Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A 4 103 990 bekannt.
Es ist bekannt, beim Erspinnen multifiler Chemiefäden unterhalb den einzelnen Spinndüsen jeweils diesen zugeordnete Anblaskammern vorzusehen, die quer zu der Abzugsrichtung der Filamentenscharen sowie zur Längsfront der Spinnmaschine mit im Allgemeinen gleichartigen Kühlluftströmen beaufschlagt sind. In der Regel sind die Zustandsdaten der Kühlluftströme so gewählt, dass die Strömung zur Schonung der noch frischen Einzelfilamente laminar bleibt. Durch entsprechende Einbauten zwischen der Luftzufuhrkammer und der Anblaskammer kann zudem erreicht werden, dass sich über den Kammerquerschnitt eine im Wesentlichen gleichmässige Strömungsgeschwindigkeit einstellt und nur im Bereich der seitlichen Begrenzungswände zu diesen hin ein Absinken der Strömungsgeschwindigkeit stattfindet.
Deren Auswirkung auf die Kühlwirkung ist jedoch bei ausreichendem Abstand der seitlichen Grenzfilamente von den Seitenwänden der Anblaskammer und bei kleinen Filamentzahlen erfahrungsgemäss klein und tolerierbar.
Demgegenüber kann jedoch bei möglichst enger Bauweise der einzelnen Spinnstellen einer Spinnmaschine etwa zur aus Rationalisierungsgründen angestrebten Platzeinsparung insbesondere bei Verwendung quadratischer oder Rechteckdüsen mit entsprechender Lochanordnung die durch die Unterschiede in der Strömungsgeschwindigkeit bedingte örtlich unterschiedliche Kühlwirkung dazu führen, dass in den Eigenschaften der einen Faden aufbauenden Einzelfilamente Abweichungen auftreten, die nicht mehr vernachlässigbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, auch für diese Fälle eine Möglichkeit zur gleichmässigen Kühlung der Filamentenschar aufzuzeigen. In Weiterbildung sollen Mittel bereitgestellt werden, durch die auch der die Filamentenschar im Spinnschacht begleitende Luftstrom mindestens in einem Anfangsabschnitt eine in seinem Querschnitt möglichst gleichmässige Strömungsgeschwindigkeit aufweist. Bei einer gattungsgemässen Vorrichtung wird die erste Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1, die weitergebildete Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 10 gelöst.
Bezüglich der Abmessungen der der Anblaskammer zugeordneten Absaugkammern haben sich quer zur Anblasrichtung gemessene Kammertiefen von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 bis 15 mm bewährt. Der für die seitlichen Absaugkammern benötigte zusätzliche, sich in Maschinenlängsrichtung bemerkbar machende Raum bleibt daher gering. Weiter hat sich gezeigt, dass bereits relativ kleine Saugdruckwerte zu einer Angleichung der wandnahen Strömungsgeschwindigkeiten führen.
Zwar können die die Absaugkammern zur Anblaskammer hin begrenzenden Begrenzungswände aus Lochblechen oder aus engmaschigen Drahtgittern gebildet sein, bevorzugt werden jedoch aus lamellenförmigen Leitblechen mit entsprechend geformten Querschnitten bestehende Begrenzungswände verwendet. Durch diese können beispielsweise über die Höhe der Anblaskammer reichende Absaugkanäle dadurch geformt werden, dass bevorzugt mindestens auf einer kurzen Anfangslänge parallel zu der Begrenzungswand verlaufende, doppelt abgekantete, zu den die Fläche der Begrenzungswand bildenden Lamellenabschnitten parallele Zungen gebildet werden.
Statt der Lamellenwände können beispielsweise auch Begrenzungswände vorgesehen werden, bei denen die über die Kammerhöhe reichenden Kanäle durch über die gesamte Fläche der Begrenzungswand im Wesentlichen gleichmässig verteilte, in diese eingeformte schuppenähnliche, muldenförmige, in Absaugrichtung Auslassschlitze aufweisende Vertiefungen ersetzt werden. Deren Böden verlaufen bevorzugt parallel zur Begrenzungswand, sind eben und bilden die Begrenzung der Auslassschlitze.
Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten beispielsweisen Ausführungsformen wird die Erfindung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Spinnen eines Chemiefadens;
Fig. 2 Querschnitt durch eine Ausführung der Anblaskammer entlang der Linie A-B in Fig. 1;
Fig. 3 Querschnitt durch eine weitere Ausführung der Anblaskammer entlang der Linie A-B in Fig. 1;
Fig. 4 Schnitt durch eine aus geformten Lamellen bestehende Seitenwand;
Fig. 5 Seitenwand mit muldenförmigen, in Anblasrichtung offenen Vertiefungen.
