DE8915647U1

DE8915647U1 - Vorrichtung zur Behandlung von Monofilen

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Publication number: DE8915647U1
Application number: DE8915647U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-21
Filing date: 1989-03-21
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 1999-03-22
Also published as: US5227175A; DE3909175C3; WO1990011482A1; DE3909175A1; DE3909175C2; EP0464036A1; EP0464036B1

Description

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Stuttgart, den 22.10.1990

Heinz Reinbold F 5427 Gm

Petersbergstr. 5

DW - 5200 Siegbur? 1

Vertreter:

Kohler-Schwindling-Späth

Patentanwälte

Hohentwielstr. 41

&udiagr;&PSgr; - 7000 Stuttgart 1

Vorrichtung zur Behandlung von Monofilen

( ) Die Erfindung geht aus von einem Luftkanal zum Behandeln von Monofilen für den Reck-, Thermofixier-, Trocknungs- und/oder Kühlprozeß, mit einem Luftumwälzsystem und einem Arbeitekanal, den die Monofile durchlaufen, der aus einem Unterteil und einem Oberteil gebildet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-PS 26 14 258 bekanntgeworden .

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Derartige Luftkanäle sind in der Regel 1.000 mm breit und bis zu j.000 mm lang und werden zur thermischen Behandlung von MonofiXen verwendeU. Sie sind z-asi·⁴-uilig ausgeführt und die Monofile durchlaufen den Luftkanal zwischen den beiden Geräte-.1Iften. Um gleichmäßige physikalische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Dehnung, Elastizitätsmodul, Schrumpf, Formstabilität, Verschleißfestigkeit, Flexibilität für das jeweils einzelne Monofil einer Schar zu erreichen, muß nicht nur die Temperatur über die ganze Fläche, die die Schar der Monofile bil-'■ / det, einheitlich sein, sondern es sollten ferner die Luftgeschwindigkeitsabweichungen über die Breite und die Länge des Luftkanals vernachlässigbar klein sein. Mit zum Stand der Technik zählenden Luftkanälen lassen sich im Arbeitskanal der Monofile Teiaperaturtoleranzen von T = +/- 1° Celsius und Luftgeschwindigkeitstoleranzen &ngr; = +/- 0,5 m/sec erreichen.

Es ist einfach zu erkennen, daß die angegebenen Toleranzwerte über einer Fläche von bis zu F = 5 m² nur mit einem hchen apparativen Aufwand zu erreichen sind, d.h., die Wandungen müssen besonders dick sein, die Dichtungen müssen besonders sorgfältig ausgewählt werden und die Fertigung der Apparateflach&n, die &lgr; zumindest beim An- und Abfahren einer Anlage großen Temperatur-Schwankungen unterworfen sind, ist besonders aufwendig.

Ferner ist bei den bekannten Luftkanälen, die ausschließlich mit Heißluft betrieben werden, schon heute eine maximale Fertigungsgröße erreicht, die den /.ni&rderungen moderner Fertigungsstraßen aber nicht mehr gerecht werden können, die mit imitier größeren Laufgeschwindigkeiten arbeiten.

Der bekannte Luftkanal« der mit Heißluft betrieben wird, hat den Kachteil, daß er lange Temperaturaueglaichsstreokan bend-

tigt, um die großen Apparatemassen gleichmäßig aufzuwärmen. Es entsteht dadurch ein 2eitlich langer Vorlauf beim Anfahren des bekannten Luftkanals. Die Führung der Heißluft erfolgt in zwei zueinander verschwenkbaren Gerätehälften, deren luftführende Kanäle miteinander verbunden sind. Die Verbindung erfolgt über "altsnbilhs oder besonders ausgestaltete Stopfbuchsen. Diese konstruktive Lösung ist aufwendig und störungsanfällig.

Ferner ziehen die Einblasdüsen Kaltluft in den bekannten Luftkanal. Dies beeinträchtigt das Flächentemperaturprofil. Das Temperaturprofil unterliegt auch erhöhten Schwankungen im Abzugsbereich der Warmluft aus dem Luftkanal und an den Seitenflächen. Diese Temperaturänderungen wirken sich qualitätsmindernd auf die dort verlaufenden Monofile aus und beeinträchtigen damit die Einheitlichkeit der Materialeigenschaft der Monofilschar. Zudem erzeugen im bekannten Luftkanal querliegende Staurippen Turbulenzen, die einer gleichmäßigen Luftgeschwindigkeit über die Breite und Länge des bekannten Luftkanals entgegenwirken. Schließlich ist auch noch auf die zahlreichen Drosselklappen hinzuweisen, die bei dem bekannten Luftkanal benötigt werden, damit die Luftmengen annährend gleichmäßig verteilt werden können.

Aus DE 3538871 A 1 ist ein Verfahren zur Behandlung eines endlosen 2'aserkabels bekannt. In der dazu beschriebenen Vorrichtung ist das Faserkabel auf einem Siebband liegend spannungsfrei geführt. Die einzelnen Behandlungszonen der bekannten Vorrichtung, in der das endlose Fasarkabel thermisch behandelt wird, bilden eine Einheit. Die Vorrichtung ist derart aufgebaut, daß immer nur ein und nicht mehrere endlose Faserkabel gleichzeitig behandelt werden können.

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Aus der DE-AS 2032326 ist eine weitere Vorrichtung zum kontinuierlichen und gleichförmigen Erhitzen und Kühlen eines angehäuften Kunstfaser-Spinnkabels bekannt, bei der das Kunstfaser-Spinnkabel ebenfalls im spannungsfreien Zustand durch die Vorrichtung geführt wird. Bei dem zu behandelnden Spinnkabel hanj-iv -- --1^k um ein Multifilament, das nicht in einer Schar behandelt wird.

