CH341942A - Einrichtung für die Wärmebehandlung von thermoplastischem oder hitzehärtbarem Garn - Google Patents

Description

  Einrichtung für die Wärmebehandlung von thermoplastischem oder     hitzehärtbarem    Garn    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich  tung für die Wärmebehandlung von thermoplasti  schem oder     hitzehärtbarem    Garn. Damit die Eigen  schaften eines über eine erhitzte Oberfläche laufen  den Garnes über dessen ganze Länge gleichbleibend  seien, ist es bekanntlich von Wichtigkeit, dass die er  hitzte Oberfläche auf einer gleichbleibenden Tempe  ratur mit verhältnismässig engen Temperaturgrenzen  gehalten werde und, wenn die     Oberfläche    von gro  sser Ausdehnung ist, so dass eine ganze Anzahl von  Garnen gleichzeitig behandelt werden kann, dann ist  es wichtig, dass für alle Garne dieselbe gleichblei  bende Temperatur aufrechterhalten wird,

   so dass sie  alle die gleichen Eigenschaften aufweisen.  



  Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung,  eine Einrichtung zu schaffen, die den oben genannten  Anforderungen gerecht wird.  



  Die Einrichtung nach dieser Erfindung für die  Wärmebehandlung von thermoplastischem oder     hitze-          härtbarem    Garn ist gekennzeichnet durch einen Hohl  körper, an dem glatte Führungsflächen vorgesehen  sind, über die das Garn laufend gezogen werden  kann, durch Mittel zum Umwälzen eines     Fluids    durch  den Hohlkörper, Mittel zum Aufheizen des     Fluids     und einen Thermostaten zum Steuern der Mittel zum  Aufheizen.  



  Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der  Erfindung erläutert.  



  Vorzugsweise sind die Mittel zum Aufheizen des       Fluids    innerhalb des Hohlkörpers angeordnet.  



  Das wärmeabhängige Element des Thermostaten  kann in dem     Fluid    innerhalb des Hohlkörpers an  geordnet sein.  



  Die Mittel zum Umwälzen des     Fluids    in dem  Hohlkörper können einen geschlossenen Strömungs-    kreis     für    das     Fluid    bilden, und .dieser     Kreis    kann ganz  innerhalb des Hohlkörpers angeordnet sein.  



  Das     Fluid    kann vorzugsweise nichtverkohlendes       Ö1    von geringem Dampfdruck     sein.     



  Ein Ausdehnungsgefäss für das     Fluid    kann ober  halb des Hohlkörpers angeordnet und durch eine  Leitung mit diesem verbunden sein.  



  Der Hohlkörper kann ein Rohr sein, das zwei  Durchgangswege besitzt, von denen der eine am  einen Ende des Rohres offen in den andern Über  geht, während beide Durchgangswege am andern  Ende je an die Ausgangs- bzw. Eingangsseite einer       Umwälzpumpe    angeschlossen sind.  



  Es kann innerhalb des genannten Rohres auch  ein zweites Rohr von     kleinerem    Durchmesser so an  geordnet sein, dass der Raum zwischen den beiden  Rohren den einen Durchgangsweg und die Bohrung  des innern Rohres den andern Durchgangsweg bildet.  



  Die genannte Pumpe kann auch eine     Eintauch-          zentrifugalpumpe    sein, die in einer Kammer beim  einen Ende des genannten Rohres angeordnet ist.  



  In der beigefügten Zeichnung sind solche Aus  führungsbeispiele des     Erfindungsgegenstandes    ver  anschaulicht. Es zeigen:       Fig.1    im Aufriss und teilweise im Schnitt eine  Einrichtung zur Behandlung einer Anzahl Garne,       Fig.    2 schematisch einen Aufriss der Einrichtung  rechts von     Fig.    1 gesehen     und          Fig.    3 schematisch einen Schnitt quer durch eines  der     Heizelemente    für das Garn.  



  Bei der Konstruktion nach     Fig.    1 sind vier     Heiz-          vorrichtungen    10 für vier einzelne Garne vorgesehen,  wobei jede Heizvorrichtung eine gekrümmt verlau-           fende    Zunge aus Metall, zum Beispiel aus Kupfer  oder Messing, aufweist und die Zungen an ein mit  heisser     Flüssigkeit    gefülltes Rohr 11 angelötet sind.  Jede der gekrümmten Zungen besitzt eine der Zunge  entlang verlaufende, V-förmige Rinne, durch die das  Garn 13 (siehe     Fig.3)    gezogen werden kann.