Die Fig. 1 zeigt das Schema einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Spinnen eines Chemiefadens mit Spinndüse 1, Anblaskammer 3, Spinnschacht 6, Abzugsvorrichtung 22 und Aufwickelvorrichtung 23. Das aus der Spinndüse 1 austretende Filamentbündel 2 wird durch eine Abzugsvorrichtung 22 am unteren Ende des Spinnschachts 6 zusammengefasst und auf der anschliessenden Aufwickelvorrichtung 23 aufgewickelt.
In der unter der Spinndüse 1 angeordneten Anblaskammer 3 werden die mit gegenseitigem Abstand durchlaufenden Filamente eines Filamentbündels 2 durch einen Anblasluftstrom gekühlt. Die Anblasluft wird durch die Luftzuführung 5 der durch eine Trennwand 17 von der Anblaskammer getrennten Vorkammer 4 zugeführt und vor der Einleitung in die Anblaskammer 3 vergleichmässigt bzw. beruhigt und ausgerichtet.
Nach Durchlaufen der Anblaskammer 3 gelangen die durch die Abzugsvorrichtung 22 bewegten Filamente des Filamentbündels 2 in den Spinn schacht 6 und können hinter der Abzugsvorrichtung 22 auf der Aufwickelvorrichtung 23 aufgewickelt werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils den Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Anblaskammer 3, wobei bei der Ausführung nach Fig. 2 ein aus einer Rechteckdüse gesponnenes dichtes Filamentbündel 2, bei der Fig. 3 ein aus einer Runddüse stammendes Filamentbündel 2 angedeutet ist. Innerhalb ihrer seitlichen, parallel zur Anblasrichtung verlaufenden Aussenwände 8 weist die Anblaskammer 3 je eine mit Abstand zur jeweiligen Aussenwand 8 im Wesentlichen parallel zu dieser verlaufende, mit Luftdurchlassöffnungen 16 versehene Begrenzungswand 7 auf, die zusammen mit der zugehörigen Aussenwand 8 jeweils eine Absaugkammer 9 bildet.
Während die Absaugkammern 9 der Anblaskammer 3 der Fig. 2 jeweils eine - durch seitlich nach aussen weisende \ffnungen als Absaugverbindung 10 angedeutete - eigene Absaugung aufweisen, stehen die Absaugverbindungen 10 der Absaugkammern 9 der Fig. 3 - wie in Fig. 1 zu erkennen - über einen den Spinnschacht 6 umgebenden Ringraum 13 mit einer weiter unten näher zu erläuternden Saugkammer 14 in Verbindung.
Die die Absaugkammer 9 zur Anblaskammer 3 hin begrenzenden Begrenzungswände 7 können im einfachsten Fall - wie in den Fig. 2 und 3 angedeutet - aus Lochblechen oder - wie die Fig. 1 zeigt - aus engmaschigen Drahtgittern gebildet sein.
Bevorzugt werden jedoch, wie die Fig. 4 zeigt, aus lamellenförmigen Leitblechen 18 bestehende Begrenzungswände 7 verwendet, durch die beispielsweise über die Höhe der Anblaskammer 3 reichende, bevorzugt mindestens auf einer kurzen Anfangslänge parallel zu der Begrenzungswand 7 verlaufende, durch doppelt abgekantete, zu den die Fläche der Begrenzungswand bildenden lamellenförmigen Leitblechen 18 parallele Zungen 19 gebildete Luftdurchlassöffnungen 16 geformt werden.
Statt der lamellenförmigen Leitbleche 18 mit Zungen 19 können beispielsweise auch Begrenzungswände 7 vorgesehen werden, bei denen die vorhergehend beschriebenen, über die Kam merhöhe reichenden Luftdurchlassöffnungen 16 durch über die gesamte Fläche der Begrenzungswand 7 im Wesentlichen gleichmässig verteilte, in diese eingeformte schuppenähnliche, muldenförmige, in Absaugrichtung Auslassschlitze aufweisende Vertiefungen 20 ersetzt werden. Deren Muldenböden 21 verlaufen bevorzugt parallel zur Begrenzungswand 7, sind eben und stellen die Begrenzung der Luftdurchlassöffnungen 16 zur Absaugkammer 9 dar.
Es hat sich gezeigt, dass durch das Anlegen eines Unterdruckes an die Absaugkammern 9 insbesondere auch bei aus einer Rechteckdüse gesponnenen dichten Filamentbündeln 2, welche die Anblaskammer 3 bis in Wandnähe ausfüllen, auch in den wandnahen Bereichen eine im Wesentlichen der im mittleren Bereich angeglichene Strömungsgeschwindigkeit und damit eine entsprechende Kühlwirkung erreicht werden kann.
