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【発明の名称】 移動する合成糸を搬送し、案内しかつ加熱するためのゴデット
【発明者】 【氏名】ユルゲン ゲルトナー
【氏名】ウーヴェ バーダー
【課題】移動する合成糸を搬送し、案内しかつ加熱するためのゴデットであって、回転するゴデット外套と定置の管状の保持体とを有し、ゴデット外套が鉢形に前記保持体の上に被せ嵌められていおり、ゴデット外套を加熱するために放射加熱体を備え、該放射加熱体が前記保持体の外周にゴデット外套に対して間隔をおいて配置されている形式のものを改良して、ゴデットの巻付け長さに亙ってゴデット外套に与えられる熱エネルギが変えられるようにすること。

【解決手段】放射加熱体が保持体を半径方向で取囲む、複数の巻条を有する加熱螺旋体であって、加熱螺旋体がその長さに亙って不等な間隔を隣り合う巻条の間に有していること。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 移動する合成糸を搬送し、案内しかつ加熱するためのゴデットであって、回転するゴデット外套(1)と定置の管状の保持体(4)とを有し、ゴデット外套(1)が鉢形に前記保持体(4)の上に被せ嵌められており、ゴデット外套(1)を加熱するために放射加熱体(6)を備え、該放射加熱体(6)が前記保持体(4)の外周に前記ゴデット外套(1)に対して間隔をおいて配置されている形式のものにおいて、前記放射加熱体(6)が前記保持体(4)を半径方向で取囲む、複数の巻条(26)を有する加熱螺旋体(19)であって、該加熱螺旋体(19)がその長さ(加熱長さ)に亙って不等な間隔を隣接する巻条の間に有していることを特徴とする、ゴデット。
【請求項2】 加熱螺旋体(19)が保護管(7)内に埋込まれており、該保護管(7)が螺旋状に前記保持体(4)の固定されている、請求項1記載のゴデット。
【請求項3】 前記螺旋体(19)が保護外套なしで前記保持体(4)に固定されかつ該保持体(4)と前記加熱螺旋体(19)との間に電気的な絶縁体(20)が設けられている、請求項1記載のゴデット。
【請求項4】 移動する合成糸を搬送し、案内しかつ加熱するためのゴデットであって、回転するゴデット外套(1)と定置の管状の保持体(4)とを有し、前記ゴデット外套(1)が鉢形に前記保持体(4)の上に被せ嵌められ、前記ゴデット外套(1)を加熱するための放射加熱体(6)を備え、該放射加熱体(6)が前記保持体(4)の外周に前記ゴデット外套(1)に対して間隔をおいて配置されている形式のものにおいて、前記放射加熱体(6)が前記保持体(4)を複数の巻条(26)を成して、半径方向で取囲む、保護外套を持たない加熱螺旋体(19)であり、前記保持体(4)と該加熱螺旋体(19)との間に電気的な絶縁体(20)が設けられていることを特徴とする、ゴデット。
【請求項5】 前記保持体(4)と前記放射加熱体(6)との間に反射体(17)が配置されている、請求項1から4までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項6】 前記反射体(17)と前記保持体との間に断熱体(18)が配置されている、請求項5記載のゴデット。
【請求項7】 前記保持体(4)と前記放射加熱体(6)との間に断熱体(18)が配置されている、請求項1から6までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項8】 ゴデット外套(1)の端壁(25)に対する付加的な放射加熱体(15)が前記保持体(4)に取付けられている、請求項1から7までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項9】 前記加熱螺旋体(19)が500〜800℃の範囲の表面温度を有している、請求項1から8までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項10】 それぞれ1つの加熱螺旋体(19)を有する複数の放射加熱体(6.1−6.4)が相前後して螺旋状に前記保持体(4)に配置されており、前記放射加熱体(6.1−6.4)が互いに無関係に調節可能である、請求項1から9までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項11】 