Weiterhin ist aus der DE-OS 1660314 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen von Fadenkabeln aus hochmolekularen synthetischen Polymeren bekanntgeworden, bei der die Kabel nicht nur umströmt, sondern durchströmt werden. Mit der bekannten Vorrichtung werden Multifilamente behandelt. Die Vorrichtung selbst ist nicht aus Einzelbauteilen aufgebaut. Teile der Vorrichtung sind auch nicht aneinander koppelbar. Die in der Vorrichtung ausgebildeten Stromungszonen sind gegeneinander nicht abgegrenzt, es findet eine Vermischung der Gase aus den unterschiedlichen Zonen statt.

Zwar ist aus der DE-OS 1916124 bereits bekannt zum Hitzefixieren eines Stranges aus synthetischen Endlosfäden eine Maschine mit mehreren Behandlungszonen zu versehen, in denen die synthetischen Endlosfäden thermisch behandelt werden. Die Endlosfäden werden beim Lauf durch die Vorrichtung mehrfach umgelenkt und in jeder Strömungszone werden in unterschiedlichen Höhen gleichzeitig mehrere Fäden behandelt.

Schließlich ist durch die DE 1937492 B 2 eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung laufender synthetischer Fäden bekanntgewordenen der die Gasströmung in Laufrichtung der Fäden im Kanal uiagelenkt und verwirbelt werden kann. Aufgrund der erzeugten Turbulenzen soll der Wärmeübergang im Gasführungskanal verbessert werden.

Mit den im Oasfuhrungskanal angeordneten Prallplatten werden Stromungsabrisse erzeugt, aufgrund der sich ein einheitliches Tamperaturprofil im Gasführungskanal einstellen soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Luftkanal dsr singar.gs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei hochgenauer Temperaturführung eine einheitliche, gleiche Belastung des einzelnen Monofils in der Schar erfolgt.

⁽ ⁾ Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß der Luftkanal aus Baueinheiten beliebiger Anzahl gebildet ist, die jeweils ein Oberteil und ein Unterteil, einen Lufterhitzer oder einen Luftkühler und ein Luftumwälzgerät aufweisen und über Stirnseiten der Baueinheiten dicht aneinanderkoppelbar sind, wobei das Luftumwalzgerät die Luft im Kreuzstrom durch den Arbeitskanal orthogonal durch die von der Schar der Monofile gebildete Ebene führt.

Der erfindungsgemäße Luftkanal hat damit den wesentlichen Vorteil, daß das Temperaturprofil im Arbeitskanal über seine gesamte Breite und Länge kleineren Schwankungen unterworfen ist als dies von bekannten Luftkanälen überhaupt erreicht werden kann. Das Tamperaturprofil des erfindungsgemäßen Luftkanals läßt Schwankungen von maximal T - +/- 0,5· Celsius zu und verbessert damit die Produktqualität der Monofile entscheidend. Durch den Betrieb des Luftkanals im Kreuzstrom wird an der Eintritts- wie auch an der Austrittsöffnung einer Monofilschar ein Luftpolster aufgebaut, das den freien Querschnitt des Arbeitskanals gegenüber Kaltluftströmungen aus der Umgebung verschließt. Das Temperaturprofil kann durch diese Maßnahme auch im Randbereich stabilisiert werden.

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Dadurch, daß der erfindungsgemäße Luftkanal aus Baueinheiten beliebiger Große zusammengestellt werden kann, kann die Größe der horizontalen Fläche des Arbeitskanals so klein gehalten werden, daß sie mit einem exakten, schwankungsfreien Temperaturprofil über der Länge und der Breite des Arbeitskanals betrieben werden kann. Jede Baueinheit weist einen Lufterhitzer oder einen Luftkühler und ein Luftumwäizgerät auf, so daß je nach Leistung einer Produktionsanlage nur eine Baueinheit mehr oder , weniger an den bestehenden Luftkanal angekoppelt werden muß. Das Temperaturprofil ist längenunabhängfig. Der erfindungsgemäße Luftkanal muß daher nicht für bestimmte verfahrenstechnische Anwendungsr. konzipiert werden, sondern er läßt sich universell einsetzen, so wie es die Marktgegebenheiten erfordern. Monofile, die höchsten Ansprüchen bezüglich ihrer gewünschten Durchmesser und physikalischen Daten gerecht werden sollen und müssen, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Luftkanal problemfreier herstellen und ein möglicher Proauktionsausschuß aufgrund von Temperaturschwankungen im Arbeitskanal ist auszuschließen.

Die einzelnen Baueinheiten lassen sich mit unterschiedlichen Temperaturen betreiben, so daß je nach Bedarf Abschnitt:, in &Lgr; einem Luftkanal für die Erwärmung, Temperierung oder auch zur Trocknung dar Monofile ausgewählt werden können. In Verbindung mit einem Luftkühler in der Baueinheit kann na^h der Verstreckung eine weitere Strukturveränderung der Monofile durch Kühlung erreicht werden,

Werden Arbeitskanalflächen von F = 0,5 m² bis zu F = 1 m² ausgewählt, so ist neben dem besonders vorteilhaften Krsuzstrombetrieb des erfindungsgemäßen Luftkanals einfach erkennbar, daß es zur Konstanthaltung des auf der genannten Fläche einzu-

stellenden i«p.r.turprofil» gegenüber bekannten Systemen eines geringeren apparativen Aufwands bedarf.

in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind dia Oberteile des &ldquor;uftkanals gemeinsam oder jeweils einzeln gegenüber dem Unterteil vsrschwenkbar und/oder verschiebbar.

Dies hat den Vorteil, daß zum Anfahren einer Monofilamentanlage die Monofile einfach durch den Luftkanal hindurchgeführt werden _können und daß zu Reinigungszwecken oder im Störfall die exnzelne Baueinheit schnell geöffnet werden kann.

Weiterhin weist bevorzugt der Arbeitskanal eine Querschnittsfläche auf, die nach oben und unten von Strömungsgittern begrenzt ist.

