DE10037923A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Endlosformkörpern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von EndlosformkörpernInfo
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/06—Wet spinning methods
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Extrudieren von Endlosformkörpern, wobei eine Extrusionslösung, insbesondere eine Extrusionslösung, enthaltend Wasser, Cellulose und ein tertiäres Aminoxid, durch eine Extrusionsöffnung zu einem Endlosformkörper extrudiert und dann mittels einer Umlenkeinrichtung (7) umgekehrt wird. Um die Qualität der durch das erfindungsgemäße Verfahren oder durch die erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellten Vorrichtung zu verbessern, sind die Extrusionsöffnungen in Reihe so angeordnet, dass die einzelnen Endlosformkörper in Form eines Vorhangs (3) aus dem Extrusionskopf austreten. Dieser Vorhang wird dann durch die Umlenkeinrichtung umgelenkt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Endlosformkörpern aus einer
Extrusionslösung, insbesondere aus einer Extrusionslösung enthaltend Wasser,
Cellulose und tertiäres Aminoxid, umfassend folgende Verfahrensschritte: Zuführen der
Extrusionslösung zu einer Mehrzahl von im wesentlichen reihenförmig angeordneten
Extrusionsöffnungen; Extrudieren der Extrusionslösung durch jeweils eine
Extrusionsöffnung zu einem Endlosformkörper; und Umleiten der Endlosformkörper
durch mindestens eine Umlenkvorrichtung.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Endlosformkörpern aus
einer Extrusionslösung, insbesondere aus einer Extrusionslösung enthaltend Wasser,
Cellulose und tertiäres Aminoxid, mit einem Extrusionskopf, der eine Vielzahl von im
wesentlichen reihenförmig angeordneten Extrusionsöffnungen aufweist, wobei die
Extrusionslösung im Betrieb jeweils durch die Extrusionsöffnungen zu einem
Endlosformkörper extrudierbar sind, und mit einer Umlenkeinrichtung, durch die im
Betrieb die extrudierten Endlosformkörper umgelenkt sind.
Unter einem Endlosformkörper wird im folgenden ein aus der Extrusionslösung in Form
einer Faser, einer Stapelfaser, einer Folie oder eines Filaments hergestellter Körper
verstanden. Die Extrusionslösung ist eine meist spinnbare Lösung, die neben einem
gelösten Polymer wie Cellulose auch Wasser und ein tertiäres Aminoxid, wie N
methylmorpholin-N-oxid enthält.
Das eingangs genannte Verfahren und die eingangs genannte Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens sind im Stand der Technik, beispielsweise für die
Faserherstellung in der Textilindustrie bekannt. Zur Herstellung einer gesponnenen
Faser wird die Extrusionslösung an den Extrusionsöffnungen jeweils zu einem Filament
versponnen, indem die Extrusionslösung durch die Extrusionsöffnungen gedrückt und
dadurch extrudiert wird.
Um die Wirtschaftlichkeit des gattungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, werden
mehrere Extrusionsöffnungen zu einer Spinnstelle bzw. zu einem Extrusionskopf oder
Düse zusammengefasst, so dass gleichzeitig eine Vielzahl von Endlosformkörpern,
beispielsweise in Form von Filamenten, gleichzeitig versponnen bzw. extrudiert werden
kann.
Die Endlosformkörper aus der Vielzahl von Extrusionsöffnungen werden bei den
herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen durch eine Umlenkeinrichtung
zusammengeführt und gebündelt. Da die Stationen für die Nachbearbeitung der
Endlosformkörper üblicherweise nicht in Extrusionsrichtung liegen, werden die
Endlosformkörper durch die Umlenkeinrichtung zu weiteren Nachbearbeitungsschritten,
beispielsweise Waschen, Pressen, Trocknen, umgeleitet.
Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird wesentlich durch die Anzahl und Dichte der
Extrusionsöffnungen bestimmt. Bei zu hoher Dichte an Extrusionsöffnungen, auch
"Lochdichte" genannt, beeinflussen sich allerdings benachbarte Extrusionöffnungen und
die Endlosformkörper neigen zum Zusammenkleben. Bei zu hoher Lochdichte wird
außerdem der Wärmeaustausch der einzelnen Endlosformkörper gestört, was zu einer
schlechten Qualität der hergestellten Endlosformkörper führt.