移動する合成糸を搬送し、案内しかつ加熱するためのゴデットであって、回転するゴデット外套(1)と定置の管状の保持体(4)とを有し、ゴデット外套(1)が鉢形に前記保持体(4)の上に被せ嵌められており、ゴデット外套(1)を加熱するために放射加熱体(6)を備え、該放射加熱体(6)が前記保持体(4)の外周に前記ゴデット外套(1)に対して間隔をおいて配置されている形式のものにおいて、それぞれ1つの加熱螺旋体(19)を有する複数の放射加熱体(6.1−6.4)が相前後して螺旋状に前記保持体(4)に配置されており、かつ前記放射加熱体(6.1−6.4)が互いに無関係に調節可能であることを特徴とする、ゴデット。
【請求項12】 隣り合った放射加熱体(6.1,6.2)がウエブ(16)によって互いに分離されており、該ウエブ(16)が前記保持体(4)に固定されており、ゴデット外套(1)に対して数ミリメートルの空隙(27)を有している、請求項10又は11記載のゴデット。
【請求項13】 各放射加熱体(6.1−6.4)に、ゴデット外套(1)における1つの温度フィーラ(21.1−21.4)が配属されており、該温度フィーラ(21.1)と各放射加熱体(6.1)とが制御装置(22)を備えた調整回路に組込まれている、請求項10から12までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項14】 前記加熱螺旋体(19.1−19.4)の加熱長さが異なっている、請求項10から13までのいずれか1項記載のゴデット。
【請求項15】 ゴデット外套(1)の端部に配置された放射加熱体(6.1,6.4)の加熱螺旋体(19.1,19.4)がゴデット外套(1)の中央範囲に配置された放射加熱体(6.2,6.3)の加熱螺旋体(19.2,19.3)よりも短い、請求項14記載のゴデット。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項1の上位概念として記載した、移動する合成糸を搬送し、案内しかつ加熱するためのゴデットに関する。
【0002】
【従来の技術】このようなゴデットはドイツ国実用新案第1694542号によって公知である。
【0003】移動する糸を該糸を搬送するゴデットで熱処理するためには、回転するゴデット外套が全周に亙って均等な表面温度を有していることが必要である。このためにはゴデット外套はゴデットの内部に配置された、ゴデット外套に対してほぼ平行に方向づけられた放射加熱体で加熱される。
【0004】糸はゴデット外套に、糸巻付け長さに沿って、複数回巻付けられるので、ゴデット外套は糸巻付け長さに亙ってほぼ一定の表面温度を有していることも必要である。しかしながらこの場合には特にゴデットの端部範囲で加熱力により又は周囲を流れる冷却空気により、より大きな熱損失が発生する。
【0005】DE19532036C1号明細書ではこの問題は、放射加熱体とゴデット外套との間に調節可能なカバーが配置され、調節に応じて異なった強さで加熱されるゾーンがゴデット外套に形成されるようになっている。しかしながらこの配置は、効率が悪いという重大な欠点を有している。何故ならばカバーは放射加熱体から常時発生する熱をゴデット外套に対して遮蔽するにすぎないからである。
【0006】さらにUS4880961号明細書による配置でも、放射加熱体の働きは効率が悪い。何故ならば放射加熱体によって生ぜしめられた熱はゴデット外套を加熱するためには種々異なる壁厚さを貫通しなければならないからである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は冒頭に述べた形式のゴデットを改良して、ゴデットの糸巻付け長さがほぼコンスタントな表面温度を有するように、ゴデット外套が放射熱で加熱されるようにすることである。
【0008】本発明の別の目的は加熱器によって生ぜしめられたエネルギが著しい損失なしでゴデット外套の加熱を行うゴデットを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は請求項1、請求項4又は請求項11の特徴によって解決された。
【0010】本発明の別の有利な構成は従属請求項に規定されている。
【0011】
