DE19935797A1

DE19935797A1 - Melt spinning assembly has a filament cooling channel at each spinning station with an air flow generated by a single underpressure fan unit and an eddy tube to take the emerging air flows for a consistent flow at each station

Info

Publication number: DE19935797A1
Application number: DE19935797A
Authority: DE
Inventors: Roland Nitschke
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2000-02-10

Abstract

The melt spinning assembly, with a number of spinning stations to spin filaments from molten polymers, has a cooling channel for each spinning station. An underpressure system generates a flow of coolant air through all the channels, with an equal flow in each. The coolant air flows are generated by a single vacuum fan unit, and the air flows through the cooling channels are drawn out evenly by suction through a single eddy chamber. The separate extracted coolant air flows pass at a tangent into the eddy tube. An Independent claim is included for an assembly where the coolant flow channels (4) open into a flow smoothing unit (7) which ensures that an equal coolant air flow passes through each cooling channel (4) at each spinning station (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten an zumindest zwei nebeneinander angeordneten Spinnstellen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. gemäß Oberbegriff von Anspruch 4.The invention relates to a method and an apparatus for melt spinning Filaments at at least two spinning positions arranged next to one another in accordance with The preamble of claim 1 or according to the preamble of claim 4.

In der WO 95/15409 ist ein Schmelzspinnverfahren für Filamente beschrieben, bei welchem in einem Kühlkanal an der Oberfläche des Fadens eine Luftströmung in der Fadenlaufrichtung erzeugt wird, welche den Faden zumindest in einer Teillänge, in welcher der Faden noch nicht vollständig erstarrt ist, umgibt, wobei in dieser Teillänge die Geschwindigkeit der Luftströmung in der Fadenlaufrichtung derart hoch ist, daß der Faden keiner vernachlässigbaren Belastung infolge von Reibung zwischen dem Faden und der ihn umgebenden Luftschicht ausgesetzt ist. Durch eine derartige Kühlvorrichtung wird der Fadenkristallisationspunkt im Kühlkanal nach unten, d. h. von der eigentlichen Extrudierdüse weg, gezogen.WO 95/15409 describes a melt spinning process for filaments, at which in a cooling channel on the surface of the thread an air flow in the Thread running direction is generated, which the thread at least in a partial length, in which the thread has not yet completely solidified surrounds, in this Partial the speed of the air flow in the thread running direction high is that the thread has no negligible stress due to friction between the thread and the surrounding air layer. By a Such a cooling device becomes the thread crystallization point in the cooling channel below, d. H. pulled away from the actual extrusion nozzle.

Aufgrund der Tatsache, daß der Faden mit einer in der Regel höheren Geschwindigkeit aufgewickelt wird, als er extrudiert wird, ergibt sich bei diesem Schmelzspinnverfahren ein sog. Streckverhältnis. Um ein gleichmäßiges Streckverhältnis und damit eine gleich gute Fadenqualität zu erzielen, ist es erforderlich, daß die Kühlbedingungen im wesentlichen konstant gehalten werden. Insbesondere, wenn mehrere Spinnstellen nebeneinander angeordnet sind, müssen die Kühlbedingungen in allen Spinnstellen im wesentlichen gleich groß sein.Due to the fact that the thread is usually higher The speed at which it is wound up when it is extruded results in this Melt spinning processes a so-called stretch ratio. To be even It is to achieve a draw ratio and thus an equally good thread quality required that the cooling conditions be kept substantially constant. Especially if several spinning positions are arranged next to each other the cooling conditions in all spinning positions are essentially the same.

Daher wurde bisher für jede Spinnstelle eine Einrichtung zur Vergleichmäßigung der Strömung in dem der Spinnstelle zugeordneten Kühlkanal und der sich daran anschließenden Sammelkammer vorgesehen. Neben dem Nachteil, daß sämtliche Kühlkanäle und Sammelkammern der jeweiligen Spinnstellen separat ausgebildet sein müssen, ist es des weiteren nachteilig, daß pro Spinnstelle auch eine Unter druck-Erzeugungseinrichtung, wie zum Beispiel ein Vakuumgebläse vorgesehen werden muß. Dadurch ergibt sich ein hoher apparativer Aufwand, ohne daß gewährleistet werden kann, daß in allen Kühlkanälen der einzelnen Spinnstellen gleiche und konstante Kühlbedingungen, d. h. also auch Strömungsbedingungen der Kühlluft eingehalten werden können.Therefore, a device for equalizing the Flow in the cooling channel assigned to the spinning station and in there subsequent collection chamber provided. In addition to the disadvantage that all Cooling channels and collecting chambers of the respective spinning stations are formed separately must be, it is also disadvantageous that for each spinning station also a sub pressure generating device, such as a vacuum blower provided must become. This results in a high expenditure on equipment, without can be ensured that in all cooling channels of the individual spinning positions same and constant cooling conditions, d. H. therefore also flow conditions of the Cooling air can be maintained.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mittels welcher bzw. mittels welchem ein Schmelzspinnen von Filamenten an mehreren, nebeneinander angeordneten Spinnstellen bei im wesentlichen gleich guter Qualität der Filamente an allen Spinnstellen möglich ist.The object of the present invention is therefore a device and to create a method by means of which or by means of which melt spinning of filaments at several spinning positions arranged side by side at im essentially the same good quality of the filaments is possible at all spinning positions.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a method with the features according to claim 1 and solved by a device with the features according to claim 4. Appropriate developments are in the respective dependent claims Are defined.

