Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ ТЕКСТУРИРОВАНИЯ НИТИ МЕТОДОМ ЛОЖНОГО КРУЧЕНИЯ - Патент РФ 2090674
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ ТЕКСТУРИРОВАНИЯ НИТИ МЕТОДОМ ЛОЖНОГО КРУЧЕНИЯ
НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ ТЕКСТУРИРОВАНИЯ НИТИ МЕТОДОМ ЛОЖНОГО КРУЧЕНИЯ

НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ ТЕКСТУРИРОВАНИЯ НИТИ МЕТОДОМ ЛОЖНОГО КРУЧЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к нагревательному устройству для проходящей термопластичной нити к машине для текстурирования методом ложного кручения. Нить направляется вдоль нагретой поверхности через нагревательные ребра. Тепловой поток, воздействующий на нить, может изменяться в частности путем изменения высоты, изменения ширины нагревательных ребер и/или изменения длины контакта с нитью. При этом нагревательные ребра могут быть установлены с возможностью перемещения и/или можно предусмотреть возможность изменения пути нити через нитеводитель. 26 з.п. ф-лы, 22 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2090674
Класс(ы) патента: D02J13/00
Номер заявки: 95106602/12
Дата подачи заявки: 24.08.1993
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Бармаг АГ (DE)
Автор(ы): Карл Бауер[DE]
Патентообладатель(и): Бармаг АГ (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к нагревательному устройству, в частности к вытянутому в длину корпусу, как, например, нагревательная труба, для нагревания движущейся нити.
Подобное нагревательное устройство находит применение в машине для текстурирования /придание извитости/ нитей методом ложного кручения.
Известны устройства для нагревания движущихся филаментных нитей из химических волокон в процессах текстурирования нитей методом ложного кручения. В общем они имеют направляющие, расположенные в вытянутых в длину нагреваемых до определенной температуры нагревательных камерах, по которым нить может проводиться через опоры для нее, так называемые подпорки /поперечные ребра/, с целью нагрева.
Известны трубообразные нитеперепускные корпуса для вытягивания и термической фиксации синтетических филаментных нитей. Например, в патенте ФРГ DE-AS 1303384 описан перепускной корпус, обвитый филаментной нитью. Этот перепускной корпус имеет вращательно-симметричную форму и на конце для входа нити снабжен утолщением и непрерывно нагревается по возрастающей от одного конца для входа нити до конца для выхода нити от температуры вытягивания до температуры фиксации филаментной нити и имеет такую форму и расположен таким образом, что он может обвиваться филаментной нитью в форме крутой резьбы. Этот нитеперепускной корпус имеет сложную конфигурацию и требует для своего изготовления большого числа дорогостоящих рабочих операций. К тому же он не может работать с достаточной надежностью в условиях современных высокоскоростных методов.
При современных способах текстурирования нитей методом ложного кручения филаментные нити движутся с большой скоростью. Поэтому температура в нагревательных камерах достаточно высокая, что может привести к повреждению нити, если она соприкоснется с нагревательной поверхностью нагревательного устройства. К тому же трудно обеспечить равномерность высоты прохождения траектории нити над нагревательной поверхностью, особенно в изогнутой части камеры, с помощью простых средств, которые бы обеспечивали нагревание движущейся нити без повреждений. Кроме того, с помощью известных нагревательных устройств невозможно изменить заданную кривизну или длину пути перемещения нити без существенных затрат.
Подобные нагревательные устройства находят также применение при обработке и переработке полос из пленки и филаментов, поэтому полосы из пленки и филаменты всегда подразумеваются, если в дальнейшем речь будет идти о нити.
В качестве термопластичного материала для изготовления нити принимается во внимание, в частности, полиамид или полиэтилентерефталат /РА6, РА6.6/, однако диапазон материалов этим не ограничивается.
Задачей изобретения является создать нагревательное устройство, в котором простым способом можно изменять теплопередачу на нить, в частности, не изменяя при этом температуру нагревательного устройства, т. е. с помощью изобретения подготовить нагревательное устройство для нити, которое позволяло бы иметь широкий профиль температур в соответствии с требуемыми условиями теплопередачи. В частности, с помощью изобретения должно быть создано нагревательное устройство, которое делает возможным изменения как по кривизне, так и по длине пути перемещения нити и по длине перехода нити или длине касания. При этом нагревательное устройство должно работать также при высоких температурах всех конструктивных узлов, при которых можно эффективно использовать эффекты самоочистки.2 С помощью относительного перемещения предусмотренных на входе и выходе траектории нити нитенаправителей относительно друг друга можно не только изменять длину пути перемещения нити, но также при соответственно изменяемой ширине и/или высоте действующих в качестве опор для нити продольных участков на поверхности нагрева можно изменять температурный профиль, воздействующей на нить теплопередачи, управляя им.
С помощью установленных с возможностью изменения по ширине распорок можно изменять время выдержки нити на нагревательной поверхности. Это значит, что изменяя нагревательную поверхность, к которой прилегает нить, по ее величине изменяется также передаваемое на нить тепло. К этому добавляется, что с помощью соответствующего изменения расположенных между подпорками неконтактирующих зон можно регулировать также профиль теплопередачи. Другая возможность изменения получается благодаря изменяемым по высоте подпоркам, которые позволяют в целом или выборочно устанавливать расстояние между самими нагревательными поверхностями и траекторией движения нити.
В предпочтительном варианте выполнения нагревательный корпус представляет собой трубу, на которую насажены в качестве подпорок для перепуска нити кольца или шайбы. Окружные поверхности этих колец служат в качестве поверхности касания нитей или перепускных поверхностей и осуществляют передачу тепла на движущиеся по ним нити. Кольца по своему периметру могут иметь равномерную или непрерывно или ступенчато изменяющуюся ширину и/или высоту. Расстояние между ними по оси может быть постоянным или изменяемым, или оно может изменяться в направлении движения нити, увеличиваясь или уменьшаясь и/или еще как-либо.
Следует четко указать на то, что представленные здесь в качестве примера нагревательные поверхности в виде труб могут по своей форме приспосабливаться к соответствующим требованиям. Например, изобретение может также находить применение при плоских или желобчатых нагревателях.
Кольца могут при этом поддерживаться на расстоянии друг от друга с помощью вырезанных в поверхности нагревательного корпуса пазов или они могут располагаться на поверхности жестко или с возможностью перемещения.
Длину перепуска нити можно изменять благодаря тому, что в направлении перепуска нити непосредственно перед и позади нагревательного корпуса предусматриваются нитенаправители, которые могут изменять свое положение относительно нагревательного корпуса и/или относительно друг друга путем перемещения. В случае необходимости эти нитенаправители можно установить также на входе и выходе нагревательного корпуса.
Следует указать на то, что нагревательное устройство согласно изобретению может работать в области температур, которая соответствует температуре самоочистки нагревательных поверхностей. Благодаря приданию соответствующей формы и тесной в теплотехническом отношении связи с собственно нагревательной поверхностью нагревательного устройства как раз поверхности нагрева и носители нити при работе могут поддерживаться при высокой температуре, в частности при температуре, необходимой для самоочистки, не вызывая при этом повреждения нити.
Опасность возгорания нити при высоких температурах для тонкой нити в том случае не имеет места, если далее предлагается как предпочтительное высота носителя нити выбирается между 0,5 и 3 мм, нижний предел задается кривизной нагревательной поверхности и крутизной винтовой линии, по которой направляется нить, или кривизной поверхности нагрева, а также расстоянием между следующими друг за другом опорами для нити, и должно выбираться таким, чтобы нить не касалась собственно поверхности нагрева.
Следует подчеркнуть, что опора для нити и поверхность нагрева имеют особенно хороший тепловой контакт и что поперечные ребра (подпорки) имеют лишь небольшую высоту по отношению к поверхности нагрева, представляют каждый сам по себе и совместно значительное улучшение по сравнению с уровнем техники. Эти усовершенствования при любом виде высокотемпературного нагревателя, в котором нить направляется по кривой линии вдоль поверхности нагрева, могут иметь предпочтение при применении. Особенно хороший тепловой контакт можно получить с помощью выполнения поверхности нагрева и носителей нити в виде монолита или с помощью носителя нити, выполненного из материала, обладающего высокой теплопроводностью.
