EP0644960B1 - Heizeinrichtung für einen laufenden faden - Google Patents

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EP0644960B1
EP0644960B1 EP93912889A EP93912889A EP0644960B1 EP 0644960 B1 EP0644960 B1 EP 0644960B1 EP 93912889 A EP93912889 A EP 93912889A EP 93912889 A EP93912889 A EP 93912889A EP 0644960 B1 EP0644960 B1 EP 0644960B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
heating
carriers
heating device
thread carriers
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93912889A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0644960A1 (de
Inventor
Heinz Schippers
Karl Bauer
Johannes Bruske
Martin Fischer
Benno Frank
Siegfried Morhenne
Ralf Dedeken
Herbert Streppel
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barmag AG, Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag AG
Publication of EP0644960A1 publication Critical patent/EP0644960A1/de
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Publication of EP0644960B1 publication Critical patent/EP0644960B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a heating device, in particular a elongated body, such as B. a heating tube for heating a running thread.
  • Such a heater finds e.g. Use on a false twist crimping machine.
  • Devices for heating running chemical threads in false twist crimping processes are known. Generally they have rails those in elongated, heatable to a certain temperature Heating chambers are located, and over which a thread over thread carriers, so-called Webs that can be guided to be heated.
  • tubular thread overflow body For stretching and thermally fixing synthetic threads tubular thread overflow body known.
  • the DE-AS 13 03 384 an overflow body, which is wrapped by the thread becomes.
  • This overflow body has a rotationally symmetrical Form on and is provided with a bead at the end of the thread and from its thread run-up to its thread run-off end from the Thread stretching - continuously increasing to the thread fixing temperature heatable and designed and arranged so that it from the thread in Form of a steep thread can be wrapped.
  • This thread overflow body is complicated in structure and requires for its manufacturing a multitude of expensive steps. In addition he should not be using the modern high-speed process reliability.
  • thermoplastic material for the thread comes in particular Polyamide or polyethylene terephthalate (PA6, PA6.6) into consideration, however without limitation to these materials.
  • EP 0 442 368 A1 also describes a heater for a synthetic yarn known, the thread carrier kept above the self-cleaning temperature become. With this heater, the thread is curved in one plane along the heating surface out and the thread carriers are on by additional heating devices maintained the desired high temperature.
  • the object of the invention is to provide a heating device which is easy to manufacture and which high temperatures of all components can be operated, and at which in particular uses the self-cleaning effects effectively can.
  • the width of the thread overflow webs Vary the dwell time of a thread on the heating surface. This means, by the size of the heated surface on which the thread lies is changed, the one transferred to the thread also changes Warmth.
  • the heat transfer is adjustable. Another possible variation is given by webs that are variable in height, which allow the distance between the heating surface itself and the thread track set uniformly or variably.
  • the thread overflow lengths can be changed in that Thread running direction immediately in front of and behind the heating element be provided in their position relative to the radiator and / or are mutually adjustable. If necessary, these Thread guide but also at the entrance and exit of the radiator itself be provided.
  • Heating device can be operated in a temperature range, which is the self-cleaning temperature of the heated surface corresponds.
  • the invention makes use of the knowledge that the Self-cleaning temperature in the order of approximately 430 degrees Celsius lies, and that about the influence of the heat transfer of the heated surface on the thread to be heated the thread a lower temperature e.g. Exposed to 330 degrees Celsius becomes.
  • This option is particularly useful if a heating device is provided for several threads to be heated.
  • a heating device is provided for several threads to be heated.
  • one of the thread heating zones during the cleaning phase other thread in its associated thread heating zone continuously continue to run without the self-cleaning of the first thread heating zone an impact on the quality of the thread still running in the second thread heating zone.
  • This heating device is described in EP 0 412 429 A2.
  • This heating device is its high heating output, which is transferable to the thread and a short length of Heater allowed.
  • the other advantage is the self-cleaning effect.
  • An additional object of the invention with regard to this particular Embodiment is to continue the known heater To design that a cleaning of the heater from baked or Cracked residues of the thermoplastic thread material are not required becomes.
  • the heater have an entrance area in which the thread is only slight or has no contact with thread carriers by only holding the thread carriers there be arranged at a large distance.
  • the Entrance area only with an entrance thread guide and the exit area only equipped with a starting thread guide.
  • the input thread guide is cold remains.
  • the input thread guide has no thermal contact with the heating surface. This keeps the thread guide essentially cold so that it does not secretions of thermoplastic material can occur.
  • the thread guide on the output side is said to be self-cleaning to have. It is therefore preferably directly with the heating surface connected and lies at the beginning of the so-called "rule section", the adjoins the entrance area.
  • the control section is the section in which the thread reaches its set temperature receives.
  • the thread carrier in the control section ensures that the thread with a precisely definable distance from the Heating surface is performed.
  • the heating device receives a gradation between the input section and the control section, such that the distance of the heating surface in the entrance section of the thread path is larger, preferably a multiple of that Distance is that the thread path in the control section of the Heating surface.
  • the arrangement of the thread carriers according to the invention ensures that that the thread carriers are only arranged in the zone in which the temperature of the thread reached on the one hand and the heater temperature on the other hand, ensure self-cleaning.
  • In the control area there is an exact temperature control of the heating device, namely preferably by regulation. Due to the precise guidance of the thread, relative to the heater, it ensures that the thread assumes the specified target temperature. It can be variable Widths of the thread carriers with respect to a running thread with movable ones Thread carriers the so-called dwell time of the thread in wide Limits are kept changeable, d. H. the interface between Thread and thread carrier is depending on the thread or on Radiator measured temperatures set. In the entrance section the exact guidance of the thread is dispensed with. Here is from made use of the knowledge that the Heating the thread with large temperature gradients between Heating device and thread takes place and therefore an exact temperature control the thread is neither wanted nor possible.
  • the heating of the thread in the control area causes the The outer layers of the thread assume the desired temperature. However, uniform heating of the thread is required its entire cross section. This goal is achieved in that the control section is followed by an end section in which again thread carrier with a large distance or no thread carrier is arranged. To avoid the thread in contact with the Heating surface of the heating device should also be preferred here the distance between the thread path and the heating surface is larger, preferably be a multiple of the distance, which thread run and Have a heating surface in the control range. By this arrangement of the End section ensures that with little heat transfer Heat loss can be prevented and an even distribution the heat supplied in the control section over the entire Thread cross-section takes place.
  • a large, unsupported length of thread can be purchased in the entrance section be taken; it turned out that in the entrance section the tendency of the thread to oscillate is low.
  • a Length of 400 mm - 500 mm is possible. The length should, however Limitation of the effort to be extended to what Achieving the desired preheating of the thread is necessary.
  • the end section is in any case shorter than the entrance section.
  • the length of the end section is preferably limited to 300 mm and should be even shorter in particular.
  • the distance between the thread run and the heating surface in the end section and in the entrance section is larger, preferably a multiple of that Distance in the control range, but preferably also limited to 5 mm, preferably 3 mm.
  • the optimization of the heating effect on the thread is of great importance Significance for the quality of the thread and its texturing in the False twist crimping machine. For this reason it is proposed that the touch length of the thread carrier is adjustable. This can also an optimal setting of the heating effect on each desired thread speed and thread diameter (titer) respectively.
  • a heater can e.g. B. the shape have a pipe, on the circumference of which there are several in the circumferential direction in their axial extension widening webs are provided. These webs can be successively arranged offset on the circumference be. It is thereby achieved that the screw-wrapping around the tube Thread touches the webs one after the other in areas which the webs have essentially the same contact length.
  • Another embodiment that can be adjusted at any time Heating effect on the specific process parameters, especially thread titer and running speed allowed consists of a through Composed sections of radiators variable in length.
  • the Possibility of an essentially smooth surface Heating tube to put a sleeve or a cage corresponds to the outside diameter of the heating pipe and its mantle through recesses lined up in rows same shape is permeated.
  • the inside diameter corresponds to the outside diameter of the heating pipe and its mantle through recesses lined up in rows same shape is permeated.
  • the lines run parallel to the axis.
  • Recesses correspond to the shape of the recesses uniform circumferentially extending webs. The cuff is secured on the heating pipe against axial displacement, can but be rotated.
  • this has the advantage that by gradually turning the cuff on the tube of thread can always be run over a clean overflow point of the webs; on the other hand, the thread through the different design the webs are heated in wide temperature ranges. Because in the cuff has uniform webs or recesses diametrically opposite or repeating at certain angular intervals, overflow paths for two or more threads are formed. in the the rest are those between the rows in the longitudinal direction of the cuff extending webs of no importance for the essence of the invention.
  • the heating device shown in Figure 3 has a tube 1, hereinafter Heating tube, on.
  • the heating tube 1 carries two in its interior parallel heating resistors 6, preferably from each other and from the inner surface of the heating tube 1 of a suitable insulating material such as magnesium oxide or magnesium silicate powder are separated.
  • the heating tube 1 consists of a good heat-conducting metal, such as steel or preferably made of a copper-aluminum alloy.
  • the disks shown in Figures 1 and 2 in detail 2 are circular and provided with a radial slot 5, the clear width essentially the diameter of the heating tube 1 corresponds and its opposite edges parallel to each other lie.
  • the outer edge of the discs 2 is spherical.
  • the spherical edges of the disks 2 serve to guide a thread 7, via an input thread guide 8 to those of the crowned Edges of the disks 2 formed thread overflow surface of the heating device is placed and this is angled to the thread carrier 8 and axially offset starting thread guide 9 leaves. That is, the Thread 7 wraps around the device in a spiral, the slope depends on the offset of the thread carriers 8 and 9 to each other. At least one of the thread carriers is relative to the other around the Axis of the heating tube 1 pivotable so that the length of the Thread path over the disks 2 by changing the slope of the can be changed by the thread 7 formed helix.
  • the positions of the Thread carriers 8 and 9 are on both sides of the slots 5 and The helix of the thread 7 is located outside the slots 5 Area of the washers 2.
  • the disks are made of a heat and scale resistant Material, e.g. B. aluminum oxide or titanium oxide.
  • a heat and scale resistant Material e.g. B. aluminum oxide or titanium oxide.
  • the embodiment of the invention shown in Fig. 4 consists of one provided with an electrical heating resistor wire 6 Heating tube 1, which is surrounded by a plurality of rings 2.
  • the Rings 2 are fixed to the heating tube 1, for example by soldering connected and are equidistant from each other.
  • the rings 2 can also be formed by beads that are in regular Gaps in the tube.
  • the rings can too be spaced apart by grooves that are in the outer jacket of the heating tube 1 are incorporated.
  • the radially protruding circumferential surface the ring 2 is crowned and is more thread-friendly Nature.
  • the rings 2 serve a thread 7 at a distance to lead over the lateral surface of the heated tube 1, the Thread overflow path is preferably helical around tube 1 loops.
  • thread guides 8 and 9 are at both ends of the heating tube 1 thread guides 8 and 9, their offset with respect to each other Determine the slope and length of the thread path. At least one the two thread guides can be adjusted with respect to the other.
  • the means necessary to adjust this thread guide include to the state of the art and are not shown.
  • the embodiment of the invention shown in Fig. 5 consists of a heating tube 1 which has an electrical resistance heating wire in its interior 6 and that over its entire length of is surrounded by a helical thread carrier 2.
  • the helical one Thread carrier 2 is z. B. by soldering firmly to the tube 1 connected. Its outward-facing surface is spherical and of thread-friendly nature, d. that is, it exercises on an overflowing Thread out a negligible friction.
  • the thread 7 will here guided in a helix that corresponds to the gears of the thread carrier 2 is opposite.
  • the thread is 8 by means of eyelet-shaped thread guide and 9, which are provided at the run-up and drain end of the heating tube 1 are placed on the helical thread carrier 2. Like the already described embodiments, it is possible to use the thread guide 8.9 to be adjusted relative to each other.
  • FIG. 6 A fourth embodiment of the invention is shown in FIG. 6. This is also a heater 6 heated by a heating resistor Tube 1.
  • tube 1 is of a helical shape
  • the thread carrier 2 can be, for example Be metal tube, its surface lying against the heating tube 1 is flattened so that there is close thermal contact between the heating tube 1 and the thread carrier 2.
  • the thread overflow heaters described here offer u. a. the Advantages of variable thread overflow paths within wide limits enable. Furthermore, can be held in a row several differently heated thread carriers over the length of one Thread path realize variable temperature profiles.
  • FIGS. 7-9 and 11-15 show heating devices those at the thread inlet and at the thread outlet of the heating tube 1 Input thread guide 8 and an output thread guide 9 sit, and at of the thread carriers 8, 9 and the tube 1 in the circumferential direction of the Tube are rotatable relative to each other.
  • only the starting thread guide is 9 rotatable relative to the tube while the input thread guide 8 sits stationary.
  • the starting thread guide 9 is seated, formed by the notch 16, coaxial and rotatable on the lower one End of the heating tube 1 and is in the rotating area 15 relative to Tube rotatable.
  • the heating tube 1 is a has electrical resistance heating, which over the electrical Supply lines 6a is supplied with the heating current.
