A) der schraubenförmigen Bahn der inneren Zone (3) zu dem Innendurchmesser (D) des Rohres (2) zwischen 10 und 50 liegt.

4. Heizelement nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe (A) der schraubenförmigen inneren Zone (3) über die ganze Länge des Rohres (2) konstant ist.

p. Heizelement nach Anspruch Γ dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ganghöhe (A) der 3chraubenförmigen nmm der inneren Zone (3) über die Lange des Bohres (2) verändert.

6. Heizelement nach den Ansprüchen i bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (3) einen vollen Querschnitt "besitzt.

7· Heizelement nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (3) einen hehlen Querschnitt besitzt und durch Verformung eines Teils der Wan-10 dung (2) des Rohres hergestellt ist.

8. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch ^ekannaeichnet,

daß die innere Zone (3) einen ebenen Quox'scnnitt aufweist und durch eine in der Nähe des Durchmessers verlaufende Wandung gebildet wird.