CN102203333B

CN102203333B - 加热装置

Info

Publication number: CN102203333B
Application number: CN200980144003.XA
Authority: CN
Inventors: K·巴特科维阿克; D·奥伯施特拉斯; M·菲舍尔; H-G·施罗德; S·康拉德; J·席佩尔
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2008-11-15
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-11-02
Also published as: WO2010054945A1; EP2347045A1; JP2012508833A; JP5502882B2; EP2347045B1; CN102203333A; DE102008057585A1

Abstract

本发明涉及一种用于纱线的加热装置、特别是在卷曲变形机中使用的加热装置，具有多个细长的加热通道，这些加热通道分成两个加热组。其中，纱线在卷曲变形段的内部通过一个加热组的加热通道加热，而在随后的松弛段的内部通过第二加热组的加热通道加热。为了获得加热通道的紧凑和节能的布置形式，根据本发明将加热通道这样按同心的横截面布置形式保持，即加热通道的第一加热组设置在中间区域中，而加热通道的第二加热组设置在包围中间区域的边缘区域中。

Description

加热装置

技术领域

本发明涉及一种用于纱线的、特别是在卷曲变形机中使用的加热装置以及一种卷曲变形机。

背景技术

在合成的纺织丝线的制造中公知，为了获得用于纺织应用所需的结构，合成的纱线在熔融纺制之后通过织构过程进行处理。这里特别是对多纤维的纱线进行卷曲变形、拉伸和松驰。为了实施这种处理阶段，已知的是，在卷曲变形段对纱线进行第一热处理，并且在松弛段对其进行第二热处理。为此通常使用多个单独的加热装置，这些加热装置在纱线流程（Fadenlauf）中先后顺序布置。

为了能够在卷曲变形过程中尽可能节能地实施这种热处理，现有技术中已知具有两个单独的加热组的加热装置，所述加热组由细长的加热通道构成。

例如由DE1760923给出一种加热装置，该加热装置设置在两个相互镜像对称设置的卷曲变形机的对称轴线上。在所述加热装置内部设置有三个由成行地并排设置的加热通道组成的加热组。这里在中间的行中并排设置的各加热通道配设给两个卷曲变形机的各加工位置，用于在卷曲变形段内加热从给纱筒子中抽出的纱线。加热装置内部的外侧的加热组分别只配设给一个卷曲变形机，其中各加热通道分别形成卷曲变形纱线之后的松驰段。

所述已知的加热装置因此仅适用于对在两个卷曲变形机的对称面中的多个纱线进行热处理。这里的加热装置基本上在整个机器长度上延伸，这样需要大量的隔热耗费。

由DE 26 19 998已知一种加热装置，在该加热装置中，设有总共四个由成行地并排设置的加热通道组成的加热组，它们设置在共同的壳体里。这里各加热组关于两个卷曲变形机的对称轴线对称地布置，从而形成一种机器配设关系。各加热通道也在这种情况下成行地并排布置并基本上在整个机器宽度上延伸。这里要求在整个机器的宽度上对加热通道隔热。

但现有技术中还已知这样的加热装置，该加热装置由两个在位置上分离的加热组构成。由EP 0 039 938 A1已知一种卷曲变形机，为了对纱线进行热处理，它具有两个单独的加热装置。每个加热装置都具有一个单独的由加热通道组成的加热组，其中第一加热装置内的加热通道束状地设置在卷曲变形段的内部。由此可以实现在加热装置内内部的加热通道的紧凑的设置，但也有其缺点，即，在卷曲变形段和松驰段中需要单独的加热装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种所述类型的加热装置，其中多个由加热通道组成的加热组按节能的布置形式被保持。

本发明另一个目的在于，给已知类型的卷曲变形机装备一种加热装置，该加热装置在由加热通道组成的加热组的紧凑布置的同时实现了与相邻的卷曲变形机无关的、结构组件布置上的高度灵活性。

该目的根据本发明通过具有以下特征的加热装置实现，即：所述加热装置具有多个细长的加热通道，这些加热通道分成两个加热组，其中，第一加热组的并排设置的加热通道在松弛段的内部加热纱线，而第二加热组的并排设置的加热通道在卷曲变形段的内部加热纱线，其特征在于，各加热通道这样按同心的横截面布置形式保持，即加热通道的第一加热组设置在中间区域中，而加热通道的第二加热组设置在包围所述中间区域的边缘区域中。

该目的也通过具有以下特征的卷曲变形机实现，即：所述卷曲变形机具有多个加工位置和一个配设给这些加工位置的加热装置，其特征在于，所述加热装置是根据本发明构成的加热装置。