Dies hat den Vorteil, daß die in einer Schar verlaufenden Monofile jeweils einzeln gleichmäßig umströmt werden. Der Arbeitekanal ist auch allseitig begrenzt. Mach oben und unten von den Strömungsgittern, die den Arbeitskanal schützen. Bei einem Fadenbruch fällt da. Konofil auf das untere strömungsgitt.r

/■ und wird dort gehalten. Vertikal zur Laufrichtung der Monofil.

⁽ ist der Arb.it.kan«l durch Luftpolster des Kr.uzstroms begrenzt und S.itlieh schli.ßen di. Seitenwand, ein.r Baueinheit d.n Arb.itskanal dicht ab.

1&ldquor; w.it.r.r Ausg.. t al tun* d.r Erfindung li.flt auf d.r Ofe.rflieh, d.r Stromung.gitt.r, di. d.r Schar von Monofil.n zu^w.ndt _iet, .in schlitzloehbl.ch an, da. auch dort g.halt.n i.t und auf d.r .in.m Luftströmung.^« «uü.w.ndten ot.rflieh. d.r Ströinung.gitt.r ist ein Si.b eerdMi-

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Dies hat den Vorteil, daß durch das Sieb ein Staudruck erzeugt wird, aufgrund dessen sich die Luft gleichmäßig über dxe gesamte Ob-rfläch. des Siebs verteilt. Danach .tröat die L«f* durch das Strömungsg^ter und das Schlitzlochblech und «treat glexchmäßxg die Monofile. Das Scrö^ngsgitter übernxmmt fur das Sieb und da. eehlit.lochbl.ch eine tragende Funktxon, so _M t,.. dünn gefertigt werden können und sich tr^zdem aufgrund vos Wärmedehnungen nicht verbiegen.

Die echmtlochbl-ch. können bei herausgezogenen Strömungsgittern von diesen abgenommen und durch neue, gerexnxgte Schlitzlochbleche ersetzt werden. Dies hat den Vortexl, daß bei einem Monofilbruch die Monofilenden nicht in dxe Ranale der Strömungsgitter fallen und dort anschmelzen können.

weiterhin sind bevorzugt die Strömungsgitter bewegbar im Oberteil und im Unterteil angeordnet und sind im Betrxeb des Luft kanals auswechselbar.

Dies hat den Vorteil, daß verschmutzte Strömungsgitter, Sieb· und Schlitzlochbleche schnell durch neue, gereinigte ausge-O tauscht werden können. Die Reining von verschmutzten Strömungsaittern kann außerhalb des Luftkanals erfolgen und der Luftkanal kann während der Reinigung von zum Beispiel durch Fadenbruch verschmutzten Schlitzlochblechen weiterbetrieben

werden.

X. .,.vorzugt« xu,_e..t.ltun_e d.r Eriindua, «i«n dl.

,i«.r K.nU. .ui, «1. «ich »on d.r .in« zur .nd.r.n horizon

t.l.n Ob.rilleh. d.r Str8munei9itt.r .r.tr.ek.n.

Dies hat den Vorteil, daß auch durch den Arbeitskanal hindurch die Luftströmung kontrolliert geführt wird und die Monofile gleichmäßig umströmt werden.

Bsi einer Weiterbildung der Erfindung ist der Ärbeicskanal seitlich von einer Klappe und einem Tsilabsefcaitt eines StrcinungsKörpers begrenzt.

Dies hat dsn Vorteil, iaß mit einfachen konstruktiven Mitteln ^ ■ öiiie effektive t:^d dichte KoQrenz^ing des Arbeitskanals zu seinen Seiten hin erreicht wird. Durch die beschriebene Ausführung^form entstehen in diesen Bereichen keine Kanten.

Weiterhin ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der Strömungskörper zweiteilig und ist int Oberteil wie auch im Unterteil eingebaut und trennt die Baueinheit in zwei vertikal verlaufende Luftströmungsriume, wobei in dem einen Luftströmungsraum der Arbeitskanal angeordnet ist und in den anderen Luftstromungsraum ein Lufterhitzer oder ein Luftkühler, Filtervorrichtungen und ein Luftumwälzgerlt vorgesehen sind.

/ > Dies hat den Vorteil, daß durch die Ausgestaltung des Strömungskörpesre die Bedienbarkeit des Luftkanals nicht eingeschränkt wird. Zudem kann der eine Luftstrdmungsrautn mit dem Arbeitskanal weitgehend von Einbauten freigehalten werden, die im Bereich des Arbeitskanals eine Störung der Strömung bewirken könnten. Dar Strömungskörper trennt nicht nur zwei Strömungsräume, sondern unterstützt auch eine im Umlauf weitgehend kreisförmig zirkulierende Warn- oder Kaltluft.

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&iacgr; In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in den Luftströ-

■i- muiigsräuinen Temperaturmeß fühler, Luf tfeuchtigkeitsmeßfühler und Luf tdrüs.-selorgane vorgesehea.

Dies hat den Vorteil, daß ^.ie physikalischen Eigenschaften der -& Luft und deren Durchsatz pro Zeiteinheit sowohl vor d-sm Eintritt

H in den Arbeitskanal als auch nach dem Austritt aus dem Arbeits-

fe kanal ausreichend er.faßt werden können.

Weiterhin ist bevorzugt im Luftströmungsraum der Lufterhitzer &ngr; als eine Einheit eingebaut und getrennt von den auswechselbaren

!? Filtarvorrichtungen, bevorzugt Filtermatten, auswechselbar.

\:_r Dies ermöglicht im Störfall einerseits eine schnelle Auswechs-

; lung oder Reparatur des Lufterhitzers und die Filtermatten

S können getrennt davon dann ausgewechselt oder gereinigt werden,

wenn ihr Druckverlust in der Baueinheit zu groß ist. Sollen in % einer Baueinheit die Monofile nicht erwärmt sondern gekühlt

&ngr; werden, so läßt sich der Lufterhitzer ohne große Umbaumaßnahmen

r gegen einen Luftkühler austauschen. Die Filtermatten verhindern

eine Verunreinigung des Lufterhitzers oder des Luftkühlers und ) entfernen störende Schmutzpartikeln aus dem Luftstrom, die sich auf die Behandlung der Monofile negativ auswirken könnten.

