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Vorrichtung zum Herstellen von Folienbahnen od. dgl. aus einer flüssigen
Spinnmasse Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Folienbahnen
od. dgl. aus einer flüssigen Spinnmasse, wie Viskose, mittels einer Spinnvorrichtung,
die aus einem Schlitzgießer und einem Spinnbadtrog besteht, an dessen Boden ein
Umlenkglied für die Folienbahn angeordnet ist und der unterhalb des Schlitzgießers
einen senkrecht angeordneten, mit dem Spinnbadtrog in offener Verbindung stehenden,
im Querschnitt rechteckigen Spinnkasten aufweist, dem die Spinnbadflüssigkeit zuführbar
ist.
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Bei der Verwendung der beschriebenen Vorrichtung hat es sich gezeigt,
daß höhere Spinngeschwindigkeit zu einem Festigkeitsverlust der gebildeten Folien
führen, während gleichzeitig die Folienoberfläche durch Klümpchenbildungen und wellenförmige
Unebenheiten beeinträchtigt ist. Dieses Auftreten von Klümpchen und wellenförmigen
Unebenheiten scheint außerdem von einer ungleichmäßigen Dicke der gesamten Folie
begleitet zu sein.
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Diese zuletzt erwähnte Erscheinung führt wiederum zu einem unterschiedlichen
Verhalten hin sich lich der Trockengeschwindigkeit und hinsichtlich der Schrumpfung
während der weiteren Verarbeitung der Folie.
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Bei einer Vergrößerung der Spinngeschwindigkeit führen die beschriebenen
Erscheinungen dazu, daß entweder das hergestellte Produkt wegen seiner schlechten
Qualität nicht mehr handelsfähig ist oder daß die Filmherstellung infolge der zahlreichen
auftretenden Brüche oder Risse sogar ganz unmöglich wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß mit ihr bei guter Folienqualität hohe Spinngeschwindigkeiten
erzielbar sind. Dies wird bei einer solchen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß sich der Querschnitt des Spinnkastens bei gleichbleibender, der Breite
der Folienbahn entsprechender Breite von dem in die Spinnflüssigkeit eintauchenden
Schlitz des Schlitzgießers nach unten hin konisch verjüngt und daß zu beiden Seiten
der Folienbahn zwischen der unteren Kante des Spinnkastens und dem Umlenkglied Leitvorrichtungen
angeordnet sind, durch die die Strömung der Spinnbadflüssigkeit von der Folienbahn
ablenkbar ist.
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Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Strömung der Spinnbadflüssigkeit
so kontrolliert werden kann, daß weder Klumpen noch wellenförmige Unebenheiten in
die frisch gesponnene Folie gepreßt werden. Infolgedessen ist die Folienstärke gleichmäßiger
und ihre Festigkeit höher, so daß auch die
Folie als Ganzes widerstandsfähiger ist,
während gleichzeitig ihre Oberfläche sehr viel gleichmäßiger trocknet.
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Darüber hinaus treten auch bei größeren Spinngeschwindigkeiten keine
Folienbrüche oder -risse mehr auf, und die so hergestellte Folie hat insgesamt eine
sehr gute, für den Handel geeignete Qualität.
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Besonders günstige Ergebnisse können mit einer Vorrichtung erreicht
werden, bei welcher das Umlenkglied die Form einer Leitvorrichtung für die Strömung
der Spinnbadflüssigkeit hat.
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Auch empfiehlt es sich zum Zwecke des Erleichterns des Anspinnvorganges,
die Leitvorrichtungen und das Umlenkglied gegeneinander beweglich anzuordnen.
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Um die Erfindung näher zu erläutern, wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der neuen Vorrichtung beschrieben.
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Fig. 3. zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil der Vorrichtung,
welche den Schlitzgießer und den Spinnbadtrog darstellt.
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Die F i g. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab jeweils einen Längsschnitt
durch einen Teil der Vorrichtung in der Nähe des Umlenkgliedes. In F i g. 2 ist
dabei die normale Arbeitsstellung gezeigt, während F i g. 3 eine Stellung wiedergibt,
in welcher die Folie angesponnen werden kann.
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In F i g. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 der Spinnbadtrog bezeichnet,
in welchem die Spinnbadflüssigkeit den Flüssigkeitsspiegel oder das Niveau 2 hat.
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Frische Spinnbadflüssigkeit wird über horizontale Leitung 3, 4 mittels
eines Längsschlitzes vertikal nach oben zugeführt. Verbrauchte Spinnbadflüssigkeit
wird kontinuierlich über eine Auslaßöffnung 5 im Spinnbadtrog abgezogen.