本发明的优点在于，各加热组的加热通道能够这样按一种特别紧凑的布置形式保持，即使得能够将向外起作用的热隔离降至最低。为此按同心的横截面布置形式这样保持加热通道，即，使得由加热通道组成的第一加热组设置在中间区域中，而由加热通道组成的第二加热组设置在边缘区域中，所述第二加热组包围所述中间区域。因此得到了加热组的嵌套的布置形式。加热通道的同心的横截面布置形式提供了这样的可能性，即，既在卷曲变形机的卷曲变形段也在卷曲变形机的松驰段中能够对多个纱线进行合并在狭窄空间中进行的热处理。由此可将用于隔热和加热机构的消耗降至最低。

在一种布置形式中，在一个加热组的加热通道或两个加热组的加热通道按圆形的布置形式并排保持，已经证实这种布置形式特别有利于空间利用。这样能够从所有侧面将纱线输送给加热装置。根据本发明的加热装置因此特别适于在卷曲变形机的中心对纱线进行热处理。

为了在加热装置的加热组中进行不同的热处理，优选采用本发明的如下改进方案，其中设由多个单独可控的加热机构，并且每个由加热通道组成的加热组配设至少一个加热机构。

作为加热机构优选使用电的加热元件或载热介质的加热循环，或者这些加热机构的组合。

为了在有大量要同时处理的纱线的情况下能够形成尽可能多的处理组，本发明的这样一种改进方案是特别有利的，其中在一个加热组的内部形成多个由加热通道组成的分加热组，并且给每个由加热通道组成的分加热组配设一个加热机构。由此在实施热处理时能够实现高度的灵活性。这样由加热通道组成的分加热组能独立于相邻的分加热组被加热。

各加热组的加热通道能够根据热处理要求由单个的加热管或由单个的加热槽形成，其中给加热槽配设一个或多个覆盖件。

根据一个有利的改进方案，带有加热槽的加热组优选在加热装置的边缘区域内构成，这样可以从外部将纱线导入敞开的加热槽中。因此即使是大量的纱线也可以以简单的操作置入外部加热组的各加热通道内。

构造成加热管的加热通道优选既可以在入口侧也可以在出口侧配设引导管，从而能够使用注入器用于穿入纱线，所述注入器产生在进口处作用的抽吸流。

为了避免各加热组相互影响，在加热通道的加热机构之间设置多个隔热元件。由此确保，在加热组中，能够在不同的温度范围内处理纱线。

根据本发明的卷曲变形机的突出之处特别在于，与传统的卷曲变形机相比需要明显更小的占用空间。

为了充分利用空间，各加工位置的导丝辊输送机构优选关于加热装置对称地布置。这样能够当在加工位置中拉伸纱线时有利地实现均匀的拉伸长度。

在卷曲变形机的内部可以这样来实现一种特别有利的布置形式，导丝辊输送机构这样设置在加工位置中，使加热装置的边缘区域的加热通道位于卷曲变形段的内部，而加热装置的中间区域的加热通道位于松驰段的内部。

为此加热装置有利地竖直定向，其中多个卷曲变形单元与加热装置隔开距离地按部分圆形/分度圆形

的布置形式并排地保持。

为了在存在大量加工位置时实现对所有加工位置的简单和快速的可操作性，根据本发明的卷曲变形机的一个有利的改进方案，将各加工位置分成多个加工组，其中给每个加工组配设加热装置的一个由加热通道组成的分加热组。因此能够由加热通道组成的分加热组、进料机构和加工组的卷曲变形单元组成一个机器模块，各机器模块可彼此独立地控制。

根据本发明的卷曲变形机的突出之处在于非常紧凑和节能的机器设计方案，这种设计方案既可以用于自动的卷曲变形机也可以用于半自动的卷曲变形机。

附图说明

下面参照附图借助于几个实施例详细描述根据本发明的加热装置以及根据本发明的卷曲变形机。其中：

图1示出根据本发明的加热装置的第一实施例的示意性纵向剖视图；

图2示出图1的按本发明的加热装置的实施例的示意性横向剖视图；

图3示出根据本发明的加热装置的另一个实施例的示意性横向剖视图；

图4示出根据本发明的卷曲变形机的一个实施例的示意性俯视图；

图5示出图4中的卷曲变形机的实施例的加工位置的示意性横向剖视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的加热装置的第一实施例的示意性纵向剖视图，而图2示出横向剖视图。如果没有明确说明参照其中一个附图，下面的描述对于两个附图都适用。