  • Figures 7-9 and 11-14 show that the heating devices at the entrance of the heating pipe 1 and / or at the exit of the heating pipe 1 each have an input section 11 or end section 12 can of the passing thread 7 a greater radial distance than the outer surface of the heating tube 1 occupies.
  • Rule section 13 is another special feature in the present case having.
  • the thread 7 can consequently at any point within the predetermined Angular range run, depending on the particular Rotary position of the thread guides 8, 9 and the tube 1 relative to each other.
  • the rings point in the angular range that can be covered by the thread 7 a changing ring width in the circumferential direction.
  • the width B of a ring depends on a circumferential coordinate u after a function B (u) changes each can be predetermined.
  • the function is linear.
  • Figure 9 shows the peculiarity that the rings 2 in the possible contact area with the thread 7 in the circumferential direction have changing height H.
  • the height H is a function of the circumferential coordinate u, correspondingly with H (u) is designated.
  • the width B of the rings is in the circumferential direction in which the height H of the rings decreases. It is therefore to be expected that with increasing contact time of thread 7 on the rings due to the increasing ring width B also in the non-contact longitudinal areas between the rings 2 the heat flow on the thread due to the decreasing at the same time Distance between thread 7 and tubular jacket increases.
  • Figures 7 and 8 show that the rings 2 also then in the angular range that can be covered by the thread one in the circumferential direction may have changing height if the Width of the rings 2, i.e. the web width, not in the circumferential direction changes.
  • the rings can also result from that annular grooves are machined into the tubular jacket in such a way that the rings according to the invention, on which the thread 7 runs, stand stay.
  • the heat transfer from the heating tube 1 to the thread 7 takes place on the one hand at the contact zones which connect the rings 2 with the thread 7 form.
  • the total heat flow acting on the thread becomes one Function of the thread path geometry set in relation to the Be tube geometry, because the contact lengths and the non-contact Longitudinal areas, like the ring height, depend on the Relative position of the input thread guide 8 or the output thread guide 9 to the heating pipe 1.
  • Rings 2 are eccentric with respect to the tube axis 17, wherein advantageous the rings in pairs by 180 degrees to each other are offset.
  • the heating device is symmetrical with respect to the tube axis 17 is, which makes them one for machining and processing Pair of running threads 7.1, 7.2 is suitable.
  • FIG. 11 also shows a heating device 13, which is a delivery unit 18 is arranged upstream and that the heating device 13 has a cooling zone, the is designed here as a cooling rail 19, and a false twister 20 and a delivery plant 21 are arranged downstream.
  • a heating device 13 which is a delivery unit 18 is arranged upstream and that the heating device 13 has a cooling zone, the is designed here as a cooling rail 19, and a false twister 20 and a delivery plant 21 are arranged downstream.
  • FIG. 11 further shows that the input thread guide 8 and the Exit thread guide 9 relative to one another or relative to the heating tube 1 as a function of that measured at the output of the heating device 13 Thread temperature are adjustable. This is used in the exit area of the heating tube 1 arranged temperature sensor 22, the one Output signal delivers, e.g. via a stepper motor 23 each Input thread guide 8 or output thread guide 9 depending on the temperature to adjust. It should be expressly said that the measurement signal of the Temperature sensor 22 also be superimposed on a thread tension signal can, which is generated by the tensile force measuring device 24, and behind the heater.
  • the present invention offers the essentials Advantage that the effective heat transfer from the heater extremely sensitive on the thread in the sense of process optimization can be set, and that in addition a very precise control of the thread temperature can be made to over the to achieve an optimal thread quality over the entire length of the thread.
  • FIGS. 12-14 also show additional exemplary embodiments the invention.
  • a plurality of webs 2 are transverse to Thread running attached to the heated surface, the Height of the webs the heated surface by at least 0.1 millimeter, but not more than 5 millimeters tall.
  • the height of the webs 2 is above the heated one Surface is no more than about 5 millimeters around the Advantages of this heater according to the invention, in particular the Self-cleaning and the sensitive controllability, individually or simultaneously to be able to exploit.
  • the thread heating zone is convex towards the thread curved, allowing the thread to be on a Helix line can be passed over the thread heating zone.
  • the tube can be used as a rotating body, rotating body section or rotating body segment be trained to easily run a thread to reach along a spiral line.
  • left thread heating zone also be a single thread line, e.g. if an adjustability the thread path is not provided relative to the heated surface.
  • the filament heating zone according to FIG. 13 shows an angular range within a thread of which are guided relative to the heated surface can.
  • FIG. 13 shows, it can also be useful to have only one of the filament heating zones with rings whose width B is in The circumferential direction changes, analogously to the predicted, the height H, while the ring width B in the other of the two filament heating zones is kept constant.
  • the height H of the Rings to vary in the circumferential direction, and then of course a relative adjustability between the heated surface and the running thread makes sense.
  • Thread heating zones make sense if you use these thread heating zones in each case synchronously movable input thread guide 8 or output thread guide 9 assigns which thread guides 8 and 9 in the end areas rotatable thread guide lever 26 sit.
  • the synchronous mobility can be achieved using a corresponding gear can be easily realized.
  • a transmission is part of the State of the art and shall not be explained in more detail here.
  • Thread heating zones 25a, 25b it is possible to have two Thread heating zones 25a, 25b to be arranged diametrically to one another, and in in this case, the input thread guide 8 or output thread guide 9 so to arrange on the respective thread carrier levers 26 that the threads run at locations with the same operating conditions.
  • the width B of the rings may also be possible the width B of the rings to change gradually. This means that the width B in pieces is constant and gradually at certain circumferential coordinates, e.g. from a smaller width to a larger width.
  • the invention is also intended to include that the height H changes gradually in the circumferential direction e.g. To get thread running areas, within which a small lateral fluctuation of the contact zone between thread and ring in essentially without influence on the heat transfer between heated Surface and thread remains.
  • rings can be changed Width and / or height in the circumferential direction against each other are staggered that in anticipation of any thread running the effective contact zones essentially the same contact times or Allow thread clearances to the outer jacket of the tube.
  • a gradual changing ring height H is easy to realize if you have rings provides which sectors have a constant Radius per sector.
  • the transition area between two neighboring ones Sectors of different radii must then be designed to be thread-friendly, i.e. abrupt or edgy changes in the respective ring radius on the adjacent ring radius are corresponding in the circumferential direction round to avoid damage to the thread.
  • FIGS. 15d and 15e show eccentrically arranged ones Crosspieces 2.
  • the crosspieces 2 are circular, the center of the circle of the Web 2 with respect to the center of the circle of the heating tube 1 around Eccentricity 27 is offset.
  • Entry thread guide and exit thread guide are for each thread arranged separately on a thread carrier lever 26, namely circumferentially with respect to the center of the ring 2 in the sense same effect on the heated thread rotatable.
  • FIG. 15e shows the one rotated by 180 degrees 15d represents a situation optimal influence of the heat transfer from the heating tube 1 to the Thread 7 can be reached:
  • those provided according to the invention can be used Wrestle on the heated surface without further self-cleaning temperatures drive while the temperatures are on the thread act, allow damage-free heating.
  • the invention enables filament yarns to be different Titer, e.g. 22 dtex (20 den.) Or 44 dtex (40 den.) With the same heating device and to process simultaneously, provided the relative position between the running thread and the heated surface set accordingly becomes.
  • one and the same heating device can be used without Change or adjust the temperature of the heated surface different heat flows on different thread qualities just by choosing the relative position between the thread path and the heater.
  • the heating device is preferably used in a false twist crimping machine.
  • a false twist crimping machine is e.g. B. in DE-PS 37 19 050 and consists of a Variety of supply spools, of which a variety of threads be withdrawn from heating devices over which each thread is guided is made of cooling devices over which each thread is passed a false twister through which each thread has a temporary Drall receives, as well as from input and output supply plants that the Pull the thread from the delivery spools or from the false twister pull it off. Then each thread is on a take-up spool spooled.
  • the heating devices shown relate to that previously described, arranged in the false twist zone heater.
  • the heating devices 30 shown are tubular.
  • the thread 7 will first guided and passed through an input thread guide 8 then on the circumference of the pipe.
  • the thread is with axial and with circumferential components by a thread guide 9 on the output side passed over the pipe.
  • the thread guide 9 is one around Pipe axis rotatable disc with a thread guide notch 16.
  • Fig. 16 and Fig. 18 is simplified an aligned position of the input thread guide 8 and the notch 16 shown. 17 shows - applicable also to the embodiment 18 - that the disc 9th is twisted so that the thread - as I said - with axial but also with peripheral components is guided over the pipe and thereby describes a steep helix.
  • By adjusting the disc 9 can wrap the thread on the tube in the circumferential direction can be set.
  • the wrap is synonymous with one Curvature of the thread. Through the wrapping, therefore entire line of the thread on the tube or on the tube attached thread carriers can be reached. On this thread carrier will discussed below.
  • the heater consists of three sections, namely Input section 11, control section 13 and end section 12.
  • the thread is passed through the input thread guide via the input section 11 8 and the first thread carrier 31.1 of the control range 13 guided.
  • the heating surface facing the thread i. H. the jacket of the input section 11 a distance from the thread, which is a multiple of the distance that the thread from the Heating surface, d. H. the lying between the thread carriers 31 Shell areas of the control section.
  • the distance of the thread carrier 8 of the first thread carrier 31.1 of the control range also a multiple of the distance between the thread carriers in the control range. Lengths of up to 500 mm can be accepted here become. The length is strongly dependent on the tendency to vibrate.
  • the length of the input section 11 is preferably reduced chosen, so that an efficient preheating of the thread is possible.
  • the heater is replaced by a resistance heater in the form of a Heating tube 1 heated.
  • a resistance heater in the form of a Heating tube 1 heated.
  • 6a are the electrical leads of the Resistance heater called.
  • the resistance heater is as a heating cartridge 1 runs and extends the entire length of the Heating device, ie via the input section 11, the control section 13 and the end section 12.
  • the temperature control of the heating device includes a temperature sensor, which detects the effective actual temperature of the control range 13. This temperature is regulated. Hence the control range a very precise temperature control.
  • a plurality of thread carriers 31 are in the control region 13 arranged. All of these thread carriers 31, including the first Thread carrier 31.1 are designed as webs that extend over the circumference of the rule section. These bars have a specific given distance and a certain height above the rest Sheath area of the control area 13. The number of thread carriers will determined by the tendency of the thread to vibrate and the heat transfer.
  • the height of the webs compared to the jacket of the control area is preferably chosen to be small and is a maximum of 3 mm. It is preferably in particular less than 1.5 mm.
  • the thread is guided over the outer circumference of the thread carrier.
  • the thread touches the outer circumference on a certain one Length. This length is also decisive for the heat transfer.
  • this contact length is chosen to be short, whereby a compromise with the requirements of heat transfer is required is.
  • the axial distance between the thread carriers also has an influence on heat transfer.
  • a ratio of touch length to be used for thread carrier spacing of up to approximately 1 to 5, however, this ratio is preferably smaller, in particular smaller than 1 in 10.
  • the distance from the heating surface i.e. H. the cloak of the entrance area, is 3 to 10 times the height of the webs 31 compared the shell of the control range, but is preferably smaller than 10 times.
  • the representations of the drawing are not true to scale.
  • the thread is in turn by only a few Thread carrier guided, namely here by the end thread carrier 31.3 of Control range and the disc 9 already mentioned with its Thread guide notch 16.
  • the distance between the thread path and the jacket of the end section 12 is in turn many times larger than the height of the thread guide webs 31 relative to the jacket of the Control range, here the same dimensioning rules as apply to the entrance area 11. Overall, the distance is however, the thread carrier in the end section is smaller than in the entrance section.
  • the thread carrier distance is 300 mm and is preferred smaller.
  • the heater shown in practice is enclosed in an insulating cage that has a radial slot for thread insertion and compared to the control range of Pipe forms a circumferential gap. In this circumferential gap the Thread led. It is also possible to arrange one at a time Pair of input thread guides 8 and thread guide notches 16 in the Washer 9 to heat two threads on a heater.
  • the input thread guide 8 has as far as possible no contact with the Heating device. This ensures that the thread carrier 8 itself not heating up. Therefore, the thread carrier 8 does not form Deposits that arise when the thread is heated.
  • the exit thread guide the input section 11 is - as already mentioned - as the first thread carrier 31.1 of the control section 13 is executed. As in the other thread carriers 31.1, 31.2, 31.3 of the control section as mentioned, these are webs. These bridges are from the Sheath of the control area worked out. So you have good thermally conductive contact with the heating device. Because of their low Height ensures that the control temperature is also in the contact surfaces prevails.
  • the thread carrier on the output side i.e. H. Disc 9 with thread guide notch 16 is rotatably arranged on the cartridge 1 of the heating device. This ensures that the temperatures of the heating cartridge 1 also communicate the disc 9, so that here too with good Self-cleaning properties can be expected.
  • FIG. 18 has a special feature in the circumferential design of the webs serving as thread carriers 31.1, 31.2. and possibly 31.3.
  • the webs have a circumferential direction an increasing axial extension. The closest is Do not - as can be seen from Fig. 18 - place exactly a generatrix but essentially on a line leading to the Overflow line of the thread is essentially parallel. This can Overflow line of the thread can be changed. There must be one here overflow line selected under normal operating conditions become. Then, in Fig. 18, not only is the starting thread guide in Shape of the disc 9 with thread guide notch 16 but also the Thread guide 8 rotatable about the axis of the heating device.
  • the thread path can be offset on the circumference of the heating device in an area in which the contact length of the thread guide bars 31 has a desired dimension and in which a desired ratio from contact length to free guide length between the webs consists.
  • This can increase heat transfer, but also smoothness of the thread can be influenced.
  • one too big Touch length to high thread friction, which protects the thread is undesirable.
  • 19 is the blank 32 of a sleeve in the rolled-out state 33, in which recesses 34, 35, 36, 34 ', 35' and 36 '.
  • the recesses of a respective one Rows are of the same shape and are at the same distance from each other. Between the recesses are transverse to the Blank connecting webs 37, 38, 39, 37 ', 38' and 39 ', on which is discussed in more detail below.
  • the in the longitudinal direction of the Blank 32 connecting webs between the respective Series of recesses are irrelevant to the essence of the invention.
  • the blank 32 can be Fig. 19 too formed a hollow cylinder and as such on a heating tube 1 to be pulled.
  • the inside diameter of the hollow cylinder corresponds to this the outside diameter of the heating pipe.
  • the cylinder, below Sleeve 33 is against axial displacement on the heating tube 1 secured, but can be rotated on this, if necessary the Rotational movement from releasing a known but not shown Lock is dependent.
  • the recesses 34 in a parallel to the axis of the heating tube 1 lying row and form webs 37 between them Width.
  • the webs 37 serve as overflow webs for a thread 7 (the unlike shown here for the sake of simplicity helical around the Cylinder runs) and are of equal width.
  • Row of recesses 35 shown here trapezoidal, between which are wedge-shaped webs 38.
  • the cuff 33 a further variant of rows of recesses 36 intended.
  • These are recesses that are axial Direction are relatively narrow, but wide connecting webs 39 leave between them as a thread overflow webs a thread 7 a offer a larger heating surface.
  • According to the other recesses is also diametrically opposite to these in the case of the recesses 36 Row of recesses 36 'with corresponding webs 39 'provided, which form a second thread overflow path.
  • the radial distance between the outer surface of the heating tube 1 and the surface of the webs corresponds to the dimensions listed above, is therefore in the preferred range of 0.5-5 mm, preferably 0.5 - 3 mm.
  • the cuff 33 can with sufficient working conditions sufficient Recesses of a different shape.
  • FIGS. 21 and 22 Further embodiments of the invention are shown in FIGS. 21 and 22 shown. These embodiments have in common that the Thread overflow webs, or rings 2 carrying tubes 1 from sections 1 'are composed.
  • the sections exist 1 'each of a part 1'a larger diameter and a part 1'b smaller diameter, the latter the inner diameter of the Part 1'a corresponds to a larger outer diameter.
  • the screw connections can be made using lock nuts K are secured, which changes the location of the sections 1 'can be set to each other exactly.
  • a thread carrier 2 is provided in each case, which in accordance with of the exemplary embodiments described above can be formed in 21, however, is shown schematically as a simple ring 2.
  • the Ring 2 can coaxially enclose part 1'a, but it can also be off-center be arranged. In doing so, he can use his entire scope around a uniform width or gradually or intermittently have increasing widths.
  • the outer surface of the ring 2 can be interrupted by at least one axial groove 2 ', with the corresponding Adjustment of rings 2 in addition to the distances between the rings 2 on the tube 1 zones arise from an overflowing thread 7 are not touched.
  • this embodiment offers the invention has the advantage that by rotating the pipe sections 1 'depending on the width of the individual rings 2 and their distance to each other, thread contact lengths and contact-free zones in wide Limits are variable.
  • the embodiment shown in Fig. 22 differs from that 21 in that instead of the stepped pipe sections 1 ' internal and external sleeves 1 "are provided, which are on the outside - or internal thread G screwed together and if necessary can be secured in position with respect to each other with lock nut K.
  • this embodiment also applies to the heating device and their thread carriers taking into account their design the other embodiments said.
  • the present invention enables the optimal use of Self-cleaning properties of a heating device at the same time good heating behavior, especially with false twist crimping machines.

Landscapes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, insbesondere einen langgestreckten Körper, wie z. B. ein Heizrohr zur Erhitzung eines laufenden Fadens.
Eine derartige Heizeinrichtung findet z.B. Anwendung an einer Falschzwirnkräuselmaschine.
Vorrichtungen zum Erhitzen laufender Chemiefäden in Falschzwirnkräuselprozessen sind bekannt. Im allgemeinen weisen sie Schienen auf, die in langgestreckten, auf eine bestimmte Temperatur erwärmbaren Heizkammern liegen, und über die ein Faden über Fadenträger, sog. Stege, geführt werden kann, um erhitzt zu werden.
Für das Verstrecken und thermische Fixieren synthetischer Fäden sind rohrförmige Fadenüberlaufkörper bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE-AS 13 03 384 einen Überlaufkörper, der von dem Faden umschlungen wird. Dieser Überlaufkörper weist eine rotationssymmetrische Form auf und ist am Fadenauflaufende mit einem Wulst versehen und von seinem Fadenauflauf- zu seinem Fadenablaufende hin von der Fadenverstreck- auf die Fadenfixiertemperatur kontinuierlich ansteigend beheizbar und so gestaltet und angeordnet, daß er von dem Faden in Form eines steilen Gewindes umschlungen werden kann. Dieser Fadenüberlaufkörper ist in seinem Aufbau kompliziert und erfordert für seine Herstellung eine Vielzahl von teuren Arbeitsschritten. Zudem dürfte er nicht mit der an moderne Hochgeschwindigkeitsverfahren gestellten Zuverlässigkeit arbeiten.
In modernen Falschzwirnkräuselverfahren laufen die Fäden mit erheblicher Geschwindigkeit. Die in den Heizkammern vorherrschenden Temperaturen sind daher entsprechend hoch, was zu Beschädigungen des Fadens führen kann, wenn er mit den Heizoberflächen der Heizeinrichtung in Berührung kommt. Zudem ist es schwierig, eine gleichmäßige Höhe der Fadenbahn über der Heizoberfläche, namentlich in gekrümmten Heizkammern, auf einfache Weise zu schaffen, die gewährleistet, den laufenden Faden schadensfrei zu erwärmen. Darüber hinaus ist es mit den bekannten Heizvorrichtungen nicht möglich, die vorgegebene Krümmung oder Länge einer Fadenlaufbahn ohne großen Aufwand zu verändern.
Da derartige Heizeinrichtungen auch Anwendung bei der Be- und Verarbeitung von Folienbändern und Filamenten finden, werden Folienbänder und Filamente stets mitumfaßt, wenn im folgenden von einem Faden gesprochen wird.
Als thermoplastisches Material für den Faden kommt insbesondere Polyamid oder Polyethylenterephtalat (PA6, PA6.6) in Betracht, jedoch ohne Einschränkung auf diese Materialien.
Auch aus der EP 0 442 368 A1 ist ein Heizer für ein synthetisches Garn bekannt, dessen Fadenträger oberhalb der Selbstreinigungstemperatur gehalten werden. Bei diesem Heizer wird der Faden in einer Ebene entlang der Heizoberfläche gekrümmt geführt und die Fadenträger werden durch zusätzliche Heizeinrichtungen auf der gewünschten hohen Temperatur gehalten.
Aus der nicht-vorveröffentlichten EP 0 524 111 A1 ist ein rohrförmiger Heizer für einen laufenden Faden bekannt, bei dem zumindest in Teilbereichen der Faden entlang einer im wesentlichen schraubenlinienförmigen Bahn geführt wird. Dabei liegt der Faden in dem schraubenlinienförmig geführten Bereich an einer Heizoberfläche des Heizers an.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach herzustellende Heizeinrichtung zu schaffen, die bei hohen Temperaturen aller Bauteile betrieben werden kann, und bei der insbesondere die Selbstreinigungseffekte effektiv ausgenutzt werden können.
Diese Aufgabe wird jeweils gelöst durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 2. Durch geeignete Gestaltung und eine wärmetechnisch enge Anbindung an die eigentliche Heizoberfläche der Heizeinrichtung können Heizoberfläche und Fadenträger im Betrieb auf einer hohen Temperatur gehalten werden, insbesondere auf einer Temperatur oberhalb einer zur Selbstreinigung notwendigen Temperatur gehalten werden, ohne daß der Faden Schaden nimmt, wobei die Krümmung der Heizoberfläche und die Steilheit der Schraubenlinie, in der der Faden geführt wird, sowie der Abstand zwischen den aufeinander folgenden Fadenträgern so gewählt werden müssen, daß der Faden die Heizoberfläche selbst nicht berührt.
Es sei folgendes hervorgehoben: Sowohl die Tatsache, daß Fadenträger und die Heizoberfläche besonders guten Wärmekontakt haben, als auch die Tatsache, daß die Stege gegenüber der Heizoberfläche nur eine geringe Höhe haben, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm, stellen - jede für sich, wie auch besonders gemeinsam - eine bedeutende Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar. Diese Verbesserungen sind bei jeder Art von Hochtemperaturheizer, bei dem der Faden in einer gekrümmten Fadenlinie längs einer Heizoberfläche geführt wird, vorteilhaft anwendbar. Ein besonders guter Wärmekontakt kann durch eine einstückige Ausführung von Heizoberfläche und Fadenträgern oder durch mehrere gut wärmeleitend aufgesetzte Fadenträger in Form einer Manschette verwirklicht werden.
Es ist auch eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung, eine Fadenheizvorrichtung zu schaffen, die bei den obigen Eigenschaften zusätzlich eine Beeinflussung des Wärmeüberganges auf einen laufenden Faden für den jeweiligen Anwendungsfall ermöglicht. Das heißt, es soll mit der Erfindung auch eine Fadenheizeinrichtung bereitgestellt werden, die in weiten Grenzen liegende Temperaturprofile entsprechend den erforderlichen Wärmeübetragungsbedingungen ermöglicht. Insbesondere soll mit der Erfindung eine Heizeinrichtung bereitgestellt werden, die Änderungen sowohl in der Krümmung als auch in der Länge der Fadenlaufbahn und in der Fadenüberlauf- bzw. Berührfläche möglich macht.
Durch eine relative Bewegung am Eingang und Ausgang der Fadenlaufbahn vorgesehener Fadenführer bzgl. einander kann nicht nur die Länge der Fadenlaufbahn verändert werden, sondern es ist bei entsprechend variabler Breite und/oder Höhe der als Fadenträger wirkenden Längsbereiche auf der Heizoberfläche auch möglich, das Temperaturprofil der auf den Faden einwirkenden Wärmeübertragung steuerbar zu verändern.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.
Durch breitenmäßig veränderbare Fadenüberlaufstege läßt sich die Verweilzeit eines Fadens auf die Heizfläche variieren. Das heißt, indem die beheizte Fläche, auf der der Faden anliegt, in ihrer Größe verändert wird, verändert sich auch die auf den Faden übertragene Wärme. Hinzu kommt, daß durch entsprechende Veränderung der zwischen den Stegen gelegenen berührungsfreien Zonen auch das Profil der Wärmeübertragung regelbar ist. Eine weitere Variationsmöglichkeit ist gegeben durch in ihrer Höhe veränderliche Stege, die es erlauben, den Abstand zwischen der Heizfläche an sich und der Fadenlaufbahn einheitlich oder variabel einzustellen.
Die Fadenüberlauflängen können dadurch verändert werden, daß in Fadenlaufrichtung unmittelbar vor und hinter dem Heizkörper Fadenführer vorgesehen werden, die in ihrer Lage relativ zu dem Heizkörper und/oder zueinander verstellbar sind. Gegebenenfalls können diese Fadenführer aber auch am Ein- und Ausgang des Heizkörpers selbst vorgesehen sein.
Im übrigen wird bezüglich beispielhafter Formen der Fadenträger auf die Beschreibung verwiesen.
Insbesondere soll darauf hingewiesen werden, daß die erfindungsgemäße Heizeinrichtung in einem Temperaturbereich gefahren werden kann, welcher der Selbstreinigungstemperatur der beheizten Oberfläche entspricht.
Dabei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, daß die Selbstreinigungstemperatur in der Größenordnung von ca. 430 Grad Celsius liegt, und daß über die Beeinflussung des Wärmeübergangs von der beheizten Oberfläche auf den aufzuheizenden Faden der Faden einer geringeren Temperatur von z.B. 330 Grad Celsius ausgesetzt wird.
Diese Maßnahmen sind insbesondere dann von Vorteil, wenn thermoplastische Fäden mit geringen Titern von z.B. 20 Den. und beispielsweise einer Fadengeschwindigkeit von ca. 1000 Meter pro Minute die erfindungsgemäße Heizeinrichtung durchlaufen.
Durch diese Maßnahmen läßt sich praktisch selbsttätig verhindern, daß die beheizte Oberfläche durch fortlaufende Ablagerungen vom vorbeilaufenden Faden allmählich zuwächst, so daß die Aufheizbedingungen für den laufenden Faden über die gesamte Fadenlänge im wesentlichen konstant gehalten werden können.
Insbesondere bietet sich diese Möglichkeit an, wenn eine Heizeinrichtung für mehrere aufzuheizende Fäden vorgesehen ist. In diesem Falle kann während der Reinigungsphase einer der Fadenheizzonen der andere Faden in seiner zugehörigen Fadenheizzone kontinuierlich weiterlaufen, ohne daß die Selbstreinigung der ersten Fadenheizzone eine Auswirkung auf die Qualität des weiterhin laufenden Fadens in der zweiten Fadenheizzone haben könnte.
Auch kann es sinnvoll sein, die Fadenheizzonen in bestimmten Zeitabständen unter dem laufenden Faden vorbei zu drehen bzw. zu bewegen, um zu einer regelmäßigen Selbstreinigung der Fadenheizzonen zu gelangen.
Im folgenden wird u.a. auf eine spezielle Ausführungsform der Erfindung eingegangen, welche als Heizeinrichtung für eine Falschzwirn-kräuselmaschine Anwendung findet.
Diese Heizeinrichtung ist beschrieben in der EP 0 412 429 A2. Der Vorteil dieser Heizeinrichtung liegt zum einen in ihrer hohen Heizleistung, die auf den Faden übertragbar ist und eine kurze Länge des Heizers gestattet. Der andere Vorteil liegt in dem Selbstreinigungseffekt.
Es hat sich herausgestellt, daß dieser Selbstreinigungseffekt über die Länge des Heizers unterschiedlich ist.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung hinsichtlich dieser speziellen Ausführungsform besteht darin, den bekannten Heizer so weiter auszugestalten, daß eine Reinigung des Heizers von angebackenen oder vercrackten Resten des thermoplastischen Fadenmaterials nicht erforderlich wird.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann der Heizer einen Eingangsbereich aufweisen, in dem der Faden nur geringen oder keinen Kontakt mit Fadenträgern hat, indem dort die Fadenträger nur mit großem Abstand angeordnet werden. Vorzugsweise wird der Eingangsbereich nur mit einem Eingangsfadenführer und der Ausgangsbereich nur mit einem Ausgangsfadenführer ausgestattet. Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, daß der Eingangsfadenführer kalt bleibt. Es wird aus diesem Grunde vorgeschlagen, daß der Eingangsfadenführer keinen Wärmekontakt mit der Heizoberfläche hat. Dadurch bleibt der Fadenführer im wesentlichen kalt, so daß es nicht zu Absonderungen von thermoplastischem Material kommen kann. Der ausgangsseitige Fadenführer soll dagegen Selbstreinigungseigenschaft haben. Er wird daher vorzugsweise unmittelbar mit der Heizoberfläche verbunden und liegt am Beginn des sogenannten "Regelabschnittes", der sich an den Eingangsbereich anschließt.
Der Regelabschnitt ist der Abschnitt, in dem der Faden seine Solltemperatur erhält. In dem Regelabschnitt sind mehrere Fadenträger angeordnet. Diese Fadenträger haben voneinander gleiche oder - wie durch die oben genannte EP 0 412 429 A2 dargestellt - variable Abstände.
Durch die Verwendung der Fadenträger im Regelabschnitt wird sichergestellt, daß der Faden mit genau definierbarem Abstand von der Heizoberfläche geführt wird. Um darüber hinaus zu gewährleisten, daß der Faden im Eingangsabschnitt nicht in Kontakt mit der Heizoberfläche gerät, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Heizeinrichtung zwischen Eingangsabschnitt und Regelabschnitt eine Abstufung erhält, derart, daß der Abstand der Heizoberfläche im Eingangsabschnitt von dem Fadenlauf größer ist, vorzugsweise ein Vielfaches desjenigen Abstandes beträgt, den der Fadenlauf im Regelabschnitt von der Heizoberfläche hat.
Es ist weiterhin zur Verbesserung der Selbstreinigungseigenschaften vorgesehen, daß die Stege und die Heizoberfläche aus einem Stück gefertigt sind, d. h., daß die Heizoberfläche aus Stegen und damit abwechselnden Vertiefungen besteht. Jede dieser Maßnahmen ist dazu geeignet und bestimmt zu gewährleisten, daß die Stege auf dieselbe hohe Temperatur wie die Heizoberfläche aufgeheizt werden, d. h. auf Temperaturen, die höher sind als 300° C bis 350° C.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Fadenträger wird gewährleistet, daß die Fadenträger nur in der Zone angeordnet sind, in der die erreichte Temperatur des Fadens einerseits sowie die Heizertemperatur andererseits die Selbstreinigung sicherstellen. In der Regelzone erfolgt eine genaue Temperaturführung der Heizeinrichtung, und zwar vorzugsweise durch Regelung. Durch die präzise Führung des Fadens, relativ zu der Heizeinrichtung, wird hier gewährleistet, daß der Faden die vorgegebene Solltemperatur annimmt. Dabei kann durch variable Breiten der Fadenträger bezüglich eines laufenden Fadens bei beweglichen Fadenträgern die sog. Verweilzeit des Fadens in weiten Grenzen veränderbar gehalten werden, d. h. die Berührfläche zwischen Faden und Fadenträger wird in Abhängigkeit von am Faden oder am Heizkörper gemessenen Temperaturen eingestellt. Im Eingangsabschnitt wird auf die genaue Führung des Fadens verzichtet. Dabei wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß im Eingangsabschnitt die Aufheizung des Fadens mit großen Temperaturgradienten zwischen Heizeinrichtung und Faden erfolgt und daher eine genaue Temperaturführung des Fadens weder gewollt noch möglich ist.
Die Aufheizung des Fadens im Regelbereich bewirkt, daß zunächst die Außenschichten des Fadens die gewünschte Temperatur annehmen. Erforderlich ist aber eine gleichmäßige Erhitzung des Fadens über seinen gesamten Querschnitt. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß dem Regelabschnitt ein Endabschnitt nachgeordnet wird, in dem wiederum Fadenträger mit großem Abstand oder aber kein Fadenträger angeordnet ist. Um zu vermeiden, daß der Faden in Kontakt mit der Heizoberfläche der Heizeinrichtung gerät, sollte auch hier vorzugsweise der Abstand zwischen Fadenlauf und Heizoberfläche größer, vorzugsweise ein Vielfaches des Abstandes sein, welchen Fadenlauf und Heizoberfläche im Regelbereich haben. Durch diese Anordnung des Endabschnittes wird sichergestellt, daß bei nur geringer Wärmeübertragung Wärmeverluste verhindert werden und eine gleichmäßige Verteilung der im Regelabschnitt zugeführten Wärme über den gesamten Fadenquerschnitt erfolgt.
Im Eingangsabschnitt kann eine große, ungestützte Fadenlänge in Kauf genommen werden; es hat sich nämlich herausgestellt, daß im Eingangsabschnitt die Neigung des Fadens zur Schwingung gering ist. Eine Länge von 400 mm - 500 mm ist möglich. Die Länge sollte jedoch zur Begrenzung des Aufwandes auf das Maß verlängert werden, was zur Erzielung der gewünschten Vorheizung des Fadens erforderlich ist.
Der Endabschnitt ist jedenfalls kürzer als der Eingangsabschnitt. Die Länge des Endabschnittes ist vorzugsweise begrenzt auf 300 mm und sollte insbesondere noch kürzer sein.
Der Abstand zwischen Fadenlauf und Heizoberfläche im Endabschnitt und im Eingangsabschnitt ist größer, vorzugsweise ein Vielfaches des Abstandes im Regelbereich, jedoch vorzugsweise auch begrenzt auf 5 mm, vorzugsweise 3 mm.
Von der Tatsache, daß die Berührlänge der Fadenträger Einfluß auf die Wärmeübertragung hat, kann im Rahmen dieser Erfindung besonders vorteilhaft Gebrauch gemacht werden.
Die Optimierung der Heizeinwirkung auf den Faden ist von großer Bedeutung für die Qualität des Fadens und seine Texturierung in der Falschzwirnkräuselmaschine. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, daß die Berührlänge der Fadenträger einstellbar ist. Hierdurch kann außerdem eine optimale Einstellung der Heizeinwirkung auf die jeweils gewünschte Fadenlaufgeschwindigkeit und den Fadendurchmesser (Titer) erfolgen.
Zur Optimierung der Heizeinwirkung und zur Anpassung an Fadenlaufgeschwindigkeit und Titer wird fernerhin als vorteilhaft vorgeschlagen, das Verhältnis der Berührlänge der Fadenführung zu der kontaktfreien Länge der Heizeinrichtung einstellbar zu gestalten, insbesondere im Bereich der Regelzone. Eine Heizeinrichtung kann z. B. die Form eines Rohres haben, auf dessen Umfang mehrere sich in Umfangsrichtung in ihrer axialen Ausdehnung verbreiternde Stege vorgesehen sind. Diese Stege können nacheinander versetzt auf dem Umfang angeordnet sein. Dadurch wird erreicht, daß der das Rohr schraubenartig umschlingende Faden nacheinander die Stege in Bereichen berührt, in denen die Stege im wesentlichen gleiche Berührlänge haben.
Eine weitere Ausführungsform, die jederzeit eine Anpassung der Heizwirkung an die spezifischen Prozeßparameter, insbesondere Fadentiter und Laufgeschwindigkeit gestattet, besteht aus einem durch zusammengesetzte Abschnitte in seiner Länge veränderbaren Heizkörper.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit auf ein im wesentlichen mit glatter Oberfläche versehenes Heizrohr eine Manschette bzw. einen Käfig zu stülpen, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Heizrohres entspricht und dessen Mantel durch zeilenmäßig aneinandergereihte Ausnehmungen gleicher Form durchdrungen ist. Vorzugsweise liegen sich in der Manschette Zeilen gleichförmiger Ausnehmungen diametral gegenüber, wobei vorzugsweise neben diesen Zeilen aneinandergereihter Ausnehmungen Zeilen mit Ausnehmungen anderer Formen liegen. Vorzugsweise verlaufen die Zeilen achsparallel. Zwischen den aneinandergereihten Ausnehmungen liegen der Form der Ausnehmungen entsprechende gleichförmige sich umfangsmäßig erstreckende Stege. Die Manschette ist auf dem Heizrohr gegen axiale Verlagerung gesichert, kann aber gedreht werden. Daraus ergibt sich zum einen der Vorteil, daß durch allmähliches Drehen der Manschette auf dem Rohr der Faden stets über eine saubere Überlaufstelle der Stege geführt werden kann; zum anderen kann der Faden durch die unterschiedliche Gestaltung der Stege in weiten Temperaturbereichen beheizt werden. Da sich in der Manschette gleichförmige Stege bzw. Ausnehmungen diametral gegenüberliegen bzw. in bestimmten Winkelabständen wiederholen, werden Überlaufbahnen für zwei oder mehr Fäden gebildet. Im übrigen sind die zwischen den Zeilen in Längsrichtung der Manschette verlaufenden Stege für das Wesen der Erfindung ohne Bedeutung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, auf die diese jedoch nicht beschränkt ist, sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht auf eine zum Führen eines Fadens geeignete Scheibe gem. der Erfindung;
Fig. 2
einen Schnitt entlang Linie II-II in Figur 3;
Fig. 3
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung;
Fig. 4
eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5
eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 6
eine vierte Ausführungsform mit verstellbaren Fadenführern der Erfindung in Seitenansicht.
Fig. 7
eine Schnittansicht einer Heizeinrichtung mit Ringen, deren Höhe sich in Umfangsrichtung ändert.
Fig. 8
eine perspektivische Ansicht einer Heizeinrichtung gem. Fig. 7 mit relativ zueinander verdrehbaren Fadenführern;
Fig. 9
eine Draufsicht auf eine Heizeinrichtung mit sich in Umfangsrichtung ändernden Stegbreiten und Steghöhen;
Fig. 10
eine axiale Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung;
Fig. 11
ein Anwendungsbeispiel in einer Falschzwirnkräuselmaschine;
Fig. 12
ein allgemeines Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei gleichartigen Fadenheizzonen;
Fig. 13
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer nichtverstellbaren und einer verstellbaren Fadenheizzone;
Fig. 14
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei unterschiedlich einstellbaren Fadenheizzonen;
Fig. 15
axiale Aufsichten auf Heizeinrichtungen mit jeweils zwei Fadenheizzonen und elliptischen Ringen beziehungsweise exzentrischen Ringen;
Fig. 16
einen weiteren Längsschnitt;
Fig. 17
die Ansicht eines rohrförmigen Heizers;
Fig. 18
ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines rohrförmigen Heizers;
Fig. 19
eine Draufsicht auf den Rohling einer Fadenüberlaufmanschette in ausgerolltem Zustand mit drei Paaren voneinander unterschiedlichen Fadenüberlaufstegen;
Fig. 20
eine perspektivische Ansicht, in verkleinertem Maßstab, eines Heizrohres mit darauf gestülpter Manschette;
Fig. 21
einen Längsschnitt durch ein aus mehreren zueinander verstellbaren Abschnitten bestehendes Heizrohr; und
Fig. 22
einen Längsschnitt durch ein anderes aus Abschnitten bestehendes Heizrohr.
In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die in Figur 3 gezeigte Heizvorrichtung weist ein Rohr 1, im folgenden Heizrohr, auf. Das Heizrohr 1 trägt in seinem Inneren zwei parallel zueinander verlaufende Heizwiderstände 6, die vorzugsweise von einander und von der inneren Mantelfläche des Heizrohres 1 von einem geeigneten Isoliermaterial wie beispielsweise Magnesiumoxyd- oder Magnesiumsilikatpulver getrennt sind. Das Heizrohr 1 besteht aus einem gut wärmeleitenden Metall, wie Stahl oder vorzugsweise aus einer Kupfer-Aluminium-Legierung.
Die in den Figuren 1 und 2 im einzelnen dargestellten Scheiben 2 sind kreisförmig und mit einem radialen Schlitz 5 versehen, dessen lichte Weite im wesentlichen dem Durchmesser des Heizrohres 1 entspricht und dessen gegenüberliegende Kanten parallel zueinander liegen. Der äußere Rand der Scheiben 2 ist ballig ausgebildet. In der einen Stirnfläche der Scheiben befindet sich eine Mehrzahl von Vertiefungen oder Ausnehmungen 4, die in gleichem Abstand zueinander und von der Achse der Scheibe 2 liegen. Von der gegenüberliegenden Stirnseite der Scheibe 2 steht ein als Abstandhalter dienender Stift 3 vor, dessen Abstand von der Achse der Scheibe dem Abstand der Ausnehmungen 4 von der Scheibenachse entspricht.
Die balligen Ränder der Scheiben 2 dienen zur Führung eines Fadens 7, der über einen Eingangsfadenführer 8 an die von den balligen Kanten der Scheiben 2 gebildete Fadenüberlauffläche der Heizvorrichtung gelegt wird und diese über einen zum Fadenträger 8 winklig und achsial versetzten Ausgangsfadenführer 9 verläßt. Das heißt, der Faden 7 umschlingt die Vorrichtung in einem Wendel, dessen Steigung abhängig ist von dem Versatz der Fadenträger 8 und 9 zu einander. Wenigstens einer der Fadenträger ist relativ zum anderen um die Achse des Heizrohres 1 verschwenkbar, so daß sich die Länge der Fadenlaufbahn über die Scheiben 2 durch Änderung der Steigung des von dem Faden 7 gebildete Wendel verändern läßt. Die Stellungen der Fadenträger 8 und 9 liegen zu beiden Seiten der Schlitze 5 und der Wendel des Fadens 7 liegt in dem außerhalb der Schlitze 5 gelegenen Bereich der Scheiben 2.
Vorzugsweise bestehen die Scheiben aus einem wärme- und zunderbeständigen Material, z. B. Aluminiumoxyd oder Titanoxyd. Um die Abriebfestigkeit der Scheibenkanten zu erhöhen, können diese ggf. mit einem geeigneten Metall beschichtet sein und um ihre Fadenfreundlichkeit zu erhöhen, können die Scheibenkanten geschliffen oder poliert sein.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem mit einem elektrischen Heizwiderstandsdraht 6 versehenen Heizrohr 1, welches von einer Vielzahl von Ringen 2 umgeben ist. Die Ringe 2 sind beispielsweise durch Verlötung fest mit dem Heizrohr 1 verbunden und liegen in gleichem Abstand voneinander. Die Ringe 2 können aber auch von Wülsten gebildet werden, die in regelmäßigen Abständen in das Rohr gestaucht werden. Die Ringe können auch durch Nuten voneinander beabstandet sein, die in den Außenmantel des Heizrohrs 1 eingearbeitet sind. Die radial vorstehende Umfangsfläche der Ringe 2 ist ballig gestaltet und ist von fadenfreundlicher Beschaffenheit. Die Ringe 2 dienen dazu, einen Faden 7 im Abstand über die Mantelfläche des beheizten Rohres 1 zu führen, wobei die Fadenüberlaufbahn sich vorzugsweise wendelförmig um das Rohr 1 schlingt. Wie schematisch dargestellt, befinden sich zu beiden Enden des Heizrohres 1 Fadenführer 8 und 9, deren Versatz bzgl. einander Steigung und Länge der Fadenlaufbahn bestimmen. Wenigstens einer der beiden Fadenführer kann bezüglich des anderen verstellt werden. Die zum Verstellen dieses Fadenführers erforderlichen Mittel gehören zum Stand der Technik und sind nicht dargestellt.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Heizrohr 1, das in seinem Innern einen elektrischen Widerstandsheizdraht 6 aufweist und das über seine gesamte Länge von einem schraubenförmigen Fadenträger 2 umgeben ist. Der schraubenförmige Fadenträger 2 ist z. B. durch Verlötung fest mit dem Rohr 1 verbunden. Seine nach außen weisende Fläche ist ballig und von fadenfreundlicher Beschaffenheit, d. h., sie übt auf einen überlaufenden Faden eine möglichst vernachlässigbare Reibung aus. Der Faden 7 wird hier in einem Wendel geführt, der den Gängen des Fadenträgers 2 entgegengesetzt ist. Der Faden wird mittels ösenförmiger Fadenführer 8 und 9, die am Auflauf- und Ablaufende des Heizrohres 1 vorgesehen sind, an den schraubenförmigen Fadenträger 2 gelegt. Wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, die Fadenführer 8,9 relativ zueinander zu verstellen.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Auch hier handelt es sich um ein von einem Heizwiderstand 6 beheiztes Rohr 1. In diesem Falle ist das Rohr 1 von einem schraubenförmigen Fadenträger 2 umschlungen, der aus einem biegsamen, möglichst elastischen Material besteht. Der Fadenträger 2 kann beispielsweise ein Metallröhrchen sein, dessen gegen das Heizrohr 1 liegende Fläche abgeflacht ist, so daß ein enger Wärmekontakt zwischen dem Heizrohr 1 und dem Fadenträger 2 besteht.
Indem die am Auflauf- und Ablaufende des Heizrohres vorgesehenen Fadenführer 8, 9 verstellt werden können, läßt sich die Steigerung der Fadenüberlaufbahn verändern.
Die hier beschriebenen Fadenüberlaufheizvorrichtungen bieten u. a. die Vorteile, in weiten Grenzen variierbare Fadenüberlaufbahnen zu ermöglichen. Des weiteren lassen sich durch Hintereinanderhalten mehrerer unterschiedlich beheizter Fadenträger über die Länge einer Fadenlaufbahn variable Temperaturprofile verwirklichen.
Weiterhin zeigen die Figuren 7 - 9 und 11 - 15 Heizeinrichtungen, bei denen am Fadeneingang und am Fadenausgang des Heizrohres 1 ein Eingangsfadenführer 8 und ein Ausgangsfadenführer 9 sitzen, und bei der die Fadenträger 8, 9 und das Rohr 1 in Umfangsrichtung des Rohres relativ zueinander verdrehbar sind.
Dies kann entweder durch drehbar angeordnete Eingangs- und/oder Ausgangsfadenführer 8,9 im Zusammenwirken mit einem ortsfesten Heizrohr 1 erreicht werden oder mit ortsfest angeordneten Eingangs- und/oder Ausgangsfadenführern 8,9 zusammen mit einem um seine Längsachse drehbaren Heizrohr 1 oder mit drehbaren Eingangs- und/oder Ausgangsfadenführern 8,9 im Zusammenwirken mit einem drehbaren Heizrohr 1.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 ist lediglich der Ausgangsfadenführer 9 relativ zum Rohr drehbar, während der Eingangsfadenführer 8 ortsfest sitzt.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 sitzt der Ausgangsfadenführer 9, gebildet durch die Kerbe 16, koaxial und drehbar auf dem unteren Ende des Heizrohres 1 und ist in dem Drehbereich 15 relativ zum Rohr verdrehbar.
Es ist ersichtlich, daß bei einer Verdrehung des Ausgangsfadenführers 9 relativ zum Rohr der laufende Faden 7 eine Wendel auf den Ringen 2 beschreibt, deren Geometrie (Windung, Steigung) von der Drehstellung der Kerbe 16 am Ausgangsfadenführer 9 abhängig ist.
Es soll der Vollständigkeit halber gesagt sein, daß das Heizrohr 1 eine elektrische Widerstandsheizung besitzt, die über die elektrischen Zuleitungen 6a mit dem Heizstrom versorgt wird.
Weiterhin zeigen Figur 7 - 9 und 11 - 14 daß die Heizeinrichtungen am Eingang des Heizrohres 1 und/oder am Ausgang des Heizrohres 1 jeweils einen Eingangsabschnitt 11 bzw. Endabschnitt 12 aufweisen können, der zum vorbeilaufenden Faden 7 einen größeren Radialabstand als die Mantelfläche des Heizrohres 1 einnimmt.
Zwischen dem Eingangsabschnitt 11 und dem Endabschnitt 12 sitzt der Regelabschnitt 13, der im vorliegenden Fall eine weitere Besonderheit aufweist.
Wie hierzu u.a. aus Figur 9 erkennbar ist, sind der Eingangsfadenführer 8 und der Ausgangsfadenführer 9 relativ zum Heizrohr 1 verdrehbar, wodurch sich auf der Oberfläche der Ringe 2 ein Winkelbereich bildet, der infolge des Drehbereichs 15 von dem Faden 7 überstreichbar ist. Hierdurch entsteht ein Bereich möglicher Berührungsflächen zwischen dem Faden und den Ringen.
Der Faden 7 kann folglich an beliebigen Stellen innerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs laufen, und zwar abhängig von der jeweiligen Drehstellung der Fadenführer 8, 9 und des Rohres 1 relativ zueinander.
In dem vom Faden 7 überstreichbaren Winkelbereich weisen die Ringe eine in Umfangsrichtung sich ändernde Ringbreite auf. Dies bedeutet, daß sich die Breite B eines Ringes in Abhängigkeit von einer Umfangskoordinate u nach einer Funktion B (u) ändert, die jeweils vorgegeben sein kann. Hier verläuft die Funktion linear.
Weiterhin zeigt Figur 9 die Besonderheit, daß die Ringe 2 in dem möglichen Berührbereich mit dem Faden 7 eine in Umfangsrichtung sich ändernde Höhe H aufweisen. Dies bedeutet, daß die Höhe H eine Funktion der Umfangskoordinate u ist, die entsprechend mit H(u) bezeichnet ist.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 nimmt die Breite B der Ringe in derjenigen Umfangsrichtung zu, in der die Höhe H der Ringe abnimmt. Es ist deshalb zu erwarten, daß mit zunehmender Kontaktzeit des Fadens 7 auf den Ringen infolge der zunehmenden Ringbreite B auch in den berührungsfreien Längsbereichen zwischen den Ringen 2 der Wärmefluß auf den Faden infolge des zugleich geringer werdenden Abstandes zwischen Faden 7 und Rohrmantel zunimmt.
Hierzu zeigen ergänzend die Figuren 7 und 8, daß die Ringe 2 auch dann in dem vom Faden überstreichbaren Winkelbereich eine in Umfangsrichtung sich ändernde Höhe aufweisen können, wenn sich die Breite der Ringe 2, also die Stegbreite, in Umfangsrichtung nicht ändert.
Diese beiden Ausführungsformen der Erfindung können sowohl in Kombination miteinander als auch getrennt voneinander auftreten.
Weiterhin sei gesagt, daß die Ringe auch dadurch entstehen können, daß in den Rohrmantel ringförmige Nuten derart eingearbeitet sind, daß die erfindungsgemäßen Ringe, auf denen der Faden 7 läuft, stehen bleiben.
Zur Funktion:
Der Wärmeübergang von dem Heizrohr 1 auf den Faden 7 erfolgt einerseits an den Kontaktzonen, welche die Ringe 2 mit dem Faden 7 bilden.
Weiterhin erfolgt ein Wärmefluß auf den Faden 7 in den vom Faden nicht berührten Längsbereichen zwischen den Ringen 2. Da der Grund der Ringnuten zwischen den Ringen 2 zum laufenden Faden einen Abstand von nur wenigen Millimetern einnimmt, z.B. beginnend mit etwa 0.5mm und zunehmend bis etwa 3mm, ist angesichts der Heiztemperatur des Heizrohrs 1 von etwa 300 Grad Celsius oder mehr, insbesondere Temperaturen in der Größenordnung der Selbstreinigungstemperatur, davon auszugehen, daß ein relevanter Wärmefluß auch in den kontaktfreien Längsbereichen erfolgt.
Der insgesamt auf den Faden wirkende Wärmestrom wird folglich eine Funktion der jeweils eingestellten Fadenlaufgeometrie in Bezug zur Rohrgeometrie sein, denn die Berührlängen und die berührunsfreien Längsbereiche sind, ebenso wie die Ringhöhe, abhängig von der Relativstellung des Eingangsfadenführers 8 bzw. des Ausgangsfadenführers 9 zu dem Heizrohr 1.
Damit läßt sich der jeweils übertragene Wärmestrom sehr feinfühlig einstellen. Bereits geringste Änderungen der Drehstellungen relativ zueinander bewirken bemerkbare Verbesserungen der insgesamt auf ein Fadenstück vorgegebener Länge einwirkenden Wärme.
Diese Erkenntnis macht sich die Erfindung am Anwendungsbeispiel einer Falschzwirntexturiermaschine zunutze, auf welches noch eingegangen wird.
Wie weiterhin Figur 10 zeigt, können jeweils mehrere der erfindungsgemäßen Ringe 2 bezüglich der Rohrachse 17 exzentrisch liegen, wobei vorteilhaft die Ringe jeweils paarweise um 180 Grad zueinander versetzt sind.
Die letztere Weiterbildung der Erfindung bietet den zusätzlichen Vorteil, daß die Heizeinrichtung bezüglich der Rohrachse 17 symmetrisch ist, wodurch sie für die Be- und Verarbeitung jeweils eines Paares laufender Fäden 7.1, 7.2 geeignet wird.
Weiterhin zeigt Figur 11 eine Heizeinrichtung 13, der ein Lieferwerk 18 vorgeordnet ist und daß der Heizeinrichtung 13 eine Kühlzone, die hier als Kühlschiene 19 ausgebildet ist, sowie ein Falschdrallgeber 20 und ein Lieferwerk 21 nachgeordnet sind.
Weiterhin zeigt Figur 11, daß der Eingangsfadenführer 8 und der Ausgangsfadenführer 9 relativ zueinander oder relativ zum Heizrohr 1 in Abhängigkeit von der am Ausgang der Heizeinrichtung 13 gemessenen Fadentemperatur verstellbar sind. Hierzu dient ein im Ausgangsbereich des Heizrohres 1 angeordneter Temperaturfühler 22, der ein Ausgangssignal liefert, um, z.B. über jeweils einen Schrittmotor 23, den Eingangsfadenführer 8 bzw. Ausgangsfadenführer 9 temperaturabhängig zu verstellen. Es soll ausdrücklich gesagt sein, daß dem Meßsignal des Temperaturfühlers 22 auch ein Fadenspannungssignal überlagert sein kann, welches von der Zugkraftmeßeinrichtung 24 erzeugt wird, und zwar hinter der Heizeinrichtung.
Die vorliegende Erfindung bietet unter anderem den wesentlichen Vorteil, daß der jeweils wirksame Wärmeübergang von der Heizeinrichtung auf den Faden äußerst feinfühlig im Sinne einer Prozeßoptimierung eingestellt werden kann, und daß darüber hinaus eine sehr genaue Regelung der Fadentemperatur erfolgen kann, um über die gesamte Fadenlauflänge eine optimale Fadenbeschaffenheit zu erreichen.
Weiterhin zeigen die Figuren 12 - 14 ergänzende Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In diesen Fällen werden, ohne Einschränkung der Erfindung, auf dieses Ausführungsbeispiel, jeweils zwei Fadenheizzonen 25 an jeweils einer Heizeinrichtung 1 angeordnet.
In jeweils einer der Fadenheizzonen 25 sind mehrere Stege 2 quer zur Fadenlaufrichtung auf der beheizten Oberfläche befestigt, wobei die Höhe der Stege die beheizte Oberfläche um mindestens 0,1 Millimeter, jedoch nicht mehr als 5 Millimeter überragt.
Es kommt also darauf an, daß die Höhe der Stege 2 über der beheizten Oberfläche nicht mehr als etwa 5 Millimeter beträgt, um die erfindungsgemäßen Vorteile dieser Heizeinrichtung, insbesondere die Selbstreinigung und die feinfühlige Regelbarkeit, einzeln oder gleichzeitig ausnutzen zu können.
In allen Fällen ist die Fadenheizzone konvex in Richtung zum Faden gekrümmt, wodurch es ermöglicht wird, daß der Faden auf einer Wendellinie über die Fadenheizzone geführt werden kann.
Das Rohr kann als Drehkörper, Drehkörperabschnitt oder Drehkörpersegment ausgebildet sein, um auf einfache Weise einen Fadenlauf entlang einer Wendellinie zu erreichen.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter einer Fadenheizzone derjenige Bereich der Heizeinrichtung verstanden, innerhalb welcher eine relevante Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung auf den Faden möglich ist.
Dies kann gemäß Ausführungsbeispiel nach Figur 13, linke Fadenheizzone, auch eine einzige Fadenlinie sein, wenn z.B. eine Verstellbarkeit des Fadenlaufs relativ zur beheizten Oberfläche nicht vorgesehen ist.
Dies kann aber auch, wie die Figuren 12 und 14 sowie die rechte Fadenheizzone nach Figur 13 zeigt, ein Winkelbereich sein, innerhalb dessen ein Faden relativ zur beheizten Oberfläche geführt werden kann.
Wie hierzu weiterhin Figur 12 zeigt, ist es möglich, beide Fadenheizzonen 25a, 25b identisch auszubilden. In diesem Fall ist, ohne Einschränkung der Erfindung, auf diese Variante, verwirklicht, daß die Breite B der Ringe 2 in Umfangsrichtung sich ändert. Es soll ausdrücklich gesagt sein, daß dies allein oder in Kombination mit einer sich in Umfangsrichtung ändernden Höhe H der Ringe erfindungsgemäß von Vorteil sein kann.
Wie weiterhin Figur 13 zeigt, kann es auch sinnvoll sein, lediglich eine der Fadenheizzonen mit Ringen zu versehen, deren Breite B sich in Umfangsrichtung ändert, analog dem Vorhergesagten auch die Höhe H, während die Ringbreite B in der anderen der beiden Fadenheizzonen konstant gehalten wird.
In diesem Fall ist es nicht notwendig, eine relative Verstellbarkeit zwischen dem Eingangsfadenführer 8 bzw. Ausgangsfadenführer 9 und der Fadenheizzone 25 vorzusehen, da davon auszugehen ist, daß der Wärmeübergang von der beheizten Oberfläche auf den Faden 7 im gesamten Bereich der Fadenheizzone konstant ist.
Es soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß es für bestimmte Anwendungsfälle auch sinnvoll sein kann, die Höhe H der Ringe in Umfangsrichtung zu variieren, und daß dann selbstverständlich eine relative Verstellbarkeit zwischen der beheizten Oberfläche und dem laufenden Faden sinnvoll ist.
Wie im Falle der Figur 12 gezeigt ist, ist es insbesondere bei gleichartigen Fadenheizzonen sinnvoll, wenn man diesen Fadenheizzonen jeweils synchron bewegbare Eingangsfadenführer 8 bzw. Ausgangsfadenführer 9 zuordnet, welche Fadenführer 8 bzw. 9 in den Endbereichen drehbarer Fadenführerhebel 26 sitzen.
Die synchrone Bewegbarkeit kann über ein entsprechendes Getriebe leicht realisiert werden. Ein derartiges Getriebe gehört jedoch zum Stand der Technik und soll hier nicht näher erläutert werden.
Auf diese Weise läßt sich auch leicht erreichen, daß die Fadenqualitiäten zweier über eine Heizeinrichtung laufender Fäden miteinander identisch sind.
Wie weiterhin die Figuren 15a - e zeigen, ist es möglich, jeweils zwei Fadenheizzonen 25a, 25b, diametral zueinander anzuordnen, und in diesem Falle die Eingangsfadenführer 8 bzw. Ausgangsfadenführer 9 so an den jeweiligen Fadenträgerhebeln 26 anzuordnen, daß die Fäden auf Stellen mit gleichen Betriebsbedingungen laufen.
Wie man sich leicht vorstellen kann, soll es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich sein, die Breite B der Ringe stufenweise zu ändern. Dies bedeutet, daß die Breite B stückweise konstant ist und an bestimmten Umfangskoordinaten stufenweise, z.B. von einer kleineren Breite auf eine größere Breite, zunimmt.
Das soeben Gesagte gilt analog auch für eine Änderung der Höhe H der Ringe. Es soll nämlich von der Erfindung auch mit umfaßt werden, daß sich die Höhe H in Umfangsrichtung stufenweise ändert um z.B. Fadenlaufbereiche zu erhalten, innerhalb dessen eine geringe seitliche Schwankung der Kontaktzone zwischen Faden und Ring im wesentlichen ohne Einfluß auf den Wärmeübergang zwischen beheizter Oberfläche und Faden bleibt.
Hierzu kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn Ringe veränderbarer Breite und/oder Höhe in Umfangsrichtung derart gegeneinander versetzt sind, daß in Erwartung des etwaigen Fadenlaufs die jeweils wirksamen Kontaktzonen im wesentlichen gleiche Kontaktzeiten bzw. Fadenabstände zum Außenmantel des Rohres ermöglichen.
Dies gilt selbstverständlich auch für Ringe, deren Höhe H stufenweise geändert wird.
Insbesondere soll darauf hingewiesen werden, daß eine sich stufenweise ändernde Ringhöhe H einfach zu realisieren ist, wenn man Ringe vorsieht, welche Sektoren aufweisen mit jeweils einem konstanten Radius pro Sektor. Der Übergangsbereich zwischen zwei benachbarten Sektoren unterschiedlichen Radien ist dann fadenfreundlich auszugestalten, d.h. abrupte oder kantige Änderungen des jeweiligen Ringradius auf den benachbarten Ringradius sind entsprechend in Umfangsrichtung zu runden, um eine Beschädigung des Fadens zu vermeiden.
Wie weiterhin die Figuren 15a - c zeigen, kann es sinnvoll sein, die Außenkontur der Ringe 2 zumindest bereichsweise im wesentlichen elliptisch auszubilden. In diesem Fall wird zusätzlich vorgeschlagen, daß zwei Fäden 7 auf sich gegenüberliegenden Stellen der Ellipsen laufen.
Diese Stellen können sich sowohl bezüglich der langen Achse als auch bezüglich der kurzen Achse der Ellipse gegenüberliegen, wie die Figuren 15a und 15b zeigen.
Eine der wirksamsten Möglichkeiten im Hinblick auf eine Verstellung des Fadenlaufs ist allerdings in Figur 15c gezeigt, wo jeweils einer der Fäden 7 ausschließlich innerhalb eines zwischen langer Halbachse und kurzer Halbachse der Ellipse aufgespannten Quadranten läuft.
Man erkennt, daß in diesem Falle der Wärmeübergang von dem Heizrohr 1 auf den Faden über die gesamte Fadenlänge zwischen Eingangsfadenführer 8 und Ausgangsfadenführer 9 kontinuierlich ansteigt oder abnimmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht zwischen dem Faden am Eingangsfadenführer 8 und dem Heizrohr 1 ein sehr großer Abstand, der sich im Fadenlauf in Richtung zum Ausgangsfadenführer 9 zusehens verringert und am Ausgangsfadenführer 9 seinen geringsten Wert annimmt, sodaß der Wärmeübergang vom Eingangsfadenführer 8 zum Ausgangsfadenführer 9 kontinuierlich ansteigt.
Über die gesamte Fadenlauflänge zwischen Eingangsfadenführer 8 und Ausgangsfadenführer 9 wird somit eine äußerst wirksam regelbare Wärmeübertragung möglich, da der gesamte Bereich des Steges 2 zwischen dem Minimalabstand im Bereich der kleinen Halbachse der Ellipse und dem Maximalabstand im Bereich der großen Halbachse der Ellipse zur Verfügung steht.
Innerhalb dieser möglichen Fadenberührlinie wird deshalb die optimal mögliche Wärmeübertragung bei einer bestimmten Relativstellung zwischen Eingangsfadenführer 8 und Ausgangsfadenführer 9 zu erwarten sein, wobei in diesem Fall ein kontinuierlich ansteigender Wärmeübergang von dem Rohr auf den faden ermöglicht ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind folglich mit "zwei sich gegenüberliegenden Stellen der Ellipsen" zwei Umfangsbereiche der Ellipse gemeint, die sich bezüglich des Schnittpunktes der langen und der kurzen Ellipsenachse diametral gegenüberliegen.
Weiterhin zeigen die Figuren 15d und 15e exzentrisch angeordnete Stege 2. Die Stege 2 sind kreisförmig, wobei der Kreismittelpunkt des Steges 2 bezuglich des Kreismittelpunktes des Heizrohres 1 um die Exzentrizität 27 versetzt ist.
Eingangsfadenführer und Ausgangsfadenführer sind für jeden Faden separat an jeweils einem Fadenträgerhebel 26 angeordnet, und zwar umfangsmäßig bezüglich des Mittelpunktes des Ringes 2 im Sinne gleicher Wirkung auf den beheizten Faden drehbar.
Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer Verstellung der Eingangsfadenführer 8 bzw. Ausgangsfadenführer 9 der Wärmestrom auf beide Fäden in gleichem Maße beeinflußt wird.
Wie ergänzend hierzu Figur 15e zeigt, die eine um 180 Grad gedrehte Situation entsprechend Figur 15d darstellt, kann auf diese Weise eine optimale Beeinflußung der Wärmeübertragung vom Heizrohr 1 auf den Faden 7 erreicht werden:
Während im Falle der Figur 15d der einlaufende Faden, im Bereich des Eingangsfadenführers 8, einen relativ großen Abstand zur beheizten Oberfläche des Heizrohres 1 hat und der auslaufende Faden hingegen einen relativ geringen Abstand, sind die Verhältnisse im Falle der Figur 15e genau umgekehrt.
Hier wird der einlaufende Faden, im Bereich des Eingangsfadenführers 8, relativ stark aufgeheizt, da er von der beheizten Oberfläche des Heizrohres 1 einen sehr geringen Abstand einnimmt, während der auslaufende Faden, im Bereich des Ausgangsfadenführers 9 von der beheizten Oberfläche einen relativ großen Abstand einnimmt.
Es soll ausdrücklich gesagt sein, daß bezüglich des Wärmeübergangs von der beheizten Oberfläche auf den Faden nicht allein der mittlere Abstand zwischen der beheizten Oberfläche und dem Faden entlang dem Fadenweg zwischen Eingang und Ausgang der Heizeinrichtung relevant ist, sondern daß die Erfindung zusätzlich erkannt hat, daß die Wärmeübertragung von der beheizten Oberfläche auf den Faden mit Annäherung des Fadens an die beheizte Oberfläche überproportional steigt.
Aus diesem Grunde lassen sich mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Ringen auf der beheizten Oberfläche ohne weiteres Selbstreinigungs-Temperaturen fahren, während die Temperaturen, die auf den Faden einwirken, ein beschädigungsfreies Aufheizen ermöglichen.
Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, Filamentgarne unterschiedlicher Titer, z.B. 22 dtex (20 den.) bzw. 44 dtex (40 den.) mit der gleichen Heizeinrichtung und gleichzeitig zu verarbeiten, sofern die relative Position zwischen dem laufenden Faden und der beheizten Oberfläche entsprechend eingestellt wird.
Dies bedeutet, daß bei Heizeinrichtungen mit mehreren Fadenheizzonen durchaus auch eine der Fadenheizzonen außer Betrieb sein kann, während eine andere Fadenheizzone betrieben wird.
Es lassen sich demnach mit ein und derselben Heizeinrichtung ohne Änderung oder Einstellung der Temperatur der beheizten Oberfläche unterschiedliche Wärmeströme auf unterschiedliche Fadenqualitäten allein durch die Auswahl der relativen Position zwischen dem Fadenlauf und der Heizeinrichtung realisieren.
Die nachfolgende Figurenbeschreibung bezieht sich insbesondere auf die Figuren 16 bis 18. Wo die Figuren eine besondere Beschreibung erfordern, ist dies ausdrücklich vermerkt.
Die Heizeinrichtung findet vorzugsweise Anwendung in einer Falschzwirn-Kräuselmaschine. Eine solche Falschzwirn-Kräuselmaschine ist z. B. in dem DE-PS 37 19 050 beschrieben und besteht aus einer Vielzahl von Vorlagespulen, von denen eine Vielzahl von Fäden abgezogen werden, aus Heizeinrichtungen, über die jeder Faden geführt wird, aus Kühleinrichtungen, über die jeder Faden geführt wird, aus einem Falschdrallgeber, durch die jeder Faden einen vorübergehenden Drall erhält, sowie aus Eingangs- und Ausgangslieferwerken, die den Faden von den Lieferspulen abziehen bzw. aus dem Falschdrallgeber abziehen. Anschließend wird jeder Faden auf einer Aufwickelspule aufgespult. Die gezeigten Heizeinrichtungen betreffen den zuvor beschriebenen, in der Falschdrallzone angeordneten Heizer.
Die gezeigten Heizeinrichtungen 30 sind rohrförmig. Der Faden 7 wird zunächst durch einen Eingangsfadenführer 8 geführt und gelangt sodann auf den Umfang des Rohres. Der Faden wird mit axialer und mit Umfangskomponenten durch einen ausgangsseitigen Fadenführer 9 über das Rohr geführt. Dabei ist der Fadenführer 9 eine um die Rohrachse drehbare Scheibe mit einer Fadenführungskerbe 16. In Fig.16 und Fig. 18 ist vereinfachend eine fluchtende Lage des Eingangsfadenführers 8 und der Kerbe 16 dargestellt. Fig. 17 zeigt - anwendbar auch auf das Ausführungsbeispiel 18 -, daß die Scheibe 9 so verdreht wird, daß der Faden - wie gesagt - mit axialer aber auch mit Umfangskomponenten über das Rohr geführt wird und dadurch eine steile Schraubenlinie beschreibt. Durch Verstellung der Scheibe 9 kann die Umschlingung des Fadens an dem Rohr in Umfangsrichtung eingestellt werden. Die Umschlingung ist gleichbedeutend mit einer Krümmung des Fadens. Durch die Umschlingung kann daher die gesamte Anlage des Fadens an dem Rohr bzw. an den auf dem Rohr befestigten Fadenträgern erreicht werden. Auf diese Fadenträger wird weiter unten eingegangen.
Die Heizeinrichtung besteht aus drei Abschnitten, und zwar dem Eingangsabschnitt 11, dem Regelabschnitt 13 und dem Endabschnitt 12. Über den Eingangsabschnitt 11 wird der Faden durch den Eingangsfadenführer 8 sowie den ersten Fadenträger 31.1 des Regelbereiches 13 geführt. Dabei hat die dem Faden zugewandte Heizoberfläche, d. h. der Mantel des Eingangsabschnittes 11 von dem Faden einen Abstand, der ein mehrfaches des Abstandes beträgt, den der Faden von der Heizoberfläche, d. h. dem zwischen den Fadenträgern 31 liegenden Mantelbereichen des Regelabschnittes, hat. Der Abstand des Fadenträgers 8 von dem ersten Fadenträger 31.1 des Regelbereiches beträgt ebenfalls ein Mehrfaches des Abstandes der Fadenträger im Regelbereich. Es können hier Längen von bis zu 500 mm in Kauf genommen werden. Die Länge ist hier stark abhängig von der Schwingungsneigung. Vorzugsweise wird die Länge des Eingangsabschnittes 11 geringer gewählt, und zwar so, daß eine effiziente Vorheizung des Fadens möglich ist.
Die Heizeinrichtung wird durch einen Widerstandsheizer in Form eines Heizrohres 1 erhitzt. Mit 6a sind die elektrischen Zuleitungen des Widerstandsheizers bezeichnet. Der Widerstandsheizer ist als Heizpatrone 1 ausgeführt und erstreckt sich über die gesamte Länge der Heizeinrichtung, also über den Eingangsabschnitt 11, den Regelabschnitt 13 und den Endabschnitt 12.
Die Temperaturregelung der Heizeinrichtung umfasst einen Temperaturfühler, der die effektive Ist-Temperatur des Regelbereiches 13 erfaßt. Diese Temperatur wird ausgeregelt. Daher besitzt der Regelbereich eine sehr genaue Temperaturführung.
In dem Regelbereich 13 ist eine Mehrzahl von Fadenträgern 31 angeordnet. Sämtliche dieser Fadenträger 31, einschließlich des ersten Fadenträgers 31.1 sind als Stege ausgeführt, die sich über den Umfang des Regelabschnittes erstrecken. Diese Stege haben einen bestimmten, vorgegebenen Abstand sowie eine bestimmte Höhe über dem restlichen Mantelbereich des Regelbereiches 13. Die Zahl der Fadenträger wird bestimmt durch die Schwingungsneigung des Fadens sowie die Wärmeübertragung. Die Höhe der Stege gegenüber dem Mantel des Regelbereiches wird vorzugsweise gering gewählt und beträgt maximal 3 mm. Sie ist vorzugsweise insbesondere kleiner als 1,5 mm.
Der Faden wird über den Außenumfang der Fadenträger geführt. Dabei berührt der Faden den Außenumfang auf einer bestimmten Länge. Diese Länge ist ebenfalls maßgebend für die Wärmeübertragung.
Zur Schonung des Fadens wird diese Berührlänge kurz gewählt, wobei ein Kompromiß mit den Erfordernissen der Wärmeübertragung erforderlich ist. Der axiale Abstand der Fadenträger hat ebenfalls Einfluß auf die Wärmeübertragung. Insgesamt kann ein Verhältnis Berührlänge zu Fadenträgerabstand von bis zu etwa 1 zu 5 angewandt werden, vorzugsweise ist dieses Verhältnis jedoch kleiner, insbesondere kleiner als 1 zu 10.
Der Abstand der Heizoberfläche, d. h. des Mantels des Eingangsbereiches, beträgt das 3- bis 10-fache der Höhe der Stege 31 gegenüber dem Mantel des Regelbereiches, ist jedoch vorzugsweise kleiner als das 10-Fache. Insofern sind die Darstellungen der Zeichnung nicht maßstabsgerecht.
Im Ausgangsabschnitt wird der Faden wiederum durch nur wenige Fadenträger geführt, und zwar hier durch den Endfadenträger 31.3 des Regelbereiches sowie die eingangs bereits erwähnte Scheibe 9 mit ihrer Fadenführungskerbe 16. Der Abstand zwischen dem Fadenlauf und dem Mantel des Endabschnittes 12 ist wiederum ein Vielfaches größer als die Höhe der Fadenführungsstege 31 gegenüber dem Mantel des Regelbereiches, wobei hier dieselben Dimensionierungsregelungen wie für den Eingangsbereich 11 gelten. Insgesamt gesehen ist der Abstand der Fadenträger im Endabschnitt jedoch kleiner als im Eingangsabschnitt. Der Fadenträgerabstand beträgt 300 mm und ist vorzugsweise kleiner. Es sei erwähnt, daß die gezeigte Heizeinrichtung in der Praxis in einem Isolierkäfig eingeschlossen wird, der einen radialen Schlitz zum Fadeneinlegen besitzt und der gegenüber dem Regelbereich des Rohres einen Umfangsspalt bildet. In diesem Umfangsspalt wird der Faden geführt. Es ist auch möglich, durch Anordnung jeweils eines Paares von Eingangsfadenführern 8 und Fadenführungskerben 16 in der Scheibe 9 zwei Fäden auf einer Heizeinrichtung zu erhitzen.
Der Eingangsfadenführer 8 hat möglichst keinen Kontakt mit der Heizeinrichtung. Dadurch wird erreicht, daß der Fadenträger 8 sich nicht aufheizt. An dem Fadenträger 8 bilden sich daher nicht die Ablagerungen, die bei erwärmtem Faden entstehen. Der Ausgangsfadenführer des Eingangsabschnittes 11 ist - wie bereits erwähnt - als der erste Fadenträger 31.1 des Regelabschnittes 13 ausgeführt. Wie bei den übrigen Fadenträgern 31.1, 31.2, 31.3 des Regelabschnittes handelt es sich hierbei - wie gesagt - um Stege. Diese Stege sind aus dem Mantel des Regelbereiches herausgearbeitet. Sie haben daher gut wärmeleitenden Kontakt mit der Heizeinrichtung. Durch ihre geringe Höhe ist gewährleistet, daß die Regeltemperatur auch in den Berührflächen herrscht. Dadurch wird sichergestellt, daß die Heizertemperatur, die über 300° C liegt und so hoch gewählt wird, daß es zum Vercracken und Verbrennen der hängenbleibenden Fadenreste kommt, auch in den Berührflächen der Stege 31.1, 31.2, 31.3 besteht. Daher haben diese Fadenträger gute Selbstreinigungseigenschaften.
Der ausgangsseitige Fadenträger, d. h. Scheibe 9 mit Fadenführungskerbe 16, ist auf der Patrone 1 der Heizeinrichtung drehbar angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, daß sich die Temperaturen der Heizpatrone 1 auch der Scheibe 9 mitteilen, so daß auch hier mit guten Selbstreinigungseigenschaften zu rechnen ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 besitzt eine Besonderheit in der umfangsmäßigen Ausgestaltung der als Fadenträger dienenden Stege 31.1, 31.2. und möglicherweise 31.3. Die Stege besitzen in Umfangsrichtung eine zunehmende axiale Erstreckung. Dabei liegt die engste Stelle nicht - wie aus Fig. 18 entnommen werden könnte - auf genau einer Mantellinie sondern im wesentlichen auf einer Linie, die zu der Überlauflinie des Fadens im wesentlichen parallel ist. Dabei kann diese Überlauflinie des Fadens geändert werden. Es muß hier eine den normalen Betriebsbedingungen entsprechende Überlauflinie gewählt werden. Sodann ist in Fig. 18 nicht nur der Ausgangsfadenführer in Form der Scheibe 9 mit Fadenführungskerbe 16 sondern auch der Fadenführer 8 um die Achse der Heizeinrichtung drehbar. Dadurch kann der Fadenlauf auf dem Umfang der Heizeinrichtung versetzt werden, in einen Bereich, in dem die Kontaktlänge der FadenführungsStege 31 ein gewünschtes Maß hat und in dem ein gewünschtes Verhältnis von Kontaktlänge zu freier Führungslänge zwischen den Stegen besteht. Hierdurch kann die Wärmeübertragung, aber auch die Laufruhe des Fadens beeinflußt werden. Andererseits führt eine zu große Berührlänge zu hohen Fadenreibungen, was zur Schonung des Fadens unerwünscht ist.