Demgemäß dient das Verfahren zum Schmelzspinnen von Filamenten an zumindest zwei Spinnstellen für jeweils einen Faden, insbesondere aus Polyester, Polyamid (Polykondensate), Polypropylen oder dergleichen. An der Oberfläche der laufenden Filamente wird in deren Laufrichtung in einem Kühlrohr eine Luftströmung zumindest in einem Bereich der Lauflänge der Filamente erzeugt, in welchem die Filamente noch nicht bzw. noch nicht vollständig erstarrt sind, wobei die Luftströmung eine Geschwindigkeit in einer Höhe aufweist, bei welcher Reibung zwischen den Filamenten und der sie umgebenden Luftströmung zumindest vernachlässigbar ist. Erfindungsgemäß ist den Spinnstellen jeweils ein Kühlkanal zugeordnet, in welchem mittels einer für eine Vergleichmäßigung der Luftströmung aller Spinnstellen optimal angeordneten Unterdruckvorrichtung jeweils eine im wesentlichen gleich große Luftströmung für alle Spinnstellen erzeugt wird. Accordingly, the method is used for melt spinning filaments on at least two spinning positions for one thread each, in particular made of polyester, polyamide (Polycondensates), polypropylene or the like. On the surface of the ongoing Filaments become an air flow in their running direction in a cooling tube generated at least in a region of the length of the filaments in which the Filaments are not yet or not completely solidified, the Air flow has a speed at a height at which friction between the filaments and the surrounding air flow at least is negligible. According to the invention, the spinning stations each have a cooling channel assigned in which by means of an equalization of the air flow all spinning positions optimally arranged vacuum device one in each substantially equal air flow is generated for all spinning positions.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht u. a. darin, daß für die einzelnen Filamente innerhalb eines Kühlkanals sowie auch für die Filamente in unterschiedlichen Kühlkanälen eine Strömungsvergleichmäßigung derart erzeugt wird, daß die Strömungsbedingungen der Kühlluft in den einzelnen Spinnstellen nahezu identisch ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, daß die einzelnen Filamente einer Spinnstelle einerseits und auch die Filamente in unterschiedlichen Spinnstellen andererseits eine gleichbleibend gute und konstante Qualität aufweisen.A major advantage of the method according to the invention is u. a. in that for the individual filaments within a cooling channel as well as for the filaments a flow equalization is generated in different cooling channels is that the flow conditions of the cooling air in the individual spinning positions is almost identical. This gives the possibility that the individual filaments a spinning position on the one hand and also the filaments in different spinning positions on the other hand, consistently good and constant quality.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird die Luftströmung von einem einzigen Vakuum-Gebläse erzeugt, mittels welchem die Kühlluft aus dem jeweiligen Kühlkanal über ein einziges Wirbelrohr vergleichmäßigt abgesaugt wird. Insbesondere das vergleichmäßigte Absaugen wird durch ein über die Breite aller nebeneinander angeordneten Spinnstellen vorgesehenes einziges Wirbelrohr erreicht.According to a preferred development, the air flow is one Vacuum blower generated by means of which the cooling air from each Cooling channel is sucked evenly through a single swirl tube. In particular, the even suction is achieved by means of the width of all single vortex tube provided next to one another is reached.

Vorzugsweise strömt die aus dem jeweiligen Kühlkanal ausströmende Kühlluft von einer an den Kühlkanal angeschlossenen Sammelkammer über einen Übergang tangential in das Wirbelrohr. Der durch die tangentiale Einströmung der Kühlluft in das Wirbelrohr erzielte Impuls führt zu einer Wirbelströmung in dem Wirbelrohr, welche zu einer gleichmäßigen bzw. vergleichmäßigten Abströmung der Kühlluft aus den jeweiligen Kühlkanälen führt.The cooling air flowing out of the respective cooling duct preferably flows from a collecting chamber connected to the cooling duct via a transition tangentially into the swirl tube. The by the tangential inflow of the cooling air in the momentum generated by the vortex tube leads to a vortex flow in the vortex tube, which leads to a uniform or even outflow of the cooling air leads from the respective cooling channels.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten an zumindest zwei Spinnstellen, insbesondere von Filamenten aus Polyester, Polyamid (Polykondensate), Polypropylen oder dergleichen, mehrere Spinnstellen mit jeweils einem Spinnkopf auf, aus welchem die Filamente in einen Kühlkanal extrudiert werden. In dem Kühlkanal sind die Filamente mit einer Luftströmung kühlbar, deren Geschwindigkeit vorzugsweise der Geschwindigkeit der noch nicht erstarrten Filamente entspricht, wobei der Kühlkanal in eine Sammelkammer mündet, aus welcher eine Unterdruckvorrichtung die Kühlluft absaugt. Erfindungsgemäß münden die Kühlkanäle in eine Strömungsvergleichmäßigungs-Einrichtung, welche so ausgebildet ist, daß die Luftströmung in den Kühlkanälen der Spinnstellen im wesentlichen gleich groß ist. Dies wird vorzugsweise beispielsweise dadurch erreicht, daß die Strömungsvergleichmäßigungs-Einrichtung ein großvolumiges Wirbelrohr ist, welches zumindest einen Schlitz aufweist, durch welchen die Kühlluft in das Wirbelrohr eintritt.According to a second aspect of the invention, the device for Melt spinning of filaments at at least two spinning positions, in particular of Filaments made of polyester, polyamide (polycondensates), polypropylene or the like, several spinning positions, each with a spinning head, from which the Filaments are extruded into a cooling channel. They are in the cooling duct Filaments can be cooled with an air flow, the speed of which is preferably that of Speed of the not yet solidified filaments corresponds to the cooling channel opens into a collecting chamber, from which a vacuum device Exhausts cooling air. According to the invention, the cooling channels open into one Flow equalization device, which is designed so that the Air flow in the cooling channels of the spinning stations is essentially the same. This is preferably achieved, for example, in that the Flow equalization device is a large-volume vortex tube, which has at least one slot through which the cooling air into the Vortex tube enters.

