DEP0041682DA

DEP0041682DA - Device for transmitting radiant energy to bodies of predominantly linear expansion

Info

Publication number: DEP0041682DA
Authority: DE
Inventors: Willi Würzburg Kirchner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-03-01

Description

Zur Nachbehandlung und Trocknung von natürlichen und künstlichen Textilstoffen wird in zunehmendem Maße als Ersatz oder Ergänzung der Behandlung mit Warmluft die Strahlungsenergie, das heißt die Energie der elektromagnetischen Schwingung, herangezogen. Die Anwendung dieser Energie bei verhältnismäßig kompakten Massen wie Spulen, Spinnkuchen, Gewebe u.dgl. ist schon erfolgreich durchgeführt worden. Bisher nicht überwundene Schwierigkeiten entstehen aber bei dem Versuch, diese Energie auf Körper wesentlich linearer Erstreckung, wie beispielsweise Garne, Zwirne und Einzelfäden, anzuwenden.For the aftertreatment and drying of natural and artificial textiles, radiation energy, i.e. the energy of the electromagnetic oscillation, is increasingly being used as a replacement or supplement to the treatment with warm air. The use of this energy in the case of relatively compact masses such as bobbins, spider cakes, tissue and the like has already been carried out successfully. However, difficulties that have not yet been overcome arise when trying to apply this energy to bodies of a substantially linear extent, such as yarns, twisted threads and single threads.

Aufgabe der Erfindung ist es, elektromagnetische Schwingungsenergie auf Körper wesentlich linearer Erstreckung wirtschaftlich aufzubringen bzw. in sie hineinzubringen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß der zu behandelnde Körper, z.B. ein laufender Faden, im Innern eines im wesentlich linear sich erstreckenden Hohlkörpers angeordnet oder geführt, welcher aus einem Stoff besteht, der für die Strahlung mit geringen Verlusten oder mit Verlusten von bestimmter, durch die Wahl des Stoffes gewählter Größe durchsetzbar ist, und der in der regel, aus zwei Teilen, dem eigentlichen Rohr aus festem Stoff und einem Flüssigkeits- oder Gasmantel, der zwischen dem zu behandelnden Körper und dem Rohr aus festem Stoff liegt, besteht. Jeder der beiden Teile kann zugunsten des anderen stark unterdrückt bzw. verkümmert sein, ausnahmsweise auch ganz fehlen. So kann beispielsweise das Rohr aus festem Stoff den zu behandelnden Körper sehr eng umschließen, sodass nur ein ganz dünner, aus mitgeissenen Flüssigkeits- oder Gasteilen bestehender Mantel sich ausbildet; auch kann die ganze Vorrichtung im Vakuum angeordnet sein, oder es kann der Flüssigkeits- oder Gasmantel durch eine strahlungsähnliche, nachstehend noch ausführlicher beschriebene Vorrichtung so verstärkt sein, dass er allein zur Führung und sogar zum Transport des zu behandelnden Körpers geeignet ist. Dabei kann das feste Rohr zu einem Innenbelag, beispielsweise aus Emaille, des nachstehend noch ausführlicher erläuterten Strahlungskörper verkümmern oder sogar ganz wegfallen.The object of the invention is to apply electromagnetic oscillation energy economically to bodies of essentially linear extent or to bring them into them. For this purpose, according to the invention, the body to be treated, for example a running thread, is arranged or guided inside a substantially linearly extending hollow body, which consists of a substance that is suitable for radiation with low losses or with losses of certain, by choice of the substance of the selected size can be enforced, and which usually consists of two parts, the actual tube made of solid material and a liquid or gas jacket that lies between the body to be treated and the tube made of solid material. Each of the two parts can be strongly suppressed or stunted in favor of the other, and in exceptional cases it can be completely absent. For example, the tube made of solid material can enclose the body to be treated very tightly, so that only a very thin jacket consisting of entrained liquid or gas parts is formed; The entire device can also be arranged in a vacuum, or the liquid or gas jacket can be reinforced by a radiation-like device, which will be described in more detail below, so that it is only suitable for guiding and even transporting the body to be treated. In this case, the solid tube can wither into an inner covering, for example made of enamel, of the radiant body explained in more detail below or even be omitted entirely.

Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, den aus festem Stoff bestehenden Teil des Führungsrohres aus einem Werkstoff zu erstellen, der nicht mit besonders kleinen Verlusten von der Strahlung durchsetzt wird, sondern mit Verlusten bestimmter, durch Wahl des Werkstoffes fallweise zu wählende Größe. Die Verluste im Rohrwerkstoff setzen sich nämlich in fühlbare Wärme um, die auf den Flüssigkeits- oder Gasmantel durch Leitung übertragen wird und von ihm konvektiv weiter geführt wird. Dadurch wird beispielsweise ein Gasstrom geeigneter zur Aufnahme und Wegführung von Wasserdampf, der aus dem zu behandelnden, beispielsweise zu trocknenden Körper durch Strahlungsenergie ausgetrieben wurde, und es tritt mittels der beschriebenen Vorrichtung die sehr erwünschte Kombination einer Strahlungs- und Warmlufttrocknung ein.Under certain circumstances, it may be useful to make the part of the guide tube made of solid material from a material that does not involve particularly small losses from radiation is interspersed, but with losses of certain sizes to be selected on a case-by-case basis through the choice of material. The losses in the pipe material are converted into sensible heat, which is transferred to the liquid or gas jacket by conduction and which is then passed on by convection. As a result, for example, a gas stream is more suitable for absorbing and carrying away water vapor that has been driven out of the body to be treated, for example to be dried, by radiation energy, and the very desired combination of radiation and hot air drying occurs by means of the device described.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention.

Das Führungsrohr ist umgeben von dem die Strahlung aussendenden Strahlungskörper, der wie in Bild 1 aus einem elektrisch oder durch heiße Gase beheizten Rohr, oder wie in Bild 2 aus einer elektrisch beheizten Widerstandswicklung, oder wie im einen Querschnitt zeigendem Bild 3 aus einem langgestreckten Leiterpaar, das auch als Belag ausgebildet sein kann, dem die von einem separaten Generator erzeugte elektromagnetische Schwingungsenergie zugeführt wird, besteht. Der Strahlungskörper 3 ist umgeben von einem Reflektor 4, der verhindert, dass Strahlungsenergie ungenutzt nach außen abgestrahlt, diese vielmehr nach innen auf den zu behandelnden Körper konzentriert wird. Der Reflektor 4 besteht aus einem Rohr aus geeignetem Werkstoff, nötigenfalls mit einem Innenbelag. Der Reflektor kommt vorwiegend zur Anwendung für die kurzwellige Strahlung der elektromagnetischen Schwingung.The guide tube is surrounded by the radiation emitting body, which, as in Figure 1, consists of an electrically heated or hot gas heated tube, or, as in Figure 2, of an electrically heated resistance winding, or, as in Figure 3, which shows a cross-section, consists of an elongated pair of conductors. which can also be designed as a covering to which the electromagnetic vibration energy generated by a separate generator is fed. The radiation body 3 is surrounded by a reflector 4, which prevents radiation energy from being radiated to the outside without being used and from being concentrated inward on the body to be treated. The reflector 4 consists of a tube made of a suitable material, if necessary with an inner lining. The reflector is mainly used for the short-wave radiation of electromagnetic oscillation.

