DE10031106A1 - Schmelzspinnverfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen - Google Patents

Abstract

Beim Schmelzspinnen tritt die Schmelze aus der Düsenplatte (2) aus, und die entstehenden Filamente (14) werden nach unten abgezogen. Sie sind im Abstand von einem Spinnrohr (4) umgeben, das sich mindestens bis zum Erstarrungspunkt der Filamente erstreckt. Gleichsinnig mit den Filamenten wird ein Kühlmediumstrom, vorzugsweise aus Luft, durch das Spinnrohr (4) hindurchgeführt, wobei die Fließgeschwindigkeit der Luft mindestens so hoch ist wie die Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen. Bei dieser Betriebsweise übt die umgebende Luft keine störenden Reibungskräfte auf die Filamente aus; die Qualität des entstehenden Fadens wird höher. Durch betriebliche Einflüsse wie beispielsweise Verschmutzung kann sich der einmal gewählte Luftdurchsatz verändern, und die störenden Reibungseinflüsse der Luft treten wieder auf. Es ist also erforderlich, die durch das Spinnrohr strömende Luftmenge wieder an die geänderten Betriebsbedingungen anzupassen. Als Einflußgröße für die Regelung des Volumenstromes dient die Erwärmung ¶DELTA¶T der durch das Spinnrohr (4) von einer Einlaßtemperatur T¶E¶ zu einer Auslaßtemperatur T¶A¶ strömenden Luft, weil zu einem bestimmten Mengenverhältnis der Luftmenge zu den abzuziehenden Filamenten eine bestimmte Erwärmung des Luftstromes durch die Filamente gehört.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmelzspinnverfahren, bei dem eine Vielzahl extru­ dierter Filamente bis mindestens zu ihrem Erstarrungspunkt längs einer Kühlstrecke allseitig von einem Kühlmediumstrom umhüllt sind, der in Laufrich­ tung der Filamente strömt und dabei auf eine Fließgeschwindigkeit beschleunigt wird, die zumindest so hoch ist wie die Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflä­ chen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen mit einer Dü­ senplatte, aus deren Düsen die Schmelze ausgepreßt wird, mit einem Spinnrohr, das die gebildeten Filamente mit Abstand umgibt und in Laufrichtung der Fila­ mente mindestens bis zu deren Erstarrungspunkt reicht, mit einer Einrichtung zum Hindurchleiten von Umgebungsluft durch das Spinnrohr, derart, daß ein die Fila­ mente allseitig umhüllender Luftstrom in Laufrichtung der Filamente strömt und dabei auf eine Fließgeschwindigkeit beschleunigt wird, die zumindest so hoch ist wie die Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen.

Ein derartiges Schmelzspinnverfahren und eine derartige Vorrichtung zum Schmelzspinnen sind aus der EP 0 682 720 B1 bekannt. Der bekannte Vorschlag beruht auf der Erkenntnis, daß die Belastung des Fadens, der sogenannte Fila­ mentstreß, beim Abziehen der Filamente bis zur Erstarrung des Fadens haupt­ sächlich auf der Reibung zwischen den Filamenten und der angrenzenden Luft­ schicht beruht. Daher werden nach dem bekannten Vorschlag die Filamente bis zu ihrem Erstarrungspunkt allseitig von einem Luftstrom umhüllt, der in Laufrich­ tung der Filamente mit einer Geschwindigkeit strömt, die etwa so hoch ist wie die Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen. Auf diese Weise bleiben die Rei­ bungskräfte zwischen den Filamenten und der angrenzenden Luftschicht unterhalb einer Grenze, wo sie die Fadeneigenschaften wesentlich beeinflussen können. Nach dem bekannten Vorschlag begleitet der Luftstrom den Faden bis zu einem Punkt in der Spinnlinie, wo die Fadeneigenschaften im wesentlichen durch die genannten Reibungskräfte nicht mehr beeinflußt werden können, d. h. bis zu einem Punkt in der Nähe einer Stelle, wo das Polymermaterial erstarrt ist. Die Ge­ schwindigkeit des Luftstroms muß also auf einem Wert gehalten werden, bei dem die unerwünschten Reibungskräfte nicht entstehen. Der angestrebte Erfolg kommt aber nur dann zustande, wenn die Luftgeschwindigkeit auch tatsächlich weitge­ hend mit der Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen übereinstimmt. Der Luftstrom muß somit in der Produktion an mittel- bis langfristige Veränderungen in der Anlage, beispielsweise durch Verunreinigungen durch Mono- und Oligo­ mere angepaßt werden.