Die jeweiligen Kühlkanäle münden in eine Sammelkammer, von welcher aus in einem Übergang in Form beispielsweise eines Diffusors eine Strömungsverbindung zum Wirbelrohr geschaffen ist, wobei der Übergang von seinem Anschluß an der Sammelkammer auf die Geometrie des Schlitzes gebracht ist. Der Schlitz ist am Wirbelrohr so angeordnet, und der Übergang ist so an den Schlitz geführt, daß die Kühlluft im wesentlichen tangential in das Wirbelrohr eintritt, um im Wirbelrohr eine Wirbelströmung zu erzeugen, welche ein gleichmäßiges Absaugen aus den Kühlkanälen der unterschiedlichen Spinnstellen nicht nur unterstützt, sondern auch gewährleistet.The respective cooling channels open into a collecting chamber, from which in a transition in the form of a diffuser, for example, a flow connection to the vortex tube is created, the transition from its connection to the Collection chamber is brought to the geometry of the slot. The slot is on Vortex tube arranged so that the transition is guided to the slot so that the Cooling air enters the vortex tube substantially tangentially to the vortex tube generate a vortex flow, which evacuates evenly from the Cooling channels of the different spinning stations not only support, but also guaranteed.

Da ein Wirbelrohr vorzugsweise durchgängig über die gesamte Breite nebeneinander angeordneter Spinnstellen reicht, ist der Schlitz oder sind die Schlitze so angeordnet, daß sie über die gesamte Breite des Wirbelrohres reichen, so daß an jeder beliebigen gewählten Stelle des Wirbelrohres über den Schlitz Kühlluft von der jeweiligen Spinnstelle aus dem Kühlkanal zugeführt werden kann. Vorzugsweise ist der Schlitz in seinen Abmessungen einstellbar, um gezielt Einfluß auf die gleichmäßigen Strömungsbedingungen in allen Kühlkanälen auszuüben. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß beispielsweise mindestens aus bis zu acht Fäden pro Spinnstelle unter gleichmäßigen und konstanten Kühlbedingungen erzeugt werden können, wobei lediglich ein einziges Vakuumgebläse für das als Wirbelrohr ausgebildete Unterdruckrohr erforderlich ist. Dadurch kann der apparative Aufwand bei Erzielung einer gleichbleibend guten Qualität der erzeugten Fäden bzw Filamente erreicht werden. Since a vortex tube is preferably side by side across the entire width arranged spinning positions is sufficient, is the slot or are the slots arranged so that they extend over the entire width of the vortex tube, so that at any selected location of the vortex tube via the slot cooling air from the respective Spinning station can be fed from the cooling channel. Preferably the slot is its dimensions adjustable to specifically influence the uniform Exercise flow conditions in all cooling channels. A major advantage the device according to the invention is that, for example, at least from up to eight threads per spinning station under uniform and constant Cooling conditions can be generated, with only one Vacuum blower is required for the vacuum tube designed as a vortex tube. As a result, the outlay on equipment can be achieved while achieving a consistently good level Quality of the threads or filaments produced can be achieved.

Vorzugsweise mündet jeder Übergang von der Sammelkammer zum Wirbelrohr in einen einzelnen Schlitz, wobei die Schlitze im Wirbelrohr in dessen Längsrichtung zueinander versetzt so angeordnet und ausgebildet sind, daß die Strömung der Kühlluft in den einzelnen Kühlkanälen im wesentlichen unbeeinflußt von jeweiligen benachbarten Kühlkanälen ist. Dies trägt weiterhin zu einer Vergleichmäßigung der Strömungsverhältnisse und damit der Kühlbedingungen an den jeweiligen Spinnstellen bei.Each transition from the collecting chamber to the vortex tube preferably opens into a single slot, the slots in the swirl tube in the longitudinal direction are arranged and designed so that the flow of the Cooling air in the individual cooling channels essentially unaffected by each adjacent cooling channels. This further helps to even out the Flow conditions and thus the cooling conditions at the respective Spinning positions at.

