用于紗線熱處理的封閉式接觸加熱器組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了封閉式加熱器型接觸加熱器組件，其便于紗線的熱處理，具有開放式加熱器型接觸加熱器的質(zhì)量。接觸加熱器組件包括加熱器管，其具有襯管，結(jié)合有連續(xù)小半徑的導(dǎo)入和導(dǎo)出紗線導(dǎo)向表面。這些小半徑紗線導(dǎo)向表面脫敏紗線控制裝置的設(shè)置，允許紗線在封閉式接觸加熱器組件上全面和一致的接觸。紗線導(dǎo)向表面可彈性地安裝，以確保所述導(dǎo)向表面精確配合到襯管上，從而自動地補償了其多個容許誤差。小半徑導(dǎo)向表面形成了連續(xù)的進(jìn)口和出口部分，具有比加熱器管的接觸表面的縱向半徑小得多的半徑。
【專利說明】用于紗線熱處理的封閉式接觸加熱器組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于拉伸變形絲或膨化長絲生產(chǎn)的接觸加熱器，更具體地涉及封閉加熱或管式接觸加熱器組件，其通常用在假捻變形機(jī)的主要區(qū)域中。

【背景技術(shù)】
[0002]在紡織工業(yè)合成紗的加工中，熱處理是該加工的重要組成部分，因為它影響紗線的兩個結(jié)晶度，繼而影響所述紗線的整體水平和上染率。因此對于生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良的紗線來說必不可少的是，該熱處理是在加工過程的每個階段中持續(xù)進(jìn)行的。
[0003]通常，熱處理的主要方法是操作紗線穿過接觸加熱器，其包括紗線接觸的加熱表面。該加熱器表面沿其長度彎曲，以確保紗線對于其整個長度保持緊密接觸。利用該接觸加熱器，紗線的加熱主要是通過熱傳導(dǎo)，并且所述加熱器表面的溫度通常設(shè)置為接近但稍高于目標(biāo)紗線的溫度。在這種情況下，如果紗線在所述加熱器表面上的停留時間是足夠的，紗線的溫度將非常接近加熱表面的溫度。在用于處理這些紗線的機(jī)器中的通常做法是在所述接觸加熱器上的停留時間在0.1秒和0.2秒之間，這由長度在1.5m和2.5m之間的接觸加熱器所提供，具有的紗線加工速度通常在600至1200m/min的范圍內(nèi)。
[0004]在這些工藝條件下，在加熱表面的溫度或紗線接觸該加熱表面的長度的任何變化將導(dǎo)致加熱器表面的出口處的紗線溫度的變化，從而導(dǎo)致所述紗線整體水平和上染率的變化。
[0005]當(dāng)用于假捻變形機(jī)的主要區(qū)域中時，紗線接觸該加熱表面還提供了穩(wěn)定紗線的輔助功能。由于在紗線加捻中使用的高旋轉(zhuǎn)速度，這是必要的。沒有這種穩(wěn)定，這個過程往往會變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致處理速度的限制或成紗質(zhì)量的短期變化。
[0006]本領(lǐng)域中有兩種類型的接觸加熱器是已知的，即開放式加熱器和封閉式加熱器。在開放式加熱器和封閉式加熱器中，通過沿所述表面長度的彎曲，保持紗線直接與加熱器表面接觸，其中所述彎曲的最佳水平通常在約5米到20米的范圍中。
[0007]接觸加熱器的開放式加熱器型的一般特征為具有打開的門或槽，從而使紗線繞在接觸加熱器的表面上。在正常情況下，當(dāng)使用汽相加熱時，該接觸表面形成在管的外側(cè)上——該管是加熱器鍋爐組件的一部分——并因此通過傳熱流體蒸氣直接從管的內(nèi)側(cè)加熱。該接觸表面通常是V形的，紗線在該V形底部運行，并具有耐磨表面或涂層，以防止紗線損壞所述表面。
[0008]在紋理區(qū)的絲線布置中，為了確保紗線保持在整個長度內(nèi)接觸加熱表面，紗線控制裝置在加熱器接觸表面的入口和出口處設(shè)定了紗線角度。這些紗線控制裝置可包括陶瓷導(dǎo)絲器，其通常為移動導(dǎo)絲布置的部分，或是紋理區(qū)的相鄰部分，如冷卻板或送紗系統(tǒng)。