Im Stand der Technik wird aufgrund der punktförmigen Zusammenführung der Endlos
formkörper der aus der Düse austretende Polymerstrahl an der Düsenaustrittskante bei
einem großen Bündelungswinkel stark umgelenkt, was zu einer Beeinträchtigung des
Extrusions- und Spinnvorgangs führt. Da der Bündelungswinkel mit zunehmender
Düsengröße steigt, sind der Größe der Düsen Grenzen gesetzt.
Besonders bei einem Verfahren oder einer Vorrichtung, bei der die Endlosformkörper
nach der Extrusion in ein Spinn- oder Fällbad tauchen, machen sich die großen
Bündelungswinkel nachteilig bemerkbar: Die großen Bündelungswinkel wirken sich
negativ auf Strömungsvorgänge und die Badverdrängung in der Schar der
Extrusionskörper aus, bei großen Bündelungswinkeln sind verstärkte Turbulenzen und
Rückströmungen im Spinnbad zu beobachten.
In der WO 96/20300 wird auf diese Probleme eingegangen, indem eine Formel
beziehung für den maximal zulässigen Bündelungswinkel für ein Spinnsystem mit einer
Ringdüse und punktförmiger Umlenkvorrichtung im Spinnbad angegeben ist. Allerdings
führt diese Formelbeziehung bei großen Durchmessern der Düse zu hohen Tauchtiefen.
Die hohen Tauchtiefen wirken sich zudem negativ auf die Handhabung aus, außerdem
erhöhen sich die Reibkräfte zwischen Fadenschar und Spinnbad sowie am Umlenkpunkt
der Umlenkeinrichtung.
Ein weiteres Problem bei der Ausführung gemäß der WO 96/20300 besteht im
erschwerten Austausch von Spinnbadflüssigkeit in der Fadenschar. Zur wirtschaftlichen
Gestaltung einer derart gestalteten Einzelspinnposition mit Ringdüsen ist eine Vielzahl
an Fadenreihen erforderlich. In Verbindung mit einer punktförmigen Umlenkung bildet
sich ein Fadenkegel, dessen Spinnbadvolumen zur Verhinderung von zu hohen
Konzentrationsunterschieden ständig ausgetauscht werden muss. Aufgrund der
Ringform muss nicht nur das die Spinnfäden direkt umgebende Spinnbad durch die
Spinnfäden hindurch ausgetauscht werden, sondern auch das Spinnbadvolumen, das
durch den Fadenkegel eingeschlossen ist. Dies führt zu erhöhten Belastungen der
einzelnen Spinnfäden, aber auch zu Turbulenzen, die den Spinnprozess stören.
In der WO 94/28218 ist ein anderer Ansatz dargestellt, dort wird die aus einer
Rechteckdüse austretende Fadenschar durch einen Spinnbadbehälter geführt, der am
unteren Ende eine Austrittsöffnung aufweist, durch welche die Fadenschar punktförmig
gebündelt und aus dem Spinnbadsystem abgeführt wird.
Auch dieses System ist durch die Notwendigkeit, zu große Bündelungswinkel zu
vermeiden, in seiner Wirtschaftlichkeit eingeschränkt. Um die Bündelungswinkel klein zu
halten, sind auch bei dieser Ausführung hohe Tauchtiefen mit afl den vorhin
beschriebenen negativen Auswirkungen erforderlich. Zusätzlich bewirkt die hohe
Tauchtiefe eine hohe Spinnbadaustrittsgeschwindigkeit an der untenliegenden Austritts
öffnung. Diese hohe Spinnbadaustrittsgeschwindigkeit wirkt sich sowohl beim Anspinn
vorgang, als auch während des Betriebs durch auftretende Turbulenzen negativ auf den
Spinnprozess aus. Die hohe Badaustrittsgeschwindigkeit kann den Fadenlauf in Form
von Durchhängern, das sind durch die hohe Badaustrittsgeschwindigkeit mitgerissene
Einzelfäden, die am Umlenkpunkt unter dem Spinnbadaustritt nicht gespannt umgelenkt
werden sondern nach unten durchhängen, stören. Zudem ist bei erhöhter Fadenzahl je
Spinnstelle auch eine größere Austrittsöffnung erforderlich, wodurch erhebliche Spinn
badmengen umgewälzt werden müssen, die zusätzlich zu Turbulenzen führen.
