DE1288730B

DE1288730B - Spinnvorrichtung zur Erzeugung von Spinnfaeden gleichbleibender Staerke

Info

Publication number: DE1288730B
Application number: DEF48039A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Dieter; Dipl-Chem Dr Heinz; Hornig; Wuerstlin
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1965-12-29
Filing date: 1965-12-29
Publication date: 1969-02-06
Also published as: FR1506944A; GB1176338A

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zur Erzeugung von Spinnfäden gleichbleibender Stärke mit einem mit einer Anzahl von Düsen besetzten Düsenstock, einer Zuleitung der Spinnflüssigkeit und einer selbsttätigen Regelung der Zuflußmenge der Spinnflüssigkeit.
Bei den gebräuchlichen Verfahren zur Herstellung von Spinnfäden von möglichst gleichbleibender Stärke wird der Vordruck vor den Düsen mittels einer Druckmeß- und Regeleinrichtung konstant gehalten.
Es ist bekannt, die Spinnpumpen an Spinnmaschinen zu regeln, indem als Maß für den Titer die Strahlungsdurchlässigkeit eines aus einer Vielzahl von Einzelfäden bestehenden Faserbündels mit Hilfe eines Strahlungsmeßgerätes gemessen wird. Eine solche Messung muß mittels Betastrahlung durchgeführt werden, wobei besondere Vorkehrungen zum Abschirmen der Strahlen getroffen werden müssen.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Zuflußmenge an Spinnflüssigkeit durch Stromimpulse, welche bei der Messung der Leitfähigkeit des laufenden Fadens auftreten und auf Steuerorgane übertragen werden, zu regeln. Wegen der vielen Einflußkomponenten ist eine solche Messung nicht von ausreichender Exaktheit.
Weiterhin ist bekannt, bei Spinnmaschinen eine Druckmessung der Spinnflüssigkeit vorzunehmen, um sowohl Ausschuß zu vermeiden als auch den Spinnkopf vor Überlastung zu schützen. Eine Regelung der Spinnflüssigkeitszufuhr ist jedoch mit diesen Vorrichtungen nicht möglich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die Spinnfäden gleichbleibender Stärke gewährleistet.
Unter der Voraussetzung, daß die Strömung in den Düsen laminar ist, ist das Quadrat der Fadenstärke oder der Fadenquerschnitt dem Wirkdruck proportional und umgekehrt proportional zur Viskosität (Hagen-Poiseuillesches Gesetz).
Durch eine Viskositätsänderung wird die Fadenstärke erheblich beeinflußt. Bei irreversiblen Viskositätsänderungen durch eventuelle Temperaturschwankungen in der Spinnflüssigkeit ist die Regelung der Fadenstärke durch die einfache Druckkonstanthaltung nicht mehr möglich.
Es wurde nun gefunden, daß ohne Rücksicht auf Düsenverstopfungen und äußere Temperatureinflüsse Fäden gleichbleibender Stärke gesponnen werden können, wenn erfindungsgemäß an der Zuleitung der Spinnflüssigkeit zum Düsenstock eine Einrichtung zur Messung der Durchflußmenge angeordnet ist, .die mit einer Einrichtung zur Steuerung der Durchflußmenge der Spinnflüssigkeit entsprechend einem Sollwert verbunden ist, und daß weiterhin vor dem Düsenstock eine Einrichtung zur Messung des Druckes und zur Steuerung eines mit Kontakten von Sollwertgebern verbindbaren Schalters befindet, wodurch der Sollwert der Durchflußmenge der Spinnflüssigkeit entsprechend der Anzahl der in Betrieb befindlichen Düsen selbsttätig einstellbar ist.
Hierdurch wird erreicht, daß beim Ausfall einzelner Düsen die restlichen Düsen den Faden mit gleichbleibender Fadenstärke weiterspinnen. Das gilt auch, wenn nur noch eine einzige Düse betriebsfähig ist.
In einer Zeichnung sei ein Beispiel für die Vorrichtung schematisch dargestellt: Die Meß- und Regeleinrichtung in Verbindung mit einer Spinnanlage für Natur- und Synthese-Latex-Spinnfäden besteht aus einer elektropneumatischen Anordnung, d. h., alle Meßwerte bis auf die der Temperaturen werden pneumatisch gemessen und geregelt. Die Steuereinrichtungen sind elektrisch.