Damit die Filtermatten schnell ausgewechselt werden können, ! sind sie in der Baueinheit auf Führungsschienen verschiebbar

angeordnet.

Ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung das LuftuMwälzgerät ein Ventilator, der bevorzugt unterhalb des Lufterhitzers im Luftströmungsraum eingebaut ist, en 1st gewährleistet, daß die in den Arbeitskanal strömende Luft eine ausreichend lange Beruhigungezone durchströmt hat. Der Ventilator kar.n durch

einfache Maßnahmen in beiden Drehrichtungen des Flügelrades betrieben werden, so daß einerseits die MonotiIe flächenhaft von oben und andererseits von unten durch den Arbeitskanal hindurch angeströmt werden können.

In bevorzugter Auegestaltuno; der Erfindung weisen die Baueinheiten Seitenwände auf, die aus ein- oder mehrstückigen Isolationsplatten bestehen und an einem Rahmen der Baueinheit befestigbar sind.

Dies hat den Vorteil, daß die Baueinheit selbst aus einfachen vorgefertigten Elementen kostengünstig und schnell aufgebaut werden kann. Die Elemente sind ferner gegeneinander austauschbar. Die notwendige Isolation der Baueinheit, damit eine unerwünschte Wärmeabstrahlung unterbleibt, kann je nach Anwendung gewählt werden, indem zum Beispiel Isolationsplatten unterschiedlicher Dicke am Rahmen befestigt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Baueinheiten einen Frischluftkanal und einen Abluftkanal auf, die einen oder beide Luftströmungsräume mit der Umgebung verbinden.

Dies hat den Vorteil, daß der erfindungsgemäße Luftkanal auch als Konvektionstrockner oder Konvektionslüfter eingesetzt werden kann. Eie Feuchtigkeitsböladung der Luft in der Baueinheit kann wie auch der Durchsatz der Luftströmung beliebig gesteuert werden. Die Entfeuchtung der HzO-beladenen Luft kann mittels bekannter Vorrichtungen erfolgen, die entweder über den Frischluftkanal oder den Abluftkanal mit der Baueinheit verbunden sind.

Dies hat den Vorteil, daß Baueinheiten, insbesondere im vorderen Bereich des Luftkanals, als Trockner für die Monofile eingesetzt werdan können. Mit wasserfreien Monofilen lassen sich im Reckprozeß bessere Produktqualitäten erreichen. Zudem wird die Umwälzung einer mit HaO übersättigten Luft und damit unerwünschte Kondensation in der. Baueinheiten vermieden.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Baueinheiten auf der Bodenseite nach außen weisende Laufrollen und Justierschrauben auf.

Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Baueinheiten leicht verschoben und exakt aneinander angepaßt werden können.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Baueinheiten Deckenwände, Bodenwände und der Luftkanal eine Eintrittswand und eine Austrittswand auf, an denen Isolationsplatten befestigbar sind.

Dies hat den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln je nach Luftkanallänge sowohl die Eintritts- wie auch die Austrittswand den thermischen Anforderungen entsprechend isoliert werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das Oberteil und das Unterteil fest miteinander verbunden und bilden eine Baueinheit, die einen Arbeitskanal aufweist, der längs einer Seitenwand mit einer Öffnung versehen ist, die mit einer Leiste über handbetätigta oder automatische Schließmittel dicht abdeckbar ist. Die Öffnungen mehrerer dicht aneinandergereihter Baueinheiten sind mit einer gemeinsamen Leiste luftdicht ab-

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deckbar und die Leiste kann unterschiedlich große Flächenabschnitte der Öffnungen freigeben.

Dies hat den Vorteil, daß, obwohl die Baueinheit nicht geteilt ist der Arbeit.kanal leicht zugänglich ist. Durch ein Ver-.__,__ &lgr;^ ,._fli_ete werden die Öffnungen aller Baueinheiten

geöffnet.

ist an der nach außen und oben gerichteten Kante der Leiste eine Führungsschiene angebracht, so kann das Monofilbündel bein» Einfädelvorgang längs dieser Führungsschiene gefuhrt werden Die Führungsschiene ist bevorzugt aus einen, schlecht wärmeleitenden Material, so daß bei Warmluftbatriab die Führungsschiene immer kalt bleibt.

Weisen in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Baueinheiten eine über Isolationsbrücken befestigte Wandisolatxon auf so ist auch gewährleistet, daß bei hohen Temperaturen im 1,Uftk«al di· Baueinheiten selbst nur geringen Wärmeausdehnungen ausgesetzt sind.

_Der erfindungsgemäße Luftkanal entspricht damit allen erweiterten Anforderungen, die bei der Herstellung von Monofxlamenten höchster Präzision gestellt werden. Der Luftkanal ist in der Leistung beliebig erweiterbar, ist bedienungs- sowie wartungsfreundlich und kann ein vorgegebenes Temperaturfeld selbstregelnd exakt halten. Einzelne Baueinheiten des Luftkanals können sowohl zum Erwärmen als auch »» Kühlen der Itonofxl. eingesetzt werden. Die Baueinheiten können auch auf Längsträger« geführt zusammengehalten werden und die seitliche Öffnung des Arbeitskanals kann über mehrere einzeln ausgestaltete Klappen oder eine Leiste verschlossen sein.