Die in WO 94/28218 bzw. WO 96/20300 dargestellten Spinnbadbehälter erschweren in
Verbindung mit den erforderlichen hohen Tauchtiefen aber auch das Anspinnen und das
Hantieren an den Spinnstellen ganz wesentlich.
Um vor allem beim Anspinnvorgang erforderliche Manipulationen der ersponnenen
Fadenschar in der Tauchstrecke von Hand durch einen Bediener trotz der beschränkten
Armlänge des Bedieners zu ermöglichen, ist ein hoher konstruktiver Aufwand
erforderlich. Wie in den genannten Patentschriften ausgeführt ist, wird entweder durch
Öffnungen (Türen) - bei der WO 94/28218 - oder durch zusätzliche Hebevorrichtungen
zum Heben und Senken des Spinnbadbehälters - bei der WO 96/20300 - der nötige
Zugang geschaffen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Qualität der Endlosformkörper ohne
Einbußen in der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens oder der Vorrichtung und ohne einen
zusätzlichen konstruktiven Aufwand zu erhöhen, und die Strömungseigenschaften im
Bereich zwischen der Extrusionsöffnung und der Umlenkeinrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Verfahren durch
folgende Verfahrensschritte gelöst: Bilden eines im wesentlichen ebenen Vorhangs
durch die einzelnen Endlosformkörper; und Umleiten des Vorhangs durch die
Umlenkeinrichtung.
Für die eingangs genannte Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die
Endlosformkörper aufgrund der Anordnung der Extrusionsöffnungen einen Vorhang
bilden, und dass die Endlosförmkörper von der Umlenkeinrichtung in Form eines
Vorhangs umgelenkt sind.
Diese Lösungen sind einfach und führen zu verbesserten Strömungseigenschaften im
Bereich zwischen der Extrusionsöffnung und der Umlenkeinrichtung. Im Gegensatz zum
Stand der Technik werden die Endlosformkörper nicht mehr bereits an der Umlenk
einrichtung im wesentlichen punktförmig zusammengeführt, sondern als Vorhang
umgelenkt. Dabei ist unter einem Vorhang eine breitgefächerte, im wesentlichen ebene
Anordnung im wesentlichen nebeneinander liegender Endlosformkörper zu verstehen.
Aufgrund der Umlenkung noch als breitgefächerter Vorhang und nicht als Faserbündel
verkleinern sich die Winkel, mit denen die Endlosformkörper zusammengeführt werden.
Dies führt zu einer gleichbleibenderen Qualität bei den Endlosformkörpern. Da die
Winkel, mit denen die einzelnen Endlosformkörper als Vorhang zusammengeführt
werden, nicht mehr so stark wie im Stand der Technik variieren, sind auch die
Strömungsverhältnisse zwischen der Extrusionsöffnung und der Umlenkeinrichtung
vereinfacht.
Die Spinnqualität wird dadurch verbessert, dass erfindungsgemäß die Extrusions
öffnungen in Reihe angeordnet sind und die Endlosformkörper, die aus den Extrusions
öffnungen austreten, einen Vorhang bilden. Durch die erfindungsgemäß breitgefächerte
Umlenkung der Fadenschar, beispielsweise als Vorhang, ergibt sich die Möglichkeit, wie
bereits oben angeführt, die Düsenlänge und somit die Wirtschaftlichkeit einer Spinnstelle
wesentlich zu erhöhen.
Zusätzlich kann aufgrund der breitgefächerten Führung der Fadenschar im Fällbad die
Tauchtiefe auf das für den Koagulationsvorgang notwendige Maß reduziert werden.