   Die  Zungen können aus dem     Vollen    gearbeitet     sein    oder  mögen hohl sein, so     dass    sie die heisse Flüssigkeit auf  nehmen     können.     



  Oberhalb und unterhalb jeder Zunge ist je ein       Fadenführungsrad    35     bzw.    36 angeordnet und zwi  schen dem     obern    Rad 35 und der Zunge befindet  sich ein Drehkopf 18. Jeder Drehkopf kann bei  spielsweise mit zwei hohlen Drehzapfen und Mitteln  versehen sein, um den Drehkopf um eine mit den  Drehzapfen koaxiale Achse zu drehen. Der Dreh  kopf     trägt    ein     Fadenführungsrad    oder dergleichen  mit einer Achse quer zur Drehachse des Drehkopfes.

    Das     Fadenführungsrad    ist gegenüber den Drehzapfen  so angeordnet, dass das     Garn,    das aus dem     einen     Drehzapfen austritt, um das     Fadenführungsrad    und  dann durch den andern Drehzapfen tritt.  



  Das Garn wird durch das obere Führungsrad 35  oder durch eine entsprechende     Spule    über eine  Zunge 10 nach oben gezogen.     Mittels    dieser Anord  nung wird das Garn im weichen Zustand mit Drall  versehen, der Härtung ausgesetzt und dann wieder  vom Drall freigemacht, so dass es einer     Torsions-          beanspruchung    unterworfen wird. Dieses Verfahren  ist als falsches Zwirnen bekannt. Es kann sein, dass  bestimmte Garne gespannt sein müssen, wenn sie  über die     beheizten    Oberflächen gezogen werden, oder  dass ein     entsprechender    Durchgang aufgenommen  werden muss.

   Dazu wird das     Garn    so geführt, dass es  an der Eingangsseite durch (nicht gezeigte) Spann  mittel läuft bzw. wird das obere     Führungsrad    35 mit  grösserer Drehzahl angetrieben als das untere 36.  Bei andern Garnen kann es notwendig werden, die  Spannung des Garnes zu lockern, wenn es über die  beheizten     Oberflächen    gleitet. In diesem Fall kann  das untere Führungsrad schneller angetrieben werden  als das obere. Wiederum für andere Garne können  oberes und unteres Führungsrad mit gleicher Dreh  zahl angetrieben werden.  



  Das Garn     wird    vorzugsweise     mit    einem     Härtungs-          mittel    behandelt werden, das im Fall von Nylon  Wasser sein kann, und das     Härtungsmittel    kann vor  oder nach dem Passieren der     beheizten    Oberfläche  zur Anwendung gelangen. Beispielsweise kann das  Garn (in nicht gezeigter Weise) um ein Führungsrad  laufen, das in einen Wassertank ragt oder mit Wasser  bespritzt wird. Auch kann jede Zunge mit einer  schmalen     Öffnung    16 versehen sein, die den Boden  der Rinne mit einem Wasserleitungsrohr 17 verbin  det.

   Die Öffnung kann die Rinne an einem Punkt       treffen,    an dem die Temperatur gerade unter dem  Siedepunkt des Wassers liegt. Es können Mittel vor  gesehen sein, um die Feuchtigkeit oder den Dampf  während des Durchganges des     Garnes    entlang der       Rinne    um das Garn zu halten,     ferner    um Wärme-         verluste    infolge Wärmeströmung oder     -strahlung    oder  infolge des Zutrittes von Luft entlang der Rinne  fernzuhalten.

   Für diese Zwecke kann für jede Zunge  eine     Abdeckplatte    14 vorgesehen sein, die um ein  Gelenk am obern Ende der Zunge drehbar und so  geformt ist, dass sie sich passend an die Zunge anlegt  und sich     teilweise    in die Rinne erstreckt. Zunge und  Klappe sind, wie bei 15 angegeben ist, wärmeisoliert.  



