DE2212389A1

DE2212389A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Foerderung von partikelfoermigem Material aus einer Speisezone in eine Ablieferungszone,insbesondere fuer das Schmelzspinnen,sowie Schmelzererzeugungseinheit und Schmelzspinnmaschine hierfuer

Info

Publication number: DE2212389A1
Application number: DE19722212389
Authority: DE
Inventors: John Benyon; Walter Bergwerk
Original assignee: Platt International Ltd
Current assignee: Platt International Ltd
Priority date: 1971-03-16
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1972-09-28
Also published as: GB1312433A; FR2130337B1; CH560770A5; CH552074A; GB1386406A; FR2130337A1

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Roger

73 Essiingen (Neckar), Fabrikstraße 9, Postfach 348

14. März 1972 Telefon

!Π riWa Stuttgart (0711) 356539

xu ruza ₃₅₉₆₁₉

Telegramme Patentschutz Essllngennedcar

PLATT INTERNATIONAL LIMITED, Oldham, Lancashire, England

Verfahren und Vorrichtung zur Förderung von partikelförmigem Material aus einer Speisezone in eine Ablieferungszone , insbesondere für das Schmelzspinnen, sowie Schmelzenerzeugungseinheit und Schmelzspinnmaschine hierfür.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Förderung von partikelförmigem Material aus einer · Speisezone in eine Ablieferungszone, insbesondere für das Schmelzspinnen, sowie.eine Schmelzenerzeugungseinheit zur Erzeugung einer Schmelze eines synthetischen Polymeren, mit einer solchen Materialfördervorrichtung und eine Textilmaschine zum Verspinnen von Fäden aus einem synthetischen Polymeren mit einer Anzahl von Spinnstationen und einer Anzahl von solchen Schmelzenerzeugungseinheiten.

Beim Schmelzspinnen von synthetischen Textilfaden ist es üblich, das Material in partikelförmiger Gestalt einem Extrudor zuzuführen, welcher das Material in eine Schmelzzone fördert, in der es in eine Schmelze.umgeformt wird. Die so erzeugte Schmelze wird beim Durchgang durch einen Spinndüsenkopf zu Garn versponnen.

Ein bekanntes Verfahren zum Schmelzspinnen von synthetischen Textilfaden verwendet einen Schneckenextrudor, welcher ein zylindrisches Gehäuse aufweist, das eine Förderschnecke um-

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schließt, deren Schneckengang über drei Zonen verfügt, nämlich eine Zuführzone, in der der Schneckengang eine große radiale Tiefe aufweist, und die sich über eine Länge von zehn Schraubengängen erstreckt, eine Verdichtungszone, welche sich über eine Länge von fünf Schraubengängen erstreckt und schließlich eine Dosi-erzone, in welcher der Schraubengang eine kleine radiale Tiefe aufweist und deren Länge zehn Schraubensteigungen beträgt. Um Unregelmäßigkeiten bei der Zufuhr des partikelförmigen Materiales aus einem Einfülltrichter in den Schneckenextrudor sowie in der Gleichmäßigkeit der Verteilung des Materiales längs der Speisezone des Schneckenextrudors auszugleichen, wird hierbei eine lange Speisezone . verwendet.

Solche Extrudor beruhen in ihrer Betriebsweise insbesondere darauf, daß das Material in dem Gehäuse in einen geschmolzenen Zustand überführt und hierzu eine T'-rcparaturdifferenz zwischen dem Gehäuse und der Förderschnecke benutzt wird. Das Gehäuse wird im Betrieb beheizt, um das Material in den geschmolzenen Zustand zu überführen. Da das Gehäuse jedoch heißer als die Förderschnecke bleibt, tritt demgemäß ein Viskositätsunterschied zwischen dem teilweise geschmolzenen Material in der Nähe des Gehäuses und jenem in der Nachbarschaft der Förderschnecke auf. Die Drehbewegung der Förderschnecke ruft eine Scherströmung des geschmolzenen Materiales längs des Gehäuses hervor. Bei der Förderung des Materiales im geschmolzenen Zustand wird eine gleichmäßige Strömung am besten durch eine große beheizte Länge des Gehäuses angenähert; dadurch wird aber die Zeit vergrößert, während der sich das Polymere thermisch zersetzen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier abzuhelfen und ein Verfahren zur Förderung von partikelförmigem Material

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aus einer Speisezone in eine Ablieferungszone zu schaffen, das sich für den erwähnten Zweck verwenden läßt, ohne die erläuterten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß derart vorgegangen, daß das Material mittels einer umlaufenden Förderschnecke durch einen Behälter gefördert wird, dessen Querschnittsgestalt nicht kreisförmig ist, derart, daß durch die von dem Behälter auf das zwischen der Förderschnecke und dem Behälter befindliche Material ausgeübte Reaktionswirkung ein Mitdrehen des Materiales mit der Förderschnecke zumindest im wesentlichen verhindert wird.

Hierbei sind die Querschnittsgestalt des Behälters und die Förderschnecke auf das zugeführte partikelförmige Material derart abgestimmt, daß eine gegenseitige Sperrung der zwischen der Förderschnecke und dem Behälter befindlichen Partikel des Materials erzielt wird, derart, daß das Maß der Vorbewegung des gesamten zwischen der Förderschnecke ,und dem Behälter befindlichen Materials gleich der Förderbewegung der Förderschnecke wird.

