DE2644996A1 - Fadenkuehlvorrichtung - Google Patents
FadenkuehlvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Erzeugung eines im wesentlichen nicht turbulenten Stromes eines Kühlgases
zum Kühlen oder Abschrecken eines oder mehrerer Kunstfäden, die beim Schmelzspinnprozeß erzeugt werden.
Bei einem typischen Schmelzspinnprozeß werden ein oder mehrere
Fäden aus einer oder mehreren Spinndüsen extrudiert und laufen in eine Abschreckkammer. Die Kühl- oder Abschreckkammer
xtfeist eine oder mehrere Wände auf, von denen eine ein
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Diffusor oder Umlenker ist, welche die Abschreckkammer
von einer anschließenden Vorkammer trennt, die sich in Verbindung mit einem Kühlgas zuführ system befindet'. Das
synthetische Polymer, welches aus der Spinndüse extrudiert wird, ist eine viskose Flüssigkeit bei einer erhöhten
Temperatur. Das Kühlen dieser Flüssigkeit findet in der Abschreckkammer statt, wo ein Kühlgas, welches
gewöhnlich Luft ist, mit den Fäden in Berührung gebracht wird. Das Kühlgas tritt in die Abschreckkammer von der
Vorkammer durch den Diffusor in eine Richtung ein, die im wesentlichen senkrecht zu den Fäden liegt. Die Fäden
gehen durch die Abschreckkammer in eine Richtung im wesentlichen parallel zu dem Diffusor, welcher die Vorkammer
von der Abschreckkammer trennt. Die Verwendung des Diffusors ist notwendig ■, um die Kühlgasturbulenz zu vermindern;
Fäden sind äußerst verletzbar durch Kühlgasturbulenz, da sie sich beim Eintritt in die Abschreckkammer
in der flüssigen Phase befinden. Turbulenz im Kühlgasstrom beeinträchtigt die Gleichmäßigkeit der Fäden.
Heute besteht das Bedürfnis nach höherem Ausstoß bei höheren Geschwindigkeiten, während man die Garneigenschaften
aufrecht erhält, vorzugsweise verbessert. Ein Verfahren zum Erhalten einer größeren Kapazität besteht darin, die Anzahl
der Spinndüsenextrusionsöffnungen zu erhöhen, was zu einem entsprechenden Anstieg in der Anzahl der extrudierten Fäden
führt. Die bestehenden räumlichen Begrenzungen diktieren oft
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■*-
die maximale Größe der Spinndüsenplatte, und eine Erhöhung der Anzahl der Extrusionsöffnungen durch diese führt zu
einem abnehmenden Extrusionsöffnungsraum. Schnellere Garngeschwindig-keiten in Verbindung mit verminderten Abständen
zwischen den gesponnenen Fäden rufen eine unerwünschte Gedrängtheit der Fäden hervor und führen häufig zu Kollisionen
zwischen den Fäden in der Abschreckzone. Folglich sind die Verbesserung
der Stabilität der Fadenlinie und die Verbesserung der Garngleichmäßigkeit sehr wichtig, Um dies zu realisieren,
muß man eine bessere Steuerung der Fließgeschwindigkeit des Abschreckgases und eine gleichmäßigere Verteilung des Kühlgases
über den Diffusor und in der Abschreckkammer vorsehen.
Der Diffusor ist die primäre Einrichtung für die Verminderung
der Turbulenz in dem Kühlgasstrom. Es ist eine Vielzahl von Diffusoren bekannt; diese weiseiSiebe, porösen Schaum, perforierte
Metallplatten, gesintertes Metall, Metallwolle und Maschensiebe in Sandwichanfbau auf, um nur einige zu nennen.