Bekanntlich ist auch die wesentlich durch die von dem Filamentbündel 2 erzeugte Schleppströmung bewirkte weitere Abkühlung der Filamente mindestens im an die Anblaskammer 3 anschliessenden Abschnitt 11 des Spinnschachtes 6 für die Gleichmässigkeit der Fadeneigenschaften von Bedeutung. Daher ist - wie weiter oben bereits angedeutet - erfindungsgemäss auch der Spinnschacht 6 in seinem oberen, an die Anblaskammer 3 angrenzenden Schachtabschnitt 11 perforiert. Er ist von einem Aussenmantel 12 umgeben, der mit dem Schachtabschnitt 11 des Spinnschachts 6 einen Ringraum 13 bildet, der seinerseits in eine Saugkammer 14 mit Abluftanschluss 15 mündet. Der Schachtabschnitt 11 des Spinnschachts 6 ist - bevorzugt in ähnlicher Weise wie die Begrenzungswände 7 der Anblaskammer 3 - perforiert.
Ebenso wie bei der Anblaskammer 3 kann damit auch im Spinnschacht 6 bzw. dem Schachtabschnitt 11 durch die Absaugung der wandnahen, stehenden oder sich mit niedriger Geschwindigkeit bewegenden Grenzschicht eine im Wesentlichen über den Schachtquerschnitt gleichmässige Geschwindigkeitsverteilung erzielt werden.
Bezugszeichenaufstellung
1 Spinnkopf, Spinndüse
2 Filamentbündel
3 Anblaskammer
4 Vorkammer
5 Luftzuführung
6 Spinnschacht
7 Begrenzungswand
8 Aussenwand
9 Absaugkammer
10 Absaugverbindung
11 Schachtabschnitt
12 Aussenmantel
13 Ringraum
14 Saugkammer
15 Abluftanschluss
16 Luftdurchlassöffnungen
17 Trennwand
18 lamellenförmiges Leitblech
19 Zunge
20 muldenförmige Vertiefung
21 Muldenboden
22 Abzugsvorrichtung
23 Aufwickelvorrichtung
The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Such a device is known from DE-A 4 103 990.
It is known, when spinning multifilament chemical threads, to provide blowing chambers associated with the individual spinning nozzles, which are subjected to generally similar cooling air flows transversely to the drawing direction of the filament coulters and to the longitudinal front of the spinning machine. As a rule, the condition data of the cooling air flows are selected so that the flow remains laminar to protect the still fresh individual filaments. By means of appropriate installations between the air supply chamber and the blowing chamber, it is also possible to achieve an essentially uniform flow velocity over the chamber cross section and a decrease in the flow velocity only in the area of the lateral boundary walls towards these.
Experience has shown that their effect on the cooling effect is small and tolerable if the lateral boundary filaments are sufficiently far from the side walls of the blowing chamber and if the number of filaments is small.
On the other hand, however, if the individual spinning positions of a spinning machine are as narrow as possible, for example in order to save space for reasons of rationalization, in particular when using square or rectangular nozzles with a corresponding hole arrangement, the locally different cooling effect caused by the differences in the flow velocity can lead to individual filaments building up a thread in the properties Deviations occur that are no longer negligible.
The invention is based on the object of demonstrating a possibility for uniform cooling of the filament array also in these cases. In a further development, means are to be provided by means of which the air flow accompanying the filament array in the spinning shaft also has a flow velocity that is as uniform as possible in its cross section at least in an initial section. In a generic device, the first object is achieved by the characterizing part of claim 1, the further developed object by the characterizing part of claim 10.
With respect to the dimensions of the suction chambers assigned to the blowing chamber, chamber depths of less than 20 mm, preferably less than 10 to 15 mm, which have been measured transversely to the blowing direction, have proven successful. The additional space required for the lateral suction chambers, which is noticeable in the longitudinal direction of the machine, therefore remains small. It has also been shown that even relatively small suction pressure values lead to an adjustment of the flow velocities close to the wall.
Although the boundary walls delimiting the suction chamber towards the blowing chamber can be formed from perforated plates or from closely-meshed wire grids, boundary walls consisting of lamellar guide plates with correspondingly shaped cross sections are preferably used. These can be used, for example, to form suction channels extending over the height of the blowing chamber in that, at least over a short initial length, double-edged tongues running parallel to the boundary wall and parallel to the lamella sections forming the surface of the boundary wall are formed.
Instead of the lamella walls, it is also possible, for example, to provide boundary walls in which the channels extending over the chamber height are replaced by substantially uniformly distributed, molded-in, scale-like depressions which are molded into the chamber and have outlet slots in the suction direction. Their bottoms preferably run parallel to the boundary wall, are flat and form the boundary of the outlet slots.
The invention is explained on the basis of the exemplary embodiments shown in the attached drawing.
It shows:
Figure 1 is a vertical section through an inventive device for spinning a chemical thread.