Дополнительной задачей изобретения является создание устройства для подогрева нити, которое делает возможным сочетание вышеуказанных свойств самоочистки с воздействием согласно изобретению на передачу тепла на движущуюся нить для соответствующего случая применения.
При этом изобретение использует сведения о том, что температура самоочистки имеет порядок величины около 430oC и что с помощью воздействия на теплопередачу от нагретой поверхности на нагреваемую нить нить подвергается нагреванию до меньшей температуры, например до 330oC.
Эти меры имеют преимущество в том случае, если термопластичная нить проходит через нагревательное устройство согласно изобретению при небольших титрах, например 20 ден, и, например, со скоростью около 1000 м/мин.
С помощью этих мероприятий практически автоматически можно предотвращать постепенное нарастание на поверхности нагрева прогрессирующих отложений от проходящей мимо нити, так что условия нагрева для проходящей нити по всей длине нити в основном можно поддерживать постоянными.
В частности, это возможность важна, если нагревательное устройство предусмотрено для нескольких нагреваемых нитей. В этом случае во время фазы очистки одной из зон нагрева другая нить может проходить непрерывно дальше в своей соответствующей зоне нагрева нити, причем самоочистка первой зоны нагрева нити не оказывает влияния на качество проходящей нити во второй зоне нагрева нити.
Также может быть целесообразным зоны нагрева нити через определенные интервалы времени поворачивать или приводить в движение, чтобы зоны нагрева нити подвергать равномерной самоочистке.
В дальнейшем речь пойдет о специальном варианте выполнения изобретения, который находит применение в качестве нагревательного устройства для машины для текстурирования нити методом ложного кручения.
Это нагревательное устройство описано в ЕР N 0412429 А2. Преимущества этого нагревательного устройства состоят в его высокой мощности нагрева, которая может передаваться на нить и позволяет сократить длину нагревающего элемента. Другое преимущество состоит в эффекте самоочистки.
Оказалось, что эффект самоочистки по длине нагревающего элемента различный.
Дополнительная задача изобретения в отношении этого специального варианта выполнения состоит в том, что известный нагреватель улучшить таким образом, чтобы не требовалось очистки нагревательного элемента от пригоревших или крекированных остатков термопластического материала нити.
В специальном варианте выполнения изобретения нагреватель может иметь входную зону, в которой нить имеет лишь незначительный контакт с носителем нити или вообще не имеет его, располагая носители нити там лишь на большом расстоянии друг от друга. Предпочтительно входную часть оснащают лишь одним входным нитеводителем и выходную часть лишь одним выходным нитеводителем. Это предлагают из тех соображений, чтобы входной нитеводитель не имел теплового контакта с нагревательной поверхностью. Благодаря этому нитеводитель остается в основном холодным, так что это не может привести к отложениям термопластического материала. Установленный на выходе нитеводитель, например, должен обладать свойствами самоочистки. Поэтому он предпочтительно непосредственно связан с нагревательной поверхностью и расположен у начала так называемого "регулируемого участка", который примыкает к входной области.
Регулируемый участок представляет собой участок, на котором нить получает заданную температуру. На регулируемом участке расположено несколько опор для нити. Эти опоры для нитей установлены на одинаковом или как представлено в указанном патенте ЕР N 0312429 А2 переменном расстоянии друг от друга.
Благодаря применению опор для нитей на регулируемом участке обеспечивается направление нити на точно определенном расстоянии от нагревательной поверхности. Чтобы нить на входном участке не пришла в контакт с нагревательной поверхностью, предлагается далее чтобы нагревательное устройство между входным участком и регулируемым участком имела ступень так, чтобы расстояние нагревательной поверхности на входном участке от траектории движения нити было больше, предпочтительно в несколько раз превышало расстояние, на котором расположена траектория движения нити в регулируемом участке относительно нагревательной поверхности.
Для улучшения свойств самоочистки предусмотрено, что носители нитей в виде поперечных ребер /подпорок/ закреплены на нагревательной поверхности и имеют с ней хороший теплопроводный контакт. Далее можно предусмотреть, чтобы подпорка и нагревательная поверхность были изготовлены из монолита, т. е. чтобы нагревательная поверхность состояла из ребер и углублений. Каждое из этих мероприятий пригодно и предназначено для того, чтобы поперечные ребра /подпорки/ имели такую же температуру, как и нагревательная поверхность, т. е. чтобы они нагревались до температур выше 300-350oC.
Благодаря расположению опор для нити согласно изобретению обеспечивается то, что опоры для нити установлены лишь в зоне, в которой достигаемая температура нити, с одной стороны, а также температура нагревателя, с другой стороны, обеспечивают самоочистку. В регулируемой зоне осуществляется точный по температуре режим работы нагревателя, а именно предпочтительно путем регулирования. Благодаря точному ведению нити относительно нагревательного устройства нить принимает заданную температуру. При этом путем изменения ширины опор для нити относительно движущейся нити при подвижных опорах для нити можно изменять в широких пределах так называемое время выдержки ее, т. е. поверхность контакта между нитью и опорой для нити устанавливается в зависимости от температуры, замеренной на нити или на корпусе нагревателя. Во входной части точное ведение нити не предусмотрено. При этом исходят из знания того, что во входной части нагревание нити осуществляется с большими температурными градиентами между нагревательным устройством и нитью и поэтому точный температурный режим для нити не является ни желательным, ни возможным.
Нагревание нити в области регулирования способствует тому, что вначале наружные слои нити принимают нужную температуру. Требуется, однако, равномерное нагревание нити по всему поперечному сечению. Эта цель достигается тем, что за регулируемым участком расположен конечный участок, на котором опоры для нити расположены на большом расстоянии или же не установлено никаких опор для нити. Во избежание того, чтобы нить вошла в контакт с поверхностью нагрева нагревательного устройства, здесь также расстояние между траекторией движения нити и нагревательной поверхностью должно быть предпочтительно большим, предпочтительно во много раз превышать расстояние, которое имеется между траекторией движения нити и нагревательной поверхностью в регулируемой части. С помощью такого расположения конечного участка обеспечивается, чтобы при лишь незначительной теплопередаче предотвращались потери тепла и осуществлялось равномерное распределение подводимого в регулируемой части тепла по всему поперечному сечению нити.
Во входной части можно рассчитывать на большую длину нити, проходящую без опор: получилось, что во входной части склонность нити к колебаниям незначительна. Возможна длина 400-500 мм. Однако для ограничения затрат длину следует увеличить до размера, который требуется для достижения желательного предварительного нагрева нити.
Конечный участок в любом случае короче, чем входной участок. Длина конечного участка предпочтительно ограничена 300 мм и должна в некоторых случаях быть еще короче.
Расстояние между траекторией движения нити и нагревательной поверхностью в конечной части и во входной части больше, предпочтительно во много раз больше расстояния в регулируемой области, однако предпочтительно оно также ограничено до 5 мм, предпочтительно до 3 мм.
То обстоятельство, что длина контакта опоры для нити имеет большое влияние на теплопередачу, может быть с особыми преимуществами использовано в данном изобретении.
Оптимизация воздействия нагрева на нить имеет большое значения для качества нити и ее текстурирования в машине для придания извитости путем ложного скручивания. Поэтому предлагается, чтобы длина контакта опоры для нити была регулируемой. Благодаря этому можно осуществлять, кроме того, оптимальную настройку воздействия нагрева на желательную скорость движения нити и на диаметр нити /титр/. Для выполнения этого предлагается нагревательное устройство и опоры для нити сформировать таким образом, чтобы опоры для нити были заменяемыми.
Для оптимизации воздействия нагрева и для приведения в соответствие со скоростью движения нити и титрами далее предлагается в качестве предпочтительного отношения длины контакта нитеводителя к не входящей в контакт длине нагревательного устройства сделать регулируемым, в частности, в области регулируемой зоны. Нагревательное устройство может иметь, например, форму трубы, по периметру которой предусмотрены в направлении периметра расширяющиеся в своем размере по оси подпорки. Эти подпорки могут быть расположены со смещением относительно друг друга по периметру. Благодаря этому достигают, что нить, обвивающая трубу в виде винтовой линии, друг за другом касается подпорок в областях, в которых подпорки в основном имеют одинаковую длину касания.
