CS251771B2 - Device for two-sided continuous spinning of synthetical polymers - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro dvoustranné kontinuální zvlákňováni syntetických polymerních vláken, zahrnujícího šnek pro tavení polymeru dodávaného ve formě drtě, dvoustranný zvlákňovaeí blok opatřený zvlákňovacími tryskami umístěnými v trubkách, s dávkovacími čerpadly a rozvody pro dávkování roztaveného polymeru pro přívod k různým zvlákňovactm tryskám, přččemž polymer je udržován zahřátý uvnútř bloku ohřátého prohřívacím olejem, dvě ofukovaeí ša^l^tiy, po jedné na každou stranu, pro chlazení roztavených polymemích vláken od zvlákňovacích trysek upraveným vzduchem od centrálního vzduchového klimatizačního zařízení, a dvoustranný taanjjcí systém pro tavnjjtí ochlazených polymerních vláken na cívky.

Zařízení obvyklého typu pro zvlákňováni taveniny, používané pro k^r^^tLn^^l.ní zvlákňování polyamidových a polyesterových polymerů, je tvořeno v podstatě šnekem, který taví polymer dodávaný ve formě drtě, zvlákňovacím blokem obsahn u ícím zvl^^ovaci trysky, do kterého se zavádí roztavený polymer a dopravuje se dávkovacími zubovými čerpadly a rozvody k různým zvlákňovacím tryskám v přesných mnnžsSvícr, přčeemž polymer je zahříván uvr^ntí bloku ohřátým prohřívacím oleeem, ofukovaeí šachtou, kde se chladí vytvořená polymerní vl^ákna od zvlákňovacích trysek upraveným vzduchem od centráltíro vzduchového klimatizačního zařízení, veetikálním vzduchovodem, kterým je vedeno ochlazené vlákno až k cívkám a ustaluje se vzduchem během sestupu vláken za vytváření napětí nezbytného pro vinutí vláken na cívky a navíjecím systmrnem zahrnujícím zmíněné jednotky pro navnjjtí vláken na cívky.

Zvlákňovací zařízení, ať již typu s obvyklou zvlákňovací rychlossí meei 1 000 a 1 500 m/min, nebo typu s vysokou rychlostí meei 3 000 a 5 000 m/min pro výrobu předco-ientovaných vláken, maj značné nevýhody a jsou konstrukčně složitá.

Běžně ě^oujitelnt zvlákňovací bloky, již jednostranné se zvlákňovacími tryskami umístěnými v řadě na jedné straně, nebo oboustranné, obsah^ící dvojnásobný počet zvlákňovacích trysek uspořádaných na obou stranách, maj pro^ívací olej a topný systém, jenž se nachází vně nebo uvinti bloku.

V prvém, zastaralejším případě, -je výhodou zpracování pouze mlhou z prchřívac^o oleje, Čímž se uddžžuí všechny zvlákňovací trysky na v podstatě stejné konstantní teplotě. Systém však musí mít externí kotel spolu s přívodním a odváděcím potrubím, vytápěný bud elektricky, anebo prohřívacím olejem. Tento systém je proto velmi složitý a nákladný a tudíž neekonomický.

Zmíněné nevýhody jsou prakticky řešeny moddeněěším vnitřně vytápěným systémem, který používá elektrických odporových topidel k zahřívání ěrdrřínřiírd oleje obsaženého ve zvlákňovacím bloku, který má tedy funkci kotle, avšak tento druhý systém není konstrukčně výhodný, protože představuje v podstatě systém hybridní: určité s^i^c^á^sfí., jako nappíklad zvlákňovací trysky, jsou zahřívány v lázni z tekutého ě^rdrřínaiírd oleje, zatímco júné souččsti, jako nappíklad rozvody polyméru, jsou zahřívány mlhou ěrdhřínaiírd oleje.

Se zřeteeem k tomu, že tepelná vodivost tekutiny je menší než mlhy, zvlákňovací:í trysky, nachrzející se nejdále od odporových topidel, vykaz^í nižší teplotu než trysky tejbrižší, a tento teplotní rozdíl mmzi znlákňdnřcíii tryskami, který může být i něěooik stupňů, má noppíznivý vliv na fyzikátněirheiickt vlastnosti vyráběných vl^áken a tím i na jakost produktu.