加热装置具有大量被加热的加热通道2.1和3.1。加热通道2.1和3.1分成两个加热组2和3。加热组2的加热通道2.1在加热装置的边缘区域5中构成。加热组3的各加热通道3.1设置在中间区域4中，它们同心地位于边缘区域5的中央并被边缘区域5包围。加热组2的加热通道2.1与加热组3的加热通道3.1同心地设置并包围它们。在该实施例中加热组2由总共五个加热通道2.1组成，它们保持在圆形的布置形式中并在边缘区域4的圆周上平均分布。第二加热组3同样包括总共五个加热通道3.1，它们在中央设置在加热装置的中间区域5中。

加热组3的加热通道3.1在该实施例中由加热管14构成，这些加热管分别由加热外壳7包裹。加热管14在各端部处敞开并分别形成纱线入口和纱线出口。分别配设给加热管14的加热外壳7构造成空心圆柱形的并包含有载热介质，所述载热介质通过外部的加热循环8供应给加热外壳7。所述加热循环8配设有加热循环控制装置9，以便能够调整到加热管14中期望的处理温度。加热管14和加热外壳7由隔热元件13.2包围并相对于边缘区域5隔热。由此隔热元件13.2形成中间区域4。

加热组2的加热通道2.1分别由加热槽15构成，这些加热槽在槽底部中分别配备电的加热元件6。加热槽15的加热元件6与加热控制器10连接，所述加热控制器借助于相配的电源16实施温度控制与调节。

为了引导纱线，在加热槽14的内部分别设置一个导轨39，带有导轨39的加热槽14在整个长度上分别通过一个覆盖件相对于周围环境覆盖和隔离。

如图2所示，覆盖件12.1到12.4构成为弧段状的并且为了打开加热槽15能够分别从边缘区域5取下。边缘区域5通过第二隔热元件13.1形成，第二隔热元件中嵌入加热元件6和加热槽15。加热槽15在加热装置的各端侧上敞开并由此分别形成纱线进口和纱线出口。

在运行中，在边缘区域4中构成的加热组2的加热通道2.1通过相配的加热元件6加热，并且借助于加热控制器10在其加热上单独地并独立于第二加热组3地被控制。加热组3的加热通道3.1分别通过相配的加热外壳7加热，并通过加热循环8的控制装置9进行控制。由此能够在被引导穿过加热通道2.1和3.1的纱线上有利地实施不同的温度处理。这样，优选在一个卷曲变形机内使用这种加热装置，以便在卷曲变形段内在多个纱线上进行第一热处理，并在设置在下游的松驰段内进行进一步的加热。

在图1和图2中示出的实施例中加热通道的数量是示例性的。这种形式的加热装置原则上可以扩展成能够在一个加热组中同时加热多于100根纱线。此外在所示的实施例中在两个加热组2和3中的加热通道的数量相同。原则上还存在这样的可能性，在一个加热组中构成多纱线的加热通道。这样可以例如在一个加热槽内设置用于两根纱线的导轨。还可以将在两个加热组2和3中的加热通道构造成具有不同的加热长度。因此给出了另一个自由度，以便能够在卷曲变形段和松驰段中在纱线上实施不同的热处理。

为了特别是在大量纱线的情况下实现简单和高能效的可操作性，将一个加热组的多个加热通道有利地分成多个分加热组，各分加热组配设有单独的加热机构。为此图3中示意性示出一个实施例的横向剖视图。图3中示出的实施例的基本的构造基本上与按图1和图2的实施例相同，因此这里只说明不同之处，其余情况参照前面的描述。

在图3所示的实施例中，第一加热组3包括总共九个加热通道3.1，它们构造成加热管14并分别通过一个加热外壳7加热。加热通道3.1嵌入隔热元件13.2中。隔热元件13.2由设置在边缘区域5中的隔热元件13.1包围，在边缘区域中的隔热元件中设置另一个加热组的加热通道2.1。这些加热通道2.1在该实施例中由加热槽15形成，所述加热槽通过电加热元件6加热。在图3所示的加热装置中未示出用于加热槽15的覆盖件。

加热组2的加热通道2.1分成多个分加热组11.1、11.2和11.3。每个分加热组11.1到11.3包括总共三个加热通道2.1，它们分别通过加热元件6加热。与第一分加热组11.1的加热通道2.1相配的加热元件6与第一加热控制器10.1连接。相应地，分加热组11.2的加热元件6通过另一个加热控制器10.2控制，而第三分加热组11.3的加热元件6通过又一个加热控制器10.3控制。