Другой вариант выполнения, который позволяет в любой момент приспосабливаться к воздействию нагрева к специфическим параметрам процесса, в частности, к титрам нити и скорости движения, состоит из нагревательного корпуса, изменяемого по длине, благодаря составляющим его отрезкам.
Согласно другому варианту выполнения изобретения имеется возможность в основном на гладкую поверхность нагревательной трубы наложить манжету или клеточку, внутренний диаметр которой соответствует наружному диаметру нагревательной трубы и оболочка которой пронизана построчно выстроенными в ряд друг за другом отверстиями одинаковой формы. Предпочтительно строки /ряды/ отверстий одинаковой формы расположены в манжете диаметрально противоположно, причем предпочтительно рядом с этими рядами расположенных рядом друг с другом отверстий лежат ряды с отверстиями другой формы. Предпочтительно ряды проходят параллельно оси. Между расположенными друг за другом в ряд отверстиями расположены соответствующие по форме отверстиям ребра,имеющие одинаковую форму и проходящие по периметру. Манжета закреплена на нагревательной трубке против осевого перемещения, но может вращаться. Отсюда получается то преимущество, что с помощью постепенного поворачивания манжеты на трубе нить всегда может направляться через чистое место перехода; благодаря различной форме ребер нить может нагреваться в широком диапазоне температур. Так как имеющие одинаковую форму ребра или отверстия в манжете располагаются диаметрально противоположно или повторяются через определенные угловые расстояния, то перепускные траектории образуются для двух или более нитей. В остальном проходящие между рядами в продольном направлении манжеты ребра не имеют значения для сущности изобретения.
На фиг. 1 показан вид сверху на предназначенный для направления нити диск согласно изобретению; на фиг.2 разрез вдоль линии 11-11 на фиг.3; на фиг. 3 вид сбоку нагревательного устройства согласно изобретению; на фиг.4 вид сбоку другого варианта выполнения изобретения; на фиг.5 вид сбоку третьего варианта исполнения изобретения; на фиг.6 четвертый вариант выполнения с перемещаемым нитеводителем, вид сбоку; на фиг. 7 разрез нагревательного устройства с кольцами, высота которых изменяется в направлении по периметру; на фиг.8 вид в перспективе нагревательного устройства по фиг.7 с поворачиваемыми относительно друг друга нитеводителями; на фиг.9 вид сверху на нагревательное устройство с изменяющейся в направлении по периметру шириной ребер и высотой ребер; на фиг.10 вид по оси нагревательного устройства согласно изобретению; на фиг.11 пример применения изобретения в машине для текстурирования нити методом ложного кручения; на фиг.12 общий вид примера исполнения изобретения с двумя однотипными зонами нагрева нити; на фиг.13 - другой пример выполнения изобретения с установленной без возможности перемещения и с перемещаемой зонами нагрева нити; на фиг.14 другой пример выполнения изобретения с двумя зонами нагрева нити с возможностью настройки на различные режимы; на фиг.15 вид по оси нагревательных устройств соответственно с двумя в каждом случае зонами нагрева нити и эллиптическими кольцами или эксцентрическими кольцами; на фиг.16 другой продольный разрез; на фиг.17 вид трубообразного нагревателя; на фиг. 18 модифицированный пример выполнения трубообразного нагревателя; на фиг.19 вид сверху на заготовку манжеты для перепуска нити в развернутом состоянии с тремя парами отличающихся друг от друга ребер для перепуска нити; на фиг.20 -вид в перспективе в уменьшенном масштабе нагревательной трубы с наложенной на нее манжетой; на фиг.21 продольный разрез, проходящий через состоящую из многих перемещаемых относительно друг друга отрезков нагревательной трубы; на фиг.22 -продольный разрез, проходящий через другую состоящую из многих отрезков нагревательную трубу;
Показанное на фиг.3 нагревательное устройство имеет трубу 1, в дальнейшем называемую нагревательной трубой. Нагревательная труба 1 в своей внутренней полости содержит два проходящих параллельно друг другу нагревательных сопротивления 6, которые предпочтительно отдалены друг от друга и от внутренней поверхности нагревательной трубы 1 соответствующим изоляционным материалом ( например, окись магния или силикат магния в порошке). Нагревательная труба 1 состоит из хорошо проводящего тепло металла ( например, сталь) или предпочтительно из сплава медь-алюминий.
На нагревательную трубу насажено большое число колец или шайб 2. Эти представленные подробно на фиг.1 и 2 шайбы 2 имеют форму круга и снабжены радиальным разрезом 5, ширина в свету которого в сущности соответствует диаметру нагревательной трубы 1, а его противоположные кромки лежат параллельно друг другу. Внешний край шайб 2 образован шарообразным. В торцевой поверхности шайб находится большое число углублений или отверстий 4, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и от оси шайбы 2. Из противоположной торцевой стороны шайбы 2 выступает в качестве распорки штифт 3, расстояние которого от оси шайбы соответствует расстоянию отверстий 4 от оси шайбы.
Шайбы 2 насажены на нагревательную трубу 1 таким образом, что выступающий из шайбы 2 штифт 3 входит в выемку 4 прилегающей шайбы, причем шайбы 2 насажена на нагревательную трубу предпочтительно с равномерным угловым смещением относительно друг друга, так что отверстие шлицев 5 и штифты 3 попеременно окружают нагревательную трубу, т. е. располагаются в осевом направлении трубы 1 в виде растра. Для того, чтобы закрепить кольца 2 на трубе 1, можно в шлицы 5 вставить пружинную скобу 10, плечи которой прилегают к противолежащим кромкам шлицы, а острие прилегает к трубе 1.
Шарообразные края шайб 2 служат для направления нити 7, которая с помощью входного нитенаправителя 8 накладывается на образованную шарообразными кромками шайб 2 поверхность для прохождения нити нагревательного устройства и покидает ее с помощью смещенного по оси и под углом относительно нитеводителя 8 выходного нитенаправителя 9, т. е. нить 7 обвивает устройство в виде спирали, крутизна которой зависит от смещения нитенаправителей 8 и 9 относительно друг друга. По крайней мере один из нитенаправителей установлен с возможностью поворота относительно другого вокруг нагревательной трубы 1, так что длина пути нити через шайбы 2 может изменяться путем изменения крутизны витков спирали, образованной нитью 7. Нитенаправителя и 8 и 9 расположены по обе стороны шлицы 5, а спираль, образованная нитью 7, лежит в находящейся вне шлицов 5 области шайб 2.
Предпочтительно шайбы изготовлены из тепло- или окалиностойкого материала, например, из окиси алюминия или окиси титана. Для повышения износостойкости можно в случае необходимости покрыть их соответствующим материалом, а для улучшения свойств соприкосновения с нитью можно кромки шайб отшлифовать или отполировать.
Представленный на фиг.4 вариант выполнения изобретения состоит из снабженной электронагревательной проволокой сопротивления нагревательной трубы 1, которую окружает большое количество колец 2. Кольца 2 жестко соединены с нагревательной трубой 1, например, с помощью пайки и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Кольца 2 могут быть образованы утолщениями, выштампованными в трубе на одинаковом расстоянии друг от друга. Кольца могут отделяться друг от друга промежутками с помощью пазов, выработанных в наружной поверхности нагревательной трубы 1. Выступающие в радиальном направлении окружные поверхности колец 2 имеют бочкообразную форму и свойства хорошего соприкосновения с нитью /скольжения/. Кольца 2 служат для того, чтобы направлять нить 7 на некотором расстоянии от окружной поверхности нагретой трубы 1, причем путь перепуска нити обвивает трубу 1 предпочтительно в виде спирали. Как показывает схематическое изображение, на обоих концах нагревательной трубы 1 находятся нитенаправитель 8 и нитенаправитель 9, смещение которых относительно друг друга определяют крутизна и длина пути прохождения нити. По меньшей мере один из двух нитеводителей можно перемещать относительно другого. Требуемые для этого перемещения нитенаправителя средства относятся к уровню техники и не показаны.