Bei einer Verunreinigung der Luftdurchlässe ändert sich der Strömungswiderstand und damit bei unveränderter Gebläseeinstellung auch die Größe der Strömungsge­ schwindigkeit. Ein manuelles Nachführen des Luftdurchsatzes wäre nicht praxis­ gerecht. Volumenströme werden üblicherweise über die Druckdifferenz an einer Blende gemessen und können damit nachgestellt werden. Die hierzu erforderli­ chen Druckaufnehmer sind aber verschmutzungsempfindlich und in der geforder­ ten Genauigkeitsklasse sehr teuer. Zudem ist ihr Betriebsbereich sehr klein, so daß bei dem breiten geforderten Bereich der Luftdurchsätze mehrere Systeme von Blenden- und Druckaufnehmern benötigt werden. Zudem ist die Druckmessung auch von der Temperatur abhängig.

Das Ziel der Erfindung besteht daher darin, ein Schmelzspinnverfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8 zu schaffen, nach denen mit einfachen und verhältnismäßig kostengünstigen Mit­ teln zuverlässig erreicht wird, daß die Fließgeschwindigkeit des die Filamente umhüllenden Kühlmediumstroms auch bei sich ändernden Betriebsbedingungen stets etwa mit der Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen übereinstimmt oder stets einen die Reibung an den Filamenten beeinflussenden Wert einnimmt.

Dieses Ziel wird bei dem gattungsgemäßen Schmelzspinnverfahren dadurch er­ reicht, daß die Fließgeschwindigkeit des umgebenden Kühlmediumstroms nach Maßgabe der Temperaturerhöhung geregelt wird, die das Kühlmedium auf seinem Weg längs der Kühlstrecke erfährt, wobei die Fließgeschwindigkeit verändert wird, wenn ein Normalbereich der Temperaturerhöhung überschritten oder unter­ schritten wird.

Hinsichtlich der gattungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelzspinnen wird das angestrebte Ziel erreicht durch eine Einrichtung zum Steuern der durch das Spinn­ rohr strömenden Luftmenge, einen Temperaturfühler im Bereich des Luftaustritts aus dem Spinnrohr und eine Regeleinrichtung, die mit dem Temperaturfühler und der Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr strömenden Luftmenge ver­ bunden ist, wobei die Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur auf die Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr strömenden Luftmenge zur Änderung der Luftmenge einwirkt.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß der die Filamente umhüllende Kühlmediumstrom auf seinem Weg längs der Filamente durch Wär­ meaustausch mit den Filamenten zuverlässig eine bestimmte Temperaturerhöhung erfährt, die ein Maß für die Fließgeschwindigkeit ist. Indem die erwähnte Tempe­ raturerhöhung über die Zufuhr von mehr oder weniger Kühlmedium - vorzugs­ weise Luft - konstant gehalten wird, ergibt sich zwangsläufig auch das Ergebnis, daß die Fließgeschwindigkeit des die Filamente allseitig umhüllenden Kühlmedi­ umstroms im wesentlichen einen Wert einnimmt.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders zur Herstellung von Fäden geeignet, bei welchen die strangför­ migen Filamente eine verzögerte und möglichst streßfreie Abkühlung erhalten. Durch die Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, die innerhalb der Kühlstrecke an den Filamenten wirkende Spannung im wesentlichen konstant zu halten. Hier­ bei wird die Temperaturerhöhung, die das Kühlmedium vom Eintritt bis zum Austritt aus der Kühlstrecke erhält, mit einem vorgegebenen Normalbereich abge­ glichen. Bei Über- oder Unterschreitung des Normalbereichs der Temperaturerhö­ hung wird eine Veränderung der Fließgeschwindigkeit bewirkt. Somit können Störungen beispielsweise durch verschmutzte Kühlmediensiebe vorteilhaft kom­ pensiert werden.