Dieses Verfahren wird mit Vorteil zur Förderung eines partikelförmigen Polymeren aus der Speisezone in die Ablieferungszone benutzt, in welcher das Polymere in eine Schmelze umgeformt und von der aus die Schmelze zur Erzeugung eines oder mehrerer Fäden einem Spinndüsenkopf zugeführt wird.

Zur Förderung eines partikelförmigen Materiales kann zur Lösung der erwähnten Aufgabe eine Vorrichtung Verwendung finden, die gemäß weiterer Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß^Nsie einen Behälter und eine darin drehbare Förder-

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Hierbei ist ä:'e Äni;rdii-n«e· ;;iit Vorteil derart getroffen, daß 5ie Querschnlttsg-Rg^a^i ;:..,5 Behälters uvid die Förder-Echnacke auf dan aügsf^fih^t6 p;ii*fciKcli:örmige Material derart ^;ÄbCjest2Kimt ?inä, c'-r.:?· qü.YiZ gtägonseitige Sperrui-sg der zwischen der Pv-rde^sshi.eckt- und df-.-m Behälter befindlichen Par'-::.ke1 d^s Ma~or;Li,j:..;'^ /::iii'' ~:a: i.&t, derart, d«ü th;s Maß der ^o?;b^^:-^asig ύ?-- '..<■-.:■ "--\-:''-€r-i\ z^L^che ■ aer Fördernd n-ick und d-aiii EeIialte?' fcsfiiia„iar:.-:in MsUeriiila gleich der Fcrderbewegung der P^dsresrmeüke ist.

Wenn auch ein Behälter Kit; quadratischer Querschnittsgestalt bevorzugt wire. _c so fenn dia Vorrichtung doch derart ausgebildet sein/ daß der Behälter eine dreiecksförmige, viereckige, fünfeckige, sechseckige, siebeneckige, achteckige, ovale, eJLyptische ede;.· halbrundförmige Querschnitts gestalt, aufvfeist,

Eierbsi ist zu beasnk^a, daj: iait "unehmender Annäherung der Qv.3rschiiii·".3gegt-.it. an einen >:rois die Sperrwirkung abnia-mt, so daß. cLv~ G.-.i"",hr des iiitdrehens des Materiales Kit der Förclerschn^che sriniimr-t, Ovale, ellyptische, halbkreisförwiicre odar kä]:ssl&;-tige Cuerschnittsgestalten können verwendet wsräen» uiu &:.i, selchen '"itdrehen des Materiales zu V'<-.rraeiden, doch ist ciie raechanische Bearbeitung solcher Gehäuse teuer uncl wenig wirtschaftlich.

Die Förderschnecke braucht das Gehäuse nicht praktisch ganz auszufüllen, wobei kaum ein Spalt zwischen dem Schneckengang und der Gehäusewand vorhanden ist, wie dies früher notwendig gewesen ist. Per Grund liegt darin, daß die Förderung sich wesentlich von jener unterscheidet, wie sie bei bekannten Extrudern stattfindet. Die Schnecke kann von den Wandungen des Behälters in einem Abstand entfernt sein, der in der Größenordnung ihres eigenen Durchmessers liegt.

Das partikelförmige Material kann in Gestalt von Flocken,· Körnern/ Pelleis oder Klumpen vorliegen, d» h. in den üblicherweise im Handel erhältlichen Formen eines festen organischen Polymeren, z. B. Nylon,und anorganischer Materialien, z. B. Schwefel. Das partikelförmige Material kann auch ein Pulver sein.

Die Sbigung und Tiefenabmessungen des Schneckenganges der Förderschnecke sollen so groß sein, daß einzelne Partikel oder Körner des längs des Behälters transportierten partikelförmigen Materials zumindest teilweise zwischen benachbarte Schraubengangabschnitte eintreten können.

Bei Konstruktionen, in denen Pulver zugeführt werden, sind die Schneckengangabmessungen nicht so wichtig, weil viele Partikel zwischen benachbarten Schneckengangabschnitten Platz finden, doch muß bei einem partikelförmigen Material, das aus größeren einzelnen Einheiten, beispielsweise unregelmäßigen Brocken «ines thermoplastischen Abfallpolymeren, wie alten Gußzapfen und Angüssen, besteht, der Abstand zwischen benachbarten Schneckengangabschnitten so groß sein, daß die Einheiten weit genug in den Raum zwischen benachbarten Schneckengängen eindringen können, damit sie ergriffen und längs des Behälters transportiert werden können. Die Förderschnecke weist mit Vorteil einen Trapezprofilschneckengang auf, obwohl sich auch Wormge-

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windegänge sowohl für Pulver als auch für Granulate als durchaus verwendbar erwiesen haben. Wenn es auch zweckmäßig 1st, daß die Förderschnecke einen Schneckengang mit gleichförmiger Steigung aufweist, kann auch eine Schnecke Verwendung finden, deren Steigung in an sich bekannter Weise gegen das auslaßseitige Ende zu abnimmt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Theorie, welche sich jedoch mit zunehmendem Verständnis der Erfindung noch ändern kann, sei unter diesem Vorbehalt wiedergegeben:

