EP0412429A2 - Heizeinrichtung - Google Patents

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EP0412429A2
EP0412429A2 EP90114800A EP90114800A EP0412429A2 EP 0412429 A2 EP0412429 A2 EP 0412429A2 EP 90114800 A EP90114800 A EP 90114800A EP 90114800 A EP90114800 A EP 90114800A EP 0412429 A2 EP0412429 A2 EP 0412429A2
Authority
EP
European Patent Office
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thread
heating device
heating
guides
groove
Prior art date
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Granted
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EP90114800A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0412429B1 (de
EP0412429A3 (en
Inventor
Karl Dr. Bauer
Klaus Bartkowiak
Peter Dammann
Herbert Streppel
Siegfried Morhenne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag AG
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
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Publication date
Family has litigation
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Priority claimed from DE4020706A external-priority patent/DE4020706A1/de
Application filed by Barmag AG, Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag AG
Publication of EP0412429A2 publication Critical patent/EP0412429A2/de
Publication of EP0412429A3 publication Critical patent/EP0412429A3/de
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Publication of EP0412429B1 publication Critical patent/EP0412429B1/de
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/001Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass in a tube or vessel

Definitions

  • the invention relates to a heating device for heating a running thread according to the preamble of claim 1.
  • This heating device is known from DE-OS 23 14 975 and GB-PS 890,057.
  • the thread is guided along a surface that has a temperature that is significantly above the target temperature of the thread.
  • the target temperature of the thread is the temperature to which the thread is to be heated.
  • the heating device is mainly used in false twist crimping machines for crimping synthetic threads.
  • the target temperature of the thread is in the range between 150 and 230 °.
  • the surface temperature is well above 300 °.
  • the thread is guided at a distance from the surface by thread guides arranged at a distance from one another.
  • the fact that the thread guides are arranged on a convex curved line ensures that the thread abuts the thread guides and that the thread runs smoothly.
  • the object of the invention is to design the thread guide on the heating device according to the preamble of claim 1 so that the wrap angle on the thread guides and the total sum of the wrap angles on all thread guides can be freely selected without thereby also the distance of the thread path from the surface must be influenced.
  • the solution results from the characterizing part of claim 1.
  • the solution has the further advantage that the zigzag-shaped thread guide along the hot surface also lengthens the thread path or further shortens the heater length with the thread remaining on the heating surfaces for the same length of time.
  • the thread guide along the radiator with changing spacing which is known from the St.dT, has the following disadvantage in particular:
  • the heat transfer between the heating element and the thread is dependent on the distance of the thread from the heating element.
  • this dependence is influenced by the temperature.
  • a different course of the distance between the thread and the radiator would therefore have to be set for each desired radiator temperature.
  • this would in turn - under certain circumstances - have a deleterious influence on the wrap angle.
  • This disadvantage is avoided in the embodiment of the invention according to claim 2.
  • a precise setting of the distance of the thread running plane from the heating surface or heating plane of the radiator is achieved by the embodiment according to claim 3.
  • the heating surface is a level, in particular a flat plate.
  • the previously used curved heating rails can be dispensed with.
  • Favorable heat conduction can be achieved by the configuration according to claim 4.
  • the wrap angle on the individual thread guides and the sum of the wrap angles is of great importance for the quality of the textured thread.
  • a dimensioning rule is specified by claim 7 for the offset V between the thread guides.
  • the total length of the heating device can, however, be selected to be short in accordance with the lower heat requirement. Longer heating devices are required for synthetic threads in the titer range between 55 and 500 dtex, in particular polyester yarns and nylon medium-titer yarns.
  • the factor F is preferably between 0.8 and 0.15.
  • the total wrap angle is preferably greater than 7 ° and less than 40 °, preferably less than 30 °.
  • the design according to claim 8 serves this goal.
  • the heating device is composed of two or three radiators.
  • the bend angle between the individual radiators is small and can preferably be 1 ° to 10 °.
  • the embodiment according to claim 9 ensures good heat management and avoids heat loss.
  • the embodiment according to claim 10 facilitates thread insertion.
  • the fork-shaped thread guides form an open V on their open side - in the direction of view of the thread path - into which the thread can be inserted well.
  • the embodiment according to claim 11 ensures that the thread cannot climb out of the thread guides. This embodiment is particularly advantageous if the measure according to claim 8 is not used.
  • the radiator described so far can e.g. be made from a high-temperature steel. Because of the low manufacturing effort, a ceramic plate is also suitable (claim 12).
  • the embodiment of the invention according to claim 13 offers the advantage that the offset of the thread guides and thus the amplitude of the zigzag line can be adjusted at any time.
  • the tube can be closed and partially filled with a heat transfer fluid.
  • the liquid is up to Ver steam heated. This design ensures good temperature stability over the entire length of the radiator. A pressure control or temperature control of the heat transfer fluid can take place.