Nach Bild 4 kann die ganze Anordnung, nämlich Führungsrohr 2, Strahlungskörper 3 und Reflektor 4, mit einem Mantelrohr 5 umgeben sein und dieses kann an den Enden mit den Enden des Führungsrohres 2 oder beim Fehlen des aus festem Stoff bestehenden Teiles mit den Enden des Strahlungskörpers 3 dicht verbunden sein. Der entstehende Hohlraum zwischen dem Führungsrohr 2 bzw. dem Strahlungskörper 3 und dem Mantelrohr 5kann dann evakuiert oder mit einem trägen Gas gefüllt werden, was die Energieverluste durch leitung und Konvektion erheblich herabsetzt. Es entsteht auf diese Weise ein Körper, der vergleichbar mit einer röhrenförmigen Glühlampe mit einer zentralen Bohrung ist.According to Figure 4, the entire arrangement, namely guide tube 2, radiator 3 and reflector 4, can be surrounded by a jacket tube 5 and this can be at the ends with the ends of the guide tube 2 or, in the absence of the solid part, with the ends of the radiator 3 be tightly connected. The resulting cavity between the guide tube 2 or the radiation body 3 and the jacket tube 5 can then be evacuated or filled with an inert gas, which considerably reduces the energy losses through conduction and convection. In this way, a body is created that is comparable to a tubular incandescent lamp with a central bore.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass auf diese Weise die Vorrichtung zu einem handlichen, bequem zu regulierenden und bedienenden, in sich abgeschlossenen Bauteil wird. Ob zum Zwecke der Verbindung der Teile 2 und 5 das Führungsrohr einseitig aufgeweitet oder das Mantelrohr 5 endseitig eingezogen wird, oder ob die Verbindung mittels zweier gesonderter Deckel erfolgt, ist unerheblich und bleibt der praktischen Ausführung überlassen. Selbstverständlich sind geeignete Halterungen vorzusehen, die die Innenteile an ihrem Platze halten.Another important advantage is that in this way the device becomes a handy, self-contained component that is easy to regulate and operate. Whether the guide tube is expanded on one side or the casing tube 5 is drawn in at the end for the purpose of connecting parts 2 and 5, or whether the connection is made by means of two separate covers, is irrelevant and is left to the practical execution. Of course, suitable brackets are to be provided that hold the inner parts in place.

Es ist nicht Bedingung, dass der Strahlungskörper 3 das Führungsrohr 2 konzentrisch umgibt, sondern der Strahlungskörper 3 kann, wie das Bild 4a zeigt, auch als Glühfaden oder Glühdraht ausgebildet sein, der parallel zu dem zu behandelnden Körper 1 geführt wird. In diesem Fall wird der Reflektor 4 zweckmäßig mit elliptischem Querschnitt ausgeführt, und in dem einen Brennpunkt der Querschnittsellipse der als Glühfaden ausgebildete Strahlungskörper 3 und in dem anderen Brennpunkt der zu behandelnde Körper 1 angeordnet. In Bild 4a ist der Reflektor 4 als spiegelnder Innenbelag des Mantelrohres 5 ausgebildet, welches zu diesem Zweck ebenfalls elliptischen Querschnitt besitzt. Der Raum zwischen dem Mantelrohr 5 und dem Führungsrohr 2 ist evakuiert oder mit einem geeigneten Gas gefüllt, wie das oben schon erwähnt ist.It is not a requirement that the radiating body 3 concentrically surrounds the guide tube 2, but the radiating body 3, as shown in Figure 4a, can also be designed as a filament or filament that is guided parallel to the body 1 to be treated. In this case, the reflector 4 is expediently designed with an elliptical cross-section, and the radiating body 3 designed as a filament is arranged in one focal point of the cross-sectional ellipse and the body 1 to be treated is arranged in the other focal point. In Figure 4a, the reflector 4 is designed as a reflective inner coating of the jacket tube 5, which for this purpose also has an elliptical cross-section. The space between the jacket tube 5 and the guide tube 2 is evacuated or filled with a suitable gas, as already mentioned above.

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines besonders ausgeprägten Flüssigkeits- oder Gasmantels als Teil des Führungsrohres 2 zeigen Bild 5 und 6. Sie ist ähnlich einer Strahlpumpe gebaut und besteht aus zwei zylindrischen Mänteln, dem inneren Mantel 6 und dem äußeren Mantel 7, die an einem Ende im Durchmesser eingezogen sind und gemeinsam den Ringschlitz 8 bilden.A device for generating a particularly pronounced liquid or gas jacket as part of the guide tube 2 is shown in Fig. 5 and 6. It is built similar to a jet pump and consists of two cylindrical jackets, the inner jacket 6 and the outer jacket 7, which at one end in the Diameter are drawn in and together form the annular slot 8.