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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend gerannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charaktar.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand ' von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einer: erfindungsgemäßen Luftkanal bestehend aus mehreren Baueinheiten;

Fig. 2 ein stark schematisiertes Funktionsprinzip einer

einzelnen Baueinheit eines erfindungsgemäßen Luftkanals;

Fig. 3 eine räumliche Darstellung einer Baueinheit eines erfindungsgemäßen Luftkanals im Schnitt;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Baueinheit eines erfindungsgemäßen Luftkanals;

Fig. 5 ein Strömungsgitter einer Baueinheit mit verschiedenen Ausschnitten in Draufsicht;

Fig. 5a einen Teilaussclmitt eines Strömungsgitters nach der Fig. 5 in Draufsicht in vergrößertem Maßstab;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Strömungsgitters mit Profilleiste, Schlitzblech und Sieb nach der Fig. 5;

Fig. 6a einen Teilausschnitt des Schnitts nach Fig. 5a in vergrößertem Maßstab und in räumlicher Darstellung;

Fig. 7 eine beispielhafte Kanalform von Kanälen des Strömungsgitters in Teilausschnitt, vergrößert und räumlich dargestellt;

Fig. 8 ein weiteres AusfUhrungsbeispiel eines arfindungs-

gemäßen Luftkanals bestehend aus beispielsweise zwei Baueinheiten;

Fig. 9 einen Ausschnitt einer Leiste in vergrößterten Maßstab nach Fig. 8.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen teilweise stark schematisiert den erfindungsgemäßen Gegenstand und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die Gegenstände der einzelnen Figuren sind teilweise stark vergrößert dargestellt, damit ihr Aufbau besser gezeigt werden kann.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Luftkanal dargestellt, wie er sich aus einzelnen Baueinheiten 2 zusammensetzt. In der Fig. 1 sind eine erste Baueinheit 2', eine zweite Baueinheit 2'' und eine dritte Baueinheit 2'*' fest aneinandergekoppelt, während eine vierte Baueinheit 2" der Übersichtlichkeit halber beabstandet von den Baueinheiten 2', 2", 2'*' eingezeichnet ist. Die Baueinheiten 2 weisen einen Rahmen 3 auf, in dem ein Arbeitekanal 4 ausgespart ist. Im Arbeitiktnal 4 sind Menofile 5 In einer Schar angeordnet. Die Monofile S sind Ober die ganzen Breite

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des Arbeitskanals 4 verteilt. Der Transport der Monofile erfolgt in Pfeilrichtung. Die einzelnen Baueinheiten 2 setzen sich aus einser Seitanwand. S, aus einer Bocten^aad 7, ainsr D%" :enwand 8 und einer in der Figur nicht einzusehenden Seitenwand 5 &zgr; isaiamen. Die VsT=ds sind an dsa Rahsen. 3 befestigt. Jede Bauainh^it 2 ist mit einer Eintrittswand 10 und einer Austrittswand xl versef n, dia den. Luftkanal 1 sowohl am Anfang sie «uch am Ende aber auch zwischen den einzelnen Baueinheiten 2 begrenzen. An der Eintrittswand 10 und an der Austrittswand 11 am Anfang V ' bzw. am Ende sind Tsolationsplatten aufsteckbar oder zu befestigen, die eine Wärmeabstrahlung in die jeweilige Richtung verhindern .

Jede Baueinheit 2 ist aus einem Unterteil 12 und einem Oberteil 13 zusammengesetzt. Das Oberteil 13 läßt sich bei raumfester Anordnung des Unterteils 12 gegenüber diesem verschwenken und-/oder verschieben. In dem Unterteil 12, wie auch in dem Oberteil 13 sind Strömungsgitter 14, 15 verschiebbar geführt, die den Arbeitskanal 4 der Baueinheit 2 sowohl nach oben wie auch nach unten begrenzen. An den horizontalen Oberflächen der Strömungsgitter 14, 15 sind zu den Monofilen S hin Schlitzlochbleche r 14', 15' und diametral dazu Siebe 14'*, 15" angeordnet (siehe Fig 5). Die Strömungsgitter 14, 15 stützen einerseits die Schlitzlochblech· 14', 15* und die Siebe 14", 15" und andererseits verteilen und führen sie die Luft, die in den Arbeitskanal 4 strömt. Die Strömungsgitter 14, 15 sind über eine Klappe 16 in dtr Seitenwand 6 aus der Baueinheit 2 herausnehmbar.

Die Baueinheiten 2 sind, wie beispielhaft in der Fig. 1 an den Baueinheiten 2'" und 2^tf gezeigt, über Befestigungsleiaten 17, id, 19 fest miteinander verbindbar, üit Beftetigungileisten 17, 18, 19 greifen in entsprechende Aussparungen der angrenzen-

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den Baueinheit 2¹'¹ und sind über Langlöcher, durch die Schrauben greifen, fest miteinander zu verbinden.

Die einzelnen äaueinheiten 2 sind über Justierschrauben 21 so aufeinander anzupassen, daß der Arbeitskanal 4 des Luftkanals 1 eine Sbefts bildst, die horizontal ausgerichtet ist. rieben ciiTi. Justierschrauben 21 sind an der Baueinheit 2 zwei Laufrollen 22 beispielhaft angebracht. Die Darstellung in der Fig. 1 as dar Äsueinhei-t 2 jeweils eine der Laufrollen 22.

2 zeigt statk schematisiert das V jnkti.qnsprinzip des et- findungsgemäßen Luftkanals 1. Eine Luftströmung 25 ist in antiparallelen Pfeilrichtungen 26, 26 rührbar. Die Luftströmung 25 wird von einem Lufterhitzer 27 erwärmt. Der Lufterhitzer 27 kann durch einen Luftkühler ersetzt werden. Ein Luftumwälzgerät 28, bevorzugt ein Ventilator, hält die Luft im Umlauf, in dem er sie z.B. von unten in Pfeilrichtung 26' in den Arbeitskanal 4, den die Monofile 5 in einer Schar durchlaufen, drückt. Ändert sich die Laufrichtung des Luftumwälzgerätes 28, so wird die Luftströmung 25 senkrecht nach oben durch den Lufterhitzer 27 (oder den Luftkühler) gedrückt und strömt von oben kommend in den Arbeitekanal 4. In diesen Fall werden die Monofile 5 von oben nach unten umströmt. Je nach Anwendung ist es auch denkbar, daß in einer Baueinheit 2 die Luftströmung in Pfeilriehtung 26* geführt wird und in der direkt daran anschließenden Baueinheit 2 die Luftströmung in Pfeilrichtung 26 verläuft. Ferner können in einem Luftkanal 1 eine oder mehrere Baueinheiten 2 als Trockner, als Reck- oder Thermofixiereinheit oder als Kühler eingesetzt werden. Das Luftumwilzgerit 28 kann auch so betrieben werden, daß es in einem Zeitintervall die Luft in Sfeilrichtung 26' und in einem anderen Zeitintervall in Pfeilrichtung 26

drückt. Jede Baueinheit 2 weist eine Strömungszone 29 auf, der die Monofile 5 ausgesetzt sind.