  • the heating device can be adapted to various process parameters, such as Thread speed, thread titer, desired target temperature, etc. adjust by simple maintenance work, without any intervention in the structure of the textile machine would be required.
  • Heating devices according to this invention are particularly suitable for heating the thread in the twisted zone of a false-wire texturing machine. It becomes possible to operate the false-wire texturing machine at high thread speeds with strong twisting and correspondingly strong crimping and to economically crimp even strong thread titers with good crimping.
  • the thread 7 is drawn off from the delivery spool 15 by the delivery mechanism 17 via thread guide 28.
  • the thread then passes to the heater 1, which consists of two pieces.
  • the first piece 19 is heated with the temperature T1.
  • the second part of the heater which is referred to as end piece 20, the thread is brought to the target temperature.
  • This end piece 20 is heated with a temperature T2.
  • a deflection thread guide 21 is provided behind the heater 1, via which the thread reaches the cooling rail 22 and the false twisting unit 23.
  • the thread is withdrawn from the texturing zone by the feed mechanism 24 and can then be guided over a second heater 25, deflection 26, feed mechanism 27 for winding with a bobbin 29, drive roller 30 and traversing element 31.
  • the heating device consists of a heating element 1, on which thread guides 2 are arranged.
  • the thread guides 2 are webs which are arranged parallel to one another on the surface of the radiator 1.
  • the surface 3 forms the heating surface in the sense of this application.
  • the thread guides are in heat-conducting contact with the radiator 1.
  • the thread guides are arranged and dimensioned such that the thread is guided in a zigzag line over the heating surfaces 3 of the radiator. As a result, the thread comes into full contact with the thread guides.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the top view of a heating device in which a thread run in the form of a zigzag line is realized.
  • Thread guides 2 are screwed onto the heating element 1, which is heated in an analogous manner to that in FIG. 1.
  • the deflecting surfaces (heating surfaces) 35 of the thread guide 2 are arranged so that they deflect the thread 7 along a zigzag line 34, that is to say side-by-side and opposite deflecting surfaces mesh with one another and guide the thread so that it forms a zigzag line with the Thread guides 3 at the reversal points follows.
  • the heater length is shortened or the Length of stay of the thread on the heater increased.
  • the thread is fed to the first or last deflecting surface 34 through the entry and exit thread guide 37.
  • the guiding of the thread in a zigzag line means that the thread is stretched in a surface and preferably in one plane (running surface or running plane). This running surface is at a distance from the surface 3 of the radiator 1 at all points of the thread run.
  • the thread guide 2, through which the zigzag line is spanned, has the most important feature, the deflection edge or deflection surface 35, which is shown and described in FIG. 2 and which perpendicularly penetrates the plane of the thread.
  • the heating device consists of two individual radiator pieces 19, 20. These radiators are constructed essentially the same. The following description applies to both radiators.
  • Each radiator is a cuboid, elongated body. In a longitudinal surface, two rectangular grooves are cut in the longitudinal direction and parallel to each other. The heating element is penetrated by a heating cartridge 10 in the center plane between the two grooves. It is a resistance heater.
  • the resistance heater of each piece 19, 20 is connected to a regulator 18 - as shown and described in FIG. 1.
  • 9 several thread guides are inserted with the same distance, namely in the first piece 19 four thread guides 2 and in the second piece 20 five thread guides 2. Each thread guide is located at the entrance and exit of each piece 19 or 20. Die Thread guides 2 are flat plates.
  • the grooves 8, 9 have insert guides stungen for the thread guide 2, through which the thread guide 2 can be installed in planes transverse to the central plane 6.
  • the insert guides in the example shown are insert grooves 5 running around the walls, the width of which in the longitudinal direction essentially corresponds to the thickness of the thread guide plates.
  • cylindrical bores can also be made in the groove, the diameter of which corresponds to the width of the thread guide.
  • the depth of the insert grooves is symmetrical to the central plane 6 of the grooves. Therefore, the thread guides are constructed asymmetrically in their width. 5 for the grooves 8 and 9 differently designed thread guides are drawn. This is only used to describe various exemplary embodiments. In practice, one would probably only use one type of thread guide.
  • the thread guides shown on the right in FIG. 5 are each rectangular plates. In each of these plates, a slot 16 is made offset to the central plane 6. The slot extends parallel to the center plane 6 of the groove 9. However, it lies at a lateral distance from this center line. Successive thread guides 2 are each rotated about the central plane 6. Therefore, in successive thread guides 2, the slot 16 alternately lies on one and the other side of the center plane 6.
  • the flanks of the slot 16 facing the center plane 6 each form the deflection surface 35 on which the thread is deflected in a zigzag shape.
  • the flanks of the slot 16 diverge in a V-shape on the open side of the slot.
  • the opening width of the V is so large that the flanks of successive thread guides 2 facing the central plane 6 intersect - in the direction of view of the thread path - and in turn form an alignment of V-shaped openings into which the thread can be inserted in a straight line.
  • the thread guides are again designed as flat, rectangular plates.