Da durch die Beeinflussung der Fadenreibung eine sogenannte spannungsindu­ zierte Kristallisation der Filamente verzögert stattfindet, wird der Erstarrungs­ punkt im wesentlichen in einem Bereich innerhalb der Kühlstrecke gehalten. So­ mit wirkt das Kühlmedium einerseits zur Kühlung der Filamente und andererseits zur Beeinflussung der Fadenreibung.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kühleffekt ausgenutzt, um die Spannungsbehandlung der Filamente innerhalb der Kühlstrecke zu regeln. Für den Fall, daß die Temperaturerhöhung den vorgegebe­ nen Normalbereich überschreitet, erfolgt eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit des Kühlmediums. Bei einer Unterschreitung des Normalbereichs wird die Fließ­ geschwindigkeit des Kühlmediums verringert.

Die Änderung der Fließgeschwindigkeit des Kühlmedienstroms wird dabei vor­ teilhaft durch eine Erhöhung oder Verringerung des Volumenstroms des Kühlme­ diums bewirkt. Damit lassen sich unabhängig von den Kühlvorrichtungen Störef­ fekte ausgleichen.

Ein einfaches Verfahren zur Durchführung dieses Vorschlags besteht darin, daß die Temperaturen T_E und T_A der Luft vor oder bei dem Eintritt in das und beim Austritt aus dem Spinnrohr gemessen werden und die Temperaturdifferenz ΔT = T_A - T_E als Bezugsgröße zur Regelung des Volumenstromes der Umgebungsluft dient.

Die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schmelzespinnverfahrens, bei dem als Kühlmedium eine Umgebungsluft und als Kühlstrecke ein Spinnrohr vorgesehen sind, ist besonders geeignet, um eine gleichmäßige Behandlung aller Filamente eines Fadens durchzuführen. Hierbei wird der Volumenstrom der das Spinnrohr durchströmenden Umgebungsluft nach Maßgabe ihrer Temperaturerhöhung ver­ ändert. Es kommt also nur darauf an, mittels einer Drossel oder auf eine sonstige Weise den Volumenstrom der reichlich zur Verfügung stehenden Umgebungsluft in einer solchen Menge durch das Spinnrohr hindurchzuleiten, daß der Normalbe­ reich der Temperaturerhöhung aufrechterhalten bleibt.

Wenn aber festgestellt wird, daß sich die Temperatur der Umgebungsluft auch bei längerem Betreiben des Schmelzspinnverfahrens nicht ändert, so kann es zur weiteren vorteilhaften Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausrei­ chen, daß allein die Temperatur T_A der Luft beim Austritt aus dem Spinnrohr ge­ messen wird und als Bezugsgröße für die Temperaturerhöhung des Luftstromes gegenüber der Umgebungstemperatur herangezogen wird. Man kommt also auf diese Weise mit einer einzigen Meßstelle zur Durchführung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens aus.