Показанный на фиг.5 вариант выполнения изобретения состоит из нагревательной трубы 1, которая во внутреннем пространстве содержит электронагревательный провод сопротивления 6 и которая по всей длине окружена спиралеобразной подпоркой нити 2. Спиралеобразная подпорка нити 2 жестко соединена с трубой 1, например, с помощью пайки. Ее поверхность, обращенная наружу, имеет бочкообразную форму и свойства, обеспечивающие хорошее скольжение нити, т. е. она оказывает на проходящую нить действие, вызывающее пренебрежимо малое трение. Нить 7 проводится здесь по спирали, имеющей ход, противоположный ходу подпорки нити 2. Нить с помощью имеющих форму ушек нитенаправителей 8 и 9, предусмотренных на входном и выходном концах нагревательной трубы 1, укладывается в имеющую форму спирали опору нити 2. Так же, как и в уже описанных примерах выполнения, можно перемещать нитенаправители 8 и 9 относительно друг друга.
Четвертый вариант изобретения представлен на фиг.6. Здесь также речь идет о трубе 1, нагреваемой от нагревательного сопротивления 6. В этом случае труба 1 обвита спиралеобразным носителем нити 2, состоящим из гибкого, по возможности упругого материала. Опора для нити 2 может, например, представлять собой металлическую трубку, обращеннуя к нагревательной трубе 1, поверхность которой уплощена, так что возникает тесный тепловой контакт между нагревательной трубой 1 и опорой нити 2. Соединение между опорой нити 2 и поверхностью оболочки нагревательной трубы 1 осуществляется с фрикционным замыканием, так что подъем расположенного в виде спирали вокруг нагревательной трубы 1 нитеносителя 2 можно изменять, сдвигая один из его концов относительно другого по поверхности оболочки, благодаря чему изменяются длина и крутизна спирали нитеносителя. Получающиеся благодаря изменению длины спирали расширения или сужения можно при этом привести в соответствие с диаметром трубы 1 путем перемещения концов спирали у начала поверхности оболочки трубы 1.
На фиг.6 представлена спиралеобразная подпорка нити 2 сплошными линиями в вытянутом положении и штрихпунктирными линиями 2а в сдвинутом положении. Получающиеся благодаря изменению длины спирали расширения или сужения можно при этом привести в соответствие с диаметром трубы 1 путем перемещения концов спирали по периметру поверхности оболочки трубы.
Таким образом, можно, следовательно, изменять длину пути перехода нити по нагревательной трубе. Имея возможность перемещать также предусмотренные у начального и исходящего концов трубы нитенаправители 8, 9, можно также дополнительно изменять подъем /крутизну/ пути перехода нити.
Описанные здесь устройства для нагревания проходящей нити среди других дают также преимущества, позволяющие изменения путей перехода нити в широких пределах. Далее, благодаря выдерживанию друг за другом многих, по разному нагреваемых опор для нитей, можно осуществлять изменяемые по длине пути прохождения нити температурные режимы.
на фиг. 7-9 и 11-15 показаны нагревательные устройства, в которых на входе нити и на выходе нити нагревательной трубы 1 установлены входной нитенаправитель 8 и выходной нитенаправитель 9 и в которых носители нити 8, 9 и труба 1 могут поворачиваться относительно друг друга в окружном направлении трубы.
Это может достигаться с помощью установленного с возможностью вращения входного и/или выходного нитенаправителя 8,9 во взаимодействии с неподвижной нагревательной трубой 1 или с помощью неподвижно расположенного входного и/или выходного нитенаправителя 8, 9 совместно с установленной с возможностью вращения вокруг своей продольной оси нагревательной трубой 1, или с помощью установленных с возможностью вращения входного и/или выходного нитенаправителя 8, 9 во взаимодействии с установленной с возможностью вращения нагревательной трубой 1.
В примере выполнения по фиг.1 лишь выходной нитенаправитель 9 установлен с возможностью вращения относительно трубы, в то время как входной нитенаправитель 8 установлен неподвижно.
В примере выполнения по фиг.7 выходной нитенаправитель 9, образованный надрезом 16, расположен коаксиально и с возможностью вращения на нижнем конце нагревательной трубы 1 и может поворачиваться относительно трубы в диапазоне вращения 15.
Видно, что при проворачивании выходного нитенаправителя 9 относительно трубы проходящая нить 7 описывает спираль на кольце 2, геометрия которой /виток, крутизна/ зависит от положения поворота надреза 16 на выходном нитенаправителе 9.
Для полноты следует сказать, что нагревательная труба 1 имеет электрический нагрев сопротивлением, которое обеспечивается током для нагрева с помощью проводов питания 6а.
Далее на фиг. 7-9 и 11-14 показано, что нагревательные устройства на входе нагревательной трубы 1 и/или на выходе нагревательной трубы 1 могут иметь соответственно входной участок 11 или выходной участок 12, который по отношению к проходящей нити занимает большее расстояние по радиусу, чем оболочка нагревательной трубы 1.
Между входным участком 11 и конечным участком 12 расположен участок регулирования 13, который в данном случае имеет другие особенности.
Как видно также из фиг.9, входной нитенаправитель 8 и выходной нитенаправитель 9 могут поворачиваться относительно нагревательной трубы 1, благодаря чему на поверхности колец 2 образуется угловая область, которая может пересекаться нитью 7 вследствие области вращения 15.
Благодаря этому возникает область возможных поверхностей касания между нитью и кольцами.
Нить 7 может затем проходить в любых местах внутри заданного углового диапазона, а именно в зависимости от соответствующего положения поворота нитенаправителя 8, 9 и трубы 1 относительно друг друга.
В угловом диапазоне, пересекаемом нитью 7, кольца имеют изменяющуюся в окружном направлении ширину кольца. Это значит, что ширина В кольца изменяется в зависимости от координаты окружности U и по функции В(U), которые в каждом случае могут задаваться. Здесь функция имеет линейный ход.
Далее фиг.9 показывает ту особенность, что кольца 2 в возможных областях соприкосновения с нитью 7 имеют изменяющуюся высоту Н. Это означает, что высота H является функцией координаты окружности U, которая обозначается соответственно через H(U).
В примере выполнения по фиг.9 ширина В колец возрастает в том окружном направлении, в котором снижается высота H колец. Поэтому следует ожидать, что с возрастанием времени контакта нити 7 с кольцами из-за возрастающей ширины колец В также в свободной от касания продольной части между кольцами 2 тепловой поток на нить возрастает вследствие одновременно уменьшающегося расстояния между нитью 7 и оболочкой трубы.
В дополнение к этому фиг.7, 8 показывают, что кольца 2 могут иметь изменяющуюся в окружном направлении высоту в угловом диапазоне, пересекаемом нитью также в том случае, если ширина колец 2, т.е. ширина ребер, не изменяется в окружном направлении. Эти оба варианта выполнения изобретения могут получаться как в комбинации друг с другом, так и отдельно друг от друга.
Далее следует сказать, что кольца могут возникать также благодаря тому, что в оболочке трубы выработаны кольцеобразные пазы таким образом, что кольца согласно изобретению, по которым проходит нить 7, остаются.
Функционирование.
Передача тепла от нагревательной трубы 1 на нить 7 осуществляется с одной стороны на контактных участках, которые кольца 2 образуют с нитью 7.
Далее тепловой поток на нить 7 следует в продольную область, не соприкасающуюся с нитью, между кольцами 2. Так как основание кольцевых пазов между кольцами 2 для проходящей нити составляет расстояние лишь в несколько миллиметров, например, начиная с 0,5 мм с увеличением до примерно 3 мм, то учитывая, что температура нагрева нагревательной трубы 1 составляет около 300oC или больше, в особенности температуры порядка величин температуры самоочистки, следует исходить из того, что релевантный тепловой поток осуществляется в свободных от контакта областях.
Тепловой поток, действующий в целом на нить, становится функций установившейся в каждом случае геометрии хода нити относительно геометрии трубы, так как длины касания и свободные от касания продольные участки, как и высота колец, зависят от окончательного положения входного нитенаправителя 8 или выходного нитенаправителя 9 относительно нагревательной трубы 1.