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Es wird genausoviel Spinnbadflüssigkeit zu- wie abgeführt. Darüber
hinaus wird die Höhe des Flüssigkeitsspiegels 2 durch die Überlaufkante am Trog
1 konstant gehalten.
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Die Viskose wird dem Schlitzgießer 7 über die Leitung 6 zugepumpt
und dann durch den Formschlitz 8 ausgepreßt. Die Viskose bildet dabei eine Folienbahn
9, die sich zwischen den Wänden 10, 11 eines sich konisch verjüngenden Spinnkastens
vertikal nach unten bewegt. Nach Verlassen dieses Spinnkastens 10, 11 läuft die
Folienbahn 9 zwischen zwei Leitvorrichtungen 12, 13 hindurch und wird anschließend
mittels des flügelförmigen Umlenkgliedes 14 aus seiner bisherigen Bewegungsrichtung
abgelenkt. Anschließend wird die Folienbahn 9 schräg nach oben mittels eines nicht
dargestellten Abzugssystems durch das Bad bewegt und läuft schließlich durch eine
Anzahl nicht gezeigter Nachbehandlungsvorrichtungen.
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Die Spinnbadflüssigkeit in dem durch die Wände 10, 11 gebildeten
Spinnkasten stammt nur zum Teil direkt aus den Leitungen 3, 4. Aus diesen Leitungen
wird frische Flüssigkeit durch einen Längsschlitz dieser Leitungen 3, 4 vertikal
nach oben in zwei Ejektoren 15, 16 eingespritzt, welche im Boden eines Behälters
17 angeordnet sind, von dem der Spinnkasten 10,11 ausgeht. Diese frische Spinnbadflüssigkeit
reißt etwa die zweifache Menge verbrauchter Spinnbadflüssigkeit bis zum Niveau 18
des Behälters 17 mit sich. Von diesem Niveau 18 fließt die Badflüssigkeit durch
eine Reihe von Gazelagen 19, 20 zu dem Schlitzgießer 7 hin, wo der Flüssigkeitsspiegel
21 etwas tiefer liegt. Infolge dieses Niveauunterschiedes zwischen den Flüssigkeitsspiegeln
21 und 2 wird die Spinnbadflüssigkeit zwischen den Wänden 10, 11 des Spinnkastens
mit zunehmender Geschwindigkeit nach unten gedrückt. Da überschüssige Spinnbadflüssigkeit
über die Kante des Behälters 17 abfließen kann, bleibt das Niveau 18 und damit die
Geschwindigkeiten im Spinnkasten 10, 11, stets konstant.
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Nach Verlassen des Spinnkastens wird die Spinnbadflüssigkeit durch
Leitvorrichtungen 12, 13 von der Folienbahn 9 abgelenkt, und zwar durch die Leitvorrichtung
13 in eine Richtung parallel zu der Folie, welche sich schräg nach oben bewegt,
und durch die Leitvogichtung 12 in eine hierzu symmetrische Richtung in bezug auf
die Vertikale.
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Auch das flügelförmige Umlenkglied 14 ist so ausgebildet, daß es
die Spinnbadflüssigkeit parallel zu der sich schräg nach oben bewegenden Folie ablenken
kann.
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In Fig.2 werden die Verhältnisse in der Nähe des Spinnbadtrogbodens
in normaler Arbeitsstellung in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Folienbahn
ist dabei aber nicht gezeigt.
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Der Schlitz zwischen den Leitvorrichtungen 12, 13 entspricht nur
einem Bruchteil des Querschnittes der gesamten Auslaßöffnung des Spinnkastens. Diejenige
Flüssigkeitsmenge, welche trotzdem durch den Schlitz fließt, kann teilweise durch
die Öffnung zwischen der
Leitvorrichtung 13 und dem Umlenkglied 14 und teilweise
durch die Durchlässe zwischen der Leitvorrichtung 12 und einem stromlinienförmig
gebauten Glied 22 abströmen.
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Damit man die Folie in möglichst einfacher Weise anspinnen kann,
sind die Vorrichtungen 12, 13, 14 derartig beweglich angeordnet, daß sie die in
Fig.3 dargestellte Lage einnehmen können.
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Die Leitvorrichtung 13 und das Umlenkglied 14 führen dabei eine gekoppelte
Bewegung aus.
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In der in F i g. 3 dargestellten offenen Stellung bilden die Wand
10 des Spinnkastens, die Leitvorrichtung 12 und das stromlinienförmige Glied 22
eine einzige durchgehende Ebene. In gleicher Weise bilden auch die Spinnkastenwand
11 und die Leitvorrichtungl3 eine einzige durchgehende Fläche. Zu diesem Zweck sind
die beiden Leitvorrichtungen mit lippenartigen Vorsprüngen 23, 25 versehen, welche
genau in die lippenförmigen Ausnehmungen 24, 26 der SpinnkastenwändeiO, 11 bzw.
des stromlinienförmigen Gliedes 22 passen.