【発明の効果】本発明の特別な利点は放射加熱がゴデット外套における温度分布に関連して行われることである。したがって特にゴデットの端部範囲においては放射加熱体からより強い熱放射が行われる。このためには放射加熱体は請求項1によれば、その長さに亙って、隣り合う巻条の間に不等な間隔を有する加熱螺旋体で構成されている。したがって、熱伝導性に基づきより大きな熱の導入を必要とするゾーンは加熱螺旋体の巻条の間に比較的に小さな間隔を有している。
【0012】本発明のゴデットによってはゴデット表面の糸巻付け長さに沿って任意の温度プロフィールを実現することができる。この場合には熱放射は加熱螺旋体の巻条の数によっても、隣り合う巻条の間の間隔の設定によっても有利な形式であらかじめ定めることができる。
【0013】本発明のゴデット、特に請求項4のゴデットの別の利点は、ゴデット外套が熱放射と対流とによって加熱されることである。この場合には、ゴデット外套の内に、ゴデット外套の回転によって、ゴデット外套と放射加熱体との間に形成されたリング室に空気流が発生するという効果が利用されている。この空気流は対流により加熱器からゴデット外套へ熱を伝導する。このように配置した場合には、放射加熱体が通常の温度範囲の下の800から1000℃の範囲で働くことができることが確認できた。
【0014】請求項2に記載した本発明の別の構成によれば、放射加熱体の加熱螺旋体は保護管内に埋め込まれ、該保護管が螺旋状に保持体に固定されている。これによってゴデット外套を交換するときに加熱螺旋体への直接的な接触が回避される。
【0015】加熱螺旋体を埋込むためには請求項3又は4に記載したように、保持体と加熱螺旋体との間に絶縁体が配置されていると有利である。これによって、加熱体は保持体の外周に直接的に固定でき、加熱体の放射熱は減じられることなくゴデット外套に向って放熱されるようになる。この実施例は300℃の範囲の高い温度にゴデット外套を加熱するのに適している。何故ならばこの場合には対流によって伝達されるエネルギの割合が特に大きいからでる。ゴデット外套と加熱螺旋体との間に存在する空気流は加熱螺旋体と直接的に接触させられる。
【0016】放射加熱体の放出した熱エネルギを高めるためには、請求項5の実施例によれば、保持体と放射加熱体との間に反射体が配置されている。さらにこれによっては、内方へ与えられた熱エネルギも制限される。特に高い軸受温度を回避するためには反射体と保持体との間に断熱材を配置することが有利である。
【0017】請求項8による別の有利な実施例によれば、ゴデット外套の内側の端面に対する付加的な放射加熱体が取付けられている。これによってゴデット外套の外側の縁範囲及びゴデット外套の端面への付加的な熱導入が生ぜしめられる。この付加的な放射加熱体はゴデットの範囲に、最も強い冷却に晒される熱導入を行う。
【0018】本発明の装置においては、ゴデット外套を約250℃の温度に加熱するためには、加熱螺旋体の500から800℃の範囲低い表面温度で十分であることが証明された。
【0019】請求項10又は11のゴデットの構成は、約250から300mmの比較的に大きな巻付け長さを有するゴデットの場合に特に使用可能である。この場合、ゴデットのゾーンに種々異なる大きさで導入された熱エネルギは、互いに無関係に調整可能である放射加熱体によって直接的に生ぜしめられる。さらに、ゴデット外套を複数の放射加熱体で加熱することによっては、細かく段階付けられた表面温度が調節でき、短い調整時間で表面温度の細かい調整が可能になるという利点が得られる。この場合、前記ゾーンは同じ幅又は異なる幅を有していることができる。この場合には加熱螺旋体における巻条は1つのゾーン内で互いに同じ間隔又は異なる間隔で配置することができる。
【0020】有利には請求項3による本発明の実施態様によれば、隣り合う放射加熱体の間には、保持体に固定されかつゴデット外套に対し数ミリメートルである空隙を有するウエブが配置されている。これによって、それぞれ配属させられた放射加熱体に関連して加熱されるそれぞれ制限された熱ゾーンが形成される。
【0021】この場合に特に有利であることは、請求項13に記載したように、各ゾーンにおいてゴデット外套に温度フィーラが配置されかつ各放射加熱体が調整回路内で測定された温度に関連して調整されていることである。この場合には、制御装置によって、糸巻付け長さに亙って所定の温度プロフィールをあらかじめ与えることができる。