Zusammengefasst werden sind also durch die Erfindung die folgenden Probleme, die
bei Spinnsystemen nach dem Stand der Technik vorhanden sind, gelöst oder minimiert:
- - Durch die Ausführung der Düse in Rechteckform ergibt sich im Gegensatz zu einer Ringdüse kein eingeschlossener Spinnbadkegel, der zusätzlich verdrängt werden muss.
- - Die Verdrängungsvorgänge durch die Fadenschar im Spinnbad sind minimiert, dadurch werden Turbulenzen und Rückströmungen vermieden.
- - Die Reibkräfte zwischen Spinnbad und Fadenschar und somit auch die Reibkräfte an der Umlenkvorrichtung sind minimiert.
- - Durch die Umlenkung im Spinnbadbehälter entfällt die untere Austrittsöffnung mit den damit verbundenen negativen Auswirkungen auf Spinnverhalten, Turbulenzen und Handhabung.
- - Der vor allem beim Anspinnvorgang erforderliche Zugang zur Manipulation der ersponnenen Fadenschar in der Tauchstrecke von Hand ist durch die stark reduzierte Tauchtiefe wesentlich vereinfacht.
- - Der konstruktive Aufwand und somit die Kosten für ein derart ausgeführtes System sind wesentlich reduziert.
Die Ausbildung eines im wesentlichen ebenen Vorhanges wird erleichtert, wenn bei
einem Extrusionskopf die Anzahl der Reihen von Extrusionsöffnungen erheblich kleiner
ist als die Anzahl der Extrusionsöffnung in den jeweiligen Reihen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung kann
die Umlenkeinrichtung in einem Fällbad angeordnet sein, in das die extrudierten
Endlosformkörper geleitet werden. Bei dieser Anordnung werden die Endlosformkörper
erst dann umgelenkt, wenn sie verfestigt und mechanisch belastbar sind. So wird
sichergestellt, dass die Endlosformkörper durch die Umlenkung nicht beschädigt werden.
Durch die Umlenkung als Vorhang sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
beim erfindungsgemäßen Verfahren die Strömungsverhältnisse im Fällbad gegenüber
dem Stand der Technik wesentlich verbessert: Der Vorhang taucht als im wesentlichen
ebener Körper in das Fällbad ein; die Eintauchwinkel der Endlosformkörper weichen
nicht stark voneinander ab. Dadurch treten im Fällbad keine starke Verwirbelungen auf
und die Oberfläche des Fällbades bleibt ruhiger als beim Stand der Technik, so dass die
Endlosformkörper sicher durch das Fällbad geführt sind und nicht verkleben oder reißen
können. Im Ergebnis wird die Spinnsicherheit erhöht.
In Extrusionsrichtung nach der Umlenkeinrichtung kann in einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung eine Sammeleinrichtung vorgesehen sein, durch welche die
Endlosformkörper auf im wesentlichen einen Punkt zusammengeführt und dann als
Bündel, beispielsweise als Faserbündel zu nachfolgenden Prozessschritten
weitergeleitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können in
einer vorteilhaften Weiterbildung einen Luftspalt aufweisen, der sich von der
Extrusionsöffnung zum Fällbad erstreckt. In diesem Luftspalt kann eine Verstreckung
stattfinden, indem beispielsweise um die Endlosformkörper Luft in Extrusionsrichtung
geblasen wird. Die Verstreckung kann aber auch dadurch erfolgen, dass der
Endlosformkörper durch ein Abzugswerk mit einer Abzugsgeschwindigkeit abgezogen
wird, die höher als die Extrusionsgeschwindigkeit ist.
Im Luftspalt kann auch eine Beblasung quer zur Extrusionsrichtung stattfinden, um die
Endlosformkörper unmittelbar nach der Extrusion zu trocknen. Das erfindungsgemäße
Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können mit oder ohne Beblasung
arbeiten.