Fig. 2 cross section through an embodiment of the blowing chamber along the line A-B in Fig. 1;
Fig. 3 cross section through a further embodiment of the blowing chamber along the line A-B in Fig. 1;
4 shows a section through a side wall consisting of shaped lamellae;
Fig. 5 side wall with trough-shaped depressions open in the blowing direction.
1 shows the diagram of a device according to the invention for spinning a chemical thread with spinneret 1, blowing chamber 3, spinning shaft 6, take-off device 22 and winding device 23. The filament bundle 2 emerging from the spinneret 1 is combined by a take-off device 22 at the lower end of the spinning shaft 6 and wound on the subsequent winding device 23.
In the blowing chamber 3 arranged under the spinneret 1, the filaments of a filament bundle 2, which pass through at a mutual distance, are cooled by a blowing air stream. The blowing air is fed through the air supply 5 to the prechamber 4 separated from the blowing chamber by a dividing wall 17 and is equalized or calmed and aligned before being introduced into the blowing chamber 3.
After passing through the blowing chamber 3, the filaments of the filament bundle 2 moved by the take-off device 22 enter the spinning shaft 6 and can be wound up behind the take-off device 22 on the winding device 23.
2 and 3 each show the cross section through a blowing chamber 3 according to the invention, a dense filament bundle 2 spun from a rectangular nozzle being indicated in the embodiment according to FIG. 2, and a filament bundle 2 originating from a round nozzle being indicated in FIG. 3. Within its lateral outer walls 8, which run parallel to the blowing direction, the blow chamber 3 each has a boundary wall 7, which is at a distance from the respective outer wall 8 and runs parallel to the same and is provided with air passage openings 16 and which, together with the associated outer wall 8, forms a suction chamber 9.
While the suction chambers 9 of the blowing chamber 3 of FIG. 2 each have their own suction, indicated by suction openings 10 pointing laterally outwards, the suction connections 10 of the suction chambers 9 of FIG. 3 are - as can be seen in FIG. 1 - Via an annular space 13 surrounding the spinning shaft 6 with a suction chamber 14 to be explained in more detail below.
The boundary walls 7 delimiting the suction chamber 9 towards the blowing chamber 3 can, in the simplest case - as indicated in FIGS. 2 and 3 - be made of perforated plates or - as shown in FIG. 1 - of closely meshed wire grids.
However, as shown in FIG. 4, it is preferred to use boundary walls 7 made of lamellar baffles 18, through which, for example, they extend over the height of the blowing chamber 3, preferably at least over a short initial length, parallel to the boundary wall 7, by double-edged ones the surface of the boundary wall-forming lamellar baffles 18, parallel tongues 19 and air passage openings 16 are formed.
Instead of the lamellar baffles 18 with tongues 19, for example, boundary walls 7 can also be provided, in which the above-described air passage openings 16 reaching above the chamber height are essentially uniformly distributed over the entire surface of the boundary wall 7 and molded into this in a scale-like, trough-shaped shape Suction direction recesses having recesses 20 are replaced. Their trough bottoms 21 preferably run parallel to the boundary wall 7, are flat and represent the boundary of the air passage openings 16 to the suction chamber 9.
It has been shown that by applying a negative pressure to the suction chambers 9, particularly in the case of dense filament bundles 2 spun from a rectangular nozzle, which fill the blowing chamber 3 up to near the wall, also in the regions close to the wall, a flow velocity essentially equalized in the central region and so that a corresponding cooling effect can be achieved.
As is known, the further cooling of the filaments, which is essentially caused by the drag flow generated by the filament bundle 2, is of importance for the uniformity of the thread properties, at least in the section 11 of the spinning shaft 6 adjoining the blowing chamber 3. Therefore, as already indicated above, according to the invention the spinning shaft 6 is also perforated in its upper shaft section 11 adjoining the blowing chamber 3. It is surrounded by an outer jacket 12, which forms an annular space 13 with the shaft section 11 of the spinning shaft 6, which in turn opens into a suction chamber 14 with an exhaust air connection 15. The shaft section 11 of the spinning shaft 6 is perforated, preferably in a manner similar to the boundary walls 7 of the blowing chamber 3.
As with the blowing chamber 3, a speed distribution that is essentially uniform over the shaft cross section can also be achieved in the spinning shaft 6 or the shaft section 11 by suctioning off the boundary layer near the wall, standing or moving at a low speed.
List of reference symbols
1 spinning head, spinneret
2 bundles of filaments
3 blowing chamber
4 prechamber
5 air supply
6 spinning shaft
7 boundary wall
8 outer wall
9 suction chamber
10 suction connection
11 shaft section
12 outer jacket
13 annulus
14 suction chamber
15 Exhaust air connection
16 air vents
17 partition
18 lamellar baffle
19 tongue
20 trough-shaped recess
21 trough bottom
22 trigger device
23 take-up device