Fig. 3 zeigt den Luftkanal 1 in einer räumlichen Darstellung mit den wesentlichen Einbauten. Die Austrittswand 11 ist an der Baueinheit 2 entfernt. Am Rahmen 3 sind nach außen die Wände befestigt und nach innen Isolationsmatten, dia von Luft kanal flächen, bevorzugt dünnen Blechen, abgedeckt sind. Die Luftströmung 25 verläuft im dargestellten Fall in Pfeilrichtung ■ ) 30, d.h., die Luft wird von unten durch das Strömungsgitter 15, das mit dem Sieb 15'' und dem Schlitzlochblech 15' bestückt sein kann, in den Arbeitskanal 4 gedrückt und verläßt über das Strömungsgitter 14 den Arbeitskanal 4. Die Laufrichtung der Monofile 5 ist durch einen mit unterbrochenen Strichen gezeichneten Pfeil angegeben. Die Siebe 14'', 15" und die Schlitzlochbleche 14', 15' sind in der Figur am Strcmungsgitter 14, 15 nicht eingezeichnet

Cin Strömungskörper 31, der zweiteilig aufgebaut ist, und der mit der einen Hälfte im Oberteil 13 und mit der anderen Hälfte im Unterteil 12 befestigt ist, trennt den Innenraum der Baueinheit 2 in Luftströmungsräume 32, 32*. Im Luftströmungsraum 32 sind Strömungsleitbleche 33 derart angeordnet, daß sie am oberen und unteven Ende des tiuftströmungsraums 32 zusammen mit dem Strömun^skörper 31 kreisförmige Öffnungen 34, 34' bilden. Der Luftströnungsraum 32 bildet die Strömungszone 29. Von der Öffnung 34, 34' zu den Strömungugittern 14, 15 hin weiten sieh die kreisförmigen Öffnungen 34, 34', bevorzugt in der Form eines Kegelstumpfes, dessen Kreisfläche mit dem größeren Durchmesser in eine roohteckförmigen Fläche fibergeht, die der Fl&che der Strömungegitter 14, 15 entspricht. Die Luft wird umlaufend in den Luftströmungsräumen 32, 32' geführt, indem d*s Luftum-

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wälzgerät 28 die Luft durch den Lufterhitzer 27 oder einen Luftkühler (nicht dargestellt) saugt und von unten durch die öffnung 34 hindurch in den Arbeitskanal 4 drückt. Dabei verteilt sich die Luft gleichmäßig auf der Fläche des Strömungsgitters 15.

In den Luftströmungsräumen 32, 32' sind Temperaturfühler 35, Luftfeuchtigkeitemeßfühler 36, Druckmeßfühler, Luftdurchsatzmeßstellen und Luftgeschwindigkeitsmeßstellen vorgesehen. Beispielhaft sind in die Fig. 3 die Temperaturfühler 35 und die Luftfeuchtigkeitsmeßfühler 36 am unteren und oberen Ende des Luftströmungsraums 32 eingezeichnet.

Der Lufterhitzer 27 ist beidseitig sowohl von oben wie von unten von Filtermatten 38 beabstandet umhüllt. Die Filtermatten 38 halten einerseits niedermolekulare Teilchen, die sich im Umlauf in der Luftströmung 25 befinden, in den Filtermatten zurück und gewährleisten, daß in den Lufterhitzer 27 keine SshsiUfc*partikeln eintreten können. Der Lufterhitzer 27 ist ebenso wie die Filtermatten 38 derart in die Baueinheit 2 eingebaut, daß sie jeweils einzeln schnell aus der Baueinheit 2 herausgenommen werden können, damit beispielsweise der Lufterhitzer 27 durch einen Luftkühler ersetzt werden kann.

Durch Cas öffnen der Klappe 16 können die Strömungsgitter K, 15 ausgetauscht werden, die in Führungsschienen in der Baueinheit 2 gehalten sind.

Fig. 4 zeigt die Baueinheit 2 in einer Seitenansicht. Dabei sind der Obersicht halber Teile der Seitenwand 6 ausgeschnitten. Die Monofile 5 werden in Pfeilrichtung durch die Baueinheit geführt. Die Strömungsleitbleche 33 grenzen von innen an die

Eintrittswand 10 und die Austrittswand 11. Zwischen den Strömungsleitblechen 33 und dem Strömungskörper 31 erstreckt sich der Luftströmungsraum 32. Mit 39 ist die Innenisolation der Baueinheit 2 in der Figur eingezeichnet. Werden mehrere Bauteile 2 zu einem Luftkanal 1 aneinandergereiht, so kann die Innenisolation iss Bereich der Eintri^tewand 10 und der Auetrittswand entfallen. Im Unterteil 12 ist das Luftumwälzgerät 23 eingebaut. Die Klappe 16 ist noch teilweise gezeigt, die bei der Baueinheit 2 die Strömungsgitter 14, 15 seitlicht dicht abdeckt. Das Oberteil 13 ist gegenüber dem Unterteil 12 verschwenkbar und/oder verschiebbar. Beispielhaft sind in der Fig. 4 Laufrollen 22 eingezeichnet, mittels derer sich die Baueinheit 2 verschieben läßt. Gestrichelt ist in der Figur der Lufterhitzer 27 dargestellt.