Vorzugsweise ist der Übergang von der Sammelkammer in das Wirbelrohr als Diffusor mit stetig zunehmendem Querschnitt ausgebildet. Damit werden die Strömungsbedingungen weiter vergleichmäßigt.The transition from the collecting chamber into the vortex tube is preferably as Diffuser designed with a continuously increasing cross-section. With that, the Flow conditions further equalized.

Gemäß noch einer Weiterbildung münden die Kühlkanäle in eine durchgängige Sammelkammer, welche über einen durchgehenden Schlitz an das Wirbelrohr angeschlossen ist. Die durchgängige Sammelkammer hat den Vorteil, daß die Kühlluft in das Wirbelrohr gleichmäßiger für alle Spinnstellen abgesaugt werden kann.According to a further development, the cooling channels open into a continuous one Collection chamber, which has a continuous slot on the vortex tube connected. The continuous collection chamber has the advantage that the Cooling air can be sucked into the vortex tube more evenly for all spinning positions can.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert.Further advantages, features and possible uses of the invention will be now using exemplary embodiments with reference to the accompanying Drawings explained in detail.

Fig. 1 zeigt eine Seitenschnittansicht durch eine Spinnstelle einer Vorrichtung mit mehreren Spinnstellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 1 shows a side sectional view through a spinning station of an apparatus having a plurality of spinning stations according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht mit zehn Spinnstellen entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel; Fig. 2 shows a side view with ten spinning positions corresponding to the embodiment shown in Fig. 1;

Fig. 3 stellt eine Ansicht in Form eines Schnittes A-A gemäß Fig. 2 dar, wobei der Übergang zu dem Schlitz des Wirbelrohres als Diffusor mit in Strömungsrichtung progressiv zunehmendem Querschnitt ausgebildet ist; FIG. 3 shows a view in the form of a section AA according to FIG. 2, the transition to the slot of the vortex tube being designed as a diffuser with a cross section progressively increasing in the flow direction;

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die einzelnen Sammelkammern der zehn Spinnstellen in einen durchgängigen Übergang in das Wirbelrohr münden; und Fig. 4 shows a further embodiment of the invention, in which the individual plenum chambers of the ten spinning stations open into a continuous transition into the swirl tube; and

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer durchgängigen Sammelkammer und einem einheitlichen durchgängigen Übergang in Form eines einzigen Diffusors. Fig. 5 shows a further embodiment of the invention with a continuous collection chamber and a uniform continuous transition in the form of a single diffuser.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch eine Spinnstation gezeigt, in welcher deren prinzipieller Aufbau gemäß der Erfindung dargestellt ist. Filamente 1 werden in jeder Spinnstelle 2 von einem Spinnkopf aus einer Spinndüse 10 extrudiert. An die Spinndüse 10, welche Düsenbohrungen zum Extrudieren der einzelnen Filamente aufweist, schließt sich eine Kammer an, welche eine gasdurchlässige Wand aufweist, durch welche ein Kühlmedium, vorzugsweise Luft angesaugt wird. Mit dieser Kühlluft werden die aus der Spinndüse 10 austretenden, noch nicht erstarrten Filamente gekühlt. Aufgrund der hohen Laufgeschwindigkeit der Filamente reicht jedoch diese Kammer mit der gasdurchlässigen Wand 11 nicht aus, um die jeweiligen Filamente bis zu ihrem Erstarrungspunkt zu kühlen. Von der Kammer mit der gasdurchlässigen Wand 11 werden die Filamente daher über einen Einlaßkegel 12 in einen Kühlkanal 4 geführt. Dieser Kühlkanal steht in Strömungsverbindung mit einem Vakuumgebläse 6, um die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft im Kühlkanal 4 derart zu beschleunigen, daß diese im wesentlichen die gleiche Geschwindigkeit wie die Laufgeschwindigkeit der Filamente hat. Dadurch wird erreicht, daß eine Reibung zwischen den Filamenten und der sie umgebenden Kühlluft vernachlässigbar klein wird, obwohl der Erstarrungspunkt der Filamente erst unterhalb des Kühlkanals 4 liegt. Von dem Kühlkanal 4 werden die Filamente 1 über einen Auslaßkegel 13 in eine Sammelkammer 5 geführt.In Fig. 1 is a sectional view through a spinning station is shown, in which the basic structure according to the invention is shown. Filaments 1 are extruded from a spinneret 10 in each spinning station 2 by a spinning head. The spinneret 10 , which has nozzle bores for extruding the individual filaments, is adjoined by a chamber which has a gas-permeable wall through which a cooling medium, preferably air, is drawn in. With this cooling air, the not yet solidified filaments emerging from the spinneret 10 are cooled. Due to the high running speed of the filaments, however, this chamber with the gas-permeable wall 11 is not sufficient to cool the respective filaments to their solidification point. The filaments are therefore guided from the chamber with the gas-permeable wall 11 via an inlet cone 12 into a cooling channel 4 . This cooling duct is in flow connection with a vacuum blower 6 in order to accelerate the flow speed of the cooling air in the cooling duct 4 in such a way that it has essentially the same speed as the running speed of the filaments. It is thereby achieved that friction between the filaments and the cooling air surrounding them becomes negligibly small, although the solidification point of the filaments is only below the cooling channel 4 . From the cooling channel 4 , the filaments 1 are guided into a collecting chamber 5 via an outlet cone 13 .