与此不同，包括总共九个加热通道3.1的加热组3的加热机构7通过加热循环控制装置9控制。

图3中示出的根据本发明的卷曲变形机的实施例由此特别适于在卷曲变形机内部形成单个的、可单独控制的机器模块，这些机器模块分别包括一组加工位置。

图3示出的一个加热组和多个分加热组之间的组合是示例性的。原则上可以将两个加热组分成多个分加热组。分加热组的数量这里也是示例性的。此外在分加热组内部包括的加热通道的数量是可变的。

图4和5中示出根据本发明的卷曲变形机的第一实施例，其中给纱站和卷绕装置以到设置在中央的加热装置相同的距离对称地设置。图4示意性示出该实施例的俯视图，而图5示意性示出其横向剖视图。只要没有明确说明参照其中一个附图，下面的描述对于两个附图都适用。

在所示的根据本发明的卷曲变形机的所示实施例中，中央的加热装置1配设总共12个加工位置17.1至17.12。如同图4中示出的那样，加热装置1设置在机器中间的调整区域中。加工位置17.1至17.12的处理设备分别与加热装置1隔开距离地按部分圆形的布置并排保持。加热装置1形成机器布置结构的中心。所有其余的处理设备绕加热装置1按星形分布设置。相同类型的处理设备，如卷曲变形设备22在加工位置17.1至17.12中分别具有到加热装置1相同的距离，这样在加工位置17.1至17.12内部得到相同长度的卷曲变形段。

加工位置17.1至17.12在其结构和处理设备的布置上构造成相同的。因此下面只以一个加工位置为例来说明加工位置17.1至17.12的基本构造。

图5示出两个相对置的加工位置17.3和17.10的横向剖视图。加工位置17.3具有喂给站18，该喂给站以到加热装置1最大的距离设置在机器的外部区域中。喂给站18包括给纱筒子29，通过第一导丝辊输送机构20从给纱筒子上抽出纱线21。为了引导纱线，在第一导丝辊输送机构20和喂给站18之间设置纱头引导器19。第一导丝辊输送机构20由导丝辊和转向导辊组成，其中导丝辊由导丝辊电机驱动。为了能实现从给纱筒子29上牵引纱线21所需的拉力，导丝辊输送机构20由纱线多次缠绕。

在进一步的纱线流程中，朝加热装置1的纱线入口33.1引导纱线21。为此加热装置1竖直定向并在下侧具有纱线入口33.1。在相对的上侧构成纱线出口34.1。纱线入口33.1和纱线出口34.1在加热通道2.1的端部上构成。加热通道2.1在加热组2的内部构造成可加热的。在该实施例中，加热通道2.1通过加热管14形成，所述加热管例如可以通过电的加热外壳进行加热。纱线入口33.1和纱线出口34.1分别配置有入口导纱器31.1和出口导纱器32.1，通过它们使输入的或输出的纱线21转向。在加热装置1的上方，加工位置17.3具有冷却装置23、卷曲变形设备22和第二导丝辊输送机构24。冷却装置23、卷曲变形设备22和第二导丝辊输送机构24前后顺序地设置成直线的纱线流程，其中卷曲变形设备22和入口导纱器31.1形成卷曲变形段，纱线21在其中卷曲变形。

同样由进料辊和超速辊组成的第二导丝辊输送机构24以比第一导丝辊输送机构20高的圆周速度驱动，从而使纱线21在卷曲变形段被拉伸。在每个加工位置17.1至17.12中，纱线21的卷曲变形段构造成相同的长度。

在加工位置17.3内部，纱线21在第二导丝辊输送机构24上转向180°并且被导回加热装置1。在加热装置1的内部构成第二组处理通道3.1，通过它们对经卷曲变形的纱线21进行松驰处理。第二加热组3的第二加热通道3.1在加热装置1的上侧具有纱线入口33.2，而在下侧具有纱线出口34.2。由此纱线21方向相反地穿过加热通道2.1和3.1。加热通道3.1在该实施例中同样由加热管14形成，所述加热管可通过单独的加热机构，例如用蒸汽加热的加热外壳加热。

为了引导纱线21，在加热装置1的下方设有第三导丝辊输送机构30，它同样通过受驱动的导丝辊和可转动的转向导辊形成。这里在第二导丝辊输送机构24和第三导丝辊输送机构30之间调整到用于收缩处理所需的速度差。松驰段这里通过两个导丝辊输送机构24和30确定。为了引导纱线，纱线入口33.2和纱线出口34.2同样配设有两个导纱器31.2和32.2。入口导纱器和出口导纱器能够通过转向轮或转向销形成。