Der Aufbau bzw. die Gestaltung des Diffusors ist kritisch, denn er bestimmt das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases in der
Abschreckkammer. In Abschreckräumen, die so aufgebaut sind, daß das Kühlgas dem Diffusor auf andere Weise als quer zugeführt,
wird,mu# das hereinkommende Gas um einen Winkel in der
Vorkammer gewendet oder gedreht werden, damit es durch den Diffusor In die Abschreckkammer gelangt. Ein typischer Querfließabs
chreckraum am Gaseinlaß auf der Rückseite seiner Basis muß ζ. B. das hereinkommende Gas um einen rechten Winkel
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derart umlenken, daß es quer durch den Diffusor gehen
kann. Dies ist kritisch, denn die Gestalt der Gaseinlaßvorkammer bestimmt die Geschwindigkeitsverteilung der
GasbeSchickung zurder Diffusorpackung, welche wie oben
erwähntjdas Geschwindigkeitsprofil des Kjihlgases in der
Abschreckkammer bestimmt. Umlenkschaltungen nach Art einer geneigten Leiter sind in der Vorkammer verwendet worden,
um das Kühlgas um diesen Winkel umzulenken. Das hereinkommende Gas·.versucht jedoch, unter einem Winkel abgelenkt
zu strömen, der ähnlich dem Einfallswinkel ist, woraus sich
ein Bereich höherer Geschwindigkeit im unteren Teil der Vorkammer zwischen der Umlenkschaltung und dem Diffusor
ergibt. Folglich ist der dem Diffusor zugeführte Gasstrom sehr ungleichmäßig, und der Diffusor muß äußerst leistungsfähig
sein, um das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases zur Berührung mit den geschmolzenen extrudierten Fäden zu glätten
Ohne die Leitschaufel ist das Kühlgas willkürlich in der Vorkammer
verteilt, und das Geschwindigkeitsprofil der Gaszufuhr zum Diffusorpaket ist wiederum ungleichmäßig.
Bei herkömmlichen Abschreckkammern, die einen im wesentlichen querfließenden Kühlgasstrom haben, vermindert sich die Kühlgeschwindigkeit
mit dem Abwärtsfließen der Fäden durch dit
Absehreckkammer. Deshalb ist es erwünscht, ein Kühl- oder
Abschrecksystem zu haben, welches flexibel genug ist, um die Möglichkeit vorzusehen, da§ unterschiedliche Kühlgasgeschwindigkeiten
zu sich verändernden Bereichen der Abschreckkammer
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zugeführt werden. Die Figuren 2 und 3 dar US-Patentschrift
2 273 105 beschreiben sin Abschrecksystem mit einer Vielzahl von Abschnitten, zu denen jeweils ein Kühlmedium separat
zugeführt wird, und die durch Trenneinr-ichtungen separiert sind. Die Geschwindigkeiten der Kühlmedien, welche diesen
Abschnitten zugeführt werden, können unabhängig variiert v/erden. Der Hauptnachteil dieser bekannten Vorrichtung
stammt von den gradlinien Einstrahlen der Luft beim Eintritt in die Vorkammer, wodurch eine ungleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung
der Luft abstromig vom Diffusor hervorgerufen werden kann. Aus der US-Patentschrift Wr. 3 274
ist eine Abschreckkammer bekannt, die im wesentlichen vertikale Einlaß- und Auslaßwände aufweist, um die Möglichkeit vorzusehen,
daß ein gasförmiges Kühlmedium durch die Kammer strömt, und es
sind Einrichtungen vorgesehen zum Durchlaufen der extrudierten Fäden vertikal nach unten durch die Kammer. Jede der Einlaß-
und Auslaßkammern weist mehrere benachbarte, horizontal angeordnete Abschnitte auf, und jeder dieser Abschnitte enthält
Einrichtungen zum individuellen Regulieren des Stromes des gasförmigen Kühlfließmittels, welches durch den Abschnitt
fließt. Leider ist das Regulieren dieser letztgenannten Vorrichtung relativ schwierig und für den wirtschaftlichen Betrieb
unzweckmäßig kompliziert.
Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden im wesentlichen
alle die vorgenannten Probleme ausgeschaltet und Garne hoher
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Qualität bei hohen Geschwindigkeiten geliefert. Die inneren Teile sind so ausgeformt, daß unterschiedliche Gasgeschwindigkeiten
in oberen und unteren Zonen des Abschreckraumes zugeführt v/erden können, wobei gleichzeitig
die Turbulenz vermindert und das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases an der aufstromigen Fläche des Diffusors
für den Durchgang durch diesen geglättet werden.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgesehen zur Erzeugung
eines im wesentlichen nicht turbulenten Stromes von Kühlgas zum Abschrecken eines extrudierten Fadens. Die wesentlichen
Elemente sind eine Abschreckkammer, eine Vorkammer und eine Gaszuführeinrichtung. Der geschmolzene extrudierte
Faden geht durch die Abschreckkammer hindurch, welche von der Vorkammer durch einen Diffusor oder einen Umlenker getrennt
ist. Die Vorkammer weist eine GaseintEifct£öffnung
und eine Gasuml&iteinrichtung auf. Die Gaseintrittsöffnung ist so angeordnet, daß das durch dieses eintretende Kühlgaseine
Biegung in der Vorkammer bewirken muß, um durch den Diffusor hindurchzugehen. Die Gasumleiteinrichtung ist zwischen
dem Diffusor und der Gaseintrittsöffnung angeordnet und wtist eine Platte, eine Bienenwabenbahn und eine Einrichtung
zum sandwichartigen Zusammenfügen der Platte und der Bienenwabenbahn auf. Die Platte hat mehrere perforierte Abschnitte,
die durch nicht perforierte Abschnitte getrennt sind. Die Bienenwabenbahn ist auf derjenigen Fläche der Platte
angebracht, die näher zu dem Diffusor liegt. Die Gaszuführ-
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Ή.
einrichtung liefert das Kühlgas zu der Gaseintrittsöffnung. Das Kühlgas bewirkt die Drehung oder Wendung in der Vorkammer
und wird zum Durchgang durch den Diffusor über eine Gasumleiteinrichtung
geführt. Die Gasumleiteinrichtung reduziert ebenfalls die Turbulenz und glättet das Geschwindigkeitsprofil
des Kühlgases für den Durchgang durch den Diffusor.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
neue Gasvorkammer so ausgestaltet, daß die dem Diffusor einen gleichmäßigeren Kühlgasstrom gibt, wodurch verschiedene Gasgeschwindigkeiten
den oberen und unteren Zonen des Abschreckraumes zugeführt werden können. Die wesentlichen Elemente sind
eine Abschreckkammer, eine Vorkammer und eine Gaszuführeinrichtung. Der geschmolzene, extrudierte Faden geht im wesentlichen
vertikal durch die Abschreckkammer, die von der Vorkammer durch einen Diffusor getrennt ist, der im wesentlichen vertikal dazwischen
und etwa parallel zu dem geschmolzenen, extrudierten Faden angeordnet ist. Die Plenum- oder 'Vorhammer weist eine
Gaseintrittsöffnung auf, die an ihrer Basis angeordnet ist, ferner eine erste perforierte Platte, eine Gasumleiteinrichtung,
eine erste - " Ptaiifliihu·.;- ■_*, eine zweite iittAH^lBBÜ
fläch· und eine Gasgeschwindigkeitseinstelleinrichtung. Die erste perforierte Platte ist im Abstand vom Diffusor angeord
net und etwa parallel zu diesem zwischen dem Diffusor und der Gaseintrittsöffnung vorgesehen. Die Gasumleiteinrichtung,
welche zwischen der ersten perforierten Platte unter der Gaseintrittsöffnung
angeordnet ist, ist von der vertikalen ge-
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neigt, um eine Diagonale zu bilden, deren Enden an der aufstromigen
Basis der ppsten perforierten Platte und der Schnittstelle
der Rückwand und der Decke der Vorkammer enden. Die Seiten der Gasumleiteinrichtung stehen längs in Berührung
mit den Seitenwänden der Vorkammer. Die Gaeumleiteinrichtung weist eine zweite perforierte Platte auf, mehrere Sperrbänder,
mehrere Abstandseinrichtungen, zwei Winkeleisen, eine Bienenwabenbahn und eine Einrichtung zur sandwichartigen Vereinigung
dieser Elemente auf. Der offene Bereich der zweiten perforierten Platte liegt etwa zwischen 10 bis 40 %. Die Sperrbänder
sind im Abstand auf der Fläche der zweiten perforierten Platte angeordnet und haben eine Länge, welche etwa der Breite
der zweiten perforierten Platte entspricht. Die Sperrbänder decken etwa 30 bis 40 % der Fläche ab, um den offenen Bereich
der zweiten perforierten Platte bis auf 6 bis 28 % zu verringern. Die Abstandseinrichtungen sind zwischen jedem Sperrband
an den Längskanten der Fläche der zweiten perforierten Platte zwischengeordnet, um die Sperrbänder zueinander im Abstand
festzuhalten. Jedes der zwei Winkeleisen hat eine Länge, die etwa gleich der Länge der zweiten perforierten Platte ist,
und ist über dem Bereich, welcher einer der Längskanten entspricht, auf der abstromigen Fläche der zweiten perforierten
Platte angebracht. Einer der Schenkel jedes Winkels ragt etwa senkrecht abstromig von der zweiten perforierten Platte heraus.