Таким образом, передаваемый в каждом случае тепловой поток можно настроить очень тонко. Уже незначительные изменения положений вращения относительно друг друга вызывают заметные улучшения воздействующей в целом на часть нити заданной длины теплоты.
Это знание использует изобретение на примере машины для текстурирования нити методом ложного кручения, о котором уже упоминалось.
Как показано на фиг.10, в каждом случае несколько колец 2 могут располагаться эксцентрически относительно оси трубы 17, причем предпочтительно кольца в каждом случае попарно смещены относительно друг друга на 180o.
Последнее усовершенствование изобретения дает дополнительное преимущество в том, что нагревательное устройство является симметричным относительно оси трубы 17, благодаря чему оно годится для обработки и переработки соответственно пары отходящих нитей 7.1, 7.2.
На фиг. 11 показано нагревательное устройство 13, которому предшествует подающее устройство 18, нагревательному устройству 13 приданы следующие за ним зона охлаждения в виде охлаждающей шины 19, а также устройства ложного кручения и подающее устройство 21.
Далее фиг.11 показывает, что входной нитенаправитель 8 и выходной нитенаправитель 9 могут перемещаться относительно на друг друга или относительно нагревательной трубы 1 в зависимости от замеренной на выходе нагревательного устройства 13 температуры нити. Для этого служит установленный в области выхода нагревательной трубы 1 датчик температуры 22, который дает выходной сигнал, чтобы, например, с помощью соответственно одного шагового двигателя 23 перемещать входной нитенаправитель 8 или выходной нитенаправитель 9 в зависимости от температуры. Следует подчеркнуть, что на измерительный сигнал датчика температуры 22 может также накладываться сигнал натяжения нити, который производится устройством для измерения усилий растяжения 24, а именно позади нагревательного устройства.
Данное изобретение среди других дает также то преимущество, что эффективная в каждом случае передача тепла от нагревательного устройства на нить может быть очень тонко настроена в смысле оптимизации процесса и что, кроме того, можно осуществить очень точное регулирование температуры нити, чтобы по всей длине пути нити достигнуть оптимальных свойств нити.
На фиг.12-14 показаны дополнительные примеры выполнения изобретения.
В этих случаях, не ограничивая изобретения этим примером, на каждом нагревательном участке 1 установлено в каждом случае по две зоны нагревания нити 25.
В соответственно одной из зон нагрева нити 25 закреплено несколько ребер 2 поперек направления прохождения нити на нагретой поверхности, причем высота ребер выступает над нагреваемой поверхностью по меньшей мере на 0,1 мм, однако не более чем на 5 мм.
Следовательно, получается, что высота ребер 2 над нагреваемой поверхностью составляет не более 5 мм, чтобы можно было использовать преимущества согласно изобретению для этого нагревательного устройства, в частности самоочистку и тонкую регулируемость, по отдельности или одновременно.
Во всех случаях зона нагревания нити выгнута выпукло в направлении нити, благодаря чему становится возможным направлять нить по винтовой линии над зоной нагревания нити.
Труба может быть образована в виде тела вращения, части тела вращения или сегмента тела вращения, чтобы простым способом добиться прохождения нити вдоль винтовой линии.
В рамках данной заявки под зоной нагревания нити подразумеваются те области нагревательного устройства, внутри которых возможна требуемая теплопередача от нагревательного устройства на нить.
Согласно примеру выполнения изобретения по фиг.13, это может быть левая зона нагревания, а также одна линия нити, если, например, не предусмотрена возможность перемещения траектории нити относительно нагреваемой поверхности.
Это может быть так же, как показано на фиг.12 и 14, а также правая зона нагрева нити по фиг.13, угловая область, внутри которой нить может направляться относительно нагреваемой поверхности.
Как, в дополнение к этому, показывает далее фиг.12, можно обе зоны нагревания нити 25а, 26б образовать идентично. В этом случае без ограничения изобретения этими вариантами осуществлено, что ширина В колец 2 в окружном направлении изменяется. Следует подчеркнуть, что это одно или в комбинации с изменяемой в окружном направлении высотой H колец согласно изобретению имеет преимущества.
Как показано далее на фиг.13 может быть целесообразным лишь одну зону нагревания нити снабдить кольцами, ширина которых В изменяется в окружном направлении, аналогично сказанному выше, изменяется также высота H, в то время как ширина колец В другой из двух зон нагрева нити остается постоянной.
В этом случае необходимо предусмотреть относительную переместимость между входным нитенаправителем 8 или выходным нитенаправителем 9 и зоной нагрева нити 25, так как следует исходить из того, что переход тепла от нагретой поверхности на нить 7 во всей области нагревания нити постоянен.
Следует, однако, подчеркнуть, что для определенных случаев применения может быть нецелесообразным изменять высоту колец в окружном направлении и что тогда целесообразна относительная возможность перемещения между нагреваемой поверхностью и проходящей нитью.
Как показано в случае фиг.12, является целесообразным, если при однотипных нагревательных зонах для нити, если этим нагревательным зонам для нити приданы соответственно каждой синхронно подвижные входной нитенаправитель 8 или выходной нитенаправитель 9, которые находятся на концах вращающихся рычагов нитеводителей 26.
Возможность синхронного перемещения может быть легко реализована с помощью соответствующей передачи. Такие передачи относятся, однако, к уровню техники и не требуют здесь подробного пояснения.
Таким образом можно легко достичь того, чтобы качество двух нитей, проходящих совместно через нагревательное устройство, было одинаковым.
Как показано на фиг.15а-е, является возможным в каждом случае две нагревательные зоны для нити 25а,25б расположить диаметрально противоположно относительно друг друга и в этом случае так установить входной нитенаправитель 8 или выходной нитенаправитель 9 на соответствующем рычаге носителя нити 26, чтобы нити проходили на местах с одинаковыми рабочими усилиями.
Как можно легко себе представить, в рамках данного изобретения должно быть также возможным ширину В колец изменять ступенчато. Это значит, что ширина В на отдельных участках остается постоянной, а у определенных координат окружности ступенчато, например, с меньшей ширины на большую, изменяется.
Только что сказанное можно отнести также к изменению высоты колец. Следует, однако, в изобретение также включить, что высота H изменяется в направлении по окружности ступенчато, чтобы, например, получить участки пути нити, внутри которых небольшое колебание зоны контакта между нитью и кольцом в основном не оказывает влияния на теплообмен между нагревательной поверхностью и нитью.
В дополнение к этому может иметь преимущество, если кольца переменной ширины и/или высоты таким образом смещены в окружном направлении относительно друг друга, что в ожидании возможного хода нити действующие в том или ином случае зоны контакта обеспечивают в основном одинаковое время контакта или расстояние от нити до наружной оболочки трубы.
Это действительно также для колец, высота которых Н изменяется ступенчато.
Особенно следует указать на то, что ступенчато изменяющуюся высоту Н легко реализовать, если предусмотреть кольца, которые имеют секторы с постоянным в каждом случае радиусом сектора. В переходной части между двумя соединенными секторами с различным радиусом следует в этом случае произвести обработку, способствующую созданию благоприятных условий для прохождения нити, т. е. очень резкое или образующее острые кромки изменение соответствующего радиуса на соседний радиус кольца следует соответственно скруглить в окружном направлении во избежание повреждения нити.
Как затем показано на фиг.15а-с, может быть целесообразным наружному контуру колец 2 по меньшей мере на отдельных участках придать в основном эллиптическую форму. В этом случае дополнительно предлагается, чтобы две нити 7 проходили по противоположным местам эллипсов.
Эти места могут располагаться напротив друг друга как относительно длинной оси, так и относительно короткой оси эллипса, как показано на фиг.15а и фиг.15б.
Одна из наиболее эффективных возможностей перемещения траектории движения нити показана на фиг.15с, где соответственно одна из нитей 7 проходит исключительно внутри квадранта, протянувшегося между длинной полуосью и короткой полуосью эллипса.
Понятно, что в данном случае переход тепла от нагревательной трубы 1 на нить непрерывно повышается или снижается по всей длине нити между входным нитенаправителем 8 и выходным нитенаправителем 9. В данном примере выполнения между нитью на входном нитенаправителе 8 и нагревательной трубой 1 имеется очень большое расстояние, которое в процессе движения нити в направлении к выходному нитенаправителю 9 явно снижается и на выходном нитенаправителе 9 принимает свое наименьшее значение, так что теплопередача непрерывно повышается от входного нитенаправителя 8 к выходному нитенаправителю 9.