Bei dem bekannten Schneckenextruder ist kein Widerstand gegen das Mitdrehen des zu extrudierenden Materiales vorhanden , so daß das Material beim Umlauf der Förderschnecke in der von dem Schneckengang gebildeten schneckenförmigen Tasche der Förderschnecke unbehindert mit umlaufen kann· In α inen leeren Behälter oder Gehäuse von quadratischer ifUei.Tchrüttsgestalt tritt das Material,beispielsweise unter Schwerkraftwirkung, auf der Einlaßseite ein; es wird von der Förderschnecke sodann zu dem Auslaß oder der Extrusionsform gefördert. Die Förderschnecke füllt die von dem Behälter umgrenzte Kammer langsam dadurch an, daß sie Material zu dem auslaßseitigen Ende der Kammer transportiert, bis diese ganz mit Material gefüllt ist. Die Weiterdrehung der Förderschnecke verdichtet das Material, so daß das Material mit zunehmendem Druck gegen die vier Innenwände des Behälters sich abstützt. Diese Innenwände üben eine Reaktionswirkung auf das Material aus und indem sie ein Mitdrehen des Materiales verhindern, sperren sie das Material gegen die Förderschnecke. Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird:·jede Einheit des Materiales gegen alle benachbarten Einheiten angepresst. Jede Förderschneckenumdrehung erzeugt zwei Bewegungskomponenten bei dem mit der Förderschnecke in Eingriff stehendem Material, nämlich eine axiale Komponente und eine Rotationskomponente. Der axialen Bewegungskomponente setzt

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sich nur der Druck der den Behälter bereits ausfüllenden Materialsäule entgegen, während der RotationskoiKonente die Behälterinnenwandung entgegenwirkte Da das zwischen ' den Schneckengängen befindliehe Material durch dl® komponente der Vorschubbewegung axial vorbewegt und seine Axialbewegung auf alle es umgebenden Einheiten überträgt, bewegen sich alle Einheiten gemeinsam als ein Block. Da die Bewegung der Förderschnecke fortwährend das Gleichgewicht stört«, welches sich in der Behälterkammer einstellen will,, und außerdem einige Einheiten unregelmäßige Wege einschlagen„ werden nicht alle Ein- · heiten bei einer Umdrehung der Förderschnecke usa den gleichen Weg axial bewegt. Dennoch ist die Gesamtbewegung aller Einheiten zwischen der Förderschnecke und dem Behälter im wesentlichen axial und nicht im Drehsinn gerichtet. Daraus folgt, daß eine Vergrößerung der Pörder-Schneckenlänge, welche bisher α,&ζη notwendig war, Schwankungen bei der Materialzufuhr auszugleichen, nicht zu deutlich besseren Spsiseverhältnissen bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen führt, was in der Praxis auch bestätigt wurde.

Von der Erfindung wird außerdem noch eine Schmelzenerzeugungseinheit zur Erzeugung einer Schmelze eines synthetischen Polymeren mit einer Materialfördervorrichtung der beschriebenen Art geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß durch die Fördervorrichtung das in partikelförmiger Gestalt vorliegende Polymere aus der Speisesone in die Ablieferungszone transportierbar und ihr eine Schmelz= einrichtung für das Polymere zugeordnet ist,' durch die aus dem der Ablieferungszone zugeführten Polymeren die Schmelze erzeugbar ist-

Eine Schmelzspinnvorrichtung zum Schmelzspinnen von einem oder mehreren Fäden aus einem synthetischen Polymeren mit einer solchen Schrnelsenerzeugungseinheit ist gemäß weiterer Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der

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Schmelzenerzeugungseinheit ein Spinndüsenkopf zugeordnet ist, dem die Schmelze zuführbar ist und durch den aus der Schmelze der Faden oder die Fäden erzeugbar ist bzw. sind.

Diese Vorrichtung kann mit Vorteil derart ausgebildet sein, daß sie eine Dosierpumpe aufweist, durch die die von der Polymeren-Schmelzeinrichtung kommende Polymerenschmelze dem Spinndüsenkopf zuführbar ist.

Bei dieser Ausführungsform, welche zur Herstellung von Fäden mit gleichmäßiger Denierzahl bei minimalen Unregelmäßigkeiten verwendet werden kann, dient die Förderschnecke zur Versorgung der Dosierpumpe mit einer konstanten Menge geschmolzenen Polymeren.

Bei einer bekannten großen Schmelz-Spinnanlage versorgt eine Schmelzenerzeugungseinheit großer Kapazität acht Schmelzspinnstationen über eigene lange geheizte Kanäle mit geschmolzenem Polymeren, worauf die hergestellten Fäden verstreckt und zu Packen aufgewickelt werden.

Es ist technisch schwierig, das geschmolzene Polymere so heiß zu halten, daß es in geschmolzenem Zustand verbleibt, so daß der Ziehvorgang ohne zu große thermische Zersetzung kontinuierlich fortschreiten kann. Bei einer solchen beschriebenen Anlage, bei der die Schmelzenerzeugungseinheit verschiedenen Stationen in einigem Abstand von dem Crt, an dem der Schmelzvorgang stattfindet, ausreichend mit Schmelze versorgt, wird das Problem der Zersetzung des Polymeren größer.

Demgemäß ist die Textilspinnmaschine zum Verspinnen von Fäden aus einem synthetischen Polymeren mit einer Anzahl von Spinnstationen und einer Anzahl von Schmelzenerzeugungs-

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einheiten nach der erfindungsgemäßen Art gemäß weiterer Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spinnstationen jeweils einen Spinndüsenkopf zur Erzeugung eines oder mehrerer Fäden aus einer dem Spinndüsenkopf von lediglich einer der Schmelzenerzeugungseinheiten zugeführten Schmelze aufweist und diese Schmelzenerzeugungseinheit lediglich diese Spinnstation oder eine geringe Anzahl von Spinnstationen einschließlich,dieser Spinnstation mit Schmelze versorgt.