Fig. 5 zeigt in Draufsicht das Strömungsgittar 14 und im Ausschnitt Teile des Schlitzlochblechs 14' und des Siebs 14''. Die Draufsicht entspricht dem nicht dargestellten Strömungsgitter Ii= Das Strömungsgitter 14 weist ganzflächig die nur teilweise dargestellten Kanäle 40 auf, die dicht aneinanderliegend angeordnet sind und beispielhaft eine kreisförmige öffnung aufweisen. Mit dem Sieb 14'' wird ein Staudruck im Luftströmungsraum 32 erzeugt. Der Staudruck ist so groß, daß sich die Luft gleichmäßig auf der Oberfläche des Siebs 14*' verteilt.

Fig. 5a zeigt in Draufsicht einen Teilausschnitt des Strömungsgitters 14 in vergrößertem Maßstab. Die Kanäle 40 verjüngen sich auf eine kreisförmige Fläche, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der kreisförmigen öffnung an der Oberfläche des Strömungsgitters 14. Die kreisförmigen öffnungen der Oberfläche sind auf einer Seite vom Sieb 14" und auf der anderen Seite vom Schlitzlochblech 14' verdeckt.

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Fig. 6 zeigt das Stromungsgitter 14 in Vorderansicht der Fig. 5 mit dem Schlitzlochblech 14' und dem Sieb 14*'. Längs einer Seite erstreckt sich eine Profilleiste 41, die im eingebauten Zustand des Stromungsgitters 14 mit der Klappe 16 zusammenwirkt, Die Klappe 16 liegt mit der Innenseite auf der Profilleiste auf. Die Profilleiste 41 kann aus einem Isolationsmaterial gefertigt sein und zusätzlich zur Klappe 16 weisend einen Dichtstreifen aufweisen, der bei geschlossener Klappe 16 zwischen der Profilleiste 41 und der Klappe 16 angeordnet ist und vom Anpreßdruck der Klappe 16 leicht verformt wird.

Fig. 6a zeigt die einzelnen Kanäle 40 im Teilausschnitt vergrößert und räumlich dargestellt. Ausschnitte des Schlitzlochblechs 14' und des Siebs 14*' begrenzen die Kanäle 40. Von den beiden Oberflächen ausgehend sind die hier beispielhaft dargestellten Kanäle 40 zwei Kegelstümpfe, die mit ihren kleineren Öffnungsdurchmessern aneinander anliegen.

Fig. 7 zeigt nochmals in anderer Darstellung den möglichen Aufbau eii.fis Strömungsgitters 14, 15.

Fig. 8 zeigt ein weiteres AusfUhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftkanals der in der Figur beispielsweise aus zwei Baueinheiten 45 zusammengesetzt ist. Bei den Baueinheiten 45 ist das Oberteil und das Unterteilt fest miteinander verbunden. Zwischen dem Ober- und Unterteil ist ein Arbeitskanal 46 ausgebildet. Der Transport der Monofile 5 im Arbeitskanal 46 erfolge in Pfeilrichtung. Zu einer Seitenwand 47 der jeweiligen Baueinheit 45 weisend ist der Arbeitskanal 46 geöffnet. Er weist eine öffnung 48 auf. Die öffnung 48 ist mit einer Leiste 49 verdeckbar. Die Leiste 49 kann nach unten mittels handbetätigter oder automatischer Vorrichtungen verschoben werden.

Damit ist es möglich, daß die Leiste 49 die öffnung 48 nur teilweise oder ganz freigibt. In der Figur erstreckt sich die Leiste 49 über beide Baueinheiten 45, so daß bei dem Verschieben der Leiste 49 die öffnung 48 beider Baueinheiten 45 gleichzeitig frei werden. Auf der Leiste 49 ist an der oberen nach außen gerichteten Kante eine Führungsschiene 50 vorgesehen. Die Führungsschiene 50 ist aus einem schlecht wärmeleitfähigen Material und im Querschnitt bevorzugt gewölbt. Längs der Führungsschiene

50 kann das Monofilbündel beim Einfädeln geführt werden. Dabei ' befindet sich die Leiste 49 an den Seitenwänden 47 der Baueinheiten 45 in einer Stellung, in der die öffnungen 48 teilweise frei sind.

In der Fig. 8 weisen die Seitenwände 47 noch ein nicht näher gekennzeichnetes Bedienungstableau und Überwachungsanzeigefeld

51 auf, das z.B. an der Baueinheit 45 vorgesehen ist, um Anzeigegeräte, Schalt- und Bedienungsknopfe aufzunehmen. Die Baueinheiten 45 sind auf einem Längsträger 53 geführt und an ihm befestigt. Die Längsträger 53 sind in der Figur teilweise mit gestrichelten Linien gezeichnet, um anzudeuten, daß je nach Länge der Längsträger 53 auch weitere Baueinheiten 45 an die

\ schon bestehenden Baueinheiten 45 ankoppelbar sind. An die Außenseite der Baueinheit 45, die den Luftkanal abschließt, ist eine Austrittswand 54 befestigbar, die als Isolationswand Wärmeabstrahlungen verhindert. Sollen weitere Baueinheiten 45 ·; aneinandergekoppelt werden, so wird die Austrittswand 54 abge- <§ nommen, die weiteren Baueinheiten 45 werden hinzugefügt und an &igr; die letzte Baueinheit, d.h., auf die Außenseite, durch die die Monofile 5 in die Umgebung austreten, wird die Austrittswand 54 wieder aufgesteckt.

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Fig. 9 zeigt einen Auschnitt einer Leiste 49 in vergrößertem
Maßstab, wie sie an den Profxllexsten 41 der Strömungsgitter 14,
15 anliegt. Die Profxllexsten 41 können, wie in der Figur gezeigt, auch Dichtungsstreifen 55 aufweisen die vom Anpreßdruck ^ der Leiste 49 leicht verformt werden und damit den Arbeitskanal $ 46 zur Seitenwand 47 hin dicht abschließen. *!