По всей длине нити между входным нитенаправителем 8 и выходным нитенаправителем 9 тем самым становится возможной очень эффективно регулируемая теплопередача, так что вся область ребра 2 между минимальным расстоянием в области малой полуоси эллипса и максимальным расстоянием в области большой полуоси эллипса находится в распоряжении.
Внутри этой возможной линии касания нити следует ожидать поэтому оптимально возможной теплопередачи при определенном относительном положении между входным нитенаправителем 8 и выходным нитенаправителем 9, причем в этом случае возможна непрерывно повышающаяся теплопередача от трубы на нить.
В этом примере выполнения под "двумя располагающимися напротив друг друга местами эллипса" имеются ввиду две окружные области эллипса, которые располагаются диаметрально противоположно относительно точки пересечения длинной и короткой осей эллипса.
Далее на фиг. 15d и 15е показаны эксцентрически расположенные ребра 2. Ребра 2 имеют круглую форму, причем центр круга ребра 1 смещен относительно центра окружности нагревательной трубы на эксцентриситет 27.
Входной нитенаправитель и выходной нитенаправитель для каждой нити расположен отдельно на соответствующем рычаге носителя нити 26, а именно по окружности с возможностью поворота относительно центра кольца 2 в целях одинакового действия на нагреваемую нить.
Таким образом достигают, что при перемещении входного нитенаправителя 8 или выходного нитенаправителя 9 тепловой поток оказывает одинаковое действие на обе нити.
Как показывает в дополнение к этому фиг.15е, которая представляет повернутую на 180 градусов ситуацию по фиг.15d, таким образом можно достичь оптимального воздействия на теплопередачу от нагревательной трубы 1 на нить 7.
В то время, как в случае фиг.15d входящая нить в области входного нитенаправителя 8 имеет относительно большое расстояние от нагреваемой поверхности нагревательного устройства 1, а выходящая нить относительно малое расстояние от нагревательной поверхности нагревательной трубы, то соотношения в случае фиг.15е как раз обратные.
Здесь входящая нить в области входного нитенаправителя 8 нагревается относительно сильно, так как она занимает место на относительно очень малом расстоянии от нагретой поверхности нагревательной трубы 1 в то время, как выходящая нить в области выходного нитенаправителя 9 находится на относительно большом расстоянии от нагретой поверхности.
Следует подчеркнуть, что в отношении теплопередачи от нагреваемой поверхности на нить релевантным является не только среднее расстояние между нагреваемой поверхностью и нитью вдоль пути нити между входом и выходом нагревательного устройства, но также то, что изобретение выяснило дополнительно, что теплопередача от нагреваемой поверхности на нить с приближением нити к нагреваемой поверхности сверхпропорционально увеличивается.
По этой причине с помощью предусмотренных согласно изобретению колец на нагреваемой поверхности можно без проблем работать при температурах самоочистки в то время, как температуры, которые оказывают воздействие на нить, позволяют производить нагревание не вызывая повреждений.
Далее изобретение позволяет одновременно и с помощью одного и того же устройства обрабатывать филаментные нити различных титров, например 20 или 40 ден, если соответственно установить относительное положение между проходящей нитью и нагреваемой поверхностью.
Это означает, что в нагревательных устройствах с несколькими зонами нагрева нити можно также одну из зон нагрева нити выключить в то время, как другая зона нагрева нити будет работать.
В соответствии с этим с помощью одного и того же нагревательного устройства без изменения или регулирования температуры нагреваемой поверхности можно производить различные тепловые потоки на различные нити лишь путем выбора относительного положения между траекторией нити и нагревательным устройством.
Нижеследующее описание фигур относится, в частности, к фиг.16-18. Там, где фигуры требуют особого описания, это отмечается специально.
Нагревательное устройство находит применение в машине для текстурирования нити методом ложного кручения. Такая машина для текстурирования нити методом ложного кручения описана, например, в патенте Германия DE-PS N 3719050 и состоит из большого числа питающих бобин, от которых отходит большое число нитей, из нагревательных устройств, через которые проходят нити, из устройства для ложного скручивания, с помощью которого каждая нить получает временную скрутку, а также из входного и выходного подающего механизмов, которые оттягивают нить от питающей катушки или от устройства для ложного скручивания. В заключение каждая нить наматывается на намоточную бобину. Показанные нагревательные устройства относятся к описанным выше расположенным в зоне ложного скручивания нагревателя.
Показанные нагревательные устройства 30 имеют форму трубы. Нить 7 вначале проводится через входной нитеводитель 8 и попадает затем на периметр трубы. Нить с осевой и окружной компонентой направляется через находящийся на стороне выхода нитенаправитель 9 по трубе. При этом нитенаправитель 9 представляет собой установленный с возможностью вращения вокруг оси трубы диск с надрезом 16 для проводки нити. На фиг.16 и 18 упрощенно представлено соосное положение входного нитенаправителя 8 и надреза 16. На фиг.17 показано (применительно также к примеру выполнения по фиг.18), что диск поворачивается настолько, чтобы нить направлялась по трубе с осевой, а также с окружной компонентой и благодаря этому описывала крутую винтовую линию. С помощью перестановки дисков 9 можно настроить обвивание трубы нитью в окружном направлении. Обвивание совпадает с кривизной нити. С помощью обвивания можно поэтому достичь полного наложения нити на трубу или на закрепленные на трубе опоры для нитей. К этим опорам мы вернемся ниже.
Нагревательное устройство состоит из трех частей, а именно: из входной части 11, регулируемой части 13 и конечной части 12. Через конечный участок 11 нить 7 направляется через входной нитенаправитель 8, а также первую опору для нити 31.1 регулируемой части 13. При этом обращенная к нити поверхность нагрева, т. е. оболочка входной части 11, имеет от нити расстояние, которое во много раз превосходит расстояние между нитью и поверхностью нагрева, т. е. расположенной между двумя опорами для нити 31 областью оболочки регулируемой части. Расстояние нитенаправителя 8 от первой опоры для нити 31.1 регулируемой части также во много раз превосходит расстояние между опорами для нити в регулируемой части. Здесь можно рассчитывать на длины до 500 мм. Длина здесь сильно зависит от склонности к колебаниям. Предпочтительно длину входного участка 11 выбирать меньше, а именно такой, чтобы было возможным эффективное предварительное нагревание нити.
Нагревательное устройство нагревается с помощью нагревателя сопротивлением в виде нагревательной трубы 1. Через 6а обозначены подводящие провода нагревателя сопротивлением. Нагреватель сопротивлением выполнен в виде нагревательного патрона 1 и проходит через всю длину нагревательного устройства, т. е. через входную часть 11, регулируемую часть 13 и конечный участок 12.
Устройство регулирования температур включает температурный датчик, который регистрирует эффективную фактическую температуру в регулируемой части 13. Эта температура отрегулирована. Поэтому в регулируемой части поддерживается очень точный температурный режим.
В регулируемой части 12 расположено большое число опор для нити 31. Все эти опоры для нити 31, включая первую опору для нити 31.1, выполнены в виде ребер, которые проходят по периметру регулируемой части. Эти ребра расположены на определенном, заданном расстоянии друг от друга и имеют определенную высоту над остальной областью оболочки регулируемой части 13. Число опор определяется склонностью нити к колебаниям /вибрации/, а также теплопередачей. Высота ребер по отношению к оболочке регулируемой части предпочтительно выбирается небольшой и составляет максимально 3 мм. В частности, предпочтительно, чтобы она была меньше 1,5 мм.
Нить направляется по внешнему периметру опор для нити. При этом нить касается наружного периметра на определенной длине. Эта длина также является определяющей для теплопередачи.
Для повышения качества нити эта длина касания выбирается короткой, причем требуется согласование с требованиями теплопередачи. Расстояние по оси между опорами для нити также имеет значение для теплопередачи. В целом соотношение длины касания к расстоянию между опорами для нити может примерно быть 1 к 5, предпочтительно, однако, чтобы оно было меньше, в частности меньше 1:10.