Die Bienenwabenbahn ist in dem schalenartigen Einsatz angeordnet,
der von den Winkeleisen und der zweiten perforierten Platte gebildet ist. Die Zellen der Bienentoabenbahn sind in einer
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horizontalen Ebene angeordnet, die etwa quer zur Ebene der ersten perforierten Platte verläuft. Die erste Prallfläche
erstreckt sich in einer horizontalen Ebene von der oberen Fläche des Diffusors zu der zweiten perforierten
Platte der Gasumleiteinrichtung. Die erste Prallfläche ist derart angeordnet, daß die Länge der Gasumleiteinrichtung
darunter von etwa gleich der Länge der Gasumleiteinrichtung
darüber bis etwa der vierfachen Länge der Gasumleiteinrichtung darüber variiert. Auch ist die
erste Prallfläche so angeordnet, daß sie, wenn sie sich in der horizontalen Ebene erstrecken würde, den geschmolzenen
extrudierten Faden unmittelbar unter der Fadenanhaftstelle schneiden würde. Die Seiten der ersten Prallfläche
stehen in Kontakt mit den Seitenwänden der Vorkammer. Die zweite Prallfläche erstreckt sich nach unten in einer vertikalen
Ebene von der ersten Prallfläche bei der zweiten perforierten Platte, um etwa einen rechten Winkel mit der
ersten Prallfläche zu bilden. Die zweite Prallfläche, deren Seiten sich in Berührung mit den Seitenwänden der Vorkammer
befinden, arbeiten so in Verbindung mit der ersten Prallfläche, daß sie die Vorkammer in zwei getrennte Zonen
teilt. Der Gasgeschwindigkeitseinsteller weist eine Platte und eine Einstelleinrichtung auf. Die Platte, deren Ebene
etwa mit der der zweiten Prallfläche zusammenfällt, ist schwenkbar längs ihrem oberen Ende mit den unteren Ende der
zweiten Prallfläche entlang ihrer entsprechenden Länge verbunden.
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Die Platte schwenkt in einem ebenen Bogen, dessen Enden
durch die Rückwand der Vorkammer in einer Richtung und die Gasumleiteinrichtung dsr Vorkammer in der anderen
Richtung gebildet sind. Die Länge der Platte ist derart, daß die Platte vollständig eine der Zonen abschließt, wenn
sie weitestraöglich in einer Richtung geschwenkt ist. Die
Länge der zweiten Pirallflache ist durch die Länge
der Platte festgelegt. Die Einstelleinrichtung ist an einem Ende an der Platte angeschlossen und geht durch die Rückwand
der Vorkammer an ihrem anderen Ende hindurch. Die Bewegung der Einstelleinrichtung ruft eins entsprechende Bewegung
der Platte in ihrem ebenen Bogen hervor. Die Gaszuführeinrichtung liefert das Kühlgas zur Vorkammer an deren
Basis zwischen der Rückwand der Vorkammer und dem unteren
en
Ende der Gasumleiteinrichtung. Eine Bienwabenbahn ist horizontal quer zur Gaszuführeinrichtung unmittelbar vor der
Gaseintrittsöffnung an der Basis der Vorkammer angeordnet. Der Gasgeschwindigkeitseinsteller gestattet in Verbindung
mit der ersten und zweiten ' Prallfläche . die Veränderung der Fließgeschwindigkeit des Kühlgases zum Abschrecken
des geschmolzenen, extrudierten Fadens näherungsweise über und unter der Faseranhaftstelle ... Die Gasumleiteinrichtung
lenkt das Kühlgas um und führt es durch den Diffusor und vermindert gleichzeitig die Turbulenz und glättet das
Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases für den Durchgang durch
den Diffusor. Vorzugsweise ist ein Ventil aufstromig von der
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Bienenwabenbahn über der Gaszuführeinrichtung angeordnet.