Die Sammelkammer 5 weist im Innern einen Siebzylinder 14 auf, welcher der Beruhigung der Strömung der Kühlluft dient. An der unteren Seite der Sammelkammer 5, in deren Bereich die einzelnen Filamente 1 zu einem Faden 21 im wesentlichen zusammengeführt sind, befindet sich eine Öffnung, durch welche der Faden 21 aus der Sammelkammer 5 austritt. Die Druckverhältnisse in der Sammelkammer 5 und die Geometrie der Öffnung werden über das Vakuumgebläse 6 so ausgebildet, daß durch die Austrittsöffnung für den Faden 21 aus der Sammelkammer 5 möglichst wenig Sekundärluft einströmt.The collecting chamber 5 has a screen cylinder 14 inside, which serves to calm the flow of the cooling air. On the lower side of the collecting chamber 5 , in the area of which the individual filaments 1 are essentially brought together to form a thread 21 , there is an opening through which the thread 21 emerges from the collecting chamber 5 . The pressure conditions in the collecting chamber 5 and the geometry of the opening are formed via the vacuum blower 6 so that as little secondary air as possible flows in through the outlet opening for the thread 21 from the collecting chamber 5 .

Nachdem der Faden 21 aus der jeweiligen Sammelkammer 5 durch die Öffnung ausgetreten ist, wird er einer Präparationseinrichtung 15 zugeführt, in welcher der Faden 21 über eine Gleitoberfläche geführt wird, zu welcher zum Ölen des Fadens Öl zugeführt wird, während der Faden über die Gleitoberfläche streicht.After the thread 21 has emerged from the respective collecting chamber 5 through the opening, it is fed to a preparation device 15 in which the thread 21 is guided over a sliding surface, to which oil is supplied for oiling the thread, while the thread brushes over the sliding surface .

Daran schließt sich eine Behandlungszone 16 an, welche durch den gestrichelten Bereich angedeutet ist. In der Behandlungszone 16 befindet sich zum Beispiel eine bestimmte Anzahl von Galetten oder/und wird eine Wärmebehandlung, eine Relaxation des Fadens 21 etc. durchgeführt. Eine erste Galette nimmt den Faden 21 im wesentlichen mit der Extrudiergeschwindigkeit der Filamente 1 auf. Eine zweite Galette nimmt daran anschließend den Faden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit auf, welche in der Regel größer ist als die Extrudiergeschwindigkeit der Filamente 1. Dadurch wird ein die Fadenqualität wesentlich bestimmendes Streckverhältnis gewährleistet, indem die Aufwickelgeschwindigkeiten dieser beiden Galetten auf die gewünschte Fadenqualität eingestellt wird. In der Behandlungszone 16 ist des weiteren eine Verwirbelungsdüse 17 (nicht gesondert gezeigt) angeordnet, welche zur Herstellung des Fadenschlusses dient.This is followed by a treatment zone 16 , which is indicated by the dashed area. In the treatment zone 16 there is, for example, a certain number of godets and / or a heat treatment, relaxation of the thread 21, etc. is carried out. A first godet picks up the thread 21 essentially at the extrusion speed of the filaments 1 . A second godet then picks up the thread at a winding speed which is generally greater than the extrusion speed of the filaments 1 . This ensures a draw ratio which essentially determines the thread quality by setting the winding speeds of these two godets to the desired thread quality. In the treatment zone 16 there is also a swirling nozzle 17 (not shown separately) which serves to produce the thread closure.

Aus der Behandlungszone 16 wird der Faden 21 der Changiereinrichtung zugeführt. Durch die Changiereinrichtung wird das Changierdreieck 13 gebildet, indem der Faden, welcher von Fadenführern über eine Andruckwalze 19 zur Aufwicklung auf der Spule 20 geführt wird.The thread 21 is fed to the traversing device from the treatment zone 16 . The traversing device forms the traversing triangle 13 in that the thread, which is guided by thread guides via a pressure roller 19 for winding on the bobbin 20 .

Seitlich an die Sammelkammer 5 angeschlossen ist ein Übergang 9 in Form eines Diffusors angeschlossen, welcher mit einem Wirbelrohr 7 in Verbindung steht. Der Übergang 9 mündet in einen Schlitz 8 in dem Wirbelrohr 7. Der Schlitz 8 und der daran angeschlossene Übergang 9 sind dabei so angeordnet, daß die aus dem Kühlkanal 4 über den Auslaßkegel 13 und die Sammelkammer 5 abgezogene Kühlluft, welche in Fig. 1 durch die Pfeile dargestellt ist, tangential in das Wirbelrohr 7 einströmt. Das Wirbelrohr 7 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Spinnstellen (siehe Fig. 2).Connected to the side of the collecting chamber 5 is a transition 9 in the form of a diffuser, which is connected to a vortex tube 7 . The transition 9 opens into a slot 8 in the swirl tube 7 . The slot 8 and the transition 9 connected to it are arranged so that the cooling air drawn off from the cooling channel 4 via the outlet cone 13 and the collecting chamber 5 , which is represented by the arrows in FIG. 1, flows tangentially into the vortex tube 7 . The vortex tube 7 extends essentially over the entire width of the spinning positions (see FIG. 2).