  Es können auch Mittel vorgesehen sein, um das       Garn    beim Verlassen der Zungen zu     kühlen.    So kann  ein     Luftstrahl    gegen das     Garn    gerichtet werden oder  eine Ventilator kann eine allgemeine Strömung von  Kühlluft oberhalb der Zungen bewirken.    Die Öffnung jeder V-förmigen Rinne kann, wie  gesagt, mittels einer Platte 14 geschlossen und das  Ganze kann in passender Weise wärmeisoliert sein.

    Die Wärmezufuhr erfolgt durch die heisse Flüssigkeit  im Rohr so, dass die Temperatur am obern Ende der  erforderlichen     Härtungstemperatur    für das Garn ent  spricht und     oberhalb    des Siedepunktes von Wasser  liegt, während die Temperatur am untern Ende unter  halb des Siedepunktes des Wassers liegt.  



  In einer Einrichtung für die Behandlung von       Nylongarn    von 60     Denier    beträgt die geeignete Länge  jeder Zunge 12" (304,8 mm) und die Grösse des  Querschnittes 1     /2"    im Quadrat (161,3 mm=). Die  Temperatur wird am untern Ende jeder Zunge auf  etwa 90  C gehalten und steigt innerhalb der ersten  3" (76,2 mm) auf 100 , innerhalb der nachfolgenden  weiteren 2" (50,8 mm) auf 200 , über das nächste       1/s"    (12,7 mm) auf 230  C und bleibt für den Rest  der Länge der Zunge auf diesem Wert. Die Ge  schwindigkeit, mit der das Garn durch oder über die  Zungen geführt wird, ist 100 Fuss (30,48 m) pro  Minute.  



  Wie bereits angegeben wurde, sind die Zungen 10  mit dem Rohr 11 verlötet. Das Rohr ist am einen  Ende 20 geschlossen und am andern Ende mit der  Wand einer Kammer 21 verbunden. Im Rohr 11 ist  ein Rohr 22 angeordnet, das an seinem beim ver  schlossenen Ende 20 des Rohres 11 gelegenen Ende  offen ist und an seinem andern Ende mit der Aus  trittsseite einer     Zentrifugalpumpe    23 verbunden ist.       Ein    elektrisches     Heizelement    24 erstreckt sich durch  den Raum 25 zwischen den zwei Rohren und wird  durch passende Isolierstützen 26 von dem Innen  rohr 22 getragen.

   Der Temperaturfühler 27 eines  Thermostaten ragt unmittelbar bei der Verbindung  zwischen Pumpenaustritt und Rohr 22 in dieses Die  Kammer 21 mit der     Zentrifugalpumpe    ist durch ein  aufwärts sich erstreckendes Rohr 28 mit einer Ex  pansionskammer 29 verbunden. Der Läufer 30 der       Zentrifugalpumpe    ist auf einer Welle 31 befestigt, die  sich durch das Rohr 28 nach oben erstreckt und aus  der Expansionskammer herausragt. Die elektrischen  Zuleitungen 32 für das elektrische Heizelement 24       sind    in einem Rohr 33, das innerhalb des Rohres 28  angeordnet ist, nach oben und durch die Expansions  kammer nach aussen eführt und an einen nach  <B>t></B>      stehend beschriebenen Steuerschalter angeschlossen.

    Die zwei Rohre 11 und 22 und die Kammer 21 sind  mit einem nichtverkohlenden Öl von geringem     Ver-          dampfungsdruck    gefüllt, zum Beispiel mit dem unter  der Marke      Valvata        No.    29  im Handel bekannten  Öl, und eine Säule des Öles steht in dem Rohr 28  und füllt teilweise auch die Expansionskammer 29.  



  Die     Zentrifugalpumpe    bringt das Öl in einen ge  schlossenen     Durchflusskreis,    wie durch die Pfeile an  gegeben, durch die Röhren 11 und 22 in Bewegung,  also einem     Durchflusskreis,    der, wie leicht zu ersehen  ist, fast ausschliesslich innerhalb des Rohres 11 ver  läuft.  



  In einer weiteren Ausführungsform kann das  Rohr 22 koaxial im Rohr 11 angeordnet sein und das  Heizelement 24 kann um das mit einer geeigneten  Isolation bedeckte Rohr 22 vorgesehen sein.  