Vorzugsweise ist die Anordnung derart getroffen, daß der Spinndüsenkopf jeder Spinnstation lediglich von einer Schmelzenerzeugungseinheit, welche lediglich diese Station versorgt, mit Schmelze versorgt ist, wobei jede Spinnstation eine im Fadenlaufweg unterhalb der Spinndüsenkopfes angeordnete Streckvorrichtung zum Verstrecken des Fadens oder der Fäden sowie eine Aufwickeleinrichtung aufweist, durch die der Faden oder die Fäden nach dem Verstrecken durch die Streckvorrichtung aufwickelbar ist bzw. sind.

Auf diese Weise ist der Hersteller von synthetischen Fasern in der Lage, endlose Textilfaden aus dem rohen Polymeren· schmelzzuspinnen, sie zu verstrecken und sie sodann zu Packen aufzuwickeln.

Die Anordnung kann derart getroffen sein, daß die Streckvorrichtung einen Zurückhaltestift und eine angetriebene Streckwalze aufweist, um die der Faden oder die Fäden herumgeführt ist bzw. sind, wobei mit Vorteil die Aufwickeleinrichtung eine einen Ringläufer aufweisende Aufwickeleinrichtung oder eine Kreuzspulaufwickeleinrichtung ist. Außerdem kann aber die Aufwickeleinrichtung eine Kannenablageeinrichtung mit einer Kanne sein, in der der Faden oder die Fäden willkürlich aufstapelbar sind,

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Schließlich kann die Ausbildung auch derart sein, daß an jeder Spinnstation eine zwischen der Streckvorrichtung und der Aufwickeleinrichtung liegende Texturiereinrichtung angeordnet ist, durch der der Faden oder die Fäden nach der Verstreckung durch die Streckvorrichtung und vor dem Aufwickeln durch die Aufwickeleinrichtung texturierbar sind. Auf diese Weise kann das Garn unmittelbar nach dem Spinnvorgang und der Verstreckung texturiert werden, was gegenüber der Texturierung von gealtertem Garn, wie sie heute üblich ist, als vorteilhaft betrachtet wird. Die Texturiereinrichtung kann ein Fadenheizelement zur Erwärmung des Fadens oder der Fäden sowie zumindest eine Zwirnbüchse (Drallröhrchen) aufweisen, durch welche dem erwärmten Faden bzw. den erwärmten Fäden ein falscher Draht erteilbar ist. Alternativ kann die Texturiereinrichtung eine Stauchkiäuselkammer aufweisen, durch die der Faden oder die Fäden kräuselbar ist bzw. sind. Auch kann eine Texturiereinrichtung mit zwei miteinander kämmenden Zahnrädern vorgesehen sein, durch die der Faden oder die Fäden kräuselbar ist bzw. sind.

Schließlich ist es auch denkbar, eine Texturiereinrichtung zu verwenden, die mit einem Luftstrom arbeitet, durch den die Fäden bauschig gemacht oder zumindest miteinander verschlungen werden.

Die Aufwickeleinrichtung kann durch eine Self-Twist-Vorrichtung ersetzt werden, welche es gestattet, SeIf-Twist-Garn zu erzeugen, welches natürliche Stapelfasern und endlose synthetische Fasern enthält, wobei die synthetischen Garnkomponenten in der beschriebenen Weise schmelzgesponnen und verstreckt worden sind.

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Außerdem kann die neue Textilmaschine derart ausgebildet werden, daß sie an jeder Spinnstation eine Abschreckeinrichtung aufweist, durch die der Faden oder die Fäden auf dem Durchgang von dem Spinndüsenkopf zu der Streckvorrichtung mittels quer durchgeblasener Luft abschreckbar ist bzw. sind. Die Abschreckeinrichtung kann mit Vorteil eine Druckluftquelle und ein poröses Element aufweisen, durch welches die von der Druckluftquelle kommende Luft im Betrieb in einer quer zu dem Laufweg des Fadens oder der Fäden verlaufenden Richtung unter Erzeugung einer Kühlwirkung strömt.

Zusätzlich oder alternativ kann eine Kühlwalze vorgesehen sein, die im Betrieb mit einer Flüssigkeit überziehbar ist und mit dem Faden oder den Fäden bei dessen bei deren Durchgang von dem Spinndüsenkopf zu der Streckvorrichtung in Berührung steht und durch die der Faden oder die Fäden auf eine Temperatur abkühlbar ist bzw. sind, bei der der Faden oder die Fäden nicht mehr klebrig ist bzw. sind. Die Kühlwalze kann an jeder Kühlstation angeordnet sein, derart, daß durch die Kühlwalze der Faden oder die Fäden beim Durchgang von der Abschreckeinrichtung zu der Streckvorrichtung abkühlbar ist bzw. sind. Die Flüssigkeit, mit der die Kühlwalze überzogen wird, kann eine Spinnappretur lösung sein.·

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Spinnstation einer Mehrstationen-Spinnmaschine gemäß der Erfindung, teilweise im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht,

Fig. 2 einen Teil einer Mehrstationen-Spinnmaschine gemäß der Erfindung, unter Veranschaulichung von drei Spinnstationen entsprechend Fig. 1, jedoch mit abgeändertem Antrieb derselben, in schematischer Darstellung, in einer Seitenansicht,

Fig. 3 einen Teil der Spinnstation nach Fig. 1, abgeändert durch Zusatz einer Stauchkräuselkammer, in schematischer Ansicht von vorne.