Um die Spannungsbehandlung der Filamente durch Beeinflussung der Fadenrei­ bung innerhalb der Kühlstrecke ohne Beschädigung der strangförmigen Filamente durchführen zu können, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei wel­ cher die Filamente vor Eintritt in das Spinnrohr durch einen Luftstrom einer Vor­ kühlluft vorgekühlt werden. Dabei ist die Vorkühlung derart eingestellt, daß keine endgültige Erstarrung der Filamente einsetzt. Die Filamente treten somit mit er­ starrten Randbereichen in das Spinnrohr ein, in dem die Vorkühlluft und eine zu­ sätzliche Luftmenge eingeleitet werden, um die Filamente innerhalb des Spinn­ rohres zu führen. Hierbei wird vorzugsweise ein konstanter Luftstrom der Vor­ kühlluft eingesetzt. Dagegen wird der in dem Spinnrohr geführte Luftstrom in seiner Menge derart geregelt, daß eine im wesentlichen vorgegebene Fließge­ schwindigkeit eingehalten wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich vorteilhaft derart weiterbilden, daß ein weiterer Temperaturfühler zur Messung einer Temperatur T_E vorgesehen ist, der vor oder in dem Bereich des Lufteintritts des Spinnrohres angeordnet und mit der Regeleinrichtung verbunden ist. Hierbei wird die Regeleinrichtung eine Diffe­ renz aus den beiden gemessenen Temperaturen bilden und bei Abweichung von einem Sollwertbereich der Differenz auf die Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr strömenden Luftmenge in dem Sinn einwirken, daß diese Luftmen­ ge bei einem Überschreiten des Sollwertbereichs erhöht wird, bei einem Unter­ schreiten des Sollwertbereichs aber verringert wird. Damit ist eine sehr präzise Einstellung der Fließgeschwindigkeit innerhalb des Spinnrohres möglich. Damit läßt sich ein Kühlmedium verwenden, daß vor Eintritt in das Spinnrohr Tempera­ turschwankungen unterliegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für Spinnrohre geeignet, die beispielsweise einen gleichbleibenden zylindrischen Querschnitt haben können. Besonders vor­ teilhaft arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch, wenn gemäß einer Weiterbildung das Spinnrohr nach Art einer Strahlpumpe ausgebildet ist und in Strömungsrichtung nacheinander einen Trichter, einen zylindrischen Teil und ei­ nen Diffusor umfaßt, wobei weiterhin der Trichter über einen perforierten Lufteintrittsmantel mit dem die Düsenplatte umfassenden Heizkasten verbunden ist und die Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr strömenden Luft­ menge aus einem Gebläse mit veränderlicher Luftleistung besteht.

Die Erfindung ist dabei vorteilhaft bei einem Saugluftstrom zu verwirklichen, indem nach einer Weiterbildung an das Spinnrohr austrittsseitig ein perforierter Zylindermantel anschließt, durch den die Filamente hindurchlaufen und der von einem Sammelring umgeben ist, der seinerseits durch einen Absaugkanal mit ei­ nem regelbaren Sauggebläse verbunden ist.

Der Luftstrom kann aber auch unter Druck durch das Spinnrohr hindurch geför­ dert werden, indem nach einer Weiterbildung der perforierte Lufteintrittsmantel außen von einem ringförmigen Luftverteilgehäuse umgeben ist, das über einen Förderkanal an die Druckseite eines regelbaren Gebläses angeschlossen ist, wobei das Gebläse Umgebungsluft durch die Perforationen des Lufteintrittsmantels hin­ durch in das Spinnrohr fördert.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist an dem Trichter oder unmittelbar vor dem Trichter eine Luftzuführung ausgebildet, die zur Einleitung einer zusätzlichen Luftmenge in das Spinnrohr mit dem Gebläse zum Steuern der durch das Spinnrohr strömenden Luftmenge verbunden ist. Damit läßt sich die Luftmenge innerhalb des Spinnrohres im wesentlichen unabhängig von einer Vorkühlung der Filamente innerhalb des perforierten Lufteintrittsmantels ausführen.

Für die Anordnung des ersten und des zweiten Temperaturfühlers gibt es ver­ schiedene Möglichkeiten, die je nachdem unterschiedlich sein können, ob mit einem Sauggebläse oder einem Druckgebläse gearbeitet wird. Für die Arbeitswei­ se mit einem Sauggebläse ist die Anordnung des ersten Temperaturfühlers an den folgenden Stellen möglich: in der Umgebung und außerhalb des perforierten Lufteintrittsmantels, innerhalb des perforierten Lufteintrittsmantels, an der Wan­ dung innerhalb des Trichters oder innerhalb des zylindrischen Teils; für den zweiten Temperaturfühler sind in diesem Fall die folgenden Einbaustellen mög­ lich: an der Wandung innerhalb des Diffusors, innerhalb des Ringraums zwischen dem Sammelring und dem perforierten Zylindermantel oder an der Wandung in­ nerhalb des Absaugkanals.