Dieses Ventil funktioniert in Verbindung mit dem Gasgeschwindigkeitseinsteller und gestattet die unabhängige
Veränderung der Fließgeschwindigkeit des Kühlgases bezüglich jeder Zone der Vorkammer, welche durch die erste
und zweite Prall*lache.' gebildet sind. Es ist auch
erwönscht, daß der Diffusor ein poröser, mehrzelliger,
Polymerschaum ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1A den Seitenschnitt eines herkömmlichen Abschrecksystems,
Fig. 1B einen Seitenschnitt, welcher die Figur 1A und die Gasumleiteinrichtung
gemäß der Erfindung einschließt,
Fig. 1C einen Seitenschnitt, welcher die Figuren 1A, 1B und
die Zonenteileinrichtung gemäß der Erfindung einschließt, und
Fig. 2 eine Einzelansicht einer lusammenbautechnik der Gasumleitei
nrichtung.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Zahlen gleiche Vorrich«
tungen. In Figur 1A, welche ein^herkömmliches Abschrecksystem
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-YT-
zeigt, ist mit 10 ein länglicher Kamin bezeichnet, der
einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat. Die
Abschreckkammer 11 ist von der Vorkammer 12 durch einen
Diffusor 13 getrennt, der sich im wesentlichen vertikal dazwischen befindet, und hat einen Einlaß 14 sowie einen
Auslaß 15 für den Durchgang des fadenbündels 16, welches im wesentlichen vertikal durch die Kanuner 11 und etwa parallel $üm' Diff«gor yerlauft.Das
Fadenbündel 16 ist von einer Spinndüsenplatte 17 extrudiert, geht durch eiηe erwärmte
Hülse 18 in die Abschreckkammer 11 und tritt von dort entweder
zum Sammeln auf einer (nicht gezeigten) Aufnahmeeinrichtung oder zur weiteren Prozeßbehandlung aus. Zur Rückseite
des länglichen Kamins 10 hin im Boden der Vorkammer iatv eine Gaseintrittsöffnung 19 angeordnet, zu welcher die
Gaszuführeinrichtung 20 das gasförmige Kühlmedium liefert. Die Gasbeschickungseinrichtung 20 kann die Form einer Leitung
haben, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, und eine Bienenwabenljahn 21 ist unmittelbar vor der Gaseintrittsöffnung
19 horizontal quer zur Leitung angeordnet. Die Zellen
oder Waben der Bienenwabenbahn 21 sind in einer vertikalen Ebene angeordnet und führen das gasförmige Kühlmittel in
die Vorkammer 12. Quer zur Gasbeschickungseinrichtung 20
aufstromig von der Bienenwabenbahn 21 ist ein Ventil 22 zur
Steuerung der Gesamtgasfließgeschwindigkeit angeordnet. Das Kühlgas tritt in die Vorkammer 12 über die Gasbeschickungseinrichtung
20 eii> und fließt dann durch den Piffusor 13
in die Abschreckkammer 11, um das Fadenbündel 16 abzuschrek-
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k«n. Das Kühlgas hat bsi der Durchführung der 90 Umlenkung
durch die Vorkammer 12 aufstromig vom Diffusor 13
&in ungleichmäßiges Geschwind igk^itspr-of±1. Außer wenn
der Diffusor 13 äußerst v/irksam ist, ist auch das Geschwindigkeitsprofil
des Kühlgases auf seiner Abstromseite ungleichmäßig.