Fig. 4 einen Teil der Spinnstation nach Fig. 1, abgeändert durch Zusatz einer Zahnradkräuseleinrichtung und einer Aufwickelvorrichtung mit einem umlaufenden Läufer, in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 5 einen Teil der Spinnstation nach Fig. 1, abgeändert durch Zusatz einer Einrichtung zum Texturieren des Garnes, in einer schematischen Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 6 einen Teil der Spinnstation nach Fig. 1, abgeändert durch Zusatz einer Einrichtung zum Texturieren des Garnes mittels eines Luftstromes, in einer schematischen Seitenansicht, teilweise im axialen Schnitt und

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Fig. 7 einen Teil der Spinnstation nach Fig. 1, abgeändert durch Zusatz einer Einrichtung zum Verzwirnen der schmelzgespönnen Fäden mit einer anderen Garnkomponente in einer schematischen Seitenansicht, -teilweise im axialen Schnitt.

In Fig. 1 ist bei der dargestellten Spinnstation eine Schmelzenerzeugungseinheit 2 vorgesehen, welche vollständig aus Stahl besteht und einen Behälter 3 aufweist, welcher aus vier ebenen Platten besteht, die unter Ausbildung einer Kammer mit rechteckiger Querschnittsgestalt zusammengefügt sind. In das Innere des Behälters 3 führt ein von einem nicht dargestellten Einfülltrichter kommender Einfüllkanal 5, der bei 7 mündet. Am oberen Ende des Behälters 3 ist ein stählerner Deckelblock 19 vorgesehen, in dem im Abstand angeordnete Zwillingslager 11 untergebracht sind. Diese Lager führen eine Schnecke 13, deren Länge 330,2 mm und deren Durchmesser 31,75 mm betragen und die mit einem gleichförmigen Gewindegang mit einer einzölligen Steigung und einem einzölligem Gewindekern ausgebildet ist. Das obere Ende der Schnecke ragt über die Lager vor; es wird über ein Getriebe 4 von einem Elektromotor 6 angetrieben, der seitlich des Getriebes 4 angeordnet ist. Das untere Ende der Schnecke endet in dem Behälter 3; es ist nicht gelagert.

Der Behälter 3 ist unten durch ein Heizgitter 15 verschlossen, welches mittels Schrauben 17 angeklemmt ist. Zwischen dem Heizgitter 15 und den Stirnflächen der Behälterwandungen ist eine als Wärmeschutz dienende Dichtung 19 vorgesehen. Unterhalb des Heizgitters 15 ist eine Dosiereinheit 21 für die Schmelze angeordnet, welche eine Dosierpumpe 8 aufweist, die durch einen Elektromotor 10 angetrieben ist und Schmelze

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einem Spinnblock 12 zuführt, der an der Unterseite der Einheit 21 vorgesehen ist. Der Spinnblock 12 weist eine Reihe von sechs vertikalen groben Bohrungen 23 auf, die fast durch den ganzen Block hindurchgehen. Diese Bohrungen enden jeweils in einer feinen Spinndüse 25.

Im Betrieb werden in den nicht dargestellten Einfülltrichter Polyäthylenterephthalatschnitzel eingefüllt sowie die Heizgittertemperatur 285°C erreicht hat. Die Schnitzel gleiten unter der Wirkung der Schwerkraft durch den Kanal 5 nach unten und füllen die Kammer. Der Motor wird in Gang gesetzt und treibt die Schnecke 13 mit einer vorbestimmten geringen Drehzahl an, so daß in dam Spinnblock 12 Fäden 14 erzeugt werden. Bei einem zur Herstellung von lediglich sechs Fäden eingerichteten Spinnblock' kann die Drehzahl der Schnecke auf 0,153 upm eingestellt werden, was eine Spinnproduktion von 0,305 kg/h ergibt.

Die von dem Spinnblock 12 kommenden Fäden bewegen sich unter Schwerkraftswirkung durch eine von einer auf drei Seiten von durchsichtigen Wänden und auf der verbleibenden Seite durch einen Sintermetallblock 20, durch welchen Luft von einem Gebläse 22 mit geringem überdruck eingeblasen wird, um damit einen sanften Luftzug durch die nach unten gehenden Fäden 14 zu erzeugen, begrenzten Kammer 18 nach unten, bevor sie auf eine umlaufende Kühlwalze 24 treffen, welche auf die Fäden eine aus einem Bad 26 aufgenommene Appreturlösung aufträgt. Die Fäden verlaufen sodann um eine Lieferwalzenanordnung 28, um einen Zurückhaltestift 30, über einen Plattenheizkörper 32 und sodann um eine Streckwalzenanordnung 34 herum, wobei die Fäden von dem Heizkörper erwärmt und sodann zwischen dem Rückhaltestift 30 und der Streckwalzenanordnung 34 verstreckt werden. Anschließend werden die Fäden von einer Aufwickeleinrichtung 29 als flacher Packen 209840/1036