Jiné nevýhody působí očkovací šachty používané u běžných zvlákňovacích zařízení.

V ofukovaeí šachtě se vzduch pro ochlazení polymerního vlákna přivádí určitou rychlostí přívodní trubkou, a aby se zab^ánlo jeho hromaděni v horní čáss.i šachty, vedoucímu k víření a k přppadnému značnému narušování rΌvndIηitrndti chlazeného vlákna, jsou používány různé prostředky, jako například plechové dě^cí přepážky nebo zúžené desky v předšachtě, jež donuucuí proudy vzduchu k rozptýlení po celé výšce kom^iry a tím k vytvoření různých pásem s předem stanovenými dávkami upravovacího vzduchu.

Avšak takováto šachta, pro užívaný typ konstrukce, nejenže nezajišťuje vylučování veškerých problémů se vzduchovým vírem nebo konstantní průchod vzduchu ke zmíněným různým pásmům komc^r;y, nýbrž neumožňuje ani seřizování rychlostního profilu na nejvhodnější hodnotu.

Jediné možné seřizování je prováděno seřizováním vcentlu, který spojuje zmíněnou před“ šachtu očkovací šachty s pří vodní trubkou a mění pouze огп^^1 vzduchu očku jícího vlákna. Tato nemc^nnst seřizování rychlostního pro^lu, s tím ěemožnost dosažení vhodného a účinného chlazení vláken, nejenže neumožňuje získávat produkty vysoké kvvaity, nýbrž je nezbytným používat vertikálního vzduchovodu pro vl^ákna, což zvětšuje chladicí pásmo, s následným konstrukčními a ekonomickými kommpikacemi.

K tomu nutno ještě připočíst skutečnost, že různé přístroje ve známých zařízeních jsou / uspořádány v kaskádě nad sebou a každý z nich vyžaduje obsluhovací plošinu, podlahu z betonu nebo konstrukční ocele, nadto je zařízení značně vysoké, 9 až 15 m, je objemné, nákladné a nesnadno instalovat-elné.

V nedávných letech byla vyvinuta kom^^kto! dvoustranná zvlákňovací zařízení o výšce 7 až 10 m. Avšak tento typ řeší pouze problém rozmístění zařízení, protože dvoustrannost je stále ještě získávána sestavenm^ jednooiivých přístrojů se shora zmíněnými nevýhodami a omozeeěmi.

Problém však nebyl řešen se zřete^m na proces, což se projevuje na kvartě produktu ve srovnání s kvaKtou dosaženou na obvyklých zařízeních pouužvvaících běžných konstrukcí a uspořádání. Kžmolkkní zařízení tedy stále ještě znamená Uruhožvukitěí zařízení pro malé kappaíty, jež je mmioúčelové a vhodné pouze pro málo náročnou a méně kvační výrobu.

Až dosud známá obvyklá a k.oim>pakní zařízení vyžaduuí nejenom upravený vzduch pro chlazení vláken, nýbrž také ještě další systém úpravy vzduchu v úseku navíjení cívek, kde tvoření cívek je nesnadné, ba dokonce i nemožné mimo rámec určité, správně stanovené teploty a vlhkostních podmínek. To znamená značné přídavné náklady ke konstrukčním komoPikkcío.

Daaší kommlikace vznňkají tm, že zmíněné teplotní a vlhkostní podmínky, nezbytné pro navření cíve^k, ^představuuí ¹⁷ až 22 °C a relativní včkost ⁶⁰ což jisč nejsou nevhodivší podmínky pro obsluhuuící personál.