【0022】熱エネルギの制御の別の可能性は、請求項14の別の有利な実施例で与えられる。この場合には放射加熱体の加熱螺旋体は異なる加熱長さを有しているので、その固有負荷は変化させられることができる。特にゴデットの中央範囲における放射加熱体の加熱螺旋体よりも短い、ゴデットの端部範囲に配置された放射加熱体によっては単位面積cmあたり約5ワットである固有負荷が達成される。
【0023】本発明の別の欠点、特徴及び使用の可能性は添付図面を用いた1実施例に基づき詳細に説明する。
【0024】
【実施例】図1と図2においてはゴデットの縦断面が示されている。断りがない場合にはい以後の記述は両図面に当嵌まるものとする。ゴデットは外套1を有し、該外套1は端面側でゴデットの自由端に固定的に端壁25で結合されている。中央に単壁25は外套1に対して同心的に配置された鍔9を有している。端壁25と鍔9は鍔の端部において円錐形に拡大された孔10によって貫かれている。孔10には駆動軸3の端部が円錐部8で形状接続で係合している。緊締部材5によって端壁25は鍔9で駆動軸3の円錐部8の上に固定的に緊締される。駆動軸3は反対側の端部で片持式にゴデット保持体2内に軸受11と13で支承されている。駆動軸3は鉢形に被せ嵌められたゴデット外套1と共に駆動装置12で駆動される。駆動装置12は同様にゴデット保持体2に固定されている。
【0025】駆動軸3の張出し部と駆動軸3を鉢形に取囲むゴデット外套1との間には管状の保持体4が配置されている。この保持体4はゴデット保持体2に固定的に結合されている。管状の保持体4は駆動軸3の張出し部及び鍔9によって貫かれている。端壁25に対し保持体4は間隔をおいて配置されている。同様にゴデット外套1と保持体4との間にはリング室28が形成されている。このリング室28内には放射加熱体6が配置されている。放射加熱体6は加熱螺旋体19を有し、該加熱螺旋体19は保持体4の周囲に複数の巻条26を成して螺旋状に配置されている。加熱螺旋体19はゴデット保持体2に配置された接続部14に接続されている。この接続部14を介して放射加熱体の電気的な供給が行われる。
【0026】図1の実施例では、加熱螺旋体19は保護管7内に配置されている。保護管7は保持体4を螺旋状に取囲みかつ保持体4に固定されている。
【0027】加熱螺旋体19を有する保護管7の巻条は、隣り合う巻条の間の間隔が保持体の端部範囲においては、保持体の中央範囲における隣り合った巻条の間隔よりも小さくなるように、保持体4の周囲に配置されている。保護管7とゴデット外套1の内径との間には、大きさが6〜15mmの間隔が形成されている。放射加熱体の加熱長さに亙る種々異なる巻条分配によって、放射加熱体の範囲に小さな巻条間隔で向き合うゴデット外套の範囲がより強く加熱されるようになる。これによって熱損失の大きい範囲にはより多くの熱エネルギが与えられるようになる。
【0028】放射熱を合目的的にゴデット外套1の外へ導くためには、図1の下半分に示すように、保護管7と保持体4との間に反射体17が配置されていると有利である。大き過ぎる熱エネルギが駆動軸3、ひいては軸受11に達することを阻止するためには反射体17と保持体4との間に断熱体18が取付けられている。
【0029】図2においては保持体4の外周に電気的な絶縁体20が取付けられている。絶縁体自体は外周に螺旋状の溝31を有している。溝31の巻条26は保持体の長さに亙って種々の間隔を相互に有するように構成されている。特にゴデット外套の縁に向ってはゴデット外套の中央範囲におけるよりも小さな間隔で配置されている。溝31内には加熱螺旋体19が配置されている。したがって加熱螺旋体19はリング室28もしくはゴデット外套1に対して保護外套を有していない。この配置では、対流による熱伝達の割合を著しく高めることができる。リング室28内の対流は回転するゴデット外套により生ぜしめられた空気流によって改善される。この場合には、縁範囲において形成された空気流に基づき回転数が高い場合に発生する熱損失はほぼ補償される。さらに放射加熱体のエネルギはより有効にゴデット外套1に導入される。
【0030】図3と図4とにおいてはそれぞれ概略的に、ゴデット外套が相前後して配置された複数の放射加熱体によって加熱されるゴデットの縦断面が示されている。
【0031】図3のゴデットの構造は図1のゴデットの構造とほぼ同じであるので、図1についての記述を参照されたい。図3においては保持体4には放射加熱体6.1,6.2,6.3,6.4及び6.5が相前後して配置されている。この場合、放射加熱体6.1から6.5までは、それぞれ保護管7に埋設された加熱螺旋体19から成っている。この場合、保護管7は保持体4を螺旋状に取囲んでいる。各加熱螺旋体19は接続部14を介して電気的な供給ユニットに接続されている。隣り合う放射加熱体6.1,6.2と6.2,6.3と6.3,6.4と6.4,6.5間では、それぞれ1つのウエブ16が保持体4に固定されている。ウエブ16は円板状に保持体4を中心として配置されている。この場合、ウエブ16の外径とゴデット外套1との間には空隙27が形成されている。空隙27は放射加熱体6とゴデット外套1との間に与えられている間隔よりも著しく小さく、数ミリメートルの大きさしか有していない。
【0032】図3に示された配置では、保護管7に巻条は等しい間隔を有しているので、2つの隣り合ったウエブによって形成された加熱ゾーン29.1から29.5までは加熱螺旋体19の長さに亙って一様に加熱される。ゴデット外套においてより高い熱エネルギを有するゾーンを実現するためには個々の放射加熱体6.1から6.5までの加熱螺旋体19の長さは異なっている。図3に示された配置では、放射加熱体6.1と6.5はそれぞれ短い加熱螺旋体で構成されている。これによって加熱螺旋体の固有の負荷は高められ、各熱ゾーン29.1と29.5により大きな熱エネルギが与えられる。この放射加熱体6.1と6.5も、ゴデット外套により大きな熱損失が発生するゾーンにある。
【0033】放射加熱体6.1から6.5は各保護管7で反射体17と断熱体18とを介して保持体に固定されている。
【0034】しかしながら特にゴデットの端部範囲及び特にゴデット外套1の端壁25においては、従来のゴデットでは比較的に大きな冷却が、1つは端壁が加熱されないかもしくは十分に加熱されないため、もう1つは端壁25が比較的に大きな放熱面を成しているために、発生するので、保持体4の自由端部には端壁25に対し付加的な放射加熱体15が配置されている。この付加的な放射加熱体15を介してなかんづくゴデット外套1の端部範囲及びゴデット外套1の端壁25に熱エネルギが供給されるので、前記範囲におけるエネルギの放出が補償される。この補償によって、巻取り長さに亙ってほぼ一定の温度を有するゴデット外套1の外面の範囲は、その長さ寸法に関して拡大されるので、ゴデットの構成的な構造長さを増大させることなしに、ゴデットの上の巻取り長さを拡大することが可能になる。
【0035】図4にも複数の放射加熱体6.1から6.4が相前後して保持体4に配置されているゴデットが示されている。この場合にはねじ状の溝31を備えた電気的な絶縁体20内に加熱螺旋体21は配置されている。この電気的な絶縁体20は保持体4に固定されている。隣り合った放射加熱体はこの場合にも、図3と共にすでに記述したように、ウエブ16によって互いに分離されている。このようにして形成された各加熱ゾーン29.1から29.4には、それぞれゴデット外套に1つの温度フィーラ21.1から21.4が配属されている。温度フィーラ21.1から21.4までは、駆動軸3の端部に配置された測定データ伝送器24と接続されている。測定データ伝送器24は測定データをゴデットの回転する構成部分と不動の構成部分との間で伝送する。次いで測定データは制御装置22に送られる。その際、調整装置30は放射加熱体6.1から6.4までのエネルギ供給の調整を引受ける。これによって、各個々の放射加熱体をゴデット外套の表面温度に関連して調整するか又はゴデット外套1の巻付け長さに沿って任意の温度プロフィールを調節することができる。
【出願人】 【識別番号】390009106
【氏名又は名称】バルマーク アクチエンゲゼルシヤフト
【氏名又は名称原語表記】BARMAG AKTIENGESELLSCHAFT
【出願日】 平成10年(1998)1月19日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 敏雄 (外2名)
【公開番号】 特開平10−212635
【公開日】 平成10年(1998)8月11日
【出願番号】 特願平10−7813