Gemäß den Figuren 1B und 2 ist die Turbulenz vermindert,
und das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases an der aufstromigen Fläche des Diffusors 13 ist durch dia folgenden
Verbesserungen geglättet. Eine erste Bahn einer perforierten Platte 23 ist im Abstand von dem Diffusor 13 und etwa
parallel zu diesem zwischen dem Diffusor 13 und der Gaseintrittsöffnung
19 angeordnet. Die erste perforierte Platte 23 liegt vom Diffusor 13 in einem Abstand von atwa 1,588
mm bis 15,24 cm (1/16 bis 6 Zoll), vorzugsweise in einem
Abstand von 12,7 mm bis 5,08 cm (1/2 bis 2 Zoll) von diesem, und hat einen offenen Bereich von 2 bis 50 %. Die erste perforierte
Platte 23 bricht einen Teil der Turbulenz in der Vorkammer 12 auf und dosiert das Kühlgas direkt auf den Diffusor
13 zu. Sie sollte nicht nach dem Diffusor 13 angeordnet sein, weil die Strahltätigkeit des Kühlgases durch die
Perforationen einige Zentimeter in die Abschreckkammer hinein beslöian bleibt und eine ungünstige Beeinträchtigung
auf das Fadenbündel 16 hat. Ausreichend Druck besteht in dem Spalt zwischen der ersten perforierten Platte 23 und
dem Diffusor 13, um das Kühlgas durch den Diffusor 13 zu
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führen, und dieser Pufferkammereffekt veranlaßt eine seitliche Verteilung des Kühlgases. Der Diffusor 13 dämpft
verbleibende Wirbel und ruft eine lokale Verteilung des Kühlgases hervor. Die Gasumleiteinrichtung 24 ist zwischen
der ersten perforierten Platts 23 und der Gaseintrittsöffnung
19 angeordnet und ist aus der Vertikalen geneigt, um eine Diagonale zu bilden, deren Enden an der
aufstromigen Basis der ersten perforierten Platte 23 und an dar Rückwand 25 der Vorkammer 12 enden. Es ist bevorzugt,
daß das an der Rückwand 25 mündende Ende in den oberen 50 % derselben endetrDie Seiter der Gasumleitfeinrichtung 24 stehen
längs in Berührung mit den Seitenwänden der Vorkammer 12. Die Gasumleiteinrichtung 24 weist eine zweite perforierte
Platte 28, mehrere Sperrbänder 29, mehrere Abstandeinrichtungen 30, zwei Winkeleisen 31 und 31', eine Bienenwabenbahn
3 2 und eine Einrichtung 33 zur sandwichartigen Verbindung dieser Elemente miteinander auf. Die zweite perforierte
Platte 28 hat einen offenen Bereich von 10 bis 40 %. Mit "offenen Bereich" ist derjenige Bereich gemeint, durch welchen das
Kühlgas streichen kann. Die zweite perforierte Platte 28 vermindert das Verhältnis der maximalen zur minimalen Geschwindigkeit
des Kühlgases vor der ersten perforierten Platfeec23
und dem Diffusor 13. Mehrere Sperrbänder 29 sind auf der zweiten perforierten Platte 28 im Abstand angeordnet. Wenngidxh
die aufstromige oder die abstromige Fläche der aweiten perforierten
Platte 28 verwendet werden kann, sind in den Zeichnungen die Sperrbänder 29 auf ihrer abstromigen Fläche gezeigt.
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■ΑΙ.
Dii ";">tarrh"inü-cr 29 sind horizontal angeordnete, rechteck!
<jo 3:inrl<=r, di.i zun Up-rren des Kühlgasstroirtas durch
iinigr. Perforation^ in d-;r zweiten perforierten Platte
23 rlien-.-n, um hi-srdurch das Geschwindigkeitsprofil zu verbi?3scm.
Ihre Anzahl und ihr Ahstar.d wird nachfolgend
näht:r ^rl'iuttrt. *Di<- Hpsrrbänder 29 sind durch Abstandsfeinrichtungirr;
30, die» z. 3. Kautschukb'indsr sein können,
in fd<?t··^ Abstand g^haltsn. Es ist möglich, die Sperrbänd^r
23 durch bieten odt-r Kleben an die zweite perforierte
Platt; 2-3 anzubringen, hierdurch würde aber die FlexiJilitit
de«? Syst=ns ausgeschaltet. Die Abstandgeinrichtungen
30 und die Sperrender 29 können tntsprechend der gewünschtirrs
Hasviirtsilung leicht verschoben werden. Es sei bemerkt,
daß die zw-r-iti- perforierte Platte 28 entsprechend den Merkmalen mit abwