EP1581677A1 - Heizvorrichtung zum erwärmen eines fadens - Google Patents

Heizvorrichtung zum erwärmen eines fadens

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EP1581677A1
EP1581677A1 EP03782229A EP03782229A EP1581677A1 EP 1581677 A1 EP1581677 A1 EP 1581677A1 EP 03782229 A EP03782229 A EP 03782229A EP 03782229 A EP03782229 A EP 03782229A EP 1581677 A1 EP1581677 A1 EP 1581677A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
heating
profile rail
heating tube
wall
Prior art date
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Granted
Application number
EP03782229A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1581677B1 (de
Inventor
Martin Fischer
Siegfried Morhenne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Saurer GmbH and Co KG filed Critical Saurer GmbH and Co KG
Publication of EP1581677A1 publication Critical patent/EP1581677A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1581677B1 publication Critical patent/EP1581677B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/003—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one stationary surface, e.g. a plate

Definitions

  • the invention relates to a heating device for heating a thread, in particular in a texturing machine according to the preamble of claim 1.
  • the threads are heated in a texturing machine by means of heating devices for texturing and stretching and for shrinking treatment.
  • different heating devices have been developed which bring about optimum heating of the thread in the respective process.
  • Heating devices in which the thread is guided through a thread channel formed within a heating tube have proven particularly useful for this process step.
  • Such heaters are known for example from DE 23 48 371, DE 31 01 925 AI or DE 34 35 27 AI.
  • the heating tube is formed by a thin-walled tube which is surrounded by a heating jacket filled with a heat transfer medium.
  • a tubular insert, in which a thread channel extends for thread guidance, is embedded within the heating tube for thread guidance.
  • the thread is preferably heated by contactless convection.
  • such devices are also known for heating the thread with contact.
  • the tubular insert without, if possible any gaps in the heating tube are fitted to avoid heat transfer losses.
  • the inserts are preferably held interchangeably in the heating tube, pressing in, for example, to achieve narrow gaps and good heat transfer is not possible.
  • heating devices are preferably used, as are known for example from EP 0 412 429 AI.
  • the threads are guided with high thread tension during heating.
  • the threads have their own dynamic generated from the texturing, so that high demands are placed on the thread guide.
  • Such heating devices are preferably designed as so-called high-temperature heaters, in which the threads are guided in a heating groove with thread guide elements. The flanks and the groove edge of the heating groove are heated by resistance elements, the heating surface having a temperature which is above the melt temperature of the thread material. Therefore, the threads are kept at a distance from the heating surface.
  • such heating devices are hardly suitable for heating a thread in the de-energized state, since any unintentional contact of the thread with one of the heating surfaces leads directly to filament damage to the thread.
  • Another object of the invention is to achieve the highest possible thread temperatures in the thread channel using the energy generated by a heating jacket.
  • the invention has the particular advantage that there is a separation between the function of the thread guide and the heat transfer within the thread channel.
  • the insert required for thread guidance of the thread extends along a partial area of the wall of the heating tube.
  • the remaining part of the wall of the heating tube directly adjoins the thread channel, so that the heat from the wall of the heating tube can be emitted directly into the thread channel.
  • the insert is formed by a profile rail, on the open longitudinal sides of which a thread guide is formed.
  • the thread channel is formed between the open long side of the profile rail and the wall of the heating tube. With the opposite long side, the profile rail is directly adapted to the wall of the heating pipes.
  • the wall of the heating tube can thus be formed from a material which enables optimum heat transfer. Inadmissible wear due to thread contact is avoided by the profile rail, which in turn is formed from a material suitable for thread guidance. Due to the only partially covered wall of the heating tube, the heat input into the thread channel is considerably improved. It was thus observed that a higher thread temperature could be achieved in the thread channel compared to known devices.
  • the thread channel is formed by a longitudinal groove on the open long side of the profile rail.
  • the thread is then preferably guided in the groove base of the longitudinal groove.
  • the longitudinal groove of the profile rail has a curvature extending in the direction of thread running, so that a tension-free thread runs safely through the thread channel and heats it evenly can be. It must be taken into account that the curvature alone must be formed in the profile rail.
  • the heating tube has an uncurved straight shape.
  • the advantageous development of the invention according to claim 4 is preferably used.
  • the longitudinal groove of the profile rail or the profile rail itself has a plurality of sub-sections adjoining in the thread running direction.
  • a heating zone with thread contact and a heating zone without thread contact could preferably be formed.
  • the guide elements can easily be arranged at a distance from one another on the open long side of the profile rail.
  • the guide elements which can be formed, for example, by ceramic inserts, allow a high degree of flexibility in the thread guide within the heating device.
  • the guide elements can extend over the entire length of the profile rail or over a partial section of the profile rail.
  • the shape of the profile rail and the shape of the heating tube is arbitrary.
  • the heating tube is preferably formed by a tube.
  • the tube can be straight or curved.
  • Figure 1 schematically shows a longitudinal section through a first embodiment of the heating device according to the invention.
  • FIG. 2 schematically shows a cross section of the exemplary embodiment from FIG. 1;
  • FIG. 3 schematically shows a longitudinal section of a further exemplary embodiment of the heating device according to the invention.
  • FIG. 4 schematically shows a cross section of the exemplary embodiment from FIG. 3;
  • Fig. 5 schematically shows a longitudinal section of a further embodiment of the heating device according to the invention
  • FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of a first exemplary embodiment of the heating device according to the invention, as would be used, for example, in a texturing machine for heating a crimped thread for tension treatment in a shrinking zone.
  • 2 shows the cross-sectional view of the exemplary embodiment of the heating device according to the invention.
  • the exemplary embodiment of the heating device according to the invention has an elongated heating tubes 1 with the wall 3.
  • the heating tube 1 with the wall 3 is formed in this exemplary embodiment by a thin-walled tube.
  • the heating tube 1 is open to the end faces.
  • An insert 5 in the form of a profile rail 9 is inserted within the heating tube 1.
  • the profile rail 9 has an open long side 10 and an opposite long side 11. On the open long side 10, the profile rail 9 has a longitudinal groove 12.
  • a thread channel 6 is formed, which has a thread inlet 7 and a to the end faces Thread outlet 8 forms.
  • Thread outlet 8 forms With the long side 11, the profile rail 9 lies directly against the wall 3 of the heating tube 1.
  • the contact between the profile rail 9 and the wall 3 of the heating tube 1 is designed such that heat transfer from the wall 3 to the profile rail 9 is possible.
  • the heating tube 1 is surrounded on the circumference by a heating jacket 2.
  • the heating jacket 2 is formed by a heating box 18 which is filled with a heat transfer medium 4.
  • the heating box 18 is connected to an evaporator 21 via an inlet 19 and an outlet 20.
  • the outlet 20 is arranged at a lower end and the inlet 19 is preferably arranged at an upper end of the heating box 18.
  • the heating box 18 and the heating tube 1 arranged inside the heating box 18 are therefore preferably set up vertically or inclined.
  • the condensate of the heat transfer medium 4 is discharged from the heating box 18 via the outlet 20 and passed to the evaporator 21.
  • the heat transfer medium 4 is evaporated within the evaporator 21 and returned to the heating box 18 via the inlet 19.
  • the heating jacket 2 formed by the vaporous heat transfer medium 4 and the heating box 18 heats the heating tube 1 evenly over the entire length of the wall 3.
  • the heating jacket 2 could, however, also be formed by electrical means in order to heat the heating tube 1.
  • an inlet thread guide 16 is assigned to the thread inlet 7 and an outlet thread guide 17 to the thread outlet 8.
  • the inlet thread guide 16 and the outlet thread guide 17 are arranged such that the thread 13 is guided through the thread channel 6 essentially with contact in the longitudinal groove 12 of the profiled rail 9.
  • the thread channel 6 is supplied with the energy required to heat the thread 13 directly from the heating jacket 2 via the wall 3 of the heating tube 1.
  • the wall 3 of the heating tube 1 can preferably be made of one material be made which has a good thermal conductivity. Thus, the energy transferred from the heating jacket 2 to the wall 3 can be introduced directly into the thread channel 6 without significant losses.
  • the profiled rail 9 is held on one side in the heating tubes 1.
  • the thread 13 is guided in the longitudinal groove 12 of the profile rail 9.
  • the profile rail 9 has a wear-resistant surface at least on the surface of the longitudinal groove 12.
  • An additional contact heating of the thread 13 in the longitudinal groove 12 is achieved by heat transfer from the wall 3 into the profile rail 9.
  • the longitudinal groove 12 has a curvature extending in the direction of the thread. The thread 13 thus passes through the thread channel 6 in a slight arc, which is determined by the curvature of the longitudinal groove 12.
  • the profile rail 9 is preferably held in the heating tube 1 in an easily replaceable manner.
  • a cleaning of the profile rail 9 and in particular a cleaning of the longitudinal groove 12 contaminated by thread deposits can be carried out in a simple manner by pulling the profile rail 9 out of the heating tube 1 before cleaning and pushing it back into the heating tube 1 after cleaning.
  • FIGS. 3 and 4 A further exemplary embodiment of the heating device according to the invention is shown in FIGS. 3 and 4.
  • the heating device is shown schematically in a longitudinal section in FIG. 3 and schematically in a cross section in FIG. 4. Unless express reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.
  • the exemplary embodiment is essentially identical to the previous exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2. In this respect, reference is made to the previous one Description Reference and only the differences shown here.
  • the exemplary embodiment of the heating device according to the invention shown in FIGS. 3 and 4 is particularly suitable for heating a thread essentially without contact.
  • a profile rail 9 is arranged within the heating tube 1.
  • the profile rail 9 On an open long side 10, the profile rail 9 has a longitudinal groove 12 which extends over the entire length of the heating tube 1.
  • a plurality of spaced-apart guide elements 14 are arranged within the longitudinal groove 12.
  • the guide elements 14 have very short guide surfaces on which the thread 13 is guided within the longitudinal groove 12.
  • the arrangement of the guide elements 14 within the longitudinal groove 12 can be arranged in a row or in a zigzag or arc shape in accordance with the desired thread guide.
  • the guide elements 14 are preferably designed to be interchangeable and variably positionable within the longitudinal groove 12 of the profiled rail 9, so that there is a high degree of flexibility with regard to thread guide and thread heating.
  • the guide elements 14 are preferably formed by ceramic materials or ceramic coatings on the contact surfaces with the thread 13.
  • the heating tube 1 is cuboidal in this embodiment.
  • the profiled rail 9 resting on one side against the wall 3 can be exchanged, positioned and held in a simple manner.
  • the heating jacket 2 for heating the heating tube 1 is formed according to the previous exemplary embodiment by a heating box 18 and a heat transfer medium 4 filled inside the heating box 18. In this case, the thermal energy is released directly into the thread channel 6 essentially via the wall 3 of the heating tube 1.
  • 5 shows a further exemplary embodiment of the heating device according to the invention in a longitudinal sectional view.
  • the structure of the heating tube 1 and the heating jacket 2 is identical to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In this regard, reference is made to the preceding description.
  • the profile rail 9 inserted within the heating tube 1 is formed in this exemplary embodiment by two subsections 15.1 and 15.2.
  • the sections 15.1 and 15.2 are preferably connected to one another, so that the sections 15.1 and 15.2 can be inserted and executed together.
  • the sections 15.1 and 15.2 are held in the profile rail 9 separately from one another and exchangeable from both end faces of the heating tube 1.
  • the section 15.1 in the profile rail 9 is designed according to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 and the partial section 15.2 of the profile rail 9 is designed according to the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4.
  • section 15.1 the thread 13 is guided essentially in contact in the longitudinal groove 12.
  • the thread 13 in the section 15.2 is guided through the guide elements 14 in the longitudinal groove 12 essentially without contact.
  • two different treatment zones are formed within the heating tube 1, which the thread 13 passes through in succession.
  • FIGS. 1 to 5 are exemplary in their construction and configuration.
  • the illustration of a heat insulation surrounding the heating box 18 was dispensed with.
  • profiled rails of any design with or without thread guide elements can be used in the heating tube for the thread guide. It is essential here that a thread channel is formed, which is essentially heated directly by the wall of the heating tube. A temperature determined by the heating jacket is thus achieved in the thread channel, and the transmission losses can be kept very low.
  • Another major advantage is the design of the open profile rail in such a way that after changing the profile rail from the heating tube, a quick and effective cleaning possibility of the surfaces contacted with the thread is possible. In this way, any shape and guide contours can be introduced both in the profile rail and in the guide elements of the profile rail.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es ist eine Heizvorrichtung zum Erwärmen eines Fadens insbesondere in einer Texturiermaschine beschrieben. Die Heizvorrichtung weist eine dünnwandige Heizröhre auf, welche durch einen Heizmantel am Umfang gleichmässig beheizbar ist. In der Wandung der Heizröhre ist ein Einsatz eingepasst, durch welchen ein Fadenkanal mit einem Fadeneinlass und einem Fadenauslass zur Führung des Fadens gebildet ist. Erfindungsgemäss ist der Einsatz durch eine zu einer Längsseite offenen Profilschiene gebildet, die mit der gegenüberliegenden Längsseite an die Wandung der Heizröhre angepasst ist. Dadurch wird der Fadenkanal zwischen der offenen Längsseite der Profilschiene und der Wandung der Heizröhre gebildet, so dass eine unmittelbare Wärmeeinbringung über die Wandung der Heizröhre zu dem Fadenkanal möglich wird.

Description

Heizvorrichtung zum Erwärmen eines Fadens
Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zum Erwärmen eines Fadens insbesondere in einer Texturiermaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Texturieren synthetischer Fäden ist es bekannt, daß die Fäden in einer Texturiermaschine mittels Heizvorrichtungen zum Texturieren und Verstrecken und zu einer Schrumpfbehandlung erwärmt werden. In Abhängigkeit von dem Prozeßschritt haben sich hierbei unterschiedliche Heizvorrichtungen entwickelt, die eine im jeweiligen Prozeß optimale Erwärmung des Fadens erbringen. So ist es erforderlich, um eine hohe Entspannungswirkung an dem Faden während der Schrumpfbehandlung zu erhalten, daß der Faden möglichst spannungslos durch die Heizvorrichtung geführt wird. Für diesen Prozeßschritt haben sich insbesondere Heizvorrichtungen bewährt, bei welchen der Faden durch einen innerhalb einer Heizröhre ausgebildeten Fadenkanal geführt werden. Derartige Heizvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 23 48 371, DE 31 01 925 AI oder DE 34 35 27 AI bekannt. Dabei ist die Heizröhre durch ein dünnwandiges Rohr gebildet, welches von einem mit einem Wärmeträgemedium gefüllten Heizmantel umgeben ist. Zur Fadenführung ist innerhalb der Heizröhre ein rohrförmiger Einsatz eingebettet, in welchem sich ein Fadenkanal zur Fadenführung erstreckt. Hierbei wird der Faden vorzugsweise kontaktlose durch Konvektion erwärmt. Derartige Vorrichtungen sind jedoch auch bekannt, um den Faden mit Kontakt zu erhitzen.
Grundsätzlich tritt bei derartigen Heizvorrichtungen das Problem auf, daß die am Umfang der Wandung der Heizröhre durch die Kondensierung des Wärmeträgermediums erzeugte Wärme durch die Wandung der Heizröhre und durch die Wandung des Einsatzes geleitet werden muß, um in den Fadenkanal zu gelangen. Hierzu ist es erforderlich, daß der rohrformige Einsatz möglichst ohne jegliche Spalte in der Heizröhre eingepaßt ist, um Wärmeübergangsverluste zu vermeiden. Da jedoch die Einsätze vorzugsweise auswechselbar in der Heizröhre gehalten sind, ist beispielsweise ein Einpressen zur Erzielung enger Spalten und guter Wärmeübergänge nicht möglich.
Beim Texturieren und Verstrecken der Fäden werden vorzugsweise Heizvorrichtungen eingesetzt, wie sie beispielsweise aus der EP 0 412 429 AI bekannt sind. Beim Texturieren und Verstrecken werden die Fäden während des Erwärmens mit hoher Fadenspannung geführt. Hierbei weisen die Fäden eine aus der Texturierung erzeugte Eigendynamik auf, so daß hohe Anforderungen an die Fadenführung gestellt sind. Derartige Heizvorrichtungen sind vorzugsweise als sogenannte Hochtemperaturheizer ausgebildet, bei welchem die Fäden in einer Heiznut mit Fadenführungselementen geführt sind. Die Flanken und der Nutgrand der Heiznut wird durch Widerstandselemente beheizt, wobei die Heizoberfläche eine Temperatur aufweist, die oberhalb der Schmelzetemperatur des Fadenmaterials liegt. Daher werden die Fäden mit Abstand zu der Heizoberfläche gehalten. Um einen Faden im spannungslosen Zustand zu erwärmen sind derartige Heizvorrichtungen jedoch kaum geeignet, da jeder unbeabsichtigte Kontakt des Fadens mit einer der Heizoberflächen unmittelbar zu Beschädigungen von Filamenten des Fadens führt.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung der gattungsgemäßen Art zum Erwärmen eines Fadens insbesondere während einer Schrumpfbehandlung in einer Texturiermaschine derart weiterzubilden, daß eine möglichst verlustfreie Wärmeübertragung in den Fadenkanal möglich ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, unter Ausnutzung der durch einen Heizmantel erzeugten Energie möglichst hohe Fadentemperaturen in dem Fadenkanal zu erreichen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, daß innerhalb des Fadenkanals eine Trennung zwischen der Funktion der Fadenführung und der Wärmeübertragung vorliegt. So erstreckt sich der für die Fadenführung des Fadens erforderliche Einsatz längs eines Teilbereiches der Wandung der Heizröhre. Der übrige Teilbereich der Wandung der Heizröhre grenzt unmittelbar an den Fadenkanal, so daß die Wärme aus der Wandung der Heizröhre direkt in den Fadenkanal abgegeben werden kann. Um zu gewährleisten, daß der Faden nicht unmittelbar an die Wandung der Heizröhre gelangt, ist der Einsatz durch eine Profilschiene gebildet, an deren offenen Längsseiten eine Fadenführung ausgebildet ist. Dabei ist der Fadenkanal zwischen der offenen Längsseite der Profilschiene und der Wandung der Heizröhre gebildet. Mit der gegenüberliegenden Längsseite ist die Profilschiene unmittelbar an die Wandung der Heizrohre angepaßt. Damit läßt sich die Wandung der Heizröhre aus einem Material bilden, welches eine optimale Wärmeübertragung ermöglicht. Einen unzulässigen Verschleiß durch Fadenkontakt wird durch die Profilschiene vermieden, die ihrerseits aus einem für die Fadenführung geeigneten Material gebildet ist. Durch die nur teilweise abgedeckte Wandung der Heizröhre wird somit die Wärmeeinbringung in den Fadenkanal erheblich verbessert. So konnte beobachtet werden, daß gegenüber bekannten Vorrichtungen eine höhere Fadentemperatur in dem Fadenkanal erzielt werden konnte.
Um einen Faden mit Kontakt durch den Fadenkanal zu führen, sind die Weiterbildungen der Erfindung gemäß Anspruch 2 und 3 besonders vorteilhaft. Hierbei ist der Fadenkanal durch eine Längsnut an der offenen Längsseite der Profilschiene gebildet. Der Faden wird sodann bevorzugt im Nutgrund der Längsnut geführt. Dabei weist die Längsnut der Profilschiene eine in Fadenlaufrichtung sich erstreckende Krümmung auf, so daß ein spannungslos geführter Faden sicher den Fadenkanal durchläuft und gleichmäßig erwärmt werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, daß allein die Krümmung in der Profilschiene ausgebildet sein muß. Demgegenüber besitzt die Heizröhre eine ungek-tümmte gerade Form.
Um mehrere Heizzonen in der Heizvorrichtung zu realisieren, ist die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 bevorzugt verwendet. Hierbei weist die Längsnut der Profilschiene oder die Profilschiene selbst mehrere in Fadenlaufrichtung sich anschließende Teilabschnitte auf. Damit könnte beispielsweise vorzugsweise eine Heizzone mit Fadenkontakt und eine Heizzone ohne Fadenkontakt gebildet werden.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Profilschiene auswechselbar in der Heizröhre gehalten ist, besitzt den besonderen Vorteil, daß eine Veränderung der Fadenführang sowie eine Reinigung der Fadenführungsflächen auf einfache Art und Weise möglich wird.
Hierbei lassen sich ohne weiteres mehrere Führungselemente in Abstand zueinander an der offenen Längsseite der Profilschiene anordnen. Die Führungselemente, die beispielsweise durch Keramikeinsätze gebildet sein können, ermöglichen eine hohe Flexibilität in der Fadenführang innerhalb der Heizeinrichtung. Dabei können die Führangselemente über die gesamte Länge der Profilschiene oder über einen Teilabschnitt der Profilschiene erstrecken.
Die Formgebung der Profilschiene und die Formgebung der Heizröhre ist beliebig. Vorzugsweise wird die Heizröhre jedoch durch ein Rohr gebildet. Das Rohr kann dabei gerade oder gekrümmt sein.
Weitere Vorteile der Erfindungen werden anhand einiger Ausführangsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch ein Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung;
Fig. 2 schematisch ein Querschnitt des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1;
Fig. 3 schematisch ein Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung;
Fig. 4 schematisch ein Querschnitt des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3;
Fig. 5 schematisch ein Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung
In Fig. 1 ist schematisch ein Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung dargestellt, wie es beispielsweise in einer Texturiermaschine zur Erwärmung eines gekräuselten Fadens zur Spannungsbehandlung in einer Schrampfzone einsetzbar wäre. In Fig. 2 ist die Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung gilt, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, für beide Figuren.
Das Ausführangsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung weist einer länglichen Heizrohre 1 mit der Wandung 3 auf. Die Heizröhre 1 mit der Wandung 3 wird in diesem Ausführangsbeispiel durch ein dünnwandiges Rohr gebildet. Zu den Stirnseiten ist die Heizröhre 1 offen. Innerhalb der Heizröhre 1 ist ein Einsatz 5 in Form einer Profilschiene 9 eingelegt. Die Profilschiene 9 weist eine offene Längsseite 10 und eine gegenüberliegende Längsseite 11 auf. An der offenen Längsseite 10 weist die Profilschiene 9 eine Längsnut 12 auf. Zwischen der offenen Längsseite 10 der Profilschiene 9 und der Wandung 3 der Heizröhre 1 ist ein Fadenkanal 6 gebildet, der zu den Stirnseiten einen Fadeneinlaß 7 und einen Fadenauslaß 8 bildet. Mit der Längsseite 11 liegt die Profilschiene 9 unmittelbar an der Wandung 3 der Heizröhre 1 an. Hierbei ist der Kontakt zwischen der Profilschiene 9 und der Wandung 3 der Heizröhre 1 derart ausgestaltet, daß eine Wärmeübertragung von der Wandung 3 zu der Profilschiene 9 möglich ist.
Die Heizröhre 1 ist am Umfang von einem Heizmantel 2 umgeben. Der Heizmantel 2 wird durch einen Heizkasten 18 gebildet, welcher mit einem Wärmeträgermedium 4 gefüllt ist. Der Heizkasten 18 ist über einen Zulauf 19 und einen Ablauf 20 mit einem Verdampfer 21 verbunden. Der Ablauf 20 ist an einem unteren Ende und der Zulauf 19 vorzugsweise an einem oberen Ende des Heizkastens 18 angeordnet. Der Heizkasten 18 und die innerhalb des Heizkastens 18 angeordnete Heizröhre 1 werden daher vorzugsweise vertikal oder geneigt aufgestellt. Hierbei wird über den Ablauf 20 das Kondensat des Wärmeträgermediums 4 aus dem Heizkasten 18 abgeführt und zu dem Verdampfer 21 geleitet. Innerhalb des Verdampfers 21 wird das Wärmeträgermedium 4 verdampft und über den Zulauf 19 in den Heizkasten 18 zurückgeführt. Der durch das dampfförmige Wärmeträgermedium 4 und dem Heizkasten 18 gebildete Heizmantel 2 beheizt die Heizröhre 1 über die gesamte Länge der Wandung 3 gleichmäßig am Umfang.
Der Heizmantel 2 könnte jedoch auch durch elektrische Mittel gebildet sein, um die Heizröhre 1 zu erwärmen.
Zur Temperaturbehandlung eines Fadens 13 wird dieser über den Fadeneinlaß 7 und den Fadenauslaß 8 durch den Fadenkanal 6 geführt. Dem Fadeneinlaß 7 ist hierzu ein Einlauffadenführer 16 und dem Fadenauslaß 8 ein Auslauffadenführer 17 zugeordnet. Dabei ist der Einlauffadenführer 16 und der Auslauffadenführer 17 derart angeordnet, daß der Faden 13 im wesentlichen mit Kontakt in der Längsnύt 12 der Profilschiene 9 durch den Fadenkanal 6 geführt wird. Dem Fadenkanal 6 wird dabei die zur Erwärmung des Fadens 13 erforderliche Energie unmittelbar von dem Heizmantel 2 über die Wandung 3 der Heizröhre 1 zugeführt. Die Wandung 3 der Heizröhre 1 kann hierzu vorzugsweise aus einem Material beschaffen sein, welches eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Somit läßt sich die aus dem Heizmantel 2 auf die Wandung 3 übertragene Energie ohne wesentliche Verluste unmittelbar in den Fadenkanal 6 einbringen. Um bei der Führung des Fadens 13 mit Kontakt eine unzulässige Berührung zwischen dem Faden 13 und der Wandung 3 der Heizröhre 1 zu vermeiden, ist die Profilschiene 9 einseitig in der Heizrohre 1 gehalten. In der Längsnut 12 der Profilschiene 9 wird der Faden 13 geführt. Die Profilschiene 9 weist zumindest an der Oberfläche der Längsnut 12 eine verschleißfeste Oberfläche auf. Durch Wärmeübertragung von der Wandung 3 in die Profilschiene 9 wird eine zusätzliche Kontakterwärmung des Fadens 13 in der Längsnut 12 erreicht. Um einen gleichmäßigen Kontakt des Fadens 13 mit der Längsnut 12 der Profilschiene 9 zu erhalten, weist die Längsnut 12 eine in Fadenlauf ichtung sich erstreckende Krümmung auf. Der Faden 13 durchläuft den Fadenkanal 6 somit in einem leichten Bogen, welcher durch die Krümmung der Längsnut 12 bestimmt ist.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführangsbeispiel der Heizvorrichtung ist die Profilschiene 9 vorzugsweise leicht auswechselbar in der Heizröhre 1 gehalten. Somit läßt sich beispielsweise eine Reinigung der Profilschiene 9 und insbesondere eine Reinigung der durch Fadenablagerungen verschmutzten Längsnut 12 auf einfache Weise dadurch ausführen, indem die Profilschiene 9 vor dem Reinigen aus der Heizröhre 1 herausgezogen und nach dem Reinigen in die Heizröhre 1 wieder eingeschoben wird.
In Fig. 3 und Fig. 4 ist ein weiteres Ausführangsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gezeigt. Hierbei ist in Fig. 3 die Heizvorrichtung schematisch in einem Längsschnitt und in Fig. 4 schematisch in einem Querschnitt dargestellt. Soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einem der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführangsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführangsbeispiel nach Fig. 1 und 2. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen und an dieser Stelle nur die Unterschiede aufgezeigt.
Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführangsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist insbesondere geeignet, um einen Faden im wesentlichen ohne Kontakt zu erwärmen. Hierzu ist eine Profilschiene 9 innerhalb der Heizröhre 1 angeordnet. An einer offenen Längsseite 10 weist die Profilschiene 9 eine Längsnut 12 auf, die sich über die gesamte Länge der Heizröhre 1 erstreckt. Innerhalb der Längsnut 12 sind mehrere in Abstand zueinander angeordnete Führungselemente 14 angeordnet. Die Führangselemente 14 besitzten sehr kurze Führungsflächen, an denen der Faden 13 innerhalb der Längsnut 12 geführt wird. Die Anordnung der Führungselemente 14 innerhalb der Längsnut 12 läßt sich entsprechend der gewünschten Fadenführang in einer Reihe oder zick-zack- formig oder bogenförmig anordnen. Dabei sind die Führangselemente 14 innerhalb der Längsnut 12 der Profilschiene 9 vorzugsweise auswechselbar und variabel positionierbar ausgebildet, so daß eine hohe Flexibilität hinsichtlich Fadenführang und Fadenerwärmung gegeben ist. Die Führungselemente 14 werden bevorzugt durch keramische Werkstoffe oder keramische Beschichtungen an den Kontaktflächen zu dem Faden 13 gebildet.
Gegenüber dem Ausführangsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist die Heizröhre 1 bei diesem Ausführangsbeispiel quaderförmig ausgebildet. Dadurch läßt sich die einseitig an der Wandung 3 anliegende Profilschiene 9 auf einfache Weise auswechseln, positionieren und halten.
Der Heizmantel 2 zur Erwärmung der Heizröhre 1 ist entsprechend dem vorhergehenden Ausführangsbeispiel durch ein Heizkasten 18 und eine innerhalb des Heizkastens 18 gefüllte Wärmeträgermedium 4 gebildet. Hierbei wird die Wärmeenergie im wesentlichen über die Wandung 3 der Heizröhre 1 direkt in den Fadenkanal 6 abgegeben. In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführangsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung in einer Längsschnittansicht dargestellt. Der Aufbau der Heizröhre 1 und des Heizmantels 2 ist identisch zu dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführangsbeispiel. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen.
Die innerhalb der Heizröhre 1 eingelegte Profilschiene 9 wird in diesem Ausführangsbeispiel durch zwei Teilabschnitte 15.1 und 15.2 gebildet. Die Teilabschnitte 15.1 und 15.2 sind vorzugsweise miteinander verbunden, so daß die Teilabschnitte 15.1 und 15.2 gemeinsam ein- und ausführbar sind. Es ist jedoch auch möglich, daß die Teilabschnitte 15.1 und 15.2 in der Profilschiene 9 von beiden Stirnseiten der Heizröhre 1 getrennt voneinander ein- und auswechselbar gehalten sind. Der Teilabschnitt 15.1 in der Profilschiene 9 ist gemäß dem Ausführangsbeispiel nach Fig. 1 und 2 und der Teilabschnitt 15.2 der Profilschiene 9 ist gemäß dem Ausführangsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ausgeführt. Insoweit wird auf die jeweiligen Beschreibungen Bezug genommen. In dem Teilabschnitt 15.1 wird der Faden 13 im wesentlichen mit Kontakt in der Längsnut 12 geführt. Demgegenüber wird der Faden 13 in dem Teilabschnitjt 15.2 durch die Führangselemente 14 in der Längsnut 12 im wesentlichen ohne Kontakt geführt. Es bilden sich somit innerhalb der Heizröhre 1 zwei unterschiedliche Behandlungszonen aus, die von dem Faden 13 nacheinander durchlaufen werden.
Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung sind in ihrem Aufbau und Ausgestaltung beispielhaft. Hierbei wurde ' auf die Darstellung einer den Heizkasten 18 umschließenden Wärmeisolierung verzichtet. Insbesondere lassen sich zur Fadenführang beliebig gestaltete Profilschienen mit oder ohne Fadenführangselemente in der Heizröhre einsetzen. Wesentlich hierbei ist, daß ein Fadenkanal ausbildet, welcher im wesentlichen unmittelbar durch die Wandung der Heizröhre erwärmt wird. Damit wird eine durch den Heizmantel bestimmte Temperatur in dem Fadenkanal erreicht, wobei die Übertragungsverluste sehr gering gehalten werden können. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Gestaltung der offenen Profilschiene derart, daß nach Auswechseln der Profilschiene aus der Heizröhre eine schnelle und effektive Reinigungsmöglichkeit der mit dem Faden kontaktierten Oberflächen möglich ist. So lassen sich beliebige Form- und Führungskonturen sowohl in der Profilschiene als auch in den Führangselementen der Profilschiene einbringen.
Bezugszeichenliste
Heizröhre
Heizmantel
Wandung
Wärmeträgermedium
Einsatz
Fadenkanal
Fadeneinlaß
Fadenauslaß
Profilschiene
Offene Längsseite
Längsseite
Längsnut
Faden
Führungselemente
Teilabschnitte
Einlauffadenführer
Auslauffadenführer
Heizkasten
Zulauf
Ablauf
Verdampfer

Claims

Patentansprüche
1. Heizvorrichtung zum Erwärmen eines Fadens (13) insbesondere in einer Texturiermaschine mit einer länglichen, dünnwandigen Heizröhre (1), welche von einem Heizmantel (2) umgeben ist, so daß die Wandung (3) der Heizröhre (1) von außen am Umfang gleichmäßig beheizbar ist, und mit einem in der Wandung (3) der Heizrohre (1) eingepassten Einsatz (5), durch welchen ein Fadenkanal (6) mit einem Fadeneinlaß (7) und einem Fadenauslaß (8) zur Führung des Fadens (13) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (5) durch eine zur einer Längsseite (10) offene Profilschiene (9) gebildet wird, daß die Profilschiene (9) mit der gegenüberliegenden Längsseite (11) an die Wandung (3) der Heizröhre (1) angepasst ist und daß der Fadenkanal (6) zwischen der offenen Längsseite (10) der Profilschiene (9) und der Wandung (3) der Heizröhre (1) gebildet ist.
2. Heizvorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenkanal (6) durch eine Längsnut (12) an der offenen Längsseite (10) der Profilschiene (9) erweitert ist.
3. Heizvorrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut (12) der Profilschiene (9) eine in Fadenlaufrichtung sich erstreckende Krümmung aufweist.
4. Heizvorrichtung nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut (12) der Profilschiene (9) oder die Profilschiene (9) aus mehrere in Fadenlaufrichtung sich anschließende Teilabschnitten (15.1, 15.2) gebildet ist.
5. Heizvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (9) auswechselbar in der Heizröhre (1) gehalten ist.
6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (9) an der offenen Längsseite (10) mehrerer in Abstand zueinander angeordnete Führungselemente (14) aufweist und daß die Führangselement (14) auswechselbar sind.
7. Heizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Führungselemente (14) sich nur über einen der Teilabschnitte (15.2) der Profilschiene (9) erstreckt.
8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizröhre (1) durch ein gerades oder ein gekrümmtes Rohr gebildet ist, wobei die Profilschiene (9) eine dem Rohr angepaßte Krümmung aufweist.
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