Etwa in der Mitte der nebeneinander angeordneten Spinnstellen wird die Kühlluft mittels eines Vakuumgebläses 6 an einer einzigen Stelle aus dem Wirbelrohr 7 abgesaugt.Approximately in the middle of the spinning stations arranged side by side, the cooling air is sucked out of the vortex tube 7 at a single point by means of a vacuum blower 6 .

Im weitesten Sinne besteht das erfindungsgemäße Wirbelrohr aus dem Übergang 9, dem Schlitz 8 und dem eigentlichen Wirbelrohr 7. Durch den Impuls der ein strömenden Kühlluft wird in dem eigentlichen Wirbelrohr 7 eine Wirbelströmung erzeugt, welche zu einer sehr gleichmäßigen Abströmung der Kühlluft aus allen Kühlkanälen 4 führt. Damit werden in allen Kühlkanälen 4 einer Vorrichtung mit mehreren, nebeneinander angeordneten Spinnstellen 2 stets gleichmäßige und konstante Bedingungen für die extrudierten Filamente 1 bzw für die damit hergestellten Fäden 21 erzeugt. Der apparative Aufwand ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung relativ gering, da für mehrere Spinnstellen 2 ein einziges Wirbelrohr erforderlich ist.In the broadest sense, the vortex tube according to the invention consists of the transition 9 , the slot 8 and the actual vortex tube 7 . The momentum of the cooling air flowing creates a vortex flow in the actual vortex tube 7 , which leads to a very uniform outflow of the cooling air from all cooling channels 4 . In this way, uniform and constant conditions for the extruded filaments 1 or for the threads 21 produced therewith are always generated in all cooling channels 4 of a device with a plurality of spinning stations 2 arranged next to one another. The apparatus required for the device according to the invention is relatively low, since a single vortex tube is required for several spinning stations 2 .

Es versteht sich, daß, je kürzer das Wirbelrohr ausgebildet ist, d. h. je weniger Spinnstellen 2 nebeneinander angeordnet sind, desto gleichmäßiger wird aus den einzelnen Kühlkanälen 4 abgesaugt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß selbst bei zehn oder zwölf nebeneinander angeordneten Spinnstellen noch sehr gleichmäßige Fadeneigenschaften erzielbar sind.It is understood that the shorter the vortex tube is formed, ie the fewer spinning positions 2 are arranged next to one another, the more uniformly suction is taken from the individual cooling channels 4 . However, it has been found that even with ten or twelve spinning stations arranged side by side, very uniform thread properties can still be achieved.

Des weiteren hat sich gezeigt, daß, je kleiner der Schlitz 8 im Verhältnis zum Durchmesser des Wirbelrohres ist, desto gleichmäßiger wird abgesaugt. Das bedeutet, über die Wahl der Abmessungen bzw. der Abmessungsverhältnisse zwischen Schlitz 8 und Wirbelrohr 7 sowie über die gezielte Anordnung des Schlitzes 8 im Wirbelrohr 7 in dessen Längsrichtung kann die Vergleichmäßigung der Strömung der Kühlluft weiter verbessert werden.Furthermore, it has been shown that the smaller the slot 8 in relation to the diameter of the vortex tube, the more uniformly the suction is carried out. This means that the choice of the dimensions or the dimensional relationships between the slot 8 and the vortex tube 7 and the targeted arrangement of the slot 8 in the vortex tube 7 in its longitudinal direction can further improve the uniformity of the flow of the cooling air.

Als Richtwerte für die Dimensionierung eines Wirbelrohres gemäß der Erfindung wird beispielhaft von einem Volumenstrom von 10 bis 100 m³ pro Stunde pro Faden ausgegangen. Bei einer Anzahl von acht Kühlkanälen und einer Teilung zwischen Spinndüsen von 150 mm weist das Wirbelrohr 7 eine Länge von 1200 mm und einen Durchmesser von 250 mm auf. Die Schlitzweite beträgt vorzugsweise 8 bis 20 mm. Der Durchmesser des Abgangs vom Kühlkanal 4 beträgt etwa 100 mm.As a guideline for the dimensioning of a vortex tube according to the invention, for example, a volume flow of 10 to 100 m ³ per hour per thread is assumed. With a number of eight cooling channels and a division between spinnerets of 150 mm, the vortex tube 7 has a length of 1200 mm and a diameter of 250 mm. The slot width is preferably 8 to 20 mm. The diameter of the outlet from the cooling channel 4 is approximately 100 mm.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zehn Spinnstellen 2 dargestellt. Die nebeneinander angeordneten Spinnstellen 2 weisen jeweils einen Spinnkopf 3 mit einer Spinndüse 10 und daran angeschlossene Kühlkanäle 4 auf. Die Kühlkanäle 4 münden in Auslaßkegel 13 und von dort in Sammelkammern 5. Von der jeweiligen Sammelkammer 5 ist ein Übergang 9 in Form eines Diffusors an einen jeweiligen Schlitz 8 mit dem Wirbelrohr 7 verbunden. Das Wirbelrohr 7 erstreckt sich in seiner Länge über die Breite aller nebeneinander angeordneten Spinnstellen 2. Aus den jeweiligen Sammelkammern 5 tritt der Faden 21 aus und wird über die Behandlungszone 16 mit der Verwirbelungsdüse 17 der Changiereinrichtung zugeführt, von welcher der Faden über die Andruckwalze 19 der Spule 20 zum Aufwickeln zugeführt wird. FIG. 2 shows a side view of a device according to the invention with ten spinning stations 2 . The spinning stations 2 arranged side by side each have a spinning head 3 with a spinneret 10 and cooling channels 4 connected to it. The cooling channels 4 open into the outlet cone 13 and from there into the collecting chambers 5 . A transition 9 in the form of a diffuser from the respective collecting chamber 5 is connected to the respective vortex tube 7 at a respective slot 8 . The length of the vortex tube 7 extends over the width of all spinning stations 2 arranged next to one another. The thread 21 emerges from the respective collecting chambers 5 and is fed via the treatment zone 16 with the swirling nozzle 17 to the traversing device, from which the thread is fed via the pressure roller 19 to the bobbin 20 for winding.

