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Vorrichtung zum Spinnen von Kunststoffäden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spinnen von Kunststoffäden, z. B. Viskose-oder
Polyacrylnitrilfäden, mittels Viellochdüsen im Nassspinnverfahren.
Durch den Einsatz geschlossener Spinnsysteme für jede Spinndüse im Nassspinnverfahren ist es möglich, dass zur Verfügung stehende Fällbad wirksam zu nutzen, die Strömung so zu steuern, dass die
Fadenbildung unterstützt wird und die anfallenden gesundheitsschädlichen Spinngase in wirksamer
Weise entfernt werden können. Es ist bereits eine Spinneinrichtung bekannt, bei der eine Spinndüse in einem Spinntopf angeordnet und auf diesem lösbar ein Spinnrohr befestigt ist. Ein elastischer
Schlauchteil verbindet das Spinnrohr mit einem überlauf. Dieser elastische Schlauchteil erlaubt eine lösbare Verbindung mit dem Spinntopf und ein Versetzen des Spinnrohres, wodurch die Spinndüse frei wird und ausgewechselt werden kann. Die Spinnlösung gelangt von der Filtereinrichtung durch ein Rohr zur Spinndüse.
Diese Spinneinrichtung hat den Nachteil, dass beim Lösen und Versetzen des Spinnrohres vom Spinntopf der elastische Teil infolge Dreh-und Biegebeanspruchung und auch durch chemische Einflüsse einem erhöhten Verschleiss unterliegt, so dass dieser Teil des öfteren ausgewechselt werden muss. Ausserdem ist die Abdichtung zwischen dem Spinnrohr und dem Spinntopf schwierig, da zum Abdichten dieser Teile eine bestimmte Drehung bei der Verriegelung erforderlich ist, die von der Formbarkeit des elastischen Teiles begrenzt wird.
Ein weiterer Nachteil, besonders beim Spinnen mit grossflächigen Düsen, ist der, dass die Spinnlösung nach dem Filtern durch ein einengendes Rohr zur Spinndüse geführt wird. Dabei kann es im Spinndüsenraum zu Lufteinschlüssen in der Spinnlösung kommen, die besonders beim Anspinnen den Spinnprozess ungünstig beeinflussen.
Ferner ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Filterkerze auf die Spinnpumpe aufgesteckt ist, auf der Filterkerze eine Düse befestigt ist und ein vertikales Spinnrohr über der Düse mit der Filterkerze verbunden ist. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass die Verwendung von Viellochdüsen, beispielsweise von 15. 000 Lochdüsen, nicht möglich ist, weil das darüber befindliche Rohr nicht mehr in der starren Form verwendbar ist und die Düsen leicht auswechselbar sein müssen.
Die durch die Verwendung von Viellochdüsen bedingte Grösse der Apparatur erfordert konstruktive Veränderungen zur Erleichterung der manuellen Tätigkeit beim Düsenwechsel.
Es ist weiterhin eine vertikal angeordnete Spinneinrichtung bekannt, bei der das Fällbadrohr vertikal verschiebbar in einem Fällbadvorlaufbehälter angeordnet ist. Das Mundstück des Fällbadrohres ist mit einem Filter für die Koagulationsflüssigkeit versehen. Bei dieser Vorrichtung gelangt das Fällbad durch den Filter in das Fällbadrohr, die Spinndüse und der Viskosefilter sind hiebei voneinander getrennt. Nachteilig wirkt sich die fragliche Abdichtung des Fällbadrohres zum Fällbadvorratsbehälter aus. Ein weiterer Nachteil, besonders beim Spinnen mit grossflächigen Düsen, ist auch hiebei, dass die Spinnlösung bei einer derartigen Anordnung durch ein einengendes Rohr zur Spinndüse geführt wird.
Dabei kann es im Spinndüsenraum zu Lufteinschlüssen der Spinnlösung kommen, welche vor allem beim Anspinnen den Spinnprozess ungünstig beeinflussen.
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Es ist Zweck der Erfindung, eine leistungsfähige funktionssichere Spinneinrichtung zu schaffen, die das Spinnen mit feinem Titer auch mit Viellochdüsen ermöglicht, das Anspinnen erleichtert und ein
Auswechseln der Spinneinrichtung erlaubt, ohne dass andere Einheiten ausser Betrieb genommen werden müssen.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, eine Filtereinrichtung, eine Spinndüse und ein Fällbadrohr zu einer Spinnvorrichtung zu kombinieren und diese in geeigneter Weise auszugestalten.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Spinnen von Kunstfäden mittels Viellochdüsen im
Nassspinnverfahren, bei der eine Filtereinrichtung mit darauf befestigter Spinndüse vertikal auf einer
Spinnpumpe angeordnet und die Filtereinrichtung mit einem darüber befindlichen Fällbadrohr verbunden ist, erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Filtereinrichtung mit einem Doppelmantel versehen ist, mit dem das Fällbadrohr lösbar verbunden ist und dass das Fällbadrohr in einer Überlaufeinrichtung durch deren kreisbogenförmige Einbuchtung drehbar und vertikal verschiebbar gehaltert ist.