Schließlich kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung das Spinnsystem modular
aufgebaut sein: Durch die Extrusionsöffnungen eines Extrusionskopfes werden einzelne
Vorhänge gebildet, die jeweils zusammen weiterverarbeitet werden. Um demnach die
Herstellkapazität einer vorhandenen Vorrichtung zu erhöhen, müssen lediglich weitere
Extrusionsköpfe bzw. Vorhänge hinzugefügt werden. Diese Erweiterungsmöglichkeit wird
erfindungsgemäß dadurch erleichtert, dass die Extrusionsöffnungen eines
Extrusionskopfes im wesentlichen reihenförmig angeordnet sind. Zur Erhöhung der
Herstellkapazität können die Extrusionsköpfe in Reihe hintereinander oder jeweils
- parallel angeordnet sein, so dass zusätzliche Extrusionsköpfe lediglich an die
bestehende Reihe von Extrusionsköpfen angeschlossen oder parallel zu den bereits
vorhandenen Extrusionsköpfen hinzugesetzt werden. Hierzu sind
Aufnahmeeinrichtungen vorgesehen, in denen zusätzliche Extrusionsköpfe lösbar
einsetzbar bzw. wiedereinsetzbar entnehmbar sind.
Eine besonders einfache Anpassung der Maschinenkapazität wird erreicht, wenn
mindestens ein Extrusionskopf und mindestens eine Umlenkeinrichtung zu einer
Erweiterungseinheit zusammengefasst sind. Bei dieser Ausgestaltung muss nur noch die
Einheit an die bestehende Anlage angefügt werden, um die Kapazität zu erhöhen.
Im folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit Hilfe zweier Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen
genauer erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung in
einer schematischen Darstellung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls in einer schematischen
Darstellung.
Zunächst wird der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels anhand der Fig. 1
beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zum Extrudieren von
Endlosformkörpern, insbesondere zeigt die Fig. 1 eine Spinnmaschine, bei der die
Endlosformkörper in Form von Einzelfasern versponnen werden.
Dazu wird in einem nicht gezeigten Vorratsbehälter eine Spinnlösung aus Wasser,
Cellulose und tertiärem Aminoxid zubereitet und der Spinnanlage 1 aus diesem
Vorratsbehälter über ein nicht gezeigtes Rohrleitungssystem zugeführt.
Da die Spinnlösung bei hohen Temperaturen und langer Lagerzeit zu einer spontanen
exothermen Reaktion neigt, sind in dem Rohrleitungssystem Berstschutzeinrichtungen
vorgesehen, die bei einer solchen spontanen exothermen Reaktion den Reaktionsdruck
nach außen ableiten und Beschädigungen an der Vorrichtung 1 verhindern.
Die Extrusionslösung wird mittels Pumpensystemen durch das Rohrleitungssystem zur
Spinnanlage 1 gefördert. Im Rohrleitungssystem kann auch ein Ausgleichsbehälter (nicht
gezeigt) vorgesehen sein, der Druck- und Volumenstromschwankungen im Rohrleitungs
system ausgleicht und für eine gleichmäßige und konstante Beschickung der Spinn
anlage 1 mit der Extrusionslösung sorgt.
Die Spinnanlage 1 ist mit Extrusionsköpfen 2 versehen, die eine Vielzahl von in Reihen
angeordneten Extrusionsöffnungen aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist
die Anzahl der Reihen von Extrusionsöffnungen wesentlich kleiner als die Anzahl der
Extrusionsöffnungen in einer Reihe. Die Extrusionslösung tritt daher nach der Extrusion
durch die Extrusionsöffnungen als ein im wesentlichen ebener Vorhang 3 aus dem
Extrusionskopf 2.
Der ebene Vorhang 3 aus Endlosformkörpern bzw. Einzelfilamenten wird unmittelbar
nach der Extrusion durch die Extrusionsöffnungen durch einen Luftspalt 4 geleitet und
taucht dann in ein Fällbad 5 ein. Im Luftspalt 4 werden die Endlosformkörper verstreckt.
Im Fällbad 5, das in einer Wanne 6 gehalten ist, sind Umlenkeinrichtung 7 angeordnet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist jedem Vorhang eine Umlenkeinrichtung 7
zugeordnet. Die Umlenkeinrichtungen 7 erstrecken sich jeweils in Reihenrichtung der
Extrusionskanalöffnungen. Bei der Spinnanlage der Fig. 1 sind die Umlenkeinrichtungen
als Walzen oder Rollen ausgebildet, die sich passiv oder aktiv mit den Endlosform
körpern mitdrehen. Alternativ kann die Umlenkeinrichtung 7 auch als eine stillstehende,
gekrümmte Fläche ausgestaltet sein.