Am anderen Ende sind sie durch den Deckel 9, der eine zentrische Bohrung hat, abgeschlossen. Flüssigkeit oder Gas wird durch einen oder mehreren Stutzen 10 zugeführt und tritt nach Passieren eines Siebes 11 und eines Gleichrichters 12 zum Zwecke der Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit und der Unterdrückung desDralles aus dem Ringschlitz 8 aus. Die Richtung der Strömung im Ringschlitz 8 und die Druckverhältnisse werden normalerweise so gewählt, dass das durch den Stutzen 10 zugeführte Medium ganz in Richtung des abgesetzten Führungsrohrs 2 unter stärkerer oder schwächerer Ansaugung und Mitnahme von Medium aus dem Raum 13 weiterströmt. Strömungsrichtung und Druckverhältnisse können aber auch so gewählt werden, dass ein Teil des durch den oder die Stutzen 10 zugeführten Mediums in entgegengesetzter Richtung durch den Raum 13 abströmt.At the other end they are closed by the cover 9, which has a central bore. Liquid or gas is supplied through one or more nozzles 10 and, after passing through a sieve 11 and a rectifier 12, emerges from the annular slot 8 for the purpose of equalizing the flow velocity and suppressing the swirl. The direction of the flow in the annular slot 8 and the pressure conditions are normally selected so that the medium supplied through the nozzle 10 flows further in the direction of the remote guide tube 2 with stronger or weaker suction and entrainment of medium from the space 13. The direction of flow and pressure conditions can, however, also be selected such that part of the medium supplied through the connection piece (s) 10 flows away through the space 13 in the opposite direction.

Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der zu behandelnde Körper von aus vorhergehenden Prozessen herrührenden anhaftenden Flüssigkeits- oder Gasteilen befreit und in die nicht verunreinigte Umgebung des bei 10 zugeführten Mediums gebracht werden kann. Zentral in der Apparateachse befindet sich oder läuft der zu behandelnde Körper 1. Er läuft gleichsinnig mit oder entgegengesetzt dem Hauptflüssigkeits- oder -gasstrom. Die Anordnung von Flüssigkeits- oder Gasstrom und dem zu behandelnden Körper kann auch vertauscht werden, das heißt, es können in enger Anlehnung an eine übliche Strahlpumpe die Flüssigkeit bzw. das Gas zentral in Achsrichtung und der zu behandelnden Körper von der Seite her durch den geeignet abgeänderten Saugstutzen, wie dies Bild 7 zeigt, zugeführt werden. In diesem Falle können Sieb 11 und Gleichrichter 12 wegfallen. Die aus den Teilen 6 bis 13 bestehende Vorrichtung kann einseitig dicht an die eigentliche Vorrichtung zum Übertragen von Strahlenenergie herangesetzt werden, ja einzelne ihrer Teile können mit Teilen der letzteren aus einem Stück gefertigt sein; sie kann aber auch unter Zwischenschaltung eines Spaltes unter Umständen mehrmals angesetzt werden. In diesem Fall wird weiteres Strömungsmedium durch den Spalt aus der Umgebung angesaugt bzw. kann dorthin abfließen.The main advantage of this embodiment is that the body to be treated can be freed from adhering liquid or gas parts originating from previous processes and brought into the uncontaminated environment of the medium supplied at 10. The body 1 to be treated is located or running centrally in the axis of the apparatus. It runs in the same direction as or in the opposite direction to the main flow of liquid or gas. The arrangement of the liquid or gas flow and the body to be treated can also be interchanged, that is, the liquid or the gas can be fed centrally in the axial direction and the body to be treated from the side through the suitable, closely following a conventional jet pump modified suction nozzles, as shown in Figure 7, can be supplied. In this case, sieve 11 and rectifier 12 can be omitted. The device consisting of the parts 6 to 13 can be placed close to the actual device for transmitting radiation energy on one side, indeed some of its parts can be made from one piece with parts of the latter; however, it can also be used several times under certain circumstances with the interposition of a gap. In this case, further flow medium is sucked in through the gap from the environment or can flow away there.