  • a slot is made in each of the plates from a broad side, asymmetrically to the center of the width.
  • the flank facing the center of the width or center plane 6 of the groove ends in a bulge 32, which at the same time forms the deflection surface 35.
  • the other side flank of the slot 16 runs more or less parallel to the central plane 6 of the groove.
  • the flank facing the central plane 6, penetrates the central plane 6 of the groove. It should be added that the bulge is laterally offset with respect to the central plane 6.
  • Successive thread guides 2 are each rotated about their axis during installation. Therefore, the bulges 32 of successive thread guides lie alternately on one and the other side of the central plane 6.
  • Each radiator 19, 20 is closed by a cover 13 and, moreover, each radiator is surrounded by suitable external insulation - which is not shown here. It is noteworthy that each groove 8, 9 is closed by its own cover. Therefore, only the affected groove needs to be opened for maintenance and operation.
  • the heating device consists of two pieces 19 and 20. As shown in FIG. 3, these radiators 19, 20 are bent relative to one another by an angle alpha. This measure is also sufficient when designing the thread guide slots 16 without climbing locks, that is to say as shown on the right in FIG. 5, in order to ensure that the thread runs smoothly.
  • the angle alpha should be more than 1 ° and is preferably less than 10 °.
  • Fig. 4 which is the supervision of the radiator with the view in shows the grooves (the covers are not drawn for clarity), it is shown that the offset V of the zigzag line between successive thread guides is the distance between successive deflecting surfaces 35, the distance being measured perpendicular to the center plane 6 of the groove.
  • total wrap angles at the deflection angles between 6 ° and 40 ° are specified.
  • L each of the radiators 19, 20 must have. This depends on the process parameters, in particular the type of thread, thread thickness, thread speed, temperature of the radiator, dimensioning of the heating device. For example, assume that the total length is 1 m. This results in a length L of 500 mm for each of the radiators 19, 20.
  • FIG. 6 shows a cross section through the heating device according to FIG. 5 on an enlarged scale.
  • Teten carrier 36 Seated in a suitable manner Teten carrier 36, the radiator 1 is screwed to the attached heaters 2.
  • the heater 1 is designed with a cavity 8 and a heating cartridge similar to that in FIGS. 1 to 3 and arranged in an insulating box 12 with a cover 13.
  • the heating surface is formed in the heating element 2 as a V-shaped groove, which is off-center and into which the thread 7 can be inserted when the cover 13 is open.
  • the successive heating pieces 2 can be arranged so that the thread 7 follows a zigzag line according to FIG. 5.

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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Abstract

In Falschzwirnkräuselmaschinen wird der Faden mittels mehrerer Fadenführer (2) längs eines Heizkörpers (1) geführt. Die Temperatur des Heizkörpers liegt wesentlich höher als die Zieltemperatur des Fadens. Die Fadenführer sind auf einer Zickzack-Linie 34 angeordnet, die sich längs des Heizkörpers erstreckt. Die Fadenführer können in einer Nut 8, 9 angeordnet sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung zum Erhitzen eines laufenden Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Diese Heizeinrichtung ist bekannt durch die DE-OS 23 14 975 sowie die GB-PS 890,057. Dabei wird der Faden längs einer Oberfläche geführt, die eine Temperatur hat, welche wesentlich über der Zieltemperatur des Fadens liegt. Die Zieltemperatur des Fadens ist die Temperatur, auf die der Faden aufgeheizt werden soll. Die Heizeinrichtung wird vor allem in Falsch­zwirnkräuselmaschinen zum Kräuseln synthetischer Fäden verwandt. Dabei ist die Zieltemperatur des Fadens im Bereich zwischen 150 und 230°. Die Temperatur der Oberfläche liegt wesentlich über 300°.
  • Bei der bekannten Heizeinrichtung wird der Faden durch mit Abstand zueinander angeordnete Fadenführer in einem Abstand zu der Oberfläche geführt. Dadurch, daß die Fadenführer auf einer konvex gekrümmten Linie angeordnet sind, wird eine satte Anlage des Fadens an die Fadenführer und ein ruhiger Fadenlauf erreicht.
  • Es wurde nun festgestellt, daß der Umschlingungswinkel des Fadens an jedem einzelnen Fadenführer sowie die Summe der Umschlingungswinkel von maßgebender Bedeutung für die Ruhe des Fadenlaufs und die Höhe des in den Faden einzubringenden Falschzwirnes ist. Bei der bekannten Heizeinrichtung wird aber durch die Vorgabe des Umschlingungswinkels und des Gesamtumschlingungswinkels gleichzeitig der Abstand des Fadens von der Oberfläche beeinflußt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Fadenführung an der Heizein­richtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß der Umschlingungswinkel an den Fadenführern und die Gesamtsumme der Umschlingungswinkel an allen Fadenführern frei gewäahlt werden kann, ohne daß dadurch gleichzeitig auch der Abstand des Fadenlaufes von der Oberfläche beeinflußt werden muß.
  • Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Die Lösung hat den weiteren Vorteil, daß durch die zickzack­förmige Fadenführung längs der heißen Oberfläche auch eine Verlängerung des Fadenweges bzw. eine weitere Verkürzung der Heizerlänge bei gleicher Verweildauer des Fadens auf den Heizflächen erfolgt.
  • Die durch den St.d.T. bekannte Fadenführung längs des Heizkör­pers mit sich änderndem Abstand hat insbesondere den folgenden Nachteil:
    Die Wärmeübertragung zwischen dem Heizkörper und dem Faden ist abhängig von dem Abstand des Fadens von dem Heizkörper. Diese Abhängigkeit wird jedoch durch die Höhe der Temperatur beeinflußt. Es müßte daher für jede gewünschte Heizkörper-­Temperatur ein unterschiedlicher Verlauf des Abstandes zwischen Faden und Heizkörper eingestellt werden. Dadurch würde andererseits wiederum eine - unter Umständen - schädliche Beeinflussung der umschlingungswinkel erfolgen.
    Dieser Nachteil ist bei der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 vermieden.
  • Eine genaue Einstellung des Abstandes der Fadenlaufebene von der Heizfläche bzw. Heizebene des Heizkörpers wird durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 erreicht.
  • Es ist fertigungstechnisch und für die Bedienung günstig, wenn die Heizfläche eine Ebene, insbesondere eine ebene Platte ist. Dadurch kann auf die bisher verwandten gekrümmten Heizschienen verzichtet werden. Eine günstige Wärmeführung läßt sich erzielen durch die Ausgestaltung nach Anspruch 4.
  • In diese Nut können mehrere mit Abstand hintereinander angeordnete Fadenführer eingebracht werden. Die Ausgestaltung der Nut und der Fadenführer ergibt sich aus Anspruch 5 oder 6. Dabei können entweder die Einsatzführungen symmetrisch zur Mittelebene der Nut und die gabelförmigen Fadenführer unsym­metrisch oder aber die Einsatzführungen unsymmetrisch zur Mittelebene der Nut und die Fadenführer symmetrisch aufgebaut sein. Hierdurch ergibt sich ein Versatz der den Faden führenden Flanken der gabelförmigen Fadenführer relativ zur Mittelebene derart, daß der Faden in einer die Mittelebene durchstoßenden Zickzack-Linie geführt wird.
  • Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Umschlingungs­winkel an den einzelnen Fadenführern sowie die Summe der Umschlingungswinkel von großer Bedeutung für die Qualität des texturierten Fadens ist. Zur Erzielung guter Qualitäten wird durch Anspruch 7 eine Bemessungsregel angegeben für den Versatz V zwischen den Fadenführern. Dabei ist für synthetische Fäden im Titerbereich von 15 bis 44 dtex, insbesondere Nylon-­Strumpfgarn, der gesamte Bereich für den Faktor F in Betracht zu ziehen. Die Gesamtlänge der Heizeinrichtung kann jedoch entsprechend dem geringeren Wärmebedarf kurz gewählt werden. Längere Heizeinrichtungen sind für synthetische Fäden im Titer­bereich zwischen 55 und 500 dtex, insbesondere Polyester-­Garne und Nylon-Mitteltiter-Garne erforderlich. Dabei liegt der Faktor F jedoch vorzugsweise zwischen 0,8 und 0,15.
  • Durch diese Auswahl des Faktors F läßt sich erreichen, daß die Summe der Umschlingungswinkel, die sich an den einzelnen Fadenführern ergeben, d.h. der Gesamtumschlingungswinkel vorzugsweise größer als 7° und kleiner als 40°, vorzugsweise kleiner als 30° ist.
  • Wie bereits erwähnt, ist es ein Ziel dieser Erfindung, die Laufruhe des Fadens und ein hohes Zwirnniveau (twist level) zu erreichen. Diesem Ziel dient die Ausgestaltung nach Anspruch 8. Je nach Länge der gesamten Heizeinrichtung genügt es, wenn die Heizeinrichtung aus zwei oder drei Heizkörpern zusammengesetzt ist. Der Abknickwinkel zwischen den einzelnen Heizkörpern ist gering und kann vorzugsweise 1° bis 10° betragen.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 gewährleistet eine gute Wärmeführung und vermeidet Wärmeverluste.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 10 erleichtert das Fadenein­legen. Durch diese Ausgestaltung bilden die gabelförmigen Fadenführer auf ihrer offenen Seite - in Blickrichtung des Fadenlaufs - ein offenes V, in das der Faden gut eingelegt werden kann.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 gewährleistet, daß der Faden nicht aus den Fadenführern herausklettern kann. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn von der Maßnahme nach Anspruch 8 nicht Gebrauch gemacht wird.
  • Der bis hierher beschriebene Heizkörper kann z.B. aus einem hoch-warmfestem Stahl hergestellt werden. Wegen des geringen Fertigungsaufwands ist auch eine Keramikplatte geeignet (Anspruch 12).
  • Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 13 bietet den Vorteil, daß der Versatz der Fadenführer und damit die Amplitude der Zickzack-Linie jederzeit einstellbar ist. Dabei kann das Rohr verschlossen und mit einer Wärmeträgerflüssigkeit teilweise gefüllt sein. Die Flüssigkeit wird bis zur Ver­ dampfung erhitzt. Diese Ausführung gewährleistet gute Tempera­turkonstanz über die gesamte Länge des Heizkörpers. Dabei kann eine Druckregelung oder Temperaturregelung der Wärmeträgerflüs­sigkeit erfolgen.
  • Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 13 läßt sich die Heizeinrichtung an verschiedene Prozeßparameter, wie z.B. Fadengeschwindigkeit, Fadentiter, gewünschte Zieltemperatur, o.ä. durch einfache Wartungsarbeiten anpassen, ohne daß ein Eingriff in den Aufbau der Textilmaschine erforderlich wäre.
  • Heizeinrichtungen nach dieser Erfindung eignen sich insbeson­dere zur Erhitzung des Fadens in der Zwirnzone einer Falsch­drahttexturiermaschine. Es wird dabei möglich, die Falschdraht­texturiermaschine mit hohen Fadengeschwindigkeiten bei starker Zwirngebung und entsprechend starker Kräuselung zu betreiben und auch starke Fadentiter bei guter Kräuselung wirtschaftlich zu kräuseln.
  • Die im Stand der Technik geltend gemachten Vorteile, insbesondere der Effekt der Selbstreinigung des Heizers, bleiben auch bei der Fadenführung nach dieser Erfindung erhalten.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Falschzwirnkräuselmaschine (schematisch);
    • Fig. 2 das Ausführungsbeispiel in der Aufsicht;
    • Fig. 3 das Ausführungsbeispiel im Längsschnitt (vergrößert);
    • Fig. 4 Aufsicht eines Heizkörpers;
    • Fig. 5 Querschnitt durch einen Heizkörper;
    • Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Fadenlauf entlang einer Zickzack-Linie.
  • In der Falschzwirnkräuselmaschine nach Fig. 1 wird der Faden 7 von der Lieferspule 15 durch Lieferwerk 17 über Fadenführer 28 abgezogen. Der Faden gelangt sodann auf den Heizer 1, der aus zwei Stücken besteht. Das erste Stück 19 wird mit der Tempera­tur T1 beheizt. In dem zweiten Teil des Heizers, das als Endstück 20 bezeichnet ist, wird der Faden auf die Ziel­temperatur gebracht. Dieses Endstück 20 ist mit einer Tempera­tur T2 beheizt. Hinter dem Heizer 1 ist ein Umlenkfadenführer 21 vorgesehen, über den der Faden zur Kühlschiene 22 und zum Falschzwirnaggregat 23 gelangt. Der Faden wird durch Lieferwerk 24 aus der Texturierzone abgezogen und kann sodann über einen zweiten Heizer 25, Umlenkung 26, Lieferwerk 27 zur Aufwicklung mit Spule 29, Treibwalze 30 und Changierung 31 geführt werden.
  • In allen Ausführungsbeispielen besteht die Heizeinrichtung aus einem Heizkörper 1, auf welchem Fadenführer 2 angeordnet sind. Die Fadenführer 2 sind Stege, die parallel zueinander auf der Oberfläche des Heizkörpers 1 angeordnet sind. Gleichzeitig bildet die Oberfläche 3 die Heizfläche im Sinne dieser Anmeldung. Die Fadenführer stehen in wärmeleitendem Kontakt mit dem Heizkörper 1. Die Fadenführer sind so angeordnet und dimensioniert, daß der Faden in einer Zickzack-Linie über die Heizflächen 3 des Heizkörpers geführt wird. Hierdurch wird eine satte Anlage des Fadens an den Fadenführern bewirkt.
  • Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Aufsicht auf eine Heizeinrichtung, in der ein Fadenlauf in Form einer Zickzack-­Linie verwirklicht ist. Auf den Heizkörper 1, der in analoger Weise wie in Fig. 1 beheizt ist, sind hier Fadenführer 2 aufgeschraubt. Die Umlenkflächen (Heizflächen) 35 der Fadenfüh­rer 2 sind dabei so angeordnet, daß sie den Faden 7 längs einer Zickzack-Linie 34 umlenken, d.h. nebeneinander- und gegenüber­liegende Umlenkflächen greifen gitterförmig ineinander und führen den Faden so, daß er einer Zickzack-Linie mit den Fadenführern 3 an den Umkehrstellen folgt. Durch den Fadenweg längs der Zickzack-Linie wird die Heizerlänge verkürzt bzw. die Verweildauer des Fadens auf dem Heizer vergrößert.
  • Durch Eingangs- und Auslauffadenführer 37 wird der Faden der ersten bzw. letzten Umlenkfläche 34 zugeführt.