In Fig. 19 ist in ausgerolltem Zustand der Rohling 32 einer Manschette 33 gezeigt, in welcher sich aneinandergereihte Ausnehmungen 34, 35, 36, 34', 35' und 36' befinden. Die Ausnehmungen einer jeweiligen Reihe sind von gleicher Form und liegen im gleichen Abstand voneinander. Zwischen den Ausnehmungen befinden sich quer zu dem Rohling verlaufende Verbindungsstege 37, 38, 39, 37', 38' und 39', auf die nachstehend näher eingegangen wird. Die in Längsrichtung des Rohlings 32 verlaufenden Verbindungsstege zwischen den jeweiligen Reihen von Ausnehmungen sind für das Wesen der Erfindung unerheblich.
Wie in Fig. 20 dargestellt, kann der Rohling 32 gem. Fig. 19 zu einem Hohlzylinder geformt und als solcher auf ein Heizrohr 1 gezogen werden. Dabei entspricht der Innendurchmesser des Hohlzylinders dem Außendurchmesser des Heizrohres. Der Zylinder, nachfolgend Manschette 33, ist gegen axiale Verlagerung auf dem Heizrohr 1 gesichert, kann aber auf diesem gedreht werden, wobei ggf. die Drehbewegung vom Lösen einer an sich bekannten aber nicht dargestellten Sperre abhängig ist. In der dargestellten Ausführungsform liegen die Ausnehmungen 34 in einer parallel zur Achse des Heizrohres 1 liegenden Reihe und bilden zwischen sich Stege 37 gleicher Breite. Die Stege 37 dienen als Überlaufstege für einen Faden 7 (der anders als hier zur Vereinfachung dargestellt wendelförmig um den Zylinder verläuft) und sind gleich breit. Dadurch, daß die Manschette 33 auf dem Heizrohr 1 gedreht werden kann, bietet sich die Möglichkeit, den Faden 7 im sich umfangsmäßig erstreckenden Bereich der Stege 32 jeweils über eine saubere Stelle laufen zu lassen, wodurch der nach Maßgabe der oben erwähnten Temperaturen an sich gegebene Selbstreinigungseffekt der Stege noch erhöht wird. Die in Fig. 16 gezeigte Reihe von Ausnehmungen 34' liegt den Ausnehmungen 34 diametral gegenüber und dient als Fadenlaufbahn für einen zweiten Faden 7'.
Neben der Reihe von Ausnehmungen 34 befindet sich eine weitere Reihe von hier trapezförmig gezeigten Ausnehmungen 35, zwischen denen sich keilförmige Stege 38 befinden. Dieser Reihe diametral gegenüberliegend befindet sich eine gleiche Anordnung von trapezförmigen Ausnehmungen 35' bzw. keilförmigen Stegen 38'. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die mit dem Faden in Berührung stehende Länge der Beheizungsflächen durch einfaches Drehen der Manschette 33 auf dem Heizrohr 1 zu verändern.
Schließlich ist in der dargestellten Ausführungsform der Manschette 33 eine weitere Variante von aneinandergereihten Ausnehmungen 36 vorgesehen. Hierbei handelt es sich um Ausnehmungen, die in axialer Richtung relativ schmal sind, dafür aber breite Verbindungsstege 39 zwischen sich belassen, die als Fadenüberlaufstege einem Faden 7 eine größere Heizfläche bieten. Entsprechend den anderen Ausnehmungen ist auch im Falle der Ausnehmungen 36 eine diesen diametral gegenüberliegende Reihe von Ausnehmungen 36' mit entsprechenden Stegen 39' vorgesehen, die eine zweite Fadenüberlaufbahn bilden.
Der radiale Abstand zwischen der Mantelfläche des Heizrohres 1 und der Oberfläche der Stege entspricht den oben angeführten Abmessungen, liegt also im bevorzugten Bereich von 0,5 - 5 mm, vorzugsweise 0,5 - 3 mm.
Die Manschette 33 kann mit jeweiliegen Arbeitsbedingungen genügenden Ausnehmungen anderer Form versehen sein.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren 21 und 22 dargestellt. Diese Ausführungsformen haben gemeinsam, daß die die Fadenüberlaufstege, bzw. Ringe 2 tragenden Rohre 1 aus Abschnitten 1' zusammengesetzt sind.
Im Falle der Ausführungsform gemäß Figur 21 bestehen die Abschnitte 1' aus jeweils einem Teil 1'a größeren Durchmessers und einem Teil 1'b kleineren Durchmessers, wobei letzterer dem Innendurchmesser des Teils 1'a mit größerem Außendurchmesser entspricht. Zweckmäßigerweise sind in die innere Mantelfläche des Teils 1'a mit dem größeren Außendurchmesser und in die äußere Mantelfläche des Teils 1'b mit dem geringeren Außendurchmesser Gewinde G geschnitten, mit denen die einzelnen Rohrabschnitte 1' miteinander verbunden werden können. Gegebenenfalls können die Schraubverbindungen durch Kontermuttern K gesichert werden, wodurch sich die Lage der Abschnitte 1' zu einander genau einstellen läßt.
Am Außenumfang der Abschnittsteile l'a mit dem größeren Durchmesser ist jeweils ein Fadenträger 2 vorgesehen, der nach Maßgabe der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet sein kann, in Fig. 21 jedoch schematisch als einfacher Ring 2 angezeigt ist. Der Ring 2 kann den Teil 1'a koaxial umfassen, er kann aber auch außermittig angeordnet sein. Dabei kann er um seinen gesamten Umfang herum eine einheitliche Breite haben oder allmählich oder absatzweise zunehmende Breiten aufweisen. Die Außenfläche des Ringes 2 kann von wenigstens einer Achsialnut 2' unterbrochen sein, womit durch entsprechende Einstellung der Ringe 2 zusätzlich zu den Abständen zwischen den Ringen 2 auf dem Rohr 1 Zonen entstehen, die von einem überlaufenden Faden 7 nicht berührt werden.
Bei entsprechender Gestaltung der Ringe 2 bietet diese Ausführungsform der Erfindung den Vorteil, daß durch Verdrehen der Rohrabschnitte 1' je nach Breite der einzelnen Ringe 2 und ihrem Abstand zueinander Fadenberührlängen und berührungsfreie Zonen in weiten Grenzen variierbar sind.
Darüberhinaus besteht im Sinne der oben beschriebenen Ausführungsformen die weitere Möglichkeit, den Umfang der Ringe 2 exzentrisch zur Achse der Abschnitte 1' auszulegen oder im Umfang Stufen vorzusehen, um den Faden 7 in varierbarem Abstand von der Mantelfläche der Abschnitte 1' zu führen. Im übrigen wird auf die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1-20 verwiesen.
Die in Fig. 22 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Figur 21 dadurch, daß anstelle der abgestuften Rohrabschnitte 1' innen- und außenliegende Muffen 1" vorgesehen sind, die über Außen - bzw. Innengewinde G miteinander verschraubt und gegebenenfalls mit Kontermutter K in ihrer Lage zueinander gesichert werden können. Die äußeren Muffen 1" sind auf Ihrer Mantelfläche jeweils mit einem als Fadenträger dienenden Ring 2" versehen, wobei die Ringe 2" in Längsrichtung des aus den Muffen 1" bestehenden Rohres beispielhaft als in ihrer Breite beständig zunehmend dargestellt sind.
Im übrigen gilt auch für diese Ausführungsform der Heizeinrichtung und ihrer Fadenträger rücksichtlich deren Gestaltung das in Bezug auf die übrigen Ausführungsformen Gesagte.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die optimale Ausnutzung von Selbstreinigungseigenschaften einer Heizeinrichtung bei gleichzeitig gutem Aufheizverhalten, insbesondere bei Falschzwirnkräuselmaschinen.
BEZUGSZEICHEN
1
Heizrohr
2
Ring, Scheibe, Fadenträger
3
Abstandshalter
4
Vertiefung, Ausnehmung
5
Schlitz
6
Heizwiderstand
6a
elektrische Zuleitung
7
Faden
8
Eingangsfadenführer, Faden träger
9
Ausgangsfadenführer, Fadenträger
10
Federbügel
11
Eingangsabschnitt
12
Endabschnitt
13
Heizeinrichtung, Regelabschnitt
14 15
Drehbereich
16
Kerbe
17
Rohrachse
18
Lieferwerk
19
Kühlschiene
20
Falschdrallgeber
21
Lieferwerk
22
Temperaturfühler
23
Schrittmotor
24
Zugkraftmeßeinrichtung
25a
Fadenheizzone
25b
Fadenheizzone
26
Fadenträgerhebel
27
Exzentrizität
30
Heizeinrichtung
31
Fadenträger, Steg
32
Rohling
33
Manschette
34, 34'
Ausnehmung
35, 35'
Ausnehmung
36, 36'
Ausnehmung
37, 37'
Steg
38, 38'
Steg
39, 39'
Steg

Claims (19)

  1. Heizeinrichtung zur Aufheizung eines Fadens (7) mit einem im wesentlichen rohrförmigen Heizkörper (1), der sich längs eines Fadenweges erstreckt und entlang dessen Heizoberfläche der Faden (7) geführt wird, wobei die Heizoberfläche als Fadenträger wirkende Längsbereiche (2) aufweist, die in Kontakt mit dem Faden stehen und diesen durch Wärmeleitung aufheizen, und dazwischen liegende Längsbereiche, die der Faden nicht berührt und die den Faden durch Strahlung aufheizen, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden im wesentlichen schraubenlinienförmig geführt wird und die als Fadenträger wirkenden Längsbereiche (2) zumindest in einzelnen Abschnitte (1') jeweils einstückig mit der Heizoberfläche ausgebildet und so geformt sind, so daß sie im Betrieb annähernd die Temperatur der übrigen Heizoberfläche annehmen.
  2. Heizeinrichtung zur Aufheizung eines Fadens (7) mit einem im wesentlichen rohrförmigen Heizkörper (1), der sich längs eines Fadenweges erstreckt und entlang dessen Heizoberfläche der Faden (7) geführt wird, wobei die Heizoberfläche als Fadenträger wirkende Längsbereiche (2) aufweist, die in Kontakt mit dem Faden stehen und diesen durch Wärmeleitung aufheizen, und dazwischen liegende Längsbereiche, die der Faden nicht berührt und die den Faden durch Strahlung aufheizen, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden im wesentlichen schraubenlinienförmig geführt wird und mehrere als Fadenträger wirkenden Längsbereiche (2) durch eine auf den Heizkörper (1) gezogene Manschette (33) gebildet und wärmetechnisch so mit der übrigen Heizoberfläche verbunden und geformt sind, daß sie im Betrieb annähernd die Temperatur der übrigen Heizoberfläche annehmen.
  3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Heizkörper (1) und Fadenträger (2) so ausgebildet sind, daß beide während des Betriebes eine zur Selbstreinigung genügend hohe Temperatur annehmen können.
  4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Höhe (H) der Fadenträger (2) im Bereich zwischen 0,5 und 3 mm liegt.
  5. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fadenträger (2) durch in die Heizoberfläche eingearbeitete Nuten voneinander beabstandet sind.
  6. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    am Fadeneinlauf- und am Fadenablaufende bezüglich einander und quer zum Fadenweg verstellbare Fadenführer (8 und 9) vorgesehen sind.
  7. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Mittel vorhanden sind, mit denen sich das Verhältnis der Aufheizung des Fadens (7) durch Kontakt zu der Aufheizung ohne Kontakt verändern läßt.
  8. Heizeinrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fadenträger (2) so gestaltet und/oder von dem Faden überlaufbar sind, daß unterschiedliche Berührlängen (B) zwischen Faden (7) und Fadenträger (2) eingestellt werden können.
  9. Heizeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Berührlängen (B) für einen einzelnen Fadenträger (2), eine Gruppe von Fadenträgern (2) oder sämtliche Fadenträger (2) einstellbar sind.
  10. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Höhe (H) der Fadenträger (2) radial unterschiedlich ist.
  11. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die zwischen den Fadenträgern (2) gelegenen Längsbereiche eine in Längsrichtung des Heizers unterschiedliche Breite haben.
  12. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fadenträger (2) quer zum Faden (7) verstellbar sind.
  13. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fadenträger (2) in Längsrichtung des Fadens (7) verstellbar sind.
  14. Heizeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Heizkörper (1) um seine Achse (17) drehbar ist.
  15. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Umfangsflächen der Fadenträger (2) zur Achse (17) des Heizkörpers (1) außermittig liegen.
  16. Heizeinrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fadenträger (2) ringförmig auf dem Heizkörper (1) angeordnet sind.
  17. Heizeinrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Perforationen in axialer Richtung der Manschette (33) gleichförmige Reihen und in Umfangsrichtung unterschiedliche Reihen bilden.
  18. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    gekennzeichnet durch
    zwei Längsabschnitte (11, 13), in deren Eingangsabschnitt (11) die Fadenträger (2) relativ große und in deren Endabschnitt (13) die Fadenträger (2) geringe Abstände haben.
  19. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    gekennzeichnet durch
    drei Längsabschnitte (11, 13, 12),
    in deren Eingangsabschnitt (11) die Fadenträger (2) große Abstände,
    in deren Mittelabschnitt (13) die Fadenträger (2) geringe Abstände und
    in deren Endabschnitt (12) die Fadenträger (2) große Abstände haben.
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