  Es kann eine ganze Anzahl solcher Röhren 11  mit den zugehörigen Teilen vorgesehen und jeder  Thermostat mit einem für alle Thermostaten gemein  samem Steuerschalter 34 verbunden sein. Jeder  Thermostat steuert einen Schalter im Stromkreis von  dem Steuerschalter zu dem zugehörigen elektrischen  Heizelement 24, so dass alle Schalter eingeschaltet  sind, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht  ist. Mit diesen Schaltern können zeitabhängig ge  steuerte Steuerelemente verbunden sein, so dass die  Schalter nacheinander an eine elektrische Energie  quelle angeschlossen und die Heizelemente 24 so an  die Energiequelle angeschaltet werden, wenn das  temperaturabhängige Element eine Temperatur unter  einem bestimmten Wert besitzt. Der Temperaturfüh  ler kann auch in andern Lagen als der in der     Fig.1     gezeigten Lage angeordnet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung für die Wärmebehandlung von ther moplastischem oder hitzehärtbarem Garn, gekenn zeichnet durch einen Hohlkörper (11), an dem glatte Führungsflächen (12) vorgesehen sind, über die das Garn laufend gezogen werden kann, durch Mittel (22, 30) zum Umwälzen eines Fluids durch den Hohlkörper, Mittel (24) zum Aufheizen des Fluids und einen Thermostaten (27) zum Steuern der Mittel zum Aufheizen. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Mittel (24) zum Aufheizen innerhalb des Hohlkörpers (11) angeordnet sind. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch,ge kennzeichnet, dass ein Temperaturfühler des Thermo staten (27) im Fluid in dem Hohlkörper (11) an geordnet ist. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Mittel (22, 30) zum Umwälzen des Fluids durch den Hohlkörper einen geschlossenen Strömungskreis bilden, der in der Hauptsache inner halb des Hohlkörpers verläuft. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Fluid Öl ist, das bei der Erhit zung nicht verkohlt und einen geringen Verdamp- fungsdruck aufweist.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass oberhalb des Hohlkörpers und durch eine Leitung (28) mit diesem verbunden ein Expansionsgefäss (29) für das Fluid angeordnet ist. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Hohlkörper ein Rohr (11) ist, dessen Inneres zwei Durchgangswege besitzt, die am einen Ende des Rohres ineinander übergehen und am andern Ende des Rohres der eine mit der Einlass- und der andere mit der Auslassseite einer Pumpe (30) verbunden sind. 7.

   Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Rohr (22) von klei nerem Durchmesser in dem erstgenannten Rohr (11) so angeordnet ist, dass der Raum zwischen beiden Rohren den einen Durchgang und das Innere des schmaleren Rohres (22) den andern Durchgang bilden. B. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (30) eine Tauch zentrifugalpumpe ist, die in der Kammer (21) am einen Ende des erstgenannten Rohres (11) unter gebracht ist. 9. Einrichtung nach Unteransprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (31) für die Pumpe (30) sich durch die Leitung (28) ab wärts erstreckend angeordnet ist. 10. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler des Ther mostaten (27) unmittelbar bei der Auslaufseite der Pumpe (30) angeordnet ist. 11.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufheizen ein elektrisches Heizelement (24) umfassen. 12. Einrichtung nach Unteransprüchen 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heiz- element in dem Durchgangsweg (25) angeordnet ist, der an die Einlassseite der Pumpe (30) angeschlossen ist. 13. Einrichtung nach den Unteransprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Zuleitungen (32) für das elektrische Heizelement (24) abwärts durch die Leitung (28) zwischen Expansions kammer und Hohlkörper führen. 14.

   Einrichtung nach den Unteransprüchen 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (24) auf dem zweitgenannten Rohr (22) montiert ist, das am Pumpengehäuse (23) befestigt ist, das Ganze derart, dass diese Teile eine Einheit bilden, die als solche aus dem erstgenannten Rohr (11) herausgezogen werden kann. 15. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Anzahl einzelner Führungs flächen (10, 12) mit gutem Wärmeleitkontakt an dem Hohlkörper (11) angeordnet sind, um je ein Garn zu erwärmen. 16.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Hohlkörper enthält, von denen jeder Heiz- und Umwälzmittel (24, 30, 22) aufweist, und dass zeitabhängig gesteuerte Mittel (34) vorhanden sind, um die Heizmittel (24) verschiedener Hohlkörper nacheinander mit Energie zu beschicken, wenn ihre Thermostaten (27) es erlauben.