Claims

Schutzansprüche

1. Lui '-.aaal zum Behandeln von in einer Schar angec ineten Monofilesj für den Reck-, Thermofixier-, Trocknungs- und/oder Kühlprozeß, ait einem Luftaawälzsystem und einem Arbeitök^iral (4) , den die Monofile (5) durchlaufen, der aus einem Unterteil (12) und einem Oberteil (13) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (1) aus Baueinheiten (2) beliebiger Anzahl gebildet ist, die jeweils ein Oberteil (13) und ein Unterteil (12), einen Lufterhitzer (27) oder einen Luftkühler und ein Luftumwälzgerät (28) aufweisen und über Stirnseiten der Baueinheiten (2) dicht aneinanderkoppelbar sind, wobei das Luftumwälzgerät (28) die Luft im Kreuzstrom durch den Arbeitskanal (1) orthogonal durch die von der Schar der Monofile gebildete Ebene führt.

( } 2. Luftkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberteile (13) des Luftkanals (1) gemeinsam oder jeweils einzeln gegenüber dem Unterteil (12) verschvonkbar und/oder verschiebbar sind.

3. Luftkanal nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitekanal (4) eine Querschnittefläche aufweist, die nach oben und unten von Strömungegittern (14, 15) begrenzt ist.

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4. Luftkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Strömungsgittar (14, 15), die der Schar von Monofilen (5) zugewandt ist. ein Schlitslochbldch (14", 15'; anliegt und gehalten ist und daB auf dar einem Luftstromungsraum (32) zugewandten Oberfläche der Strömungsgittsr (14, 15) ein Sieb (14'', 15") angeordnet ist.

5. Lüf tfesr«sX n&ca ..nspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, V ' da0 die Strc^ungsgitter (14, 15} bewegbar im Oberteil

(13) und im «Tnterteil (12) angeordnet sind und im Betrieb des Luftkanals (1) auswechselbar sind.

6. Luftkanal nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgitter (14, 15) Kanäle (40) aufweisen, die sich von der einen zur anderen horizontalen Oberfläche der Strömungsgitter (14, 15) erstrekken.

7. Luftkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskanal (4) seitlieh von einer

&igr; , Klapp« (16) und «ines Teilabschnitts eines Strömungskörpers (31) begrenzt ist.

8. Luftkanal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskörper (31) zweiteilig und im Oberteil (13) wie auch im Unterteil (12) eingebaut ist und die Baueinheit (2) in zwei vertikal verlaufende Luftströmungsräume (32, 32') trennt, wobei in dem einen Luftstromungsraum (32) der Arbeitskanal (4) angeordnet ist und in dem anderen Lurtatrömungiraum (32*) sin Lufterhitzer (27) oder ein Luftkühler, Filtervorrichtungen und ein Luftumwälzgerät (28) vorgesehen sind.

9- Luftkanal nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Luftströmungsräumen (32, 32') Temperaturmeßfühler (35'i , Luf tf&uch.fcigkeitsj?.s?>f ühlc-■ (36) und Luf tdrosselorgane vorgesehen sind,

l^:. 10. Luftkanal nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, |j daß im Luftströmungsraum (32¹) der Lufterhitzer (27) als

« eine Einheit eing.ebaut ist und getrennt von den auswechselbaren Filtervorrichtungen, bevorzugt Filtermatten (38), )

auswechselbar ist.

11. Luftkanal nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ' die Filteriaatten (38) in der Baueinheit (2) auf Führungs

schienen verschiebbar angeordnet sind.

12. Luftkanal nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftumwälzgerät (28) ein Ventilator ist, der bevorzugt unterhalb des Lufterhitzers (27) i;n Luftströmungsraum (32') eingebaut ist.

13. Luftkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge-

\ kennzeichnet, daß die Baueinheiten (2) Seitenwinde (6, 9) aufweisen, die aus ein- oder mehrstückigen Isolationsplatten bestehen und an einen Rahmen (3) der Baueinheit (2) befestigbar sind.

14. Luftkanal nach einem der Ansvtüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten (2) einen FriscUlufckanal und einen Abluftkanal aufweisen, die einen oder beide Luftströmungsriume (32, 32') mit dar Umgebung verbinden.

15. Luftkanal nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischluftkanal und/oder der Abluftkanal mit Vorrichtungen verbunden sind, die die in die Baueinheit (2) ein-

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und abströmende Luft entfeuchten und die entfeuchtete Abluft der Baueinheit (2) erneut zuführen.

16. Luftkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten (2) auf der Bodenseite nach außen weisende Laufrollen <22> und .Timfciarsehrauben (21) aufweisen.

17. Luftkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten (2} Deckenwände (8), Bodenwände (7) und der Luftkanal (1) eine Eintrittswand (10) und eine Austrittswand (11) aufweisen, an denen Isolationsplatten befestigbar sind.

18. Luftkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (13) und das Unterteil (12) fest miteinander verbunden sind und eine Baueinheit (45) bilden, die einen Arbeitskanal (46) aufweist, der längs einer Seitenwand (47) ait einer öffnung (4?) versehen ist. die mit einer Leiste (49) über handbetätigte oder automatische Schließmittel dicht abdeckbar ist.

19. Luftkanal nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (48) mehrerer dicht aneinandergereihter Baueinheiten (45) mit einer gemeinsamen Leiste (49) luft dicht abdeckbar sind und die Leiste (49) unterschiedlich große Flächenabschnitte der Öffnungen {48} freigeben kann.

20. Luftkanal nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (49) an der nach außen und oben gerichteten Kante eine Führungsschiene (50) aufweist.

21. Luftkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten (2, 45) eine über Isolationsbrücken befestigte Wandisolation aufweisen.