在加工位置17.3中，第三导丝辊输送机构30的后面设置卷绕装置25。该卷绕装置25具有卷筒支架35，在卷筒支架上可旋转地保持要卷绕的卷筒27。卷筒27以其圆周贴靠在驱动辊26上，通过所述驱动辊以恒定的圆周速度驱动卷筒27。在纱线流程中，在驱动辊26前面设有往复机构28，从而将经卷曲变形的纱线21卷绕成交叉卷绕卷筒。

在图4和5示出的实施例中，用于更换卷筒的操作由内部的操作通道37出发进行。操作通道37在加热装置1和加工位置17.1至17.12的卷绕装置25之间的中间空间中构成。在机器的与卷绕装置25对置的外侧，同样构成操作通道38，该操作通道用于将给纱筒子29传送到喂给站18中。在操作位置17.1至17.12中，在处理开始时，纱线的铺放从内部的操作通道37出发进行。

如图4的视图所示，在加工位置17.1至17.12之间设有一进入口36，通过该进入口使内部的操作通道37与外部的操作通道38相连。

在按照图4和5的实施例中示出的处理设备的构造是示例性的，并且只包括用于引导、拉伸和卷曲变形纱线的主要的处理设备。原则上纱线21在卷绕装置25之前通常用上油剂润湿。此外还已知，在松驰处理之前和卷曲变形之后对纱线进行喷气变形。由此例如在第二导丝辊输送机构和加热装置1的纱线入口之间的引导段中可以设置喷气变形装置和另一个输送机构。

根据本发明的加热装置以及根据本发明的卷曲变形机的突出之处都在于，在纱线的热处理中能够实现高的节能。此外加热装置需要较少的隔热件，以获得相对周围环境足够的隔热。

附图标记列表

Claims

1.用于纱线的加热装置，具有多个细长的加热通道（2.1、3.1），这些加热通道分成两个加热组（2、3），其中，第一加热组（3）的并排设置的加热通道（3.1）在松弛段的内部加热纱线，而第二加热组（2）的并排设置的加热通道（2.1）在卷曲变形段的内部加热纱线，其特征在于，各加热通道（2.1、3.1）这样按同心的横截面布置形式保持，即加热通道（3.1）的第一加热组（3）设置在中间区域（4）中，而加热通道（2.1）的第二加热组（2）设置在包围所述中间区域（4）的边缘区域（5）中。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，其中一个加热组（2、3）或两个加热组（2、3）的加热通道（2.1、3.1）按圆形的布置形式相互并排地保持。

3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，设有多个能单独控制的加热机构（6、7），并且加热通道（2.1、3.1）的每个加热组（2、3）配设至少一个加热机构（6、7）。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，加热机构通过多个电的加热元件（6）和/或通过载热介质的一个或多个加热循环（7）构成。

5.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，在其中一个加热组内形成加热通道（2.1）的多个分加热组（11.1、11.2），加热通道（2.1）的每个分加热组（11.1、11.2）配设一个所述加热机构（6）。

6.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，各加热通道（2.1、3.1）由加热管（14）和/或由加热槽（15）构成，其中，各加热槽（15）配设一个或多个覆盖件（12.1、12.2）。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，各加热槽（15）在边缘区域（4）中构成，使得能够从外部将纱线导入敞开的加热槽（15）中。

8.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，设有多个隔热元件（13.1、13.2），这些隔热元件设置在各加热通道（2.1、3.1）的加热机构（6、7）之间。

9.用于卷曲变形多个多纤维纱线的卷曲变形机，具有多个加工位置（17.1-17.12）和一个配设给这些加工位置（17.1-17.12）的加热装置，其特征在于，所述加热装置（1）根据权利要求1至8中任一项所述构成。

10.根据权利要求9所述的卷曲变形机，其特征在于，各加工位置（17.1-17.12）具有多个导丝辊输送机构（20），这些导丝辊输送机构按关于加热装置（1）对称的布置形式保持。

11.根据权利要求10所述的卷曲变形机，其特征在于，各导丝辊输送机构（20、24、30）这样设置在加工位置（17.1-17.12）中，使得加热装置（1）的边缘区域（5）的各加热通道（2.1）位于卷曲变形段内，而加热装置（1）的中间区域（4）的各加热通道（3.1）位于松弛段内。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的卷曲变形机，其特征在于，加热装置（1）竖直地定向，并且多个卷曲变形设备（22）与加热装置（1）隔开距离地按部分圆形的布置形式并排保持。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的卷曲变形机，其特征在于，各所述加工位置分成多个加工组，并且每个加工组配设加热装置的加热通道的一个分加热组。

14.根据权利要求13所述的卷曲变形机，其特征在于，加热通道的配设给多个加工组中的一个加工组的分加热组与相配的供应机构和卷曲变形设备构成一个机器模块，并且各机器模块能够相互独立地控制。