In der Mitte des Wirbelrohres 7 ist ein Anschluß vorgesehen, von welchem mittels des Vakuumgebläses 6 die Kühlluft aus dem Wirbelrohr 7 und damit gleichmäßig aus den einzelnen Kühlkanälen 4 abgesaugt wird. Aufgrund der tangentialen Einströmung der Kühlluft in das Wirbelrohr 7 wird vermieden, daß sich die Strömungen der Kühlluft aus den einzelnen Kühlkanälen 4, welche nebeneinander liegen, nachteilig beeinflussen.In the middle of the vortex tube 7 , a connection is provided, from which the cooling air is sucked out of the vortex tube 7 and thus uniformly from the individual cooling channels 4 by means of the vacuum blower 6 . Due to the tangential inflow of the cooling air into the vortex tube 7 , it is avoided that the flows of the cooling air from the individual cooling channels 4 , which are adjacent to one another, have a disadvantageous effect.

In Fig. 3 ist eine Ansicht eines Längsschnittes A-A durch Fig. 2 dargestellt. FIG. 3 shows a view of a longitudinal section AA through FIG. 2.

Dargestellt sind die zu einem Faden zusammengefaßten Filamente 1 in dem jeweiligen Kühlkanal 4 jeder Spinnstelle 2. Von den nicht dargestellten Sammelkammern wird die Kühlluft über einen Übergang und einen Schlitz in das Wirbelrohr 7 eingesaugt. Der Übergang 9 ist dabei als ein Diffusor ausgebildet, welcher einen progressiv zunehmenden Querschnitt in Richtung auf den Schlitz 8 an dem Wirbelrohr 7 aufweist. Durch diese progressive Zunahme des Querschnittes wird eine sanfte vergleichmäßigte Strömung bereits im Übergang 9 erreicht. Die Breite des Überganges 9 am Schlitz 8 ist dabei so ausgebildet, daß die einzelnen Übergänge 9 der jeweiligen Spinnstellen 2 ohne Zwischenspalt aneinander anliegen, so daß ein durchgehender Schlitz 8 im Wirbelrohr ausgebildet ist.The filaments 1 combined into a thread are shown in the respective cooling channel 4 of each spinning station 2 . From the collecting chambers, not shown, the cooling air is sucked into the vortex tube 7 via a transition and a slot. The transition 9 is designed as a diffuser which has a progressively increasing cross section in the direction of the slot 8 on the swirl tube 7 . Due to this progressive increase in cross section, a smooth, even flow is already achieved in transition 9 . The width of the transition 9 at the slot 8 is designed such that the individual transitions 9 of the respective spinning stations 2 abut one another without an intermediate gap, so that a continuous slot 8 is formed in the vortex tube.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, welches in seinem Grundaufbau dem in Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Das bedeutet, pro Spinnstelle 2 wird von einem Spinnkopf 3 aus einer Spinndüse 10 eine entsprechende Gruppe von Filamenten in den Kühlkanal 4 über den Auslaufke gel 13 den jeweiligen Sammelkammern 5 zugeführt. Von dort wird die Kühlluft über einen durchgängigen Übergang 9' in das Wirbelrohr eingeführt. Der durchgängige Übergang 9 verbindet ohne Zwischenunterteilung sämtliche von den einzelnen Spinnstellen vorhandenen Einzelübergänge zu einem durchgehenden. Damit wird bereits im Übergang 9 eine möglichst gleichmäßige Abströmgeschwindigkeit der Kühlluft aus den einzelnen Kühlkanälen 4 gewährleistet. Der übrige Aufbau entspricht dem in Fig. 2 beschriebenen und wird daher an dieser Stelle nicht nochmals ausgeführt. FIG. 4 shows a further exemplary embodiment, which corresponds in its basic structure to the exemplary embodiment shown in FIG. 1 or FIG. 2. That means, for each spinning station 2 , a corresponding group of filaments is fed into the cooling channel 4 via the Auslaufke gel 13 from a spinneret 3 from a spinneret 10 to the respective collecting chambers 5 . From there, the cooling air is introduced into the vortex tube via a continuous transition 9 '. The continuous transition 9 connects all of the individual transitions present from the individual spinning stations into a continuous one without intermediate division. This ensures that the cooling air flows out of the individual cooling channels 4 as uniformly as possible in transition 9 . The remaining structure corresponds to that described in FIG. 2 and is therefore not repeated here.