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In der Verlängerung des Spinnkastens sind in dieser Lage nur die
beiden Durchlässe 27, 28 zwischen den Teilen 13, 14 bzw. zwischen den Teilen 14,
22 vorhanden. Der Kanal 28 ist dabei sehr viel weiter als der Kanal 27, und infolgedessen
ist auch der Strömungswiderstand in diesem Kanal 28 beträchtlich kleiner als in
dem Kanal 27.
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Der aus dem Spinnkasten austretende Strom der Spinnbadflüssigkeit
wird daher mit einer viel größeren Geschwindigkeit durch den Kanal 28 als durch
den Kanal 27 abfließen.
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Das Anspinnen der Folie wird in der folgenden Weise durchgeführt:
Die Vorrichtung wird zunächst in die durch F i g. 3 dargestellte Lage gebracht.
Hierzu werden die Teile 12, 13, 14 durch Drehen eines nicht dargestellten Steuernockens
soweit als möglich voneinander entfernt. Anschließend wird die Zirkulation der Spinnbadflüssigkeit
in Gang gesetzt. Diese Flüssigkeit fließt dann mit hoher Geschwindigkeit durch den
Spinnkasten 10, 11 nach unten und fließt zum größten Teil durch den Kanal 28 und
nur zu einem kleinen Anteil durch den Kanal 27 ab. Beide Ströme vereinigen sich
am Auslaß der beiden Kanäle miteinander. Die Stellung der Leitungen 3, 4 und der
Auslaßöffnung5 zueinander wird dabei derart gewählt, daß die aus den beiden Kanälen
27, 28 austretenden Flüssigkeitsströme soweit als möglich in einer schräg nach oben
gerichteten Richtung weiterfließen. Anschließend wird die Viskose über Leitung 6,
Schlitzgießer 7 und Formschlitz 8 in die Spinnbadflüssigkeit eingepreßt. Die sich
bildende Folienbahn 9 wird durch die Badströmung in den Spinnkasten 10, 11 hinein,
durch ihn hindurch und weiter mit der starken Strömung um das Umlenkglied 14 herum
und durch den Kanal 28 geführt. Unter dem Einfluß des Impulses der beiden aus den
Kanälen27, 28 austretenden Strömungen und zum Teil auch unter dem Einfluß des spezifischen
Gewichtes der Folie selbst, welches geringer als dasjenige der Spinnbadflüssigkeit
ist, wird die Folie nach Verlassen des Kanals 28 schräg nach oben in den Spinnbadtrog
1 gepreßt.
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Hier kann der betreffende Arbeiter den Film dann ergreifen und ihn
weiter über die nicht dargestellten Abzugsrollen außerhalb des Troges 1 führen.
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Nachdem die Folie auf diese Weise durch das erste Bad hindurchgeführt
ist, werden die Leitvorrichtungen
12, 13 und das Umlenkglied 14
in die in F i g. 2 gezeigte Stellung zurückbewegt, z. B. mittels eines nicht dargestellten
Steuernockens.
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Der Schlitz zwischen den lippenartigen Vorsprüngen 23 der Leitvorrichtungen
12, 13 ist dann nur wenig breiter, als der Dicke der Folie 9 entspricht, während
der Schlitz zwischen der Lippe 25 der Leitvorrichtungl2 und dem Umlenkglied 14 noch
viel enger ist. Infolgedessen läuft die Folie ganz zentrisch durch den Schlitz zwischen
den Lippen 23.
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Die aus dem Spinnkasten austretende Spinnbadflüssigkeit wird zum
größten Teil an jeder Seite der Folie 9 durch die Leitvorrichtungen 12, 13 abgelenkt
und von der Folie 9 fortgeführt.
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Die von der Folie durch den Schlitz mitgeführte Menge der Spinnbadflüssigkeit
wird zum größten Teil durch das Umlenkglied 14 abgestreift. Hierdurch wird die Einwirkung
des nach unten gerichteten Staudruckes, welcher von dem aus dem Spinnkasten austretenden
Bad herrührt, auf die Folie vernachlässigbar klein.
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Es hat sich gezeigt, daß mit der beschriebenen Vorrichtung Folien
mit sehr viel größeren Geschwindigkeiten als bisher gesponnen werden. Die so erhältlichen
Folien zeigen weder wellenförmige Unebenheiten noch eine Klümpchenbildung, und sie
haben außerdem eine sehr gleichmäßige Dicke. Die Festigkeit dieser Folien ist außerdem
beträchtlich größer als diejenige von Folien, die nach den bisher bekannten Arbeitsweisen
hergestellt worden sind.