Erfindungsgemäß wird der Vorhang 3 durch die Umlenkeinrichtungen 7 nicht punktförmig
zusammengeführt, sondern in Form eines Vorhanges umgelenkt. Dies hat den Vorteil,
dass die jeweils äußeren Endlosformkörper 3a, 3b eines Vorhangs unter einem nur
kleinen Winkel in das Fällbad 5 tauchen.
Durch den ebenen Vorhang 3 und die nur kleinen Winkelunterschiede zwischen den
einzelnen Endlosformkörpern bleibt die Oberfläche des Fällbades 5 ruhig und es
entstehen keine Strömungen in der Fällbadlösung, die zu einem Reißen oder Verkleben
der einzelnen Endlosformkörper führen.
Durch die Umlenkeinrichtung 7 wird der Vorhang 3 nach außerhalb des Fällbades 5 zu
einer Sammeleinrichtung 8 geleitet. Erfindungsgemäß findet eine punktförmige
Zusammenführung des Vorhangs erst bei der Sammeleinrichtung 8 statt. Von der
Sammeleinrichtung 8 an werden die Endlosformkörper eines Vorhangs als Bündel von
Endlosformkörpern bzw. als Faserbündel weitergeleitet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Sammeleinrichtungen 8 ebenfalls als
kreiszylindrische Walzen oder Rollen ausgebildet, die durch eine Antriebseinheit
angetrieben werden oder aber sich passiv mit der Bewegung der Endlosformkörper
mitdrehen, aber auch stillstehen können. Jeweils einer Umlenkeinrichtung 7 ist eine
Sammeleinrichtung 8 zugeordnet. Die Achsen der Sammeleinrichtungen 8 verlaufen
parallel zur Reihenrichtung der Extrusionsöffnungen in den Extrusionsköpfen 2.
Die Sammeleinrichtungen 8 sind so hintereinander angeordnet, dass die jeweils dort zu
einem Faserbündel 9a zusammengeführten Vorhänge miteinander zu einem
gemeinsamen Faserbündel 9b kombiniert werden. Das Faserbündel 9b wird durch ein
Abzugswerk 10 abgezogen.
Das Abzugswerk 10 zieht die Endlosformkörper mit einer vorbestimmten, steuerbaren
Abzugsgeschwindigkeit ab, die etwas größer als die Extrusionsgeschwindigkeit der
Extrusionslösung durch die Extrusionsöffnungen ist. Aufgrund dieser
Geschwindigkeitsdifferenz wird eine Zugspannung auf die Endlosformkörper aufgebracht
und die Endlosformkörper werden verstreckt.
Nach dem Abzugswerk 10 können sich weitere Verarbeitungsschritte anschließen, wie
beispielsweise Waschen, Pressen oder Imprägnieren. Diese Verfahrensschritte können
jeweils an Stationen vorgenommen werden, die in Fig. 1 allgemein mit dem
Bezugszeichen 11 versehen sind.
Die Spinnanlage 1 ist modular aufgebaut und kann ohne großen Aufwand in ihrer
Kapazität erweitert oder verkleinert werden. Um die Herstellkapazität zu erhöhen, muss
lediglich ein neuer Extrusionskopf 20 angebaut werden. Dies kann dadurch geschehen,
dass der Extrusionskopf 20 zusammen mit einer diesem Extrusionskopf zugeordneten
Umlenkeinrichtung 21 und einer Sammeleinrichtung 22 als eine Erweiterungseinheit 25
der modularen Spinnanlage 1 hinzugefügt wird.
Durch die Erzeugung des im wesentlichen ebenen Vorhangs und durch die Umlenkung
als Vorhang ist eine Erweiterung auf einfache Weise möglich, ohne dass die Strömung
im Fällbad stark beeinträchtigt wird und ohne dass weitere Umbaumaßnahmen
erforderlich sind. Außerdem ist eine schnelle und einfache Erweiterung möglich, die nur
geringe Stillstandzeiten verursacht.