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38 auf eine Spule 36 aufgewickelt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind die drei Spinnstationen jeweils entsprechend Fig. 1 aufgebaut, mit dem Unterschied, daß die einzelnen Antriebsraotoren 6 weggelassen und durch eine gemeinsame Antriebswelle 40 ersetzt sind, welche längs der Maschine sich erstreckt und die Getriebe 4 einer Reihe von Spinnstationen antreibt. Der Antriebsmotor 10 der Dosierpumpeneinheit 21 entfällt ebenso bei den einzelnen Stationen; die Pumpe 8 ist durch eine gemeinsame Welle 42 angetrieben, welche sich ebenfalls längs der Maschine erstreckt. Der Antrieb der Lieferwalzen und Streckwalzenanordnungen 28 bzw. 34 und der Aufwickeleinrichtungen 29 geschieht in ähnlicher an sich bekannten Weise durch gemeinsame Wellsi 44, 45, 46.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 werden die Fäden 14 durch ein positiv angetriebenes Lieferwalzenpaar 48, zwischen dessen Walzen ein Heizelement 50 vorgesehen ist, einem ebenfalls positiv angetriebenen Lieferwalzenpaar 52 zugeliefert, zwischen dessen Walzen ein Heizelement 51 angeordnet ist. Die Walzenpaare 48, 52 entzerren und erweichen die Fäden, bevor diese den Einzugswalzen 54 einer Stauchkräuselkammer 56 zugeführt werden. Die gekräuselten Fäden werden aus der Stauchkräuselkammer 56 durch eine Lieferwal zenanordnuhg 58 abgezogen und sodann von der Aufwickeleinrichtung 29 zu einem Packen auf der Spule 36 aufgewickelt.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 werden die Fäden von einer Lieferwalzenanordnung 28 über einen Plattenheizkörper 32 einer Streckwalzenanordnung 34 zugeführt und sodann zwischen die Zähne einer Zahnradkräuselvorrichtung 60 eingeführt. Die von der Kräuselvorrichtung 60 kommenden Fäden werden von einer Lieferwalzenanordnung 58 mit einer ,vorbestimmten Span-

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iivjig abgeiic^ian; wer auf die gekräuselten Fäden vcn einer ^_iiv^riokel2inrieirciin.g 62 rrit einem uml~.ufe.r-3en Ringläufer £^f eine Spuj.s 3 2 aufgewickelt warden=,

^eI der ^.ncrdnrng nach FIg= 5 werden die Fäden zwischen airier Liefsr^alrrenancrdrung 23 vtnd einer Streckwslzen-

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Eel der I^:..::crjt:ivn.g n?.eh 7:'--j,- ί :veräej; d:^; - Fäden zwischen. ?-i^ii^' Li 3i*£.—*:■'£2 ^eiic?lic'''.'CIi""-"^C'' "⁵G W'd. -ΐί.'^βϊ" Ftj"irchvr?I 7βΠ" s.!io:..'clnur.s -4 vsrstrscxi "nc!, acd-ann .bei"¹. DurohgaiH/ d;;.rch eins Ki"^ sine^i Lufr.st.rcr> ^rösi'csnde TezivurIerein::dchtuv;g "Ό h-n-^S'" *"^; "-Γ C*Si"^;*'"*■-*- T*. ^ Λ v'C*" i"li~T TC'-iT* '"'*i Cr.?*" S j njvj.cl'' t'"JI5<-7 ".' C

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'iei der IVvcrdntuig nach !7*.g_; ? werde::: die Fäder, J.--5 zu.i r-chen i--ii:sr Lief^.r;vr2.5;siiiiiCrdrung 2B und einer Strec]<\;"Kv.zer^^z^~ Ordnung 34 ver^trsclct rrd acdenn xnitte^« eines ^TJ'i el-fach-hei"el2"srrss 5 4 ir 5-sr -rl 3ί ο he π Keics erwarnv, wie dies

scr" rieht.:: iicrdsr iet_; Vc:.i d~s Heise;, cw-nt C^: 4 av.-~ '.;-;dev

Fteil2 ΐ-ii'fes in cls.r Quirriehtiiiig csrv J1: erender ?c.ri!- Vialser.pE-r.res 72 ;-;uc;eft1hrt.o Eins ·λ£-1.:-^ c- iVarnko:-:"'.?.cae-iii:e

einem Garnpacken 75 abgezogen und ebenfalls durch die Klemmstelle zwischen den Walzen 72 hindurangeführt; die beiden Komponenten werden zu einem SeIf-Twist-Garn verbunden, das von der Aufwickeleinrichtung 29 auf eine Spule 36 aufgewickelt wird«

Bei den im vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispieles des Gegenstandes der Erfindung verfügt jede Spinnstation über ihre eigene Schmelzenerzeugungseinheit 2 und über ihren eigenen Spinnblock 12₀ Es sind aber auch Fälle denkbar, bei denen' es ausreicht,· die Anordnung derart zu treffen, daß eine Schmelzenerzeu™ gungseinheit 2 den Spinnblöcken von zwei oder drei Spinastationen Schmelze zuliefert»

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Claims

- 18 Patentansprüche

1. Verfahren zur Förderung von partikelförmigem Material aus einer Speisezone in eine Ablieferungszone, insbesondere für das Schmelzspinnen, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mittels einer umlaufenden Förderschnecke durch einen Behälter gefördert wird, dessen Querschnittsgestalt nicht kreisförmig ist, derart, daß durch die von dem Behälter auf das zwischen der Förderschnecke und dem Behälter befindliche Material ausgeübte Reaktionswirkung ein Mitdrehsr* des Materiaies mit der Förderschnecke zumindest im wesentlichen verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Qüerschnittsgestalt des Behälters und die Förderschnecke auf das zugeführte partikelförmige Material derart abgestimmt sind, de3 &Li\<- y?-^ abseitige Sperrung der zwischen der Förderschnecke U^C dem Behälter befindlichen Partikel des Materials ersii" t ;;ird, derart, daß das Maß der Vorbeweg&.r,g des gesagten zwischen der Förderschnecke und dem Behälter befindlichen Materials.gleich der Förderbewegung der Förderschnecke wird,