Расстояние до нагревательной поверхности, т. е. оболочки во входной части, составляет 3-10-кратное значение высоты ребер над оболочкой регулируемой части, однако предпочтительно, чтобы оно было меньше 10-кратного. В этом отношении изображения, представленные на чертеже, не соответствуют масштабу.
В выходной части нить снова направляется через несколько опор для нити, а именно здесь через конечную опору для нити 31.3 регулируемой части, а также через шайбу нитенаправителя 9 с ее надрезом для направления нити 16. Расстояние между траекторией нитей и оболочкой конечной части 12 снова во много раз больше высоты ребер для направления нити 31 относительно оболочки регулируемой области, причем здесь действуют те же привила, что и для входной части 11. Если рассматривать в целом, то расстояние между опорами для нити в конечной части меньше, чем в начальной части, расстояние между опорами составляет 300 мм и предпочтительно меньше. Следует упомянуть, что показанное нагревательное устройство на практике заключено в изолирующую клетку, которая имеет радиальную прорезь для закладки нити и напротив регулирующей части трубы образует окружной зазор. В этом окружном зазоре проводится нить. Является возможным также с помощью установки соответственно пары входных нитенаправителей 8 и надрезов 16 для направления нити в шайбе нитенаправителя 9 на одном нагревательном устройстве нагревать две нити.
Нитенаправитель на входе 8 по возможности не имеет никакого контакта с нагревательным устройством. Благодаря этому достигают, что нитенаправитель 8 не нагревается. На нитенаправителе 8 не образуется поэтому никаких отложений, которые возникают при нагретой нити. Выходной нитенаправитель входного участка 11 как уже упоминалось выполнен в качестве первой опоры для нити 31.1 регулируемой части 13. Как и при остальных опорах для нити 31.1, 31.2, 31.3 регулируемого участка речь идет при этом, как уже было сказано, о ребрах. Эти ребра выработаны из оболочки регулируемой части. Поэтому они имеют хорошо проводящий тепло контакт с нагревательным устройством. Благодаря их незначительной высоте обеспечивается, что нужная температура господствует также на поверхностях касания. Благодаря этому обеспечивается температура нагревателя, которая лежит выше 300oC и выбирается настолько высокой, что это приводит к крекингованию и сжиганию повисших остатков нити, имеется также на поверхностях касания ребер 31.1, 31.2, 31.3. Поэтому эти опоры для нити обладают хорошими свойствами самоочистки.
Опора нитенаправитель, находящийся на выходной стороне, т. е. диск 9 с надрезом 16 для проводки нити 16, установлен на патроне 1 нагревательного устройства с возможностью вращения. Этим обеспечивается, что температуры нагревательного патрона 1 также сообщаются диску 9, так что здесь также следует рассчитывать на хорошие свойства самоочистки.
Пример выполнения по фиг.18 имеет особенность в формировании окружной части служащих в качестве опор для нити ребер 31.1, 31.2 и, возможно, 31.3. Ребра имеют в направлении по периметру возрастающее расширение в осевом направлении. При этом наиболее узкое место лежит не точно на линии оболочки, как можно понять на фиг.18, а в основном на линии, параллельной линии перехода нити. При этом эту линию перехода нити можно изменять. Здесь следует выбрать линию перехода, соответствующую нормальным условиям эксплуатации. Затем на фиг.18 не только выходной нитенаправитель в виде диска 9 с надрезом 16 для проводки нити, но также нитенаправитель 8 установлены с возможностью вращения вокруг оси нагревательного устройства. Благодаря этому траектория движения нити может смещаться на окружности нагревательного устройства в область, в которой длина контакта ребер для проводки нити 31 имеет нужную величину и в которой имеется желательное соотношение длины контакта к длине свободной проводки между ребрами. Благодаря этому можно оказать влияние на теплопередачу, а также на спокойный ход нити. С другой стороны, слишком большая длина касания приводит к повышенному трению нити, что нежелательно для качества нити.
На фиг. 19 показана в развернутом состоянии заготовка 32 манжеты 33, в которой находятся выстроенные в ряд друг за другом отверстия 34, 35, 36, 341, 351 и 361. Отверстия соответствующего ряда имеют одинаковую форму и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Между отверстиями находятся проходящие поперек заготовки, соединительные ребра 37, 38, 39, 371, 381 и 391, к которым мы еще вернемся. Проходящие в продольном направлении заготовки 32 соединительные ребра между соответствующими рядами отверстий для сущности изобретения роли не играют.
Как представлено на фиг.20, заготовка 32 по фиг.19 может быть сформована в полый цилиндр и в таком виде натянута на нагревательную трубу 1. При этом внутренний диаметр полого цилиндра соответствует наружному диаметру нагревательной трубы. Цилиндр, впоследствии манжета 33, защищен против осевого смещения по нагревательной трубе 1, однако может на ней вращаться, причем в случае необходимости движение вращения зависит от выключения известного самого по себе, но не показанного фиксатора. В представленном варианте выполнения отверстия 34 расположены в ряд параллельно оси нагревательной трубы 1 и образуют между собой ребра 37 одинаковой ширины. Ребра 37 служат в качестве ребер перехода для нити 7 /которая проходит иначе, чем здесь представлено для упрощения, в виде спирали, обвивающей цилиндр/. Благодаря тому, что манжета 33 может вращаться на нагревательной трубе 1, создается возможность направлять нить 7 в проходящей по периметру области ребер 32 в каждом случае по чистому месту, благодаря чему получающийся сам по себе в соответствии с упомянутыми выше температурами эффект самоочистки ребер становится еще выше. Показанный на фиг.16 ряд отверстий 341 расположен диаметрально противоположно отверстиям 34 и служит в качестве траектории для второй нити 71.
Рядом с рядом отверстий 34 находится другой ряд показанных здесь на виде трапеций отверстий 35, между которыми находятся клинообразные ребра 38. Этим рядам, располагаясь диаметрально противоположно, соответствует такое же положение трапециевидных отверстий 351 или клинообразных ребер 381.
Наконец, в представленном варианте выполнения манжеты 33 предусмотрен другой вариант расположенных в ряд друг за другом отверстий 36. При этом речь идет об отверстиях, которые в осевом направлении относительно узкие, зато, однако, составляют между собой широкие соединительные ребра 39, которые в качестве ребер для перехода нити предоставляют нити 7 большую нагревательную площадь. В соответствии с другими отверстиями также в случае отверстий 36 предусмотрен ряд расположенных диаметрально противоположно им отверстий 361, которые образуют второй путь перехода нити.
Радиальное расстояние между поверхностью оболочки нагревательной трубы 1 и поверхностью ребер соответствует приведенным выше величинам, т. е. лежит предпочтительно в области 0,5-5 мм, предпочтительно 0,5-3 мм.
Манжета 33 может быть снабжена отверстиями другой формы, удовлетворяющими тем или иным условиям работы.
Другие варианты выполнения изобретения представлены на фиг.21 и 22. Эти формы выполнения имеют общим то, что трубы 1, несущие ребра для прохождения нити или кольца 2, составлены из отрезков 11.
В случае выполнения изобретения по фиг.21 отрезки 11 состоят в каждом случае из части 11а большего диаметра и части 11б меньшего диаметра, причем последний соответствует внутреннему диаметру части 11а с большим внешним диаметром. Во внутренней поверхности оболочки части 11а с большим внешним диаметром и в наружной поверхности части 11б с меньшим наружным диаметром нарезана резьба, с помощью которой можно соединить отдельные участки трубы между собой. В случае необходимости можно законтрить винтовые соединения с помощью контргаек К, благодаря чему можно точно установить положение отрезков 11 относительно друг друга.
На наружном диаметре частей отрезка 11а с большим диаметром в каждом случае предусмотрена опора для нити 2, которая может быть образована в соответствии с описанными выше примерами выполнения изобретения, на фиг.21 представленная, однако, схематически в виде простого кольца 2. Кольцо 2 может охватывать часть 11а коаксиально, оно может располагаться также эксцентрически. При этом оно может по всему периметру иметь одинаковую ширину или изменяющуюся постепенно или ступенчато в сторону возрастания ширину. Наружная поверхность кольца 2 может прерываться по меньшей мере одним пазом 21, проходящим в осевом направлении, благодаря чему с помощью соответствующей установки ребер 2 дополнительно к расстояниям между кольцами 2 на трубе 1 возникают зоны, которые не приходят в соприкосновении с проходящей через них нитью 7.