Bei der Arbeitsweise mit dem unter Druck gefördertem Luftstrom kommen fol­ gende Einbaustellen für den ersten Temperaturfühler in Frage: in der Umgebung und außerhalb des Ansaugstutzens des regelbaren Gebläses, innerhalb des Förder­ kanals, innerhalb des Ringraums zwischen dem Luftverteilgehäuse und dem Lufteintrittsmantel, innerhalb des perforierten Lufteintrittsmantels, an der Wan­ dung innerhalb des Trichters oder innerhalb des zylindrischen Teils; die Anord­ nung des zweiten Temperaturfühlers ist in diesem Fall an der Wandung innerhalb des Diffusors oder im freien Austrittsquerschnitt des Diffusors möglich.

Je nach Betriebsweise kann die Kombination einer bestimmten Einbaustelle des ersten Temperaturfühlers mit einer bestimmten Einbaustelle des zweiten Tempe­ raturfühlers zu besonders guten Ergebnissen führen.

Die Erfindung wird anschließend in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der ein Sauggebläse den Luftstrom durch das Spinnrohr fördert,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der das Spinnrohr unter Druck mit der Umgebungsluft beaufschlagt wird und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der eine zusätzliche Einlei­ tung der Umgebungsluft in das Spinnrohr erfolgt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zum Schmelzspinnen umschließt ein Heizkasten 1 eine Düsenplatte 2. An den Heizkasten 1 schließt nach unten ein perforierter Lufteintrittsmantel 3 an, der in das Spinnrohr 4 übergeht. Das Spinn­ rohr besteht aus dem Trichter 5, dem zylindrischen Teil 6 und dem Diffusor 7. Am Ende des Diffusors ist der Sammelring 8 angebracht, der innen einen perfo­ rierten Zylindermantel 9 enthält. Der Sammelring 8 ist über den Absaugkanal 10 mit dem regelbaren Sauggebläse 11 verbunden. Das Sauggebläse 11 fördert Um­ gebungsluft durch den perforierten Lufteintrittsmantel 3 hindurch in das Spinn­ rohr 4. Die Eintrittstemperatur T_E der Umgebungsluft wird durch den ersten Tem­ peraturfühler 12 gemessen. Der zweite Temperaturfühler 13 erfaßt die Temperatur T_A der aus dem Sammelring 8 durch den Absaugkanal 10 strömenden Luft. Die von den Temperaturfühlern festgestellten Werte werden in der Regeleinrichtung 15 verarbeitet, derart, daß die Regeleinrichtung 15 schließlich einen Steuerbefehl an das regelbare Sauggebläse 11 gibt, wodurch der Luftstrom im Spinnrohr 4 ver­ größert oder verkleinert werden kann.

Aus den Düsen der Düsenplatte 2 wird die Schmelze ausgepreßt; die daraus ent­ stehenden Filamente 14 werden nach unten abgezogen und zu einem Faden verei­ nigt. Gleichsinnig mit den Filamenten strömt auch der von dem regelbaren Saug­ gebläse 11 erzeugte Luftstrom, der die Filamente allseitig umhüllt. Der Luftstrom wird innerhalb des Spinnrohres 4 auf eine bestimmte Fließgeschwindigkeit be­ schleunigt, um die Fadenreibung an den Filamenten zu beeinflussen. Die Fließge­ schwindigkeit des Luftstromes ist zumindest so hoch wie die Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen. Auf diese Weise bewegen sich die Filamente zusammen mit der sie umgebenden Luft, und die Filamentoberflächen stehen nicht unter dem Einfluß einer gegen die Fadenlaufrichtung an den Filamenten wirkenden Rei­ bungskraft, die zu einer Belastung des Fadens und damit zu einer Verschlechte­ rung seiner Eigenschaften führen würde. Im Betrieb kommt es darauf an, auch bei sich verändernden Betriebsverhältnissen die Geschwindigkeit von Filamentober­ flächen einerseits und umgebendem Luftstrom andererseits im Verhältnis auf­ rechtzuerhalten. Eine Veränderung der Betriebsverhältnisse kann z. B. durch Ver­ unreinigung der Luftdurchlässe erfolgen, wobei sich der Strömungswiderstand und damit bei gleicher Gebläseeinstellung auch der Volumenstrom der durch das Spinnrohr strömenden Umgebungsluft ändert. Da die nach unten abziehenden Filamente den umhüllenden Luftstrom erwärmen, muß sich eine Änderung der Luftmenge auf deren Erwärmung auswirken. Wenn die Temperaturerhöhung ΔT = T_A - T_E für die gewünschte Luftgeschwindigkeit bekannt ist, muß eine Änderung dieser Temperaturdifferenz in einer Änderung des Volumenstromes der durch das Spinnrohr 4 strömenden Luft begründet sein. Die Regeleinrichtung 15 verstellt daher das Sauggebläse 11 und verändert den Volumenstrom, bis die Tempera­ turerhöhung ΔT wieder im Normalbereich liegt. Dabei muß bei einer Überschrei­ tung der normalen Temperaturerhöhung der Luftstrom erhöht, bei einer Unter­ schreitung aber verringert werden.

