本发明涉及一种卷曲机上,尤其是假捻卷曲机上或空气喷射变形机上对变形的热塑丝连续进行热空气处理所用的加热装置。它由一个斜导丝管或垂直导丝管组成,导丝管从外部加热,丝由上向下穿过导丝管,穿过时基本上不与管壁接触。 众所周知,卷曲机有各式各样对热塑丝进行热空气处理的加热装置,使用这类装置时,丝是通过管状闭合式加热区加热的。其具体情况为,一台卷曲机只装有一个唯一的丝热定型加热器,此加热器位于假捻器或假捻器一类的装置的前面,用于生产HE-丝(高弹性丝)。但在卷曲机假捻器的前面和后面装一加热器,就能生产低弹性丝,且丝的伸长率在存在丝张力的情况下通过热稳定和收缩处理而大为降低。
加热装置的加热方法通常采用电气方法,例如用电阻加热器加热,或用热空气或适用的液态或汽态加热介质从外部加热。在德国专训DE-PS2348371所举的例子中,卷曲机除使用弯曲的接触式加热导轨加热外,还可用对流式加热装置,该装置用冷凝式有机热载体加热。
在可实用的长度内,这种所谓“细管加热器”的加热作用与其长度成比例。如果丝速很高,则在供安装的位置装不下所需长度的细管。为了改善这种情况,曾建议把热空气吹进细管内(DE-OS 33 06 459)。但这种做法机械设备费用高,并出现能量损失。如果吹进去的热空气的温度逐点不同,则必然逐点出现温差。
本发明所解决的问题是:热处理的作用比以往任何方法都完善,同等产量所需要的热量低,达到了使热能较好地由空气传导到丝上的目的。这种方法系将新鲜空气吹进走丝通道内。新鲜空气是从直接设置在走丝通道上的或上方的一个或几个进风孔吹入走丝通道的。与吹入的热空气相比较,新鲜空气的优点是:到处均可以提供,逐点之间温度均匀,出现压力波动,可以通过可调压缩空气源进行调整。现在还发现,由于大大地改善了热的传导,用吹进去的新鲜空气来冷却丝条也收到了人们所期望的冷却效果。
本发明的优越之处还表现在,新鲜空气流经坐落在走丝通道上位于加热区的始端之前部的喷嘴喷入。新鲜空气流经进气通道首先到达位于与走丝通道轴垂直的平面内环绕在走丝通道周围的环形通道内。位于园锥形外壳上的一个或几个溢流通道从这个环形通道出发斜向汇入走丝通道。它们汇聚在凸肩上,走丝通道狭窄的入口区经凸肩而过渡到加热的走丝通道宽阔区。喷嘴可由两部分组成,一部分是可调的锥形的上部喷嘴,一部分是固定的坐落在走丝通道上的喷咀座。
由于喷嘴的溢流孔的出口是接在凸肩上的,狭窄的丝的入口区经此凸肩迅速地过渡到宽阔的终端区,这就形成了一股吸流,这股吸流把丝吸到走丝通道最宽阔的部位,从而使穿丝过程简便易行。提高穿丝时新鲜空气的进入量也能使穿丝过程简便易行。
另一方面,丝周围的空气象一层绝缘外皮包在丝的周围,穿丝的时侯丝就把大量的周围空气带入走丝通道,这对工作是不利的。为此,把走丝通道的入口部位喷嘴的入口部位制成了缩口形,以便把丝挟带的周围空气在走丝通道入口的部位剥掉。
新鲜空气流输入量的控制方法有两种,一种是用安装在中央新鲜空气输入管上的电磁阀;一种是用装在每个喷嘴上的调节装置,例如,调节可调式锥形上部喷嘴来实现的。
本发明的优点还有,被加热的走丝通道在其周围和全长范围内设有凸起或环,从而使热能很好地传导到丝上。加热装置的定形作用大为改善,在在大批量生产中,可以使卷曲丝的质量和均匀性大大提高。
下面借助一个实施例来说明本发明。
其中
图1,装有喷嘴的加热装置的纵断面图;
图2,试验结果曲线图。
图1表示装有喷嘴的加热装置(部分)的纵断面。一台卷曲机的加热装置具有许多导丝管。根据本发明,每根导丝管上可以装一个喷嘴。图中介绍的是一个喷嘴及其后相联的加热导丝管的结构。喷嘴是由一个坐落在走丝通道加热部位上的固定的喷嘴座1和一个活动的锥形上部喷嘴2组成的。喷嘴汇入走丝通道3,丝(图中未画示)以运动方向4通过走丝通道3。走丝通道3伸展到凸肩5上,走丝通道的狭窄部分经此凸肩过渡到宽阔的加热区6。在凸肩5的平面上,一呈锥形外壳状的围绕在走丝通道四周的溢流通道与走丝通道相汇合。环形通道8先与溢流通道7相接,在与走丝通道轴垂直的平面内环绕在走丝通道周围。其环形通道8在下部面向走丝通道的边侧9转入溢流通道7。新鲜空气的进气量用喷嘴的活动上部组件2进行调节,为此,喷嘴的上部组件结构为锥形螺丝,其园柱形的范围10内加工有螺纹11。喷嘴的活动上部组件上设有一个扁形旋钮12,旋钮的下侧有一个调整指针13,用于确定活动的喷嘴组件旋入喷嘴座的深度,从而调整溢流通道7的宽度。喷嘴经管子14联接在压缩空气源上(图中未标示)。新鲜空气以恒温(最好是室温)经新鲜空气通道15送入环形通道8。来自喷嘴1,2的新鲜空气连同丝条挟带的环境空气流入走丝通道6宽阔的加热区,走丝通道6的周围和被加热的走丝通道的全长范围内设置有凸起16。
加热装置是由一个加热箱17组成的,在箱内,管子20与其他相同的许多管子并列密封焊接在上部和下部末端。管子基本上竖直排列。在每根管子20内插入一根导丝管18,热处理的时候,丝穿过导丝管18。为此,热量从加热箱中的热载体,例如饱和蒸汽,经过管子间隙19传递到导丝管18,此处要注意到热从管子间隙19向导丝管18应有良好的传递。热量再从导丝管传递到丝上。
图2的曲线图系用纵坐标表示假捻变形和热定形丝的试验结果。热定形试验中,一次吹入新鲜空气,一次不用新鲜空气,其他试验参数不变。图中纵坐标表示卷曲率(德国工业标准DIN53840),横坐标表示喷嘴的新鲜空气消耗量。从图中可清楚地看到,加大新鲜空气的吹入量丝的卷曲情况要比不吹入空气时好得多。试验设备改良卷曲情况所需的新鲜空气进入量每小时最低0.5标检立方米。这种情况说明,吹入新鲜空气能明显改善热向导丝管内丝条上的传导,从而使丝的定形作用大为改善。优化走丝通道和喷嘴能够进一步降低有效新鲜空气量。
图中符号说明
1.固定的喷嘴座
2.上部活动喷嘴组件
3.走丝通道
4.走丝方向
5.凸肩
6.走丝通道的加热区
7.溢流通道
8.环形通道
9.环形通道面向走丝通道的下边
10.上部喷嘴组件的侧边1
11.螺纹
12.旋钮
13.调整指针
14.管子
15.进风道
16.凸起
17.加热箱
18.导丝管
19.管子间隙
20.管子