При соответствующей форме колец 2 этот вариант выполнения изобретения дает то преимущество, что с помощью поворота отрезка трубы 11 в зависимости от ширины отдельных колец 2 и их расстояния относительно друг друга можно изменять в широких пределах длины контактов с нитью и зоны, свободные от касания.
Кроме того, в смысле описанных выше примеров выполнения имеется другая возможность выполнить периметр кольца 2 эксцентрически относительно оси отрезка 11 или по периметру предусмотреть ступеньки, чтобы нить 7 направлять на изменяемом расстоянии от поверхности оболочки участка 11. В остальном ссылаемся на примеры выполнения по фиг.1-20.
Представленный на фиг. 22 вариант выполнения изобретения отличается от фиг. 21 тем, что вместо ступенчатого отрезка трубы 11 предусмотрены внутренняя и наружная муфты 1'', которые свинчиваются друг с другом с помощью наружной и внутренней резьбы G и в случае необходимости могут зафиксироваться в своем положении относительно друг друга с помощью контргайки К. Наружные муфты на своей поверхности оболочки снабжены в каждом случае служащим в качестве опоры для нити кольцом 2'', причем кольца 2'' представлены, например, постоянно увеличивающимися по ширине в продольном направлении трубы, состоящей из муфт 1''.
В остальном также и для этого варианта выполнения нагревательного элемента и его опор для нити действительно сказанное выше в отношении остальных форм выполнения изобретения.
Данное изобретение позволяет оптимально использовать свойства самоочистки нагревательного устройства при одновременно хороших нагревательных свойствах, в частности на машинах для текстурирования нити методом ложного кручения.
Обозначения
1 Нагревательная труба
2 Кольцо, диск, опора для нити
3 Дистанционный элемент
4 Углубление, отверстие
5 Разрез
6 Нагревательное сопротивление
6а Электрический провод
7 Нить
8 Входной нитенаправитель, опора для нити
9 Выходной нитенаправитель, опора для нити
10 Пружинная скоба
11 Входной участок
12 Конечный участок
13 Нагревательное устройство, регулируемая часть
14 Положение нити в диапазоне вращения
15 Диапазон вращения
16 Надрез
17 Ось трубы
18 Подающее устройство
19 Охлаждающая шина
20 Устройство ложного скручивания
21 Подающее устройство
22 Датчик температуры
23 Шаговый двигатель
24 Устройство для измерения усилий растяжения
25а Зона нагревания нити
25б Зона нагревания нити
26 Рычаг опоры для нити
27 Эксцентриситет
30 Нагревательное устройство
31 Опора для нити, ребро
32 Заготовка
33 Манжета
34,341 Отверстие
35,351 Отверстие
36,361 Отверстие
37,371 Ребро
38, 381 Ребро
39,391 Ребро
Формула изобретения: 1. Нагревательное устройство к машине для текстурирования нити методом ложного кручения, содержащее нагревательный корпус, обогревающие элементы, расположенные вдоль корпуса и выполненные в виде опор для нити, проходящей над нагревательной поверхностью, нитенаправители, расположенные на входе и выходе нагревательного корпуса, отличающееся тем, что опоры для нити установлены на нагревательной поверхности корпуса, имеют продольные участки, контактирующие с нитью для передачи тепла последней и расположенные над нагревательной поверхностью с возможностью изменения теплопередачи за счет регулирования относительного положения между каждой опорой для нити и траекторией движения нити.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что величина расстояния между траекторией движения нити и нагревательной поверхностью для отдельной опоры, группы опор или всех опор является переменной за счет регулирования относительного положения между нагревательным корпусом и траекторией движения нити в поперечном направлении относительно траекторий движения нити.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что длина контакта между отдельными опорами для нити, группой опор для нити или всеми опорами для нити и нитью является переменной за счет регулирования относительного положения между нагревательным корпусом и траекторией движения нити в поперечном направлении относительно траектории движения нити.
4. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что отношение длины контакта нити с опорой для нити к длине, свободной от контакта, является переменной величиной.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что каждая опора для нити в поперечном нити направлении имеет рабочую ширину, кратную диаметру нити, при этом длина контакта нити и опоры на соответствующем пути движения нити является различной по рабочей ширине, а траектория движения нити переменна по отношению к рабочей ширине опор для нити.
6. Устройство по одному из пп.1 5, отличающееся тем, что опоры для нити установлены с возможностью регулирования осевого расстояния.
7. Устройство по одному из пп.1 6, отличающееся тем, что нитенаправители установлены с возможностью перемещения относительно друг друга.
8. Устройство по одному из пп.1 7, отличающееся тем. что опоры для нитей имеют изменяемую в поперечном направлении относительно траектории движения нити ширину.
9. Устройство по одному из пп.1 8, отличающееся тем, что величина расстояния между опорами для нити переменна за счет перемещения опор в поперечном направлении относительно траектории движения нити.
10. Устройство по одному из пп.1 9, отличающееся тем, что нагревательная поверхность образована поверхностью оболочки, установленной с возможностью вращения вокруг своей оси трубы.
11. Устройство по одному из пп.1 10, отличающееся тем, что опоры для нити контактируют с нагревательной поверхностью и имеют по отношению к последней высоту, не превышающую 5 мм.
12. Устройство по одному из пп.1 11, отличающееся тем, что высота опор для нитей составляет 0,5 3,0 мм.
13. Устройство по одному из пп.1 12, отличающееся тем, что нагревательная поверхность имеет пазы, в каждом из которых размещена опора для нити.
14. Устройство по одному из пп.1 13, отличающееся тем, что опоры, несущие нить на некотором расстоянии от нагревательной поверхности, расположены на расстоянии одна от другой, контактируют с нагревательной поверхностью и имеют по отношению к последней высоту, не превышающую 5 мм.
15. Устройство по одному из пп.1 14, отличающееся тем, что опоры для нити во входном участке расположены одна относительно другой на расстоянии, превышающем расстояние между опорами на выходном участке.
16. Устройство по одному из пп.1 15, отличающееся тем, что опоры для нити во входном и выходном участках расположены одна относительно другой на расстоянии, превышающем расстояние между опорами в средней части устройства.
17. Устройство по одному из пп.1 16, отличающееся тем, что высота опор для нити в поперечном направлении относительно траектории движения нити различна.
18. Устройство по одному из пп.1 17, отличающееся тем, что опоры для нити жестко связаны с нагревательной поверхностью корпуса, в частности монолитны с ней.
19. Устройство по одному из пп.1 18, отличающееся тем, что опоры для нити установлены с возможностью перемещения относительно нагревательной поверхности корпуса в поперечном направлении перемещения нити.
20. Устройство по одному из пп. 1 18, отличающееся тем, что опоры для нити установлены с возможностью перемещения относительно нагревательной поверхности корпуса в продольном направлении перемещения нити.
21. Устройство по одному из пп.1 20, отличающееся тем, что нагревательная поверхность образована поверхностью оболочки трубы.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что труба установлена с возможностью вращения вокруг своей оси.
23. Устройство по одному из пп.1 22, отличающееся тем, что окружные поверхности опор для нити расположены эксцентрично относительно оси трубы.
24. Устройство по пп. 23, отличающееся тем, что каждая опора для нити имеет форму кольца и установлена с возможностью вращения на трубе.
25. Устройство по одному из пп. 21 24, отличающееся тем, что опоры для нити установлены на трубе с возможностью осевого перемещения.
26. Устройство по одному из пп. 1 25, отличающееся тем, что имеет насаженную на трубу перфорированную манжету, при этом ребра между перфорациями образуют опоры для нити.
27. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что в осевом направлении манжеты перфорации образуют ряды одинаковой формы, а в радиальном направлении ряды различной ширины.
Приоритет по пунктам:
25.08.92 по пп.1 6 и 8.
15.12.92 по пп. 7, 9 27.