Úkolem vynálezu je ždulrantt shora zmíněné nevýhody vyvinutím zařízení pro dvoustranné kontinuální zvlákňování syntetických polymerů, které je modulové a kom^akní, má snadnou montáž a ekonomickou instalaci, vyžaduje jenom málo prostoru a času; veškeré zvlákňovací trysky jsou vyhřívány ekonomicky jednotným a konstantním způsobem párou, čímž jsou získávány příze s rovnoměrnými fyzikálními a chemickými ulkltěžltíi a tudíž nejvyšší kvvaity; zařízení je prosté obvyklých vertikálních uzducUouodů a nevyžaduje úpravy vzduchu v okolním prostředí, kde se vlákno na^íí na cívky; pracovní podmínky jsou vhodné pro obs^hnuící pracovníky; zařízení má účinné proudění upraveného chladicího vzduchu v uzavřeném okruhu libovolně seňid čel né.

Předmětem vynálezu je tedy zařízení pro dvoustranné kontinuální zvlákňování syntetických polymerů, zakhnějíií šnek pro tavení polymeru dodávaného ve formě drtě, dvoustranný zvlákňovací blok opatřený zvlákňovacími tryskami umístěnými v trubkách, s dávkovacími čerpadly a rozvody pro dávkování roztaveného polymeru pro přívod k různým zvllkňovkcm tryskám, p^eemž polymer je udržován zahřátý uvrntř bloku ohřátým ^ohřívacím žlnneo, dvě ofukovací šachty, po jedné pro každou zvlákňovací stranu, pro chlazení vyrobených polymerních vl^áken od zvláknovacích trysek upraveným vzduchem od centrálního vzduchového klimatického .zařízení, a dvoustranný ěaαUjncí systém pro naavjení ochlazených . polymerních vláken do cívek, vyznačují se tím, že trubky 6 ¹ , 7 ¹ obes^uící pří^ušné zvl^^ovací jednotky 11 ¹ , 12 ¹ obou stran dvoustranného zvl^ákňovacího bloku ji, jsou spolu spojeny podloženou jímkou 9.» obesa^í^ prohřívcí olej s elektrickými odporovými topidly 10, p^eemž meei dvěma očkovacími šachta mi 24 , 25 je upravena vysokotlaká komora 26 připojená k ce^ttrálnmu vzduchovému klimatizačnímu zařízení a v přmrném spojení s ofukovacími šachtami 24 , 25 prostřednictvím vzduchových rozvodných panelů 28, jez jsou ve své čásSi stýkající se s vysokotlakou komorou 26 opatřeny polohově seřiditelnými tlumiči 29, mezi oběma stranami dvoustranného navíjecího systému 31 je upravena druhá šachta 32 pro upravená ofukovací vzduch a je rovněž připojena ke zmíněnému centrálnímu vzduchovému klimatzzačnímu zařízení uzavřeného vzduchového okruhu, přieemž zařízení má prostředky pro uspořádání jednoolivých dílů ve svislé kaskádě.

Prostředky pro nesení zmíněných přístrojů ve svislé kaskádě sestáváaí ze samonosné modulové kovové rámové konstrukce opatřené v různých rovinách žebrovanými plechovými maaipulainími ploši^r^zm. pro obsluhu a údržbu zmíněných přístrojů.

Nové zařízení pro dvoustranné kontinuální zvlákňování syntetických polymerů, je modulové od jednoho do šeesi bloků, je kommpakní a obejde se bez vertikálního vzduchovodu pro vlákna a úpravy vzduchu v okolním prostředí, má velkou kapaačtu, snadnou a rychlou instalaci a velte, nízké náklady, a navíc ještě upooňuje, že veškerá vlákna jsou podrobována stenným optimálním podmínkám zahrávání a poté chlazení, iímž jsou získávána vl^ákna náročného typu a nelepší kvalty.

Ve vysokotlaké komoře převádí upravený vzduch, přicházzžící z centrálního vzduchového klimatizačního zařízení, svooi kinetickou ennegii na ennerii faekovou.

Tlumiče umožňňjí plynulé seřizování štěrbiny až do jejího úplného uzavření, iímž je zajištěto jemné nastavování průchodu vzduchu.

Jelikož proud vzduchu není přiváděn přímo do ofukovací šachty, nýbrž prochází taakovou šachtou, jsou vyloučeny veškeré problémy se vzduchovými víry a navíc ještě není již zapotřebí obvyklých vertikálních vzduchovodů, protože rychlostní prooil vzduchu a jeho průchod mohou být nyní seřizovány na nejvhodnnjší hodnotu po celé výšce ofukovacích šachet.