Die Durchflußmengen einer zu verspinnenden, durch die Leitung 1 und den Düsenstock 2 und die einzelnen Düsen 3 gedrückten Latex-Dispersion werden mit einer Steuereinrichtung 4 a geregelt, indem das Steuerventil 15 für die der Vorlage 16 und dem Vorratsgefäß 17 der Latex-Dispersion zugeführte Druckluft betätigt wird. Es ist sicherzustellen, daß bei der herrschenden Strömung durch die Öffnung der Meßblende 4 die kritische Reynoldszahl überschritten wird. Für große Reynoldszahlen, bei denen die Durchflußzahl unabhängig von diesen Reynoldszahlen wird, haben die Zähigkeitskräfte einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Blendenmessung.
Infolge des über der Latex-Dispersion im Vorratsgefäß 17 aufgebrachten, mittels des Steuerventils 15 geregelten Luftdruckes fließt die Flüssigkeit über das Steigrohr 18 durch die Leitung 1 und die Meßblende 4 direkt zu dem Düsenstock 2 und den Düsen 3, aus denen 'sie in Form von Fäden 20 in ein Fällbad 19 gebracht wird. Ein Steuerorgan in der Produktleitung 1 ist nicht erforderlich. Infolge von Viskositätsänderungen wird bei konstantem Durchfluß der Druck in der Latex-Dispersion unmittelbar vor dem Spinndüsenstock 2 meßbaren Schwankungen unterliegen. Bei Verwendung geeichter Düsen 3 ist der Druck ein direktes Maß für die Viskosität. Bei groben Störungen, z. B. beim Verstopfen von einer oder mehreren Düsen, steigt der Druck vor diesen Düsen stark an. Eine geeignete Druckmeß- und Steuereinrichtung 5 - im einfachsten Fall ein Kontaktmanometer - erfaßt diese Störungen, registriert sie, bringt eine Alarmeinrichtung 14 zum Ansprechen und schaltet über einen Schalter 6 und die den Sollwertgebern 11, 12 und 13 zugeordneten Kontakte 7, 8, 9, 10 den Sollwert des Durchflusses für n Düsen jeweils vom Sollwertgeber 11 auf den Sollwertgeber 12 für n - 1 bzw. auf den Sollwertgeber 13 für n - 2 usw. Düsen um. ..Beim Wiederöffnen der Düsen wird der Sollwert in gleicher Weise auf das entsprechende Maß zurückgeschaltet. Durch dieses automatische Umschalten des Sollwertes auf den jeweils erforderlichen Wert entsprechend der Spinndüsenzahl kann eine Fadenstärke mit kleiner Toleranz garantiert werden. Beispiel Bei einer Versuchsreihe über eine längere Zeit wurden alle in Frage kommenden Versuchsparameter, die Viskosität und Temperatur der Latex-Dispersion, die Zahl der Düsen, die Fällbadtemperatur und die Temperatur an den Spinndüsen verändert. Das Niveau der Latex-Dispersion im Vorratsgefäß 17 hatte selbst bei starker Änderung keinen Einfluß auf die Stärke der Spinnfäden. Der gesponnene Latex-Faden hatte im Mittel einen Durchmesser von 0,600 mm und eine maximale Abweichung von weniger als ± 0,005 mm, das sind ± 0,83 %. Gefordert war eine Toleranz von ± 2,5 0/0.

Claims

Patentanspruch: Spinnvorrichtung zur Erzeugung von Spinnfäden gleichbleibender Stärke mit einem mit einer Anzahl von Düsen besetzten Düsenstock, einer Zuleitung der Spinnflüssigkeit und einer selbsttätigen Regelung der Zuflußmenge der Spinnflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zuleitung (1) der Spinnflüssigkeit zum Düsenstock (2) eine Einrichtung (4) zur Messung der Durchflußmenge angeordnet ist, die mit einer Einrichtung (4a) zur Steuerung der Durchflußmenge der Spinnflüssigkeit entsprechend einem Sollwert verbunden ist, und daß weiterhin vor dem Düsenstock (2) eine Einrichtung (5) zur Messung des Druckes und zur Steuerung eines mit Kontakten (7, 8, 9 ... ) von Sollwertgebern (11,12,13 ... ) verbindbaren Schalters (6) befindet, wodurch der Sollwert der Durchflußmenge der Spinnflüssigkeit entsprechend der Anzahl der in Betrieb befindlichen Düsen (3) selbsttätig einstellbar ist.