Der Doppelmantel des Filtergehäuses umgibt das gesamte Filtergehäuse in den Fällen, wenn bei dem Spinnverfahren eine Temperaturerhöhung der Spinnlösung kurz vor dem Spinnprozess erforderlich ist oder wenn ein nochmaliges Filtern der Spinnlösung notwendig ist, wobei dann eine geeignete Filtermasse im Hohlraum des Doppelmantels vorgesehen ist.
Wenn keine zusätzliche Erwärmung der Spinnlösung erforderlich ist, ist der Doppelmantel vorzugsweise im oberen Drittel der Filtereinrichtung vorgesehen.
Das mit dem Doppelmantel lösbar verbundene Fällbadrohr ist mittels einer Überlaufeinrichtung drehbar und verschiebbar gehaltert. Die Überlaufeinrichtung dient somit gleichzeitig der Halterung und
Führung des Fällbadrohres während des Auswechselns von Spinndüsen, da dann die Verbindung zum
Doppelmantel der Filtereinrichtung gelöst ist.
Durch Drehung des Fällbadrohres um seine Längsachse und seine vertikale Verschiebung nach oben, gelangen die am Fällbadrohr befestigten Pratzen in die Halterung an der Streckwanne. Um ein Auswechseln gewichtsmässig zu erleichtern und gegen aggressive Medien Beständigkeit zu erreichen, bestehen die Filtereinrichtung, das Fällbadrohr und die Überlaufeinrichtung aus geeigneten
Plastwerkstoffen, z. B. die Filtereinrichtung aus Epoxydharz, das Fällbadrohr aus Polyvinylchlorid oder Epoxydharz, und die Überlaufeinrichtung aus Polyvinylchlorid.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung hat den Vorteil, dass sie für Viellochdüsen mit hoher Lochzahl funktionssicher einsetzbar ist und ein Auswechseln der Spinneinrichtung erlaubt, ohne dass andere Einheiten ausser Betrieb genommen werden müssen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass für besondere Zwecke ein Vorheizen der zu verspinnenden Lösung unmittelbar vor der eigentlichen Formgebung möglich ist, was besonders deshalb interessant ist, weil ein Erwärmen in einer vorgeschalteten Apparatur zu nachteiligen Eigenschaften des Produktes führt, die hier vermieden werden. Man kann, wenn es notwendig erscheint, auch unmittelbar vor dem Spinnen das Spinnbad in dem Doppelmantelhohlraum filtrieren, wenn man ihn mit Filtermasse füllt.
Ein wesentlicher Vorteil ist jedoch auch darin zu sehen, dass vom Bedienungspersonal auf Grund der vertikalen Verschiebbarkeit des Fällrohres und seiner Halterungsmöglichkeit im Überlauirohr und an den Halterungen an der Streckwanne die Düsen ausgewechselt werden können.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer vertikal angeordneten Vorrichtung zum Spinnen mittels Viellochdüsen gemäss der Erfindung dargestellt. Fig. l zeigt die'Kombination der Filtereinrichtung mit Spinndüsen, Doppelmantel und dem Fällbadrohr in Funktionsstellung im Schnitt, Fig. 2 zeigt die Vorrichtung mit vertikal verschobenem Fällbadrohr zwecks Auswechseln der Spinndüse und die Vorrichtung in Funktionsstellung, Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Streckwanne und Überlaufvorrichtung. Fig. 4 zeigt einen waagrechten Schnitt durch die Überlaufvorrichtung in der Schnittlinie A-A über der Streckwanne und Fig. 5 zeigt einen waagrechten Schnitt durch Fällbadrohr und Streckwanne in der Schnittlinie B-B.
Auf der Zahnradpumpe-l-ist die Filtereinrichtung--10-, bestehend aus Filter-2- und Filtergehäuse-3-, befestigt. Im oberen Drittel ist das Filtergehäuse --3-- mit dem Doppelmantel --4-- versehen. Auf dem Mundstück des Filtergehäuses-3-ist die Spinndüse - mittels der Verschraubung --6-- befestigt. Das Fällbadrohr --7-- ist mit dem Doppelmantel --4-- lösbar verbunden. Die Überlaufeinrichtung-12-ist auf der Abdeckung --13-- der Streckwanne-11-mittels der Konsole-14 und 15-gehaltert. Währen des Düsenwechsels dient die überlaufeinrichtung-12--, in der das obere Ende des Fällbadrohres - drehbar und vertikal verschiebbar angeordnet ist, der Halterung und Führung des Fällbadrohres.
Zwecks Arretierung des Fällbadrohres in einer bestimmten Stellung beim Düsenwechsel sind an ihm Pratzen --16-- angeordnet, die in der Halterung-17--, die an der Streckwanne
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durch das Rohr--8--über ein Stellorgan--9--in den Hohlraum zwischen dem Doppelmantel --4-- und dem Filtergehäuse --3-- und von dort aus durch Öffnungen in das Fällbadrohr --7--, durchströmt dieses in vertikaler Richtung, wodurch das sich bildende Faserbündel zur Mündung des Rohres --7-- getragen und einem Abzugsorgan zugeführt wird. Die am Fällbadrohrmundstück überlaufende Flüssigkeit fliesst in die Überlaufeinrichtung --12-- und von dort aus in die Rücklaufleitung --180--.