3„ Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Förderung einss partikeIförmigen Polymeren aus der Speisezone in die Äblieferungszone benutzt wird, in welcher das Polymere in eine Schmelze umgeformt und von der aus die Schmelze zur Erzeugung eines oder mehrerer Fäden einem Spinndüsenkopf zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere in der Ablieferungszone hinter dem Ende der Förderschraube beheizt wird*

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5 β Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 ^ dadurch gekennzeichnet, f daß die Schmelze aus der AblieferöBgssone dem Spinndüsenkopf durch eine Dosierpampe z«gefordert wird_o

6» Verfahren nach Anspruch 5_σ dadurch gekennzeichnet, daß die ip,aximale Förderung des Materiales durch die Förderschraube der maximalen Pumpenförderrang der Schmelze durch die Dosierpumpe entspricht cder diese übersteigt?- und daS die Drehzahl der Förderschraube selbsttätig entsprechend der Aufnahme der Dosierpumpe geregelt ist»

7c Vorrichtung zur Förderung eines partlkelförmigen Materiales, dadurch gekennzeichnet* daß sie einen Behälter C3} und eine darin drehbare Förderschnecke (13) · aufweist, durch die Material in der Achsrichtung des Be= hälters {3} aus einer Spexsezone in eine Ablieferungszone fördsrbar ist, und daß der Beilälter (3) eine nichtkreisförmige Querschnittsgestalt aufweist und durch diesen im. Betrieb auf das zwischen »er Förderschnecke (13) und dem Behälter {3} befindliche Material eine Reaktionswirkung ausübbar ist* eUnrsh die ein Mitdrehen ^; " des Materiales mit der Förderschnecke {13} zumindest im wesentlichen verhinderbar Istο

8« Vorrichtung nach Anspruch T_g dadurch, gekennzeichnet, daß die Querschnittsgestalt des Behälters (3) und die Förderschnecke (13) auf das angeführte partikelförmig^ Material derart, abgestimmt sind„ daß eine gegenseitige Sperrung der zwischen der Förderschnecke {13} und dem Behälter (3) befindlichen Partikel des Materi'ales erzielbar ist, derart, daß das Maß der "/orbewegung des gesamten zwischen der Förderschnecke C135 vxA dem Behälter (2) befindlichen Materials gleich der Förderbewegung -.'■ir: T^rd er:; eh necke" (13) ist»

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9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) eine dreiecksförmige, viereckige, fünfeckige, sechseckige, siebeneckige, achteckige ovale, ellyptische oder halbrundförmige Öuerschnittsgestalt aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Förderschnecke (13) und dem Behälter (3) ein radialer Spalt ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung und die Tiefenabmessungen des Schneckenganges der Förderschnecke (13) so groß sind, daß einzelne Partikel oder Körner des längs des Behälters (3) transportierten partikelförmigen Materials zumindest teilweise zwischen benachbarte Schneckengangabschnitte eintreten können. .

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (13) einen Schneckengang mit gleichförmiger Steigung aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke einen Trapezprofil-Schneckengang aufweist.

14. Schmelzenerzeugungseinheit zur Erzeugung einer Schmelze eines synthetischen Polymeren mit einer Materialfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Fördervorrichtung das in partikelförmiger Gestalt vorliegende Polymere aus der Speisezone in die Ablieferungszone transportierbar und ihr eine Schmelzeinrichtung (15) für das Polymere zugeordnet ist, durch die aus dem der Ablieferungszone zugeführten Polymeren die Schmelze erzeugbar ist.

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15. Schmelz-Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen von einem oder mehreren Fäden aus einem synthetischen Polymeren mit einer Schmelzenerzeugungseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzenerzeugungseinheit (2) ein Spinndüsenkopf (12) zugeordnet ist, dem die Schmelze zuführbar ist und durch den aus der Schmelze der Faden oder die Fäden (14) erzeugbar ist bzw. sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablieferungszone am Ausgang des Behälters (3) angeordnet ist und die Polymeren-Schmelzeinrichtung eine ·' den Ausgang des Behälters (3) abschließende Platte (15) mit einer Anzahl von durchgehenden öffnungen aufweist, welche durch elektrische Widerstandsheizmittel beheizbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dosierpumpe (8) aufweist, durch die die von der Polymeren-Schmelzeinrichtung (15) kommende Polymerenschmelze dem Spinndüsenkopf (12) zuführbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17,. dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe (8) eine Zahnradpumpe ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale förderung des Materiales durch die Förderschnecke (13) der maximalen Pumpenförderung der Schmelze durch die Dosierpumpe (8) entspricht oder diese übersteigt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (13) motorisch durch einen einen Schlupf aufweisenden Antrieb (6, 4) angetrieben ist, in dem durch eine Verringerung der Pumpenförderung der Dosierpumpe (8) eine Zunahme des von der Förderschnecke (13) auf

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den Antrieb ausgeübten Widerstandsdrehmomentes und damit eine Vergrößerung des in dem Antrieb auftretenden Schlupfes erzeugbar ist, derart,daß die Drehzahl der Förderschnecke (13) selbsttätig entsprechend der Aufnahme der Dosierpumpe (8) geregelt ist.