[0009]然而，由于加熱器表面的大半徑，以這樣的方式設(shè)置這些紗線控制裝置以確保100%接觸所述加熱器表面而不在加熱器表面的端部產(chǎn)生纏繞是不切實際的，這將導(dǎo)致紗線與表面的高壓且破壞紗線和所述接觸表面的端部。為了脫敏紗線控制裝置的設(shè)定并使所述安置有實用性，接觸表面的端部不終止于尖銳的邊緣，而是結(jié)合有導(dǎo)入和導(dǎo)出部分一通常長達(dá)100mm，具有明顯較小的半徑一通常在50至200mm的范圍內(nèi)。對于本文檔的目的，這些導(dǎo)入/導(dǎo)出部分以下簡稱為小半徑導(dǎo)向面，在此簡稱為“SRGS”。
[0010]這使得紗線控制裝置以實際的方式設(shè)置，以提供在這些導(dǎo)入/導(dǎo)出部分上的小纏繞，通常在I至10°的區(qū)域中。這會導(dǎo)致加熱器表面上一致的紗線接觸長度卻沒有在非常小的表面半徑上的高接觸壓力的風(fēng)險。接觸加熱器的封閉式加熱器型的一般特征為具有在圓形管的內(nèi)表面中的接觸面的管式加熱器。
[0011]在正常情況下，當(dāng)使用汽相加熱時，該接觸表面由管的內(nèi)表面形成。也是正常的是，這種內(nèi)表面包括襯管，其直接與內(nèi)加熱器管表面接觸，反過來又由傳熱流體蒸汽直接加熱。這種布置有利于除去上述襯管以進(jìn)行清洗，或在損壞或磨損的情況下進(jìn)行更換。由于替換所述襯管很簡易，它通常由不銹鋼制成，不需要進(jìn)行表面處理或涂層來保護(hù)所述表面免受紗線的磨損。
[0012]這些可拆卸的襯管不包括短的入口和出口部分，且具有相當(dāng)小的半徑，因為產(chǎn)生的形狀變化會阻止其插入和拔出。因此，紋理區(qū)的絲線布置設(shè)計為確保紗線不纏繞到這些襯管的端部上，因為這種接觸會迅速損壞加熱管，隨后會損壞紗線。通常情況下小孔導(dǎo)向器被用來控制紗線在襯管的入口和出口的位置，以這樣的方式提供紗線與加熱器接觸面的半徑在切線方向(tangentially)接觸。所述小孔導(dǎo)向器通常固定在加熱器內(nèi)管的中心線并由于所述導(dǎo)向器具有比加熱器管的內(nèi)徑小的內(nèi)徑，它們保證了紗線不接觸和磨損加熱器管的端部。在這種布置中，2米的加熱器具有17米的半徑，加熱器:有7.5mm內(nèi)徑的襯管和內(nèi)徑5mm的小孔導(dǎo)向器，在加熱器上的最大接觸是1535mm，并且取決于公差，紗線的入口和出口位置與所述小孔導(dǎo)向器的距離可少至1030mm。這種短的和可變的接觸長度主要導(dǎo)致了低的和可變的熱處理，這反過來導(dǎo)致了低膨松紗具有實質(zhì)的質(zhì)量變化。此外，該短的和可變的接觸長度導(dǎo)致了紗線的穩(wěn)定性問題，而這反過來造成工藝問題，包括但不限于:短期不穩(wěn)定、湍振和高水平的拉張變異系數(shù)。這種紗線接觸長度的變化是紗線質(zhì)量差的根本原因，封閉式的管狀加熱器也是如此。
[0013]由于上述原因——在閱讀和理解了本說明書后將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得很明顯——需要改進(jìn)的封閉接觸式加熱器組件，用于紗線的熱處理，其克服了現(xiàn)有技術(shù)的所有缺點。
[0014]發(fā)明目的
[0015]本發(fā)明的目的是提供有利于紗線熱處理的封閉式加熱器型接觸加熱器組件，通過保證紗線與加熱表面的充分和恒定接觸，該組件比開放式接觸加熱器優(yōu)質(zhì)。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是保持或提高封閉式接觸加熱器相比于開放式接觸加熱器在功率效率方面的優(yōu)勢。