In Fig. 5 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem die einzelnen Kühlkanäle 4 der jeweiligen Spinnstellen 2 nicht in einzelne Sammelkammern S. sondern in eine durchgängige Sammelkammer 5' münden. Das bedeutet, daß die in den Kühlkanälen 4 gekühlten Filamente 1 bzw. die aus den Filamenten erzeugten gekühlten Faden 21 in eine durchgängige Sammelkammer 5' geführt werden. Auch die durchgängige Sammelkammer 5' trägt dazu bei, daß eine noch gleichmäßigere Abströmung der Kühlluft der einzelnen Spinnstellen 2 aus den Kühlkanälen 4 erzielt wird.In FIG. 5 another embodiment of the invention is also shown, in which the individual cooling channels 4 of the respective spinning units 2 is not 'open into individual plenums S. but in a continuous collection chamber 5. This means that the filaments 1 cooled in the cooling channels 4 or the cooled filaments 21 produced from the filaments are guided into a continuous collecting chamber 5 '. The continuous collecting chamber 5 'also contributes to achieving an even more uniform outflow of the cooling air from the individual spinning stations 2 out of the cooling channels 4 .

Mit moderatem apparatetechnischen und leitungsführenden Aufwand wird durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung erreicht, daß bei nebeneinander angeordneten Spinnstellen in den einzelnen Kühlkanälen 4 die jeweiligen Filamente bzw. aus den Filamenten erzeugten Fäden gleichbleibend gut und gleichmäßig gekühlt werden, so daß auch bei mehreren Spinnstellen die Qualität der in den jeweiligen Spinnstellen hergestellten Fäden nahezu identisch ist.With a moderate expenditure on apparatus and cables, the device and the method according to the invention ensure that the respective filaments or filaments produced from the filaments are cooled consistently well and uniformly when the spinning stations in the individual cooling channels 4 are arranged next to one another, so that even with several Spinning stations the quality of the threads produced in the respective spinning stations is almost identical.

Claims

1. A process for melt spinning filaments at at least two spinning positions for one thread each, in particular of polyester, polyamide (polycondensates), polypropylene or the like, in which a flow of cooling air is generated in the direction of travel on the surface of the filaments running in a cooling channel, characterized in that each of the spinning stations is assigned a cooling channel, in each of which an essentially equal flow of cooling air is generated for all spinning stations by means of a vacuum device.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flow of Cooling air is generated by a single vacuum fan, which the Ver cooling air from the respective cooling channel via a single swirl tube evacuates evenly.

3. The method according to claim 2, characterized in that the from the cooling air flowing out of each cooling channel tangentially into the swirl tube flows in.

4. Device for melt spinning filaments ( 1 ) at at least two spinning positions ( 2 ), in particular made of polyester, polyamide (polycondensates), polypropylene or the like, each spinning position ( 2 ) being assigned a spinning head ( 3 ) from which the filaments ( 1 ) are extruded into a cooling channel ( 4 ) in which the filaments ( 1 ) can be cooled with a flow of cooling air, the cooling channel ( 4 ) being connected to a vacuum device ( 6 ) for extracting the cooling air, characterized in that the Cooling channels ( 4 ) open into a flow equalization device ( 7 ), which is designed so that the flow of cooling air in the cooling channels ( 4 ) of the spinning stations ( 1 ) is essentially the same size.

5. The device according to claim 4, characterized in that the flow equalization device is a large-volume vortex tube ( 7 ) which has at least one slot ( 8 ) through which the cooling air enters.

6. The device according to claim 5, characterized in that the slot ( 8 ) arranged and a transition ( 9 ) from a collecting chamber ( 5 ) of the cooling channel ( 4 ) to the vortex tube ( 7 ) is guided to the slot ( 8 ) that the cooling air enters the vortex tube ( 9 ) essentially tangentially.

7. The device according to claim 6, characterized in that each transition ( 9 ) from the collecting chamber ( 5 ) to the vortex tube ( 7 ) opens into a slot ( 8 ) and the slots ( 8 ) in the vortex tube ( 7 ) offset from each other and arranged are designed so that the air flow in the individual cooling channels ( 4 ) is essentially unaffected by respective adjacent cooling channels.

8. The device according to claim 6, characterized in that the transition ( 9 ) from the collecting chamber ( 5 ) in the vortex tube ( 7 ) is designed as a diffuser with a continuously increasing cross-section.

9. The device according to claim 5, characterized in that the cooling channels ( 4 ) open into a continuous collecting chamber ( 5 ') which is connected via a continuous slot ( 8 ) to the vortex tube ( 7 ).