Nunmehr wird mit Bezug auf die Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben. Dabei werden für Komponenten und Teile, die beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 die gleiche Funktion oder den gleichen Aufbau wie die entsprechenden
Komponenten und Teil des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 haben, die selben
Bezugszeichen verwendet.
Die Spinnanlage der Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen von der Spinnanlage der
Fig. 1 durch die Orientierung der Extrusionsköpfe 2 und durch die Ausgestaltung der
Umlenkeinrichtung 7.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die Extrusionsköpfe 2 nicht wie beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 parallel, sondern fluchtend in Reihe angeordnet. Die
einzelnen Vorhänge 3, die durch die Endlosformkörper gebildet werden, liegen nunmehr
nebeneinander. Dabei kann jeweils ein Extrusionskopf 2 einen oder mehrere Vorhänge 2
bilden.
Entsprechend ist lediglich eine einzige Umlenkeinrichtung 7 vorgesehen, die parallel zu
den Extrusionsköpfen 2 verläuft. Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 werden die
Endlosformkörper in Extrusionrichtung erst hinter der Umlenkeinrichtung 2 auf im
wesentlichen einen Punkt zusammengeführt und als Vorhang umgelenkt.
Bei der Spinnanlage 1 der Fig. 2 verlaufen die Achsen der Umlenkeinrichtung 7 und der
Sammeleinrichtungen 8 senkrecht zueinander. Die Sammeleinrichtungen 8 sind bei der
Spinnanlage der Fig. 2 identisch denen der Spinnanlage der Fig. 1, jedem Vorhang 3 ist
eine Sammeleinrichtung zugeordnet, die den Vorhang auf im wesentlichen einen Punkt
zusammenführt und als Endlosformkörperbündel weiterleitet. Die
Endlosformkörperbündel 9a sämtlicher Vorhänge werden von den Sammeleinrichtungen
zu einem einzigen Bündel 9b vereint.
Die Spinnanlage der Fig. 2 ist auf zwei Arten erweiterbar: Zunächst einmal kann parallel
zu der bestehenden Reihe von Extrusionsköpfen 2 eine zweite, dritte etc. Reihe von
Extrusionsköpfen 2a mit einer eigenen Umlenkeinrichtung 7b hinzugefügt werden. Je
nach Länge der Sammeleinrichtungen 8 Können dann auf einer Sammeleinrichtung
jeweils zwei Vorhänge zu je zwei Bündeln oder zu einem gemeinsamen Bündel vereint
werden.
Dann kann die Extrusionsvorrichtung der Fig. 2 auch durch Anfügen eines weiteren
Extrusionskopfes 2 an die bereits vorhandene Reihe von Extrusionsköpfen und durch
Anfügen einer Verlängerung an die Umlenkeinrichtung 7 und durch eine weitere
Sammeleinrichtung 8 erweitert werden. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 kann
dabei der Extrusionskopf 2 mit der Verlängerung der Umlenkeinrichtung und mit der
zusätzlichen Sammeleinrichtung als Erweiterungseinheit ausgestaltet sein.
Claims (26)
1. Verfahren zur Herstellung eines Endlosformkörpers aus einer Extrusionslösung,
insbesondere aus einer Extrusionslösung enthaltend Wasser, Cellulose und
tertiäres Aminoxid, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- - Zuführen der Extrusionslösung zu einer Mehrzahl von im wesentlichen reihenförmig angeordneten Extrusionsöffnungen;
- - Extrudieren der Extrusionslösung durch jeweils eine Extrusionsöffnung zu einem Endlosformkörper;
- - Umleiten der Endlosformkörper durch mindestens eine Umlenkvorrichtung,
- - Bilden eines im wesentlichen ebenen Vorhangs (3) durch die einzelnen Endlosformkörper; und
- - Umleiten des Vorhangs (3) durch die Umlenkeinrichtung (7).
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
- - Eintauchen des Vorhangs (3) in ein Fällbad (5).
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
- - Umlenken des Vorhangs (3) im Fällbad (5) durch die Umlenkeinrichtung (7).
4. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch
folgenden Verfahrensschritt:
- - Zusammenführen des Vorhangs (3) aus einzelnen Endlosformkörpern auf im wesentlichen einen Punkt durch mindestens eine Sammeleinrichtung (8).
5. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch
folgenden Verfahrensschritt:
- - Gleichzeitiges Erzeugen einer Vielzahl von Vorhängen (3).
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
- - Gleichzeitiges Umlenken der Vielzahl von Vorhängen (3) durch mindestens eine Umlenkeinrichtung (7).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch folgenden
Verfahrensschritt:
- Zusammenführen zumindest einer Teilmenge der Vielzahl von Vorhängen (3)
auf im wesentlichen einen Punkt zur Bildung eines Faserbündels (9a).
8. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:
- - Durchleiten des extrudierten Endlosformkörpers durch einen Luftspalt (4);
- - Verstrecken des extrudierten Endlosformkörpers im Luftspalt (4).
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
- - Zuführen einer Luftströmung im Luftspalt (4) entweder in Extrusionsrichtung oder quer zur Extrusionsrichtung.
10. Vorrichtung zur Herstellung von Endlosformkörpern aus einer Extrusionslösung,
insbesondere aus einer Extrusionslösung enthaltend Wasser, Cellulose und
tertiäres Aminoxid, mit einem Extrusionskopf, der eine Vielzahl von im
wesentlichen reihenförmig angeordneten Extrusionsöffnungen aufweist, wobei die
Extrusionslösung im Betrieb jeweils durch die Extrusionsöffnungen zu einem
Endlosformkörper extrudierbar sind, und mit einer Umlenkeinrichtung, durch die
im Betrieb die extrudierten Endlosformkörper umgelenkt sind, dadurch
gekennzeichnet, dass die Endlosformkörper aufgrund der Anordnung der
Extrusionsöffnungen einen Vorhang (3) bilden, und dass die Endlosformkörper
von der Umlenkeinrichtung (7) in Form eines Vorhangs (3) umgelenkt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umlenkeinrichtung (7) in einem Fällbad (5) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in
Extrusionsrichtung nach der Umlenkeinrichtung (7) eine Sammeleinrichtung (8)
vorgesehen ist, wobei der Vorhang (3) durch die Sammeleinrichtung (8) auf im
wesentlichen einen Punkt zusammengeführt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sammeleinrichtung (8) außerhalb des Fällbades (5) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung eine Vielzahl von Extrusionsköpfen (2) aufweist, aus denen
im Betrieb jeweils zumindest ein Vorhang (3) aus Endlosformkörpern austritt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Extrusionsköpfe (2) mit ihrer Reihenrichtung der Extrusionsöffnungen im
wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass von einem
Extrusionskopf (2) im Betrieb mehrere Vorhänge (3) gebildet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Extrusionsköpfe (2) vorzugsweise miteinander fluchtend in Reihe
angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Umlenkeinrichtung (7) eine Vielzahl von Vorhängen (3) umgeleitet
ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die Umlenkeinrichtung (7) als Umlenkrolle im wesentlichen kreiszylindrisch
ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der
Umlenkrolle (7) entweder im wesentlichen parallel oder im wesentlichen quer zur
Reihenrichtung der Extrusionsöffnungen verläuft.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die
Achsen der Umlenkeinrichtung (7) und der Sammeleinrichtung (8) höhenversetzt
angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Vorhang (3) einer Umlenkeinrichtung (7) zugeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
dass jede Umlenkeinrichtung (7) einer Sammeleinrichtung (8) zugeordnet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1) modular aufgebaut ist und Aufnahmeeinrichtungen
aufweist, in welche zumindest ein Extrusionskopf (2) und/oder mindestens eine
Umlenkeinrichtung (7) und/oder mindestens eine Sammeleinrichtung (8) lösbar
einsetzbar sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erweiterung
der Vorrichtung (1) mindestens ein Extrusionskopf (2) und eine Umlenk
einrichtung (7) zu einer an der Vorrichtung (1) anbringbaren Erweiterungseinheit
vereint sind.
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