21. Texti!spinnmaschine zum Verspinnen von Fäden aus einem synthetischen Polymeren mit einer Anzahl von Spinnstationen und einer Anzahl von Schmelzenerzeugungseinheiten nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spinnstationen jeweils' einen Spinndüsenkopf (1.2) zur Erzeugung eines oder mehrerer Fäden (14) aus einer dem Spinndüsenkopf (12) von lediglich etiner der Schmelzenerzeugungseinheiten (2) zugeführten Schmelze aufweist und diese Schmelzenerzeugungseinheit (2) lediglich diese Spinnstation oder eine geringe Anzahl von Spinnstationen einschließlich dieser Spinnstation mit Schmelze versorgt.

22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinndüsenkopf (12) jeder Spinnstation lediglich von einer Schmelzenerzeugungseinheit (2), welche lediglich diese Station versorgt, mit Schmelze versorgt ist.

23. Maschine nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spinnstation eine im Fadenlaufweg unterhalb des Spinndüsenkopfes (12) angeordnete Streckvorrichtung zum Verstrecken des Fadens oder der Fäden sowie eine Aufwickeleinrichtung (29) aufweist, durch die der Faden oder die Fäden (14) nach dem Verstrecken durch die Streckvorrichtung (34) aufwickelbar ist bzw. sind.

24. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Spinnstation eine zwischen der Streckvorrichtung (34) und der Aufwickeleinrichtung (29) liegende Texturiereinrichtung (70) angeordnet ist, durch die der Faden oder die Fäden (14) nach der Verstreckung durch die

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Streckvorrichtung (34) und vor dem Aufwickeln durch die Aufwickeleinrichtung (29) texturierbar sind.

25. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Texturiereinrichtung ein Fadenheizelement (64) zur Erwärmung des Fadens oder der Fäden (14) sowie zumindest eine Zwirnbüchse (66, 67) aufweist, durch welche dem erwärmten Faden bzw. den erwärmten Fäden ein falscher Draht erteilbar ist.

26. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie in jeder Spinnstation eine Selbstzwirneinrichtung

(72) aufweist, die zwischen der Streckvorrichtung (34) und der Aufwickeleinrichtung (29) angeordnet ist und durch die dem Faden oder den Fäden (14) nach der Verstreckung durch die Streckvorrichtung (34) und vor dem Aufwickeln durch die Aufwickeleinrichtung (29) ein Self-Twist-Effekt erteilbar ist.

27. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickeleinrichtung (29) eine einen Ringläufer aufweisende Aufwickeleinrichtung oder eine Kreuzspulaufwickeleinrichtung ist.

28. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickeleinrichtung (29) eine Kannenablageeinrichtung mit einer Kanne ist, in der der Faden oder die Fäden willkürlich aufstapelbar sind.

29. Maschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Self-Twist-Einrichtung zwei Lieferwalzen (72) aufweist, durch deren Klemmstelle der'Faden oder die Fäden (Ii- hindurchläuft bzw. hindurchlaufen und die durch eine zugeordnete Antriebseinrichtung in eine oszillierende Relativbewegung in der Richtung ihrer Drehachsen versetzbar sind.

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30. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Texturiereinrichtung eine Stauchkräuselkammer (56) aufweist, durch die der Faden oder die Fäden (14) kräuselbar ist bzw. sind.

31. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Texturiereinrichtung zwei miteinander kämmende Zahnräder (60) aufweist, durch die der Faden oder die Fäden (14) kräuselbar ist bzw. sind.

32. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Spinndüsenkopf (12) an jeder Spinnstation eine Anzahl von Fäden (14) erzeugbar ist und die Texturiereinrichtung (70) mit einem Luftstrom arbeitet, durch den die Fäden bauschig gemacht oder zumindest miteinander verschlungen werden.

33. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckvorrichtung (34) einen Zurückhaltestift (30) und eine angetriebene Streckwalze aufweist, um die der Faden oder die Fäden (14) herumgeführt ist bzw. sind.

34. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß sie an jeder Spinnstation eine Abschreckeinrichtung aufweist, durch die der Faden oder die Fäden auf dem Durchgang von dem Spinndüsenkopf (12) zu der Streckvorrichtung (34) mittels quer durchgeblasener Luft (bei 16) abschreckbar ist bzw. sind.

35. Maschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckeinrichtung eine Druckluftquelle (22) und ein poröse;- Element (20) aufweist, durch welches die von der Dru'-kluftquelle (22) kommende Luft im Betrieb in einer quer zu dtw Laafweg des Fadens oder der Fäden (14) verlaufenden RiuL^ ^v* unter Erzeugung einer Kühlwirkung strömt.

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36. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kühlwalze (24) aufweist, die im Betrieb mit einer Flüssigkeit überziehbar ist und mit dem Faden oder den Fäden (14) bei dessen bzw. bei deren Durchgang von dem Spinndüsenkopf (12) zu der Streckvorrichtung (34) in Berührung steht und durch die der Faden oder die Fäden (14) auf eine Temperatur abkühlbar ist bzw. sind, bei der der Faden oder die Fäden (14) nicht mehr klebrig ist bzw. sind.

37. Maschine nach den Ansprüchen 36 und 34, dadurch ge- · kennzeichnet, daß durch die Kühlwalze (24) der Faden oder die Fäden (14) beim Durchgang von der Abschreckeinrichtung (16) zu der Streckvorrichtung (34) abkühlbar ist bzw. sind.

38. Maschine nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Spinnappreturlösung ist.

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