Eine sehr günstige Anordnung ergibt sich, wenn mehrere der vorbeschriebenen Vorrichtungen hintereinander angeordnet werden, durch die der zu behandelnde Körper nacheinander hindurchgeführt wird, wie das Bild 8 zeigt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, im Laufe der Behandlung gebildete störende Produkte, z.B. im Falle der Trocknung Wasserdampf, bei 14 abzuführen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines gelochten Schirmes 15, und bei 10 beziehungsweise 13 neues Führungs- oder Behandlungsmittel, z.B. trockene Frischluft, zuzuführen.A very favorable arrangement results if several of the devices described above are arranged one behind the other, through which the body to be treated is guided one after the other, as Figure 8 shows. This makes it possible to remove disruptive products formed in the course of the treatment, e.g. water vapor in the case of drying, at 14, if necessary with the interposition of a perforated screen 15, and at 10 or 13 new guiding or treatment agents, e.g. dry fresh air, are supplied.

DSie vorstehende Beschreibung nimmt wesentlich Bezug auf die Behandlung von Textilgut, da hierin ein Hauptverwendungsgebiet der Erfindung gesehen wird. Die Erfindung ist in ihrer Anwendung jedoch keineswegs hierauf beschränkt.The above description makes essential reference to the treatment of textile goods, since this is seen as a main field of application of the invention. However, the application of the invention is by no means restricted thereto.

Claims

1. Device for transmitting radiation energy to bodies of predominantly linear expansion, characterized in that the body (1) to be heated, dried or influenced in its chemical or physical reaction is arranged or inside a substantially linearly extending hollow body (2) is guided, the substance of which can be penetrated by the radiation with low losses or with losses of a certain size selected by the choice of substance, and which usually consists of two parts, the actual guide tube (2) and a liquid or gas jacket, whereby each of the two parts can be strongly suppressed in favor of the other or can be omitted entirely.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hollow body (2) is concentrically surrounded by a radiating body (3) or is accompanied by it, which is as an electrically or hot gas heated tube or as an electrically heated filament or as a predominantly linear itself extending parallel pair of conductors, which forms the plates of a capacitor, is formed.

3. Apparatus according to claim 1 un2, characterized in that the hollow body (2) and the radiation body (3) are concentrically surrounded by a tubular reflector (4) made of a suitable material, optionally with an inner lining made of another material, which is surrounded by the Radiation emanating from the body (3) is concentrated on the body (1) to be treated, lying or running in the common axis, and prevents the radiation energy from being irradiated to the outside without being used.

4. Apparatus according to claim 1-3, characterized in that the hollow body (2), the radiation body (3) and the reflector (4) are surrounded by a cylindrical jacket tube (5) which is fixed at the ends with the ends of the material existing part of the hollow body (29, or in the absence of which with the ends of the tubular radiating body (3) is tightly connected, so that a cylindrical, radiating body (3) and reflector (4) containing the current and gas feeds to the radiating body is created (3) are tightly inserted and evacuated or filled with a suitable gas.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the part of the hollow body (2) consisting of a liquid or gas jacket is centered or by a device (6 to 13) similar to a jet pump, through which the body to be treated (1) is centered is guided from the side, and which is placed close to the device for transmitting radiant energy or with an interposed gap or forms part of it, is reinforced so that it is for the sole guidance of the body to be treated (1), but also is particularly suitable for the removal of substances excreted in the course of the treatment.

6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the jet pump-like device is designed in such a way that the liquid supplied with its help through a nozzle (10) or the likewise supplied gas not partly through the substantially linearly extending subsequent hollow body ( 2), but flows in the opposite direction.

7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that several of them are arranged one behind the other with or without the interposition of a perforated screen (15) so that the liquid or gas jacket surrounding the body to be treated (1) is on the way to the to be treated Body is newly formed in one place or in several places from freshly supplied liquid or from freshly supplied gas.