  • Die Führung des Fadens in einer Zickzack-Linie bedeutet, daß der Faden in einer Fläche und vorzugsweise in einer Ebene (Lauffläche oder Laufebene) aufgespannt ist. Diese Lauffläche hat an allen Punkten des Fadenlaufs einen Abstand von der Oberfläche 3 des Heizkörpers 1. Dabei haben die Fadenführer 2, durch die die Zickzack-Linie aufgespannt wird, als wesentlich­stes Merkmal die Umlenkkante oder Umlenkfläche 35, die in Fig. 2 gezeigt und beschrieben ist und die die Fadenlaufebene senkrecht durchstößt.
  • Die im folgenden beschriebenen Heizkörper nach den Fig. 3 bis 5 entsprechen dem in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Heizkörper. Im folgenden werden die Figuren 3 bis 5 gemeinsam beschrieben:
  • Die Heizeinrichtung besteht aus zwei einzelnen Heizkörper-­Stücken 19, 20. Diese Heizkörper sind im wesentlichen gleich aufgebaut. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf beide Heizkörper. Jeder Heizkörper ist ein quaderförmiger, länglicher Körper. In einer Längsfläche sind zwei rechteckige Nuten in Längsrichtung und parallel zueinander eingeschnitten. In der Mittelebene zwischen den beiden Nuten wird der Heizkörper von einer Heizpatrone 10 durchdrungen. Dabei handelt es sich um einen Widerstandsheizer. Der Widerstandsheizer jedes Stücks 19, 20 ist an einen Regler 18 angeschlossen - wie in Fig. 1 gezeigt und beschrieben. In die Nuten 8, 9 sind mehrere Fadenführer mit gleichem Abstand eingesetzt, und zwar im ersten Stück 19 vier Fadenführer 2 und im zweiten Stück 20 fünf Fadenführer 2. Jeweils ein Fadenführer befindet sich am Eingang und am Ausgang jedes Stückes 19 bzw. 20. Die Fadenführer 2 sind ebene Platten. Zum Einbau in die Nuten 8, 9 weisen die Nuten 8, 9 Einsatzfüh­ rungen für die Fadenführer 2 auf, durch die die Fadenführer 2 in Ebenen quer zur Mittelebene 6 einbaubar sind. Es handelt sich bei den Einsatzführungen in dem dargestellten Beispiel um an den Wandungen umlaufende Einsatznuten 5, deren Breite in Längsrichtung im wesentlichen der Dicke der Fadenführer-Platten entspricht. Statt der Einsatznuten können jedoch auch zylin­drische Bohrungen in die Nut eingebracht werden, deren Durchmesser der Breite der Fadenführer entspricht.
  • In dem gezeigten Fall nach Fig. 5 sind die Einsatznuten in ihrer Tiefe symmetrisch zur Mittelebene 6 der Nuten. Daher sind die Fadenführer in ihrer Breite unsymmetrisch aufgebaut. In dem Querschnitt nach Fig. 5 sind für die Nuten 8 und 9 unterschiedlich ausgestaltete Fadenführer gezeichnet. Dies dient lediglich zur Beschreibung verschiedener Ausführungsbei­spiele. In der Praxis würde man wohl nur eine Art von Fadenfüh­rern verwenden.
  • Die in Fig. 5 rechts dargestellten Fadenführer sind jeweils rechteckige Platten. In jeder dieser Platten ist zur Mittelebene 6 versetzt ein Schlitz 16 eingebracht. Der Schlitz erstreckt sich parallel zu der Mittelebene 6 der Nut 9. Er liegt jedoch mit seitlichem Abstand zu dieser Mittellinie. Aufeinanderfolgende Fadenführer 2 werden jeweils um die Mittelebene 6 gedreht. Daher liegt der Schlitz 16 bei aufeinan­derfolgenden Fadenführern 2 abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der Mittelebene 6. Dabei bilden die der Mit­telebene 6 zugewandten Flanken des Schlitzes 16 jeweils die Umlenkfläche 35, an der der Faden zickzack-förmig umgelenkt wird. Die Flanken des Schlitzes 16 laufen auf der offenen Seite des Schlitzes V-förmig auseinander. Dabei ist die Öffnungsweite des V so groß, daß sich die der Mittelebene 6 zugewandten Flanken aufeinanderfolgender Fadenführer 2 - in Blickrichtung des Fadenlaufes - kreuzen und ihrerseits eine Flucht von V-­förmigen Öffnungen bilden, in die der Faden geradlinig eingelegt werden kann.