Wenn die Verhältnisse im Bereich der Luftzufuhr gut bekannt sind und sich die Temperatur der Umgebungsluft dort auch bei längerem Betrieb nicht sehr stark ändert, kann sogar auf den ersten Temperaturfühler 12 verzichtet werden, indem für die Lufteintrittstemperatur T_E ein bestimmter Erfahrungswert angenommen wird.

Die Messung der Luftaustrittstemperatur T_A mittels des zweiten Temperaturfüh­ lers 13 kann auch eine Rohrverstopfung bei Fadenbruch im Rohr anzeigen, und die Temperaturdifferenz kann ferner dazu dienen, gewünschte Garneigenschaften anzuzeigen wie z. B. Dehnung bei Titer, Abzugsgeschwindigkeit und Spinntempe­ ratur.

Die Fig. 2 zeigt eine mit derjenigen nach Fig. 1 grundsätzlich übereinstimmende Vorrichtung, weshalb übereinstimmende Teile mit denselben Bezugsziffern ver­ sehen sind wie in Fig. 1. Der Unterschied besteht hier darin, daß die Umgebungs­ luft unter Druck durch das Spinnrohr 4 gefördert wird. Der perforierte Luftein­ trittsmantel 3 ist hier von einem Luftverteilgehäuse 16 umgeben, das über einen Förderkanal 17 an ein regelbares Gebläse 18 angeschlossen ist. Dieses saugt über den Ansaugstutzen 19 Umgebungsluft an und fördert sie über den perforierten Lufteintrittsmantel 3 in das Spinnrohr 4. Der Diffusor 7 hat hier einen freien Aus­ strömquerschnitt. Für die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung wurde als typischer Wert der Lufteintrittstemperatur T_E im Luftverteilgehäuse 20-40°C gemessen, für die Luftaustrittstemperatur T_A mittels des zweiten Temperaturfühlers 13 ein Wert von 30-70°C; die zu erwartende Temperaturerhöhung ΔT betrug somit 10- 30°C.

Die Temperaturfühler 12, 13 müssen nicht an den in den Fig. 1 und 2 eingezeich­ neten Stellen angeordnet sein. Für den ersten Temperaturfühler sind z. B. bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 auch die folgenden Einbaustellen möglich: in der Um­ gebung und außerhalb des perforierten Lufteintrittsmantels 3, innerhalb des perfo­ rierten Lufteintrittsmantels 3 oder innerhalb des zylindrischen Teils 6, im Falle der Fig. 2 zusätzlich auch außerhalb des Ansaugstutzens 19 oder innerhalb des Förderkanals 17. Der zweite Temperaturfühler 13 kann bei der Ausführung nach Fig. 1 auch an der Wand innerhalb des Diffusors 7 oder innerhalb des Ringraums zwischen dem Sammelring 8 und dem perforierten Zylindermantel 9 angeordnet sein, im Falle der Fig. 2 zusätzlich auch im freien Austrittsquerschnitt des Diffu­ sors 7.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung dargestellt, bei welchem dem Spinnrohr ein zusätzlicher Luftstrom zugeführt wird. Die Vorrichtung nach Fig. 3 ist mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung identisch. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen. Der Unterschied besteht hierbei nur darin, daß zwischen dem Lufteintrittsmantel 3 und dem Spinnrohr 4 eine zusätzliche Luftzuführung 20 vorgesehen ist. Die Luft­ zuführung 20 ist am Trichter 5 ausgebildet. Hierbei kann die Luftzuführung 20 durch mehrere Einlaßkanäle oder durch einen ringförmigen Spalt gebildet sein. In Fadenlaufrichtung unterhalb der Luftzuführung 20 ist an der Wandung des Trich­ ters 5 ein Temperaturfühler 12 angebracht. Bei dieser Vorrichtung wird die Um­ gebungsluft aufgrund des durch das Sauggebläse 11 in dem Spinnrohr 4 erzeugten Unterdrucks durch die Luftzuführung 20 eingeleitet. Ein weiterer Luftstrom tritt hierbei durch den perforierten Lufteintrittsmantel 3 ein. Dieser Luftstrom wird zur Vorkühlung eingesetzt und bestimmt sich im wesentlichen durch die Filamentge­ schwindigkeit und die dadurch verursachte Laufwirkung. Sowohl die Vorkühlluft als auch die durch die Luftzuführung 20 eingeleitete Umgebungsluft werden in das Spinnrohr eingeleitet und gemeinsam auf eine Fließgeschwindigkeit be­ schleunigt, die zumindest so hoch ist wie die Laufgeschwindigkeit der Filamento­ berflächen. In diesem Fall wird durch die Regeleinrichtung 15 bei Abweichung der Temperaturerhöhung von einem Normalbereich durch das Sauggebläse 11 im wesentlichen der Anteil der Umgebungsluft beeinflußt, der durch die Luftzufüh­ rung 20 in das Spinnrohr 4 eingeleitet wird. Dagegen bleibt im wesentlichen der Luftstrom der Vorkühlluft konstant.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung sind in ihrem Aufbau beispielhaft. So sind Kombinationen der Vorrichtungen gemäß Fig. 2 und 3 sowie der Fig. 1 und 3 möglich. Ebenso ist die Formgebung des Spinnrohres im weitesten Sinn beliebig, wenn eine Be­ schleunigung der Fließgeschwindigkeit des Kühlmedienstroms auf einen be­ stimmten Wert möglich ist.

Claims (13)

1. Schmelzspinnverfahren, bei dem eine Vielzahl frisch extrudierter Filamente bis mindestens zu ihrem Erstarrungspunkt längs einer Kühlstrecke allseitig von einem Kühlmediumstrom umhüllt sind, der in Laufrichtung der Fila­ mente strömt und dabei auf eine Fließgeschwindigkeit beschleunigt wird, die zumindest so hoch ist wie die Laufgeschwindigkeit der Filamentoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit des umgebenden Kühlmediumstromes nach Maßgabe einer Temperaturerhöhung geregelt wird, die der Kühlmediumstrom auf seinem Weg längs der Kühlstrecke er­ fährt, wobei die Fließgeschwindigkeit verändert wird, wenn ein Normalbe­ reich der Temperaturerhöhung überschritten oder unterschritten wird.

2. Schmelzspinnverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit des Kühlmediums erhöht wird, wenn der Normalbe­ reich der Temperaturerhöhung überschritten wird, und daß die Fließge­ schwindigkeit des Kühlmediums verringert wird, wenn dieser Normalbereich unterschritten wird.

3. Schmelzspinnverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Fließgeschwindigkeit des Kühlmediumstroms der Vo­ lumenstrom des Kühlmediums erhöht oder verringert wird.

4. Schmelzspinnverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturen T_E des Kühlmediums vor oder bei Eintritt in die Kühlstrecke und eine Temperatur T_A des Kühlmediums bei Austritt aus der Kühlstrecke gemessen werden und die Temperaturdifferenz ΔT = T_A - T_E als Bezugsgrö­ ße zur Änderung des Volumenstromes des Kühlmediums dient.

5. Schmelzspinnverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Kühlmedium eine Umgebungsluft und als Kühlstrecke ein Spinnrohr vorgesehen sind, daß die Umgebungsluft durch das die Filamente mit Abstand umgebendes Spinnrohr hindurchgeleitet wird und daß der Vo­ lumenstrom der das Spinnrohr durchströmenden Umgebungsluft nach Maß­ gabe ihrer Temperaturerhöhung verändert wird.

6. Schmelzspinnverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperatur T_A der Luft beim Austritt aus dem Spinnrohr gemessen wird und als Bezugsgröße für die Temperaturerhöhung des Luftstromes gegenüber ei­ ner Umgebungstemperatur herangezogen wird und zur Änderung des Volu­ menstromes der Luft dient.

7. Schmelzspinnverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente vor Eintritt in das Spinnrohr durch einen Luftstrom einer Vorkühlluft vorgekühlt werden, wobei noch keine endgültige Erstarrung der Filamente einsetzt und daß bei Eintritt in das Spinnrohr zu der Vorkühlluft eine zusätzliche Luftmenge eingeleitet wird.

8. Vorrichtung zum Schmelzspinnen mit einer Düsenplatte (2), aus deren Dü­ senbohrungen die Schmelze ausgepreßt wird, mit einem Spinnrohr (4), das die gebildeten Filamente (14) mit Abstand umgibt und in Laufrichtung der Filamente (14) mindestens bis zu deren Erstarrungspunkt reicht, mit einer Einrichtung zum Hindurchleiten von Umgebungsluft durch das Spinnrohr (4), derart, daß ein die Filamente (14) allseitig umhüllender Luftstrom in Laufrichtung der Filamente (14) strömt und dabei auf eine Fließgeschwin­ digkeit beschleunigt wird, die zumindest so hoch ist wie die Laufgeschwin­ digkeit der Filamentoberflächen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr (4) strömenden Luft­ menge, zumindest einen Temperaturfühler (13) zur Messung einer Tempera­ tur T_A, der im Bereich des Luftaustritts aus dem Spinnrohr (4) angeordnet ist, und eine Regeleinrichtung (15), die mit dem Temperaturfühler (13) und der Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr (4) strömenden Luftmenge verbunden ist, wobei die Regeleinrichtung (15) in Abhängigkeit von der ge­ messenen Temperatur T_A auf die Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr (4) strömenden Luftmenge zur Änderung der Luftmenge einwirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer (er­ ster) Temperaturfühler (12) zur Messung einer Temperatur T_E vorgesehen ist, der vor oder in dem Bereich des Lufteintritts des Spinnrohres angeordnet ist und mit der Regeleinrichtung (15) verbunden ist, wobei die Regeleinrichtung (15) eine Differenz aus den beiden gemessenen Temperaturen bildet und bei Abweichungen von einem Sollwertbereich der Differenz auf die Einrichtung zum Steuern der durch das Spinnrohr (4) strömenden Luftmenge in dem Sin­ ne einwirkt, daß diese Luftmenge bei einem Überschreiten des Sollwertberei­ ches erhöht wird, bei einem Unterschreiten des Sollwertbereiches aber ver­ ringert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnrohr (4) nach Art einer Strahlpumpe ausgebildet ist und in Strömungs­ richtung nacheinander einen Trichter (5), einen zylindrischen Teil (6) und ei­ nen Diffusor (7) umfaßt, daß zwischen dem Trichter (5) und der Düsenplatte (2) ein perforierter Lufteintrittsmantel (3) angeordnet ist und daß die Ein­ richtung zum Steuern der durch das Spinnrohr (4) strömenden Luftmenge aus einem Gebläse mit veränderlicher Luftleistung besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trich­ ter (5) oder unmittelbar vor dem Trichter (5) eine Luftzuführung (20) ausge­ bildet ist, die zur Einleitung einer Luftmenge in das Spinnrohr (4) mit dem Gebläse zum Steuern der durch des Spinnrohr (4) strömenden Luftmenge verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch die Anord­ nung des ersten Temperaturfühlers (12) in der Umgebung oder außerhalb des perforierten Lufteintrittsmantels (3) oder innerhalb des perforierten Luftein­ trittsmantels (3) oder an der Wandung innerhalb des Trichters (5) oder inner­ halb des zylindrischen Teils (6).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch die Anordnung des zweiten Temperaturfühlers (13) an der Wandung innerhalb des Diffusors (7) oder im freien Austrittsquerschnitt des Diffusors (7) oder außerhalb des Diffusors (7) oder an der Wandung innerhalb eines Absaugka­ nals (10).