[0017]本發(fā)明的另一個目還提供了上面所述的改善，同時保留了用于從其去除襯管的設(shè)施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明公開了封閉式接觸加熱器組件，用于紗線的熱處理。該封閉式接觸器組件包括加熱器管，具有同軸地安裝在其中的襯管。該加熱器管具有連續(xù)的SRGS入口和出口部分，該部分具有比加熱器接觸表面的主要縱向半徑小得多的半徑。該SRGS可以是單獨部件，永久性并牢牢性地固定到所述襯管上，或可選擇地該SRGS可彈性地安裝以允許它與襯管自對準(zhǔn)，從而自動補償其多個容許誤差。
[0019]附連到所述襯管的SRGS形成了連續(xù)的入口和出口部分，該部分具有比加熱器管的接觸表面的縱向半徑小得多的半徑。
[0020]這些SRGS復(fù)制了導(dǎo)入和導(dǎo)出部分，這是通常結(jié)合在開放型接觸加熱器中，并方便使用類似的紗線控制裝置，以設(shè)定紗線的進(jìn)入和退出角度，以使紗線接觸保持在封閉式接觸加熱器表面的整個長度上。
[0021]該SRGS優(yōu)選可拆卸地連接到襯管的至少一端上，以便于從封閉式加熱器去除所述襯管以進(jìn)行更換或清洗。然而，SRGS可永久地附連到襯管的兩端上。小半徑導(dǎo)向表面是由金屬制成，具有在其內(nèi)表面上的耐磨涂層。然而，小半徑導(dǎo)向表面可由陶瓷材料制成?？蛇x擇地，小半徑導(dǎo)向表面可由硬結(jié)晶材料制成。當(dāng)小半徑導(dǎo)向表面彈性地安裝時，這可優(yōu)選的借助于柔性材料來實現(xiàn)，但是也可通過其它已知的工程技術(shù)來實現(xiàn)。所述小半徑導(dǎo)向表面的紗線引導(dǎo)半徑可通常在5至200_的范圍內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的具有位于其中的較小半徑導(dǎo)向表面的封閉式加熱器組件的側(cè)視圖；
[0023]圖2是圖1的封閉式加熱器組件沿線2-2的剖面正視圖；
[0024]圖3示出了圖2的封閉式加熱器組件的放大前剖視圖；
[0025]圖4示出了圖1的封閉式加熱器組件的小半徑導(dǎo)向表面的優(yōu)選實施方式的透視圖；
[0026]圖5是圖4的小半徑導(dǎo)向表面的前視圖；
[0027]圖6是圖4的小半徑導(dǎo)向表面沿線6-6的前部剖視圖；
[0028]圖7是圖1的封閉式加熱器組件的小半徑導(dǎo)向表面的可選擇實施方式的正視圖；以及
[0029]圖8是圖7的小半徑導(dǎo)向表面沿線8-8的前部橫截面剖視圖。

【具體實施方式】
[0030]本文所述的發(fā)明是使用特定的示例性細(xì)節(jié)或更好地理解來說明的。然而，所公開的發(fā)明可由本領(lǐng)域技術(shù)人員實現(xiàn)，無需使用這些具體的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的上述目的以及現(xiàn)有技術(shù)、技術(shù)和方法相關(guān)的問題和缺點都是通過在下面優(yōu)選的實施方式中描述的本發(fā)明而得以實現(xiàn)以及克服的。
[0031]在本說明書中提及的“優(yōu)選實施方式”意味著詳細(xì)描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、特性或功能，從而省略了公知的結(jié)構(gòu)和功能，用于清楚描述本發(fā)明。
[0032]參照圖1-2，示出了根據(jù)本發(fā)明的封閉式加熱器組件10。封閉式加熱器組件10包括加熱器內(nèi)管12，其通過彈性安裝架18連接到提取管夾持器14上，從而具有同軸地定位在其中的SRGS16。加熱器管12具有連續(xù)的SRGS入口和出口部分，該部分具有比加熱器接觸面的主要縱向半徑小得多的半徑。在這一個優(yōu)選實施方式中，加熱器管12、管夾持器14和SRGS16沿著中心垂直軸線X-X同軸地互連。該SRGS16沿著中心垂直軸線X-X彈性支撐在彈性安裝架18中，以便于在其定位過程中為SRGS16自動公差補償。
[0033]如圖2-3所示，加熱器管12具有內(nèi)徑20和外徑22。內(nèi)徑20適于限定用于在其中定位襯管24的通道。在這一個優(yōu)選實施方式中，SRGS16通過在中心垂直軸線X-X的兩側(cè)保持預(yù)定間隙26而連接到襯管24上。間隙26有助于SRGS16相對于加熱器內(nèi)管12的撓曲，從而允許襯管24精確地與SRGS16配合。此外，間隙26減小對SRGS16的熱傳導(dǎo)，大幅提高了加熱器組件10的效率。
[0034]外徑22適于在其上定位彈性安裝架18。在此一實施方式中，彈性安裝架18優(yōu)選地具有管狀結(jié)構(gòu)。然而，該彈性安裝架18的形狀也可在本發(fā)明的其它替代實施中變化。在此一實施方式中，該彈性安裝架18是由柔性材料如橡膠制成，然而可以理解的是，本領(lǐng)域中眾所周知的其它類型的彈性安裝架也可用于彈性安裝架18的其它可選擇實施方式中。彈性安裝架18具有上端部28和底端部30。上端部28與加熱器管12的外徑20過盈配合。底端部30限定了適于SRGS16由此插入或移除的埋頭孔32。然而，這里應(yīng)當(dāng)理解的是通過底端部30去除SRGS16不是加熱器組件10的日常維護(hù)的一部分。
[0035]參照圖4_6，SRGS16由第一部分32、第二部分34以及第三部分36限定，這三部分沿著中心軸線Y-Y —體地彼此連接。在此應(yīng)當(dāng)理解的是，在將SRGS16定位于所述彈性安裝架18中的過程中時，該中心軸線Y-Y與中央垂直軸線X-X共線。在此優(yōu)選實施方式中，該SRGS16優(yōu)選地由不銹鋼材料制成。第一部分32包括錐形孔38，其優(yōu)選地以相對于垂直中心軸線Y-Y的軸線約170°的角度延伸。第二部分34包括逐漸發(fā)散的徑向開口 40，其具有半徑R75，在此實施方式中約為75mm。然而，這里理解的是，大范圍的不同半徑可成功地用于SRGS16的其它可選擇實施方式中，其中較大的半徑具有最小化紗線應(yīng)力和表面磨損的優(yōu)點，同時較小的半徑減少了空間要求。例如，當(dāng)SRGS16的內(nèi)表面用表面處理方法，如簇絨騎(Tuft riding)或陶瓷涂層等類似方法處理時，SRGS16可具有的半徑通常降至20mm,這些涂層提供足夠的耐磨性，同時允許在制造中實現(xiàn)微細(xì)的公差。用于SRGS16的涂覆金屬的使用還具有匹配襯管24的膨脹系數(shù)的優(yōu)點，從而使配合公差問題最小化。此外，SRGS16可由固體陶瓷或較硬的晶體材料如藍(lán)寶石制成，以提供優(yōu)良的耐磨損性并允許在本發(fā)明的其它可選擇實施方式中使用小半徑。
[0036]在此優(yōu)選實施方式中，第一部分32具有與襯管外徑相匹配的內(nèi)徑Dl。第一和第二部分32、34各具有外徑D2，其在此實施方式中約為11.7mm。第二部分34具有與襯管內(nèi)徑相匹配的內(nèi)徑D3。第三部分36優(yōu)選具有直徑D4，其在此實施方式中約為16mm。SRGS16具有一對相對的沿著所述第一部分32和第二部分34的交界處限定的凹槽42。在此優(yōu)選實施方式中，SRGS16優(yōu)選地具有23mm的整高H1。第一部分32具有8mm的高度H2。第二部分34具有12mm的高度H3。第三部分36具有3mm的高度H4。第三部分36有倒角表面44，其具有3mm的半徑R3。
[0037]在此實施方式中，SRGS16具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其專門適用于克服配合公差問題，以及與封閉式加熱器10相關(guān)聯(lián)的其它限制。該內(nèi)部結(jié)構(gòu)使SRGS16與襯管24的半徑連續(xù)集成，其中所述SRGS16直接與襯管24對準(zhǔn)，從而保持所述設(shè)備簡單地去除襯管24進(jìn)行清洗或更換。SRGS16有利于連續(xù)的SRGS入口和出口部分，其具有比加熱器管12的接觸表面的主要縱向半徑小得多的半徑。在這里理解的是，利用自動補償SRGS16的位置和襯管24的端部之間的容許誤差，襯管24自動與SRGS16對準(zhǔn)和相配合。另外，在彈性安裝架18中安裝SRGS16還有助于實現(xiàn)自動補償，從而允許插入后SRGS16與襯管24對準(zhǔn)。
[0038]參照圖7-8，示出了 SRGS16的可選擇實施方式。該SRGS16由第四部分46、第五部分48和第六部分50限定，這三部分沿著中心軸線Z-Z —體地彼此連接。在此應(yīng)當(dāng)理解的是，在彈性安裝架18內(nèi)定位SRGS16的過程中，該中心軸線Z-Z與中央垂直軸線X-X共線。第四部分46包括一對相對的錐形52，其優(yōu)選地相對于中心軸線Z-Z以大約5°的角度延伸。第五部分48包括逐漸發(fā)散的徑向開口 54，其在此實施方式中具有75mm的半徑R75。在這可選擇的實施方式中，第四部分46具有內(nèi)徑D5，其范圍約為8mm-8.05mm。在此實施方式中，SRGS16具有約12.6mm的外徑D6。第五部分48具有內(nèi)徑D7，其范圍約為7.48mm-7.52mm。在此可選擇的實施方式中，SRGS16在此優(yōu)選實施方式中優(yōu)選地具有23mm的整高H5。第四部分46具有5mm的高度H6。第五部分48具有3mm的高度H7。第六部分50具有15mm的高度。第六部分50具有倒角面56，其具有3mm的半徑R3。
[0039]在此可選擇的實施方式中，襯墊管24利用永久嵌合裝置諸如例如緊密配合裝置、壓配合裝置、收縮配合裝置等類似裝置連接到SRGS16上。然而，可以理解的是，襯管24利用適當(dāng)?shù)墓钸B接到SRGS16上，其中SRGS16和襯管24的配合以及永久固定優(yōu)選是在加熱管12的一端上。
[0040]在這可選擇的實施方式中，取消了去除加熱器襯管12的設(shè)施，因為SRGS16完全集成到加熱管12的內(nèi)接觸表面上。在該實施方式中，用于襯管24的整個內(nèi)表面的抗磨損涂層的使用是必要的。
[0041]參照圖1-8，在操作中，封閉式加熱器組件10提供了開放式和封閉式接觸加熱器的雙重優(yōu)點。封閉式加熱器組件10產(chǎn)生了最好質(zhì)量的紗線，其與開放式加熱器生產(chǎn)的紗線質(zhì)量相當(dāng)，同時提供并保持了封閉式加熱器的大量功率效率方面的好處。
[0042]在操作中，使用SRGS16提供了小的半徑導(dǎo)向表面，其與襯管24的表面是連續(xù)的，這有利地使紗線連續(xù)地沿著所述襯管24的內(nèi)表面保持，從而取消了在封閉式加熱器中使用小孔的需要。在操作中，彈性安裝架18直接將該SRGS16與襯管24對準(zhǔn)，同時保持該設(shè)施簡單地去除所述襯管24進(jìn)行清洗或更換。此外，除了去除所述襯管24，SRGS16有利地方便了襯管24具有在其中便利的短入口和出口部分。SRGS16有利地消除了公差問題以及與封閉式加熱器相關(guān)聯(lián)的其它限制，從而使SRGS16與襯管24的半徑連續(xù)地集成。在操作中，加熱器管12可具有SRGS16與襯管24的配合和永久固定。
[0043]在操作中，襯管24自動與SRGS16對準(zhǔn)和相配合，從而提供了 SRGS16的位置和襯管24的端部之間的容許誤差的自動補償。該自動補償由在彈性安裝架18中安裝SRGS16來實現(xiàn)，它允許SRGS16獲得與襯管24的充裕對準(zhǔn)。在操作中，SRGS16提供了大范圍的不同半徑，使得較大的半徑具有最小化紗線應(yīng)力和表面磨損的優(yōu)點，而較小的半徑減少了空間要求。
[0044]本發(fā)明【具體實施方式】的前述描述已經(jīng)呈現(xiàn)用于說明和描述。它們不是為了窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的明確形式，顯然許多修改和變化根據(jù)上述教導(dǎo)是可能的。
[0045]本實施例的選擇和描述是為了最好地解釋本發(fā)明的原則及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠最好地利用本發(fā)明和具有各種為適合預(yù)期的特定用途的修改的各種實施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)環(huán)境考慮的各種省略和等同替換是可想到或方便實施，但這樣的意圖是為了覆蓋應(yīng)用或?qū)嵤?，而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于紗線熱處理的封閉式接觸加熱器組件，該封閉式接觸加熱器組件包括: 具有同軸地定位在其中的襯管的加熱器管，該加熱器管具有連續(xù)的小半徑導(dǎo)向面入口和出口部分，該部分具有比加熱器接觸表面的主要縱向半徑小得多的半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式接觸加熱器組件，其中所述襯管準(zhǔn)確地與小半徑導(dǎo)向面入口和出口部分配合，以有效地提供基本上連續(xù)的內(nèi)表面，使得小半徑導(dǎo)向面入口和出口部分具有比加熱器的主縱向半徑小得多的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式接觸加熱器組件，其中小半徑導(dǎo)向面部分可拆卸地附連在襯管中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式接觸加熱器組件，其中小半徑導(dǎo)向面部分永久地附連在襯管中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式接觸加熱器組件，其中小半徑導(dǎo)向面部分具有介于5mm至200mm的半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式接觸加熱器組件，其中所述匹配小半徑導(dǎo)向面部分具有介于5mm至200mm的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封閉式接觸加熱器組件，其中一個或兩個入口和出口導(dǎo)向表面是彈性安裝的。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式接觸加熱器組件，其中所述襯管能從所述組件去除以用于其清潔和更換。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式接觸加熱器組件，其中小半徑導(dǎo)向面是由具有其內(nèi)表面上的耐磨涂層的金屬制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式接觸加熱器組件，其中小半徑導(dǎo)向面由硬結(jié)晶材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封閉式接觸加熱器組件，其中所述彈性安裝架由柔性材料制成。
【文檔編號】D02G1/02GK104342801SQ201410379608
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】馬爾科姆·杰弗里·欣奇利夫 申請人:T-馬克有限公司, 安松紡織工程實業(yè)私人有限公司