  • Die Fadenführer 2, die in Fig. 5 links dargestellt sind, weisen eine Klettersperre auf, durch die verhindert wird, daß der Faden aus der Nut herausklettert. Die Fadenführer sind wiederum als ebene, rechteckige Platten ausgeführt. Von einer Breitseite her ist ein Schlitz in jede der Platten eingebracht, und zwar asymmetrisch zur Breiten-Mitte. Die der Breiten-Mitte bzw. Mittelebene 6 der Nut zugewandte Flanke läuft auf ihrem Grunde in einer Ausbuchtung 32 aus, welche gleichzeitig die Umlenkfläche 35 bildet. Die andere Seitenflanke des Schlitzes 16 verläuft mehr oder weniger parallel zur Mittelebene 6 der Nut. Die der Mittelebene 6 zugewandte Flanke dagegen durchstößt die Mittelebene 6 der Nut. Hinzuzufügen ist, daß die Ausbuch­tung, bezogen auf die Mittelebene 6, seitlich versetzt liegt. Aufeinanderfolgende Fadenführer 2 werden beim Einbau jeweils um ihre Achse gedreht. Daher liegen die Ausbuchtungen 32 aufeinanderfolgender Fadenführer abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der Mittelebene 6.
  • Jeder Heizkörper 19, 20 wird durch einen Deckel 13 verschlossen und im übrigen ist jeder Heizkörper durch eine geeignete Außenisolierung - die hier nicht dargestellt ist - umgeben. Bemerkenswert ist, daß jede Nut 8,9 durch einen eigenen Deckel verschlossen wird. Zur Wartung und Bedienung braucht daher nur die betroffene Nut geöffnet zu werden.
  • Wie bereits gesagt, besteht die Heizeinrichtung aus zwei Stücken 19 und 20. Wie Fig. 3 zeigt, sind diese Heizkörper 19, 20 um einen Winkel alpha zueinander abgeknickt. Diese Maßnahme reicht auch bei Gestaltung der Fadenführungsschlitze 16 ohne Klettersperren, also wie in Fig. 5 rechts gezeigt, aus, um einen ruhigen Fadenlauf zu gewährleisten. Der Winkel alpha sollte mehr als 1° betragen und ist vorzugsweise kleiner als 10°.
  • In Fig. 4, die die Aufsicht auf die Heizkörper mit dem Blick in die Nuten zeigt (die Deckel sind zur besseren Übersichtlicht­keit nicht gezeichnet), ist dargestellt, daß der Versatz V der Zickzack-Linie zwischen aufeinanderfolgenden Fadenführern der Abstand aufeinanderfolgender Umlenkflächen 35 ist, wobei der Abstand senkrecht zur Mittelebene 6 der Nut gemessen wird. Zur Bemessung dieses Versatzes sind Gesamtumschlingungswinkel an den Umlenkwinkeln zwischen 6° und 40° vorgegeben. Um dies zu erreichen, wird zunächst einmal bestimmt, welche Länge L jeder der Heizkörper 19, 20 haben muß. Dies richtet sich nach den Prozeßparametern, insbesondere Fadenart, Fadendicke, Faden­geschwindigkeit, Temperatur des Heizkörpers, Dimensionierung der Heizeinrichtung. Es sei z.B. angenommen, daß die Gesamt­länge 1 m sein soll. Damit ergibt sich für jeden der Heizkörper 19, 20 eine Länge L von 500 mm. Es hat sich herausgestellt, daß auf dem ersten Teilstück 19 vier und auf dem zweiten Teilstück fünf Fadenführer zweckmäßig sind. Damit ergibt sich - wenn man als Beispiel das zweite Teilstück 20 durchrechnet - ein Abstand A der einzelnen Fadenführer - gemessen in Längsrichtung des Heizkörpers - von 125 mm. Bei Beachtung der o.g. Winkel­beziehung ergibt sich also für den Versatz die Formel
    V = F X L / (N-1)
    Darin bedeuten:
    V = Versatz der Fadenführer bzw. Umlenkflächen 35 relativ zueinander = Amplitude der Zickzack-Linie = 2 x Versatz der Umlenkflächen 35 relativ zur Mittelebene 6 der Nut;
    F = Faktor zwischen 0,1 bis 0,8;
    L = Länge des Heizkörpers;
    N = Anzahl der Fadenführer über die Länge des Heizkörpers.
  • Unter Beachtung des angegebenen Faktors mit der eingangs diskutierten Anpassung an die Fadenart ergeben sich die gewünschten Gesamtumschlingungswinkel.
  • Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch die Heizeinrichtung nach Fig. 5 in Vergrößerung. Auf einem in geeigneter Weise abgekan­ teten Träger 36 ist der Heizkörper 1 mit den daran befestigten Heizstücken 2 verschraubt. Der Heizkörper 1 ist mit Hohlraum 8 und Heizpatrone ähnlich wie in Fig. 1 bis Fig. 3 konzipiert und in einem Isolierkasten 12 mit Deckel 13 angeordnet. Die Heizfläche ist in dem Heizstück 2 als V-förmige Nut ausgebil­det, die außermittig liegt und in die der Faden 7 bei geöff­netem Deckel 13 eingelegt werden kann. In Längsrichtung des Heizers 1 können dabei die hintereinanderliegenden Heizstücke 2 so angeordnet sein, daß der Faden 7 einer Zickzack-Linie entsprechend Fig. 5 folgt.
  • BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG
    • 1 Heizkörper
    • 2 Fadenführer
    • 3 Oberfläche
    • 4 senkrechter Steg
    • 5 Einsatznuten
    • 6 Mittelebene der Nut
    • 7 Faden
    • 8 Nut
    • 9 Nut
    • 10 Heizpatrone
    • 11 Isolierung für Heizkörper
    • 13 Isolierabdeckung, Deckel
    • 14 Falschzwirnkräuselmaschine
    • 15 Lieferspule
    • 16 Schlitz
    • 17 Lieferwerk
    • 18 Regler
    • 19 Heizkörper
    • 20 Heizkörper
    • 21 Umlenkfadenführer
    • 22 Kühlschiene
    • 23 Falschzwirnaggregat, Falschdraller
    • 24 Lieferwerk
    • 25 Heizer
    • 26 Umlenkung
    • 27 Lieferwerk
    • 28 Fadenführer
    • 29 Spule
    • 30 Treibwalze
    • 31 Changierung
    • 32 Ausbuchtung
    • 33 Mittelebene
    • 34 Zickzack-Linie
    • 35 Heizfläche, Umlenkfläche, Umlenkkante
    • 37 Ein- und Auslauffadenführer

Claims (13)

1. Heizeinrichtung zum Erhitzen eines laufenden Fadens (7),
bei welcher der Faden mittels mehrerer Fadenführer (2) längs eines Heizkörpers (1) geführt wird, welcher auf eine Temperatur erhitzt ist, die höher ist als die Temperatur (Zieltemperatur), auf die der Faden erhitzt werden soll, wobei die Fadenführer (2) auf einer gekrümmten Linie liegen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die gekrümmte Linie eine Zickzack-Linie (34) ist, die in einer Fläche (Lauffläche oder Laufebene) aufgespannt ist, welcher über die ganze Länge der Heizeinrichtung einen Abstand zu dem Heizkörper (1) hat.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Heizkörper (1) eine dem Faden zugewandte Heizfläche bzw. Heizebene besitzt,
und daß die Lauffläche bzw. Laufebene parallel und mit Abstand zu der Heizfläche bzw. Ebene liegt.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fadenführer (2) an der Heizfläche des Heizkörpers befestigt sind.
4. Heizeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden in einer Nut geführt ist, welche in den Heizkör­per in Fadenlaufrichtung eingebracht ist,
und daß die durch mehrere Fadenführer aufgespannte Zickzack-Linie in der Nut und mit Abstand über dem Nutengrund liegt.
5. Heizeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nut mehrere hintereinander angeordnete Einsatzführungen besitzt, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Nut erstrecken und relativ zur Mittelebene der Nut abwechselnd zur einen und zur anderen Seite der Mittelebene versetzt sind,
und daß symmetrisch aufgebaute, gabelförmige Fadenführer in die Einsatzführungen einsetzbar sind.
6. Heizeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet daß
die Nut mehrere hintereinander angeordnete Einsatzführungen besitzt, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Nut erstrecken und relativ zur Mittelebene der Nut symmetrisch angeordnet sind,
und daß unsymmetrisch aufgebaute, gabelförmige Fadenführer abwechselnd zur einen und zur anderen Seite der Mittelebene versetzt in die Einsatzführungen einsetzbar sind.
7. Heizeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Anzahl und Versatz der Fadenführer relativ zueinander so gewählt werden, daß sich an den Fadenführern ein Gesamtumschlingungswinkel (gleich Summe der Umschlin­gungswinkel, die sich an den einzelnen Fadenführern ergeben) ergibt, welcher größer als 6°, vorzugsweise größer als 7° und kleiner als 40°, vorzugsweise kleiner als 30° ist.
8. Heizeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Heizeinrichtung aus zwei oder mehr Heizkörpern zusammengesetzt ist, deren Heizebenen zueinander gering­fügig abgeknickt sind,
und daß die Laufebenen jeweils parallel zu den Heizebenen liegen.
9. Heizeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einen Heizkörper (2) parallele Nuten eingebracht sind, und daß jede der Nuten jeweils durch eine separate Tür verschließbar ist.
10. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die gabelförmigen Fadenführer sich keilförmig öffnen, und daß die größte Öffnungsweite die Mittelebene (6) der Nut überdeckt.
11. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die der Mittelebene zugewandte Flanke im Bereich des Gabelgrundes eine der Mittelebene zugewandte Ausbuchtung aufweist.
12. Heizeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Heizkörper eine Keramikplatte, vorzugsweise Keramik­platte mit darin eingebrachtem Widerstandsheizkörper ist.
13. Heizeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche durch ein Rohr gebildet wird, welches beheizt ist und an dem mit Abstand zueinander mehrere Fadenführer drehbar und feststellbar befestigt sind, wobei die Fadenführer Fadenführungsschlitze mit jeweils radial gerichteten Umlenkkanten (35) aufweisen.
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