Komppetním uzavřením dolních částí ofukovací šachty může poslední část šachty zastávat funkci vertikálního vzduchovodu.

Zaaízení je neseno samonosnou modulovou kovovou rámovou ' konntrukcíl, takže se dá obeeít bez veškerých podlah z betonu nebo z ocele.

Ppouití žebrované plechové konstrukce místo betonové plochy znamená, že upravený . ofukovací vzduch z centrálního vzduchového klimatizačního zařízení může být také používán pro klimatizaci úseku pro navíjení cívek tím, že je zmíněný vzduch nucen po přechodu přes cívky při jejich tvoření a po ochlazení elektronických panelů, jež ovládaží n^\^v:je^:í ústrojí, vstupovat do přiíínací šachty pro upravený vzduch v prostoru mmez oběma stranami dvoustranného navíjecího úseku a potom k návratu do centrálního vzduchového klipαtZzαčtího zařízení, čímž se uzavírá vzduchový okruh.

Tím je odstraněna potřeba druhého vzduchového klimatizačního zařízení a je klipαtZoovátž pouze přesně nezbytné pásmo, čímž je získáno přljé^m^í^ ěš^ pracovní prostředí vedle značných investičních úspor.

Kromě toho mmávilový charakter veškerých přístrojů zařízení umožňuje montáž až šeesi bloků pouhou volbou přiměřené kapaačty šneku.

Vynález bude nyní podrobně popsán podle p^požených výkresů, jež iobeazují jeho výhodné provedení a nijak vynález teomptzjí. Jsou možné technické a konstrukční obměny bez vybočení z rámce vynálezu.

Obr. 1 je schematický pohled zpředu na dvoustranné kontinuální zvlákňovací zařízení pro synnetická vlákna podle vynálezu, obr. 2 pohled ze strany na zařízení z obr. 1, obr. 3 čelní řez dvoustranným zvlákňovacím blokem zařízení z obr. 1 ve zvětšeném měřítku, a obr. 4 čelní řez očkovacími šachtami a tlakovou šachtou zařízení z obr. 1 ve zvětšeném měřítku.

Na obr. 1 je znázorněn násypkový podavač 1. šneku 2, jehož účelem je roztavovat polymerní maatrrál dodávaný ve formě drtě podávači trubkou 2 a dopravovat roztavený polymer do dvoustranného zvlákňovacího bloku .4 přívodní trubkou 5.

Dvoustranný zvlákňovací blok £ je tvořen v podstatě dvěma protilehle seřízenými souprav^ami ^trube^k 6^1, Z^1, z nichž je na obr. ³ viriteká pouze jedna trubka na soupravu. zatímco ostatní jsou skryty, podél dvou zvlákňovacích stran vyznačených směrovými šipkami A, B, p^řčee^{mž s}oupr^avy čutek. 6^ ^{, 7}* jsou spolu s^pojeny uzavřenou konnsTuJkcí _8, je^ž vytváří dole jímku . naplněnou prohřívacím olejem, který je zahříván s pomocí elektrických odporových topidel 10 ponořených do zmíněného oleje.

Každá t-ruk^a 6^ ^{, 7}* má uvnitř svvji vlastni zvl^ňovací jednotku 1 l^p 12^p tvořenu filteem 23, a vlastní zvlákňovací trysku 21, k níž je roztavený polymer dopravován od přívodní trut>^ky _5 v dekovaném mnnžžtví rozvo^dy I^5, 16 a d^áv^kovanými zubovými ^čer^padl^y 17¹, 18^p Dávkovaaí zubov^{á č}er^padla I^{7 , 18} jsou pomněna ^převotovou motorovou jednotkou 2Ί ^přes hřídel 19^1, 20¹.

Celá uzavřená konstrukce _8 je izolována externě m.i^(^i:<^].n;í vlanou, jež vyplňuje meeiprostor 22 meei uzavřenou konstrukcí δ. a dvoustranným zvlákňovacím blokem .4.

Polymer ni vlákna 23 od vlastních ^lá^ovac^h trysek 14 dvoustranného zvlákňovacího bloku 4. sestupují ze zvlákňovacích ploch označených srnmrovými šipkami A, B a ochlazují se uvvntř obou očkovacích šachet .24, 25, umístěných jednotlivě na každé straně. Meei očkovacími šachtami 24, ‘ 25 je upravena vysokotlaká komora 26, připojení k výtaanéému potrubí 27, viz obr. 1, neznázor^něného centrálního vzduchového klimatizačního zařízení.

Vysoooolaká komora 26 je také v přímé komuuikaci s očkovacími šachtami 24, 25 prostřednictvím vzduchovým rozvaděčů .28, jež jsou upraveny na téže straně jako vysokotlaká komora 26 s tlumiči 29, jejíchž poloha může být seřizována od dokonalého uzavření po dokonalé otevření.

Nakonec jsou ochlazená polymerní vlákna 23* z očkovacích šachet .24, 25 navíjena na cívky 30 dvoustranného navíjecího systému .31, meei jehož oběma stranami je uspořádána druhá komora 32 pro upravený dmychaný vzduch, jež je připojena o sacímu nebo o odváděcímu potrubí 33 centrálního vzduchového klimatizačního zařízení tak, aby byl vzduchový okruh uzavřen.

šnek 2, dvoustranný zvlákňovací blok .4, očkovací šachty .24, .25, dvoustranný navíjecí systém 31 jsou neseny samonosnou modulovou kovovou rámovou konstrukcí 24, opatřenou v různých rovinách žebrovými plechovými mmtliuultčnímu plo^šnamÍ 35 snadno přístupnými pomocí žebříků 36, 37 pro obsluhu a údržba všech zmíněných prvků zařízení.

Claims (2)

1. P R E D M É T VY N Á L E Z U

   1. Zařízení pro dvoustranné kontinuální zvlákňování syntetických polymerů, zahrnující šnek pro tavení polymeru dodávaného ve formě drtě, dvoustranný zvlákňovací blok opatřený zvlákňovacími tryskami umístěnými v trubkách, s dávkovacimi čerpadly a rozvody pro dávkování roztaveného polymeru pro přívod k různým zvlákňovacím tryskám, přieemž polymer je udržován zahřátý uvnůtř bloku ohřátým prohřívacím olejem, dvě ofukovací šachty, po jedné pro každou zvlákňovací stranu, pro chlazení vyrobených polymemích vláken od zvlákňovacích trysek upraveným vzduchem od vzduchového klimatického zařízení, a dvoustranný naaljecí systém pro navíjení ochlazených polymerních vláken do cívek, vyzntřijící se tím, že trubky (() 7¹) obssřrjící přísuušné zvlákňovací jednotky (11¹, 12¹) obou stran dvoustranného zvlákňovacího bloku (4, jsou spolu spojeny podloženou jímkou (9) ofossahulcí prohřívací olej s elektrickými odporovými topidly (10), přičemž mezi dvěma očkovacími šachtami (24, 25) je upravena vysokotlaká komora (26), připojená k centrálnímu vzduchovému kl.m^atLza^í^nm^u zařízení a v přímém spojení s ofukovacími šachtami (24, 25) ' prostřednictvím vzduchových rozvodných panelů (28), jež jsou ve své části stýka^cí se s vysokotlakou kom^irou (26) opatřeny polohově seřidi-tennými tlumič (29) , meč oběma stranami, dvoustranného navíjecího systému (31) je upravena druhá šachta (32) pro upravený očkovací vzduch a je rovněž připojena ke zmíněnému centrálnímu vzduchovému kl-miatiza^í^nm^u zařízení uzavřeného vzduchového okruhu, přičemž zařízení má prostředky pro uspořádání jednotlivých dílů ve svislé kaskádě.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyzn^čilcí se tím, že prostředky pro uspořádání dílů ve svislé kaskádě jsou ze samonosné modulové kovové rámové konstrukce (34) opatřené v různých rovinách žebrovanými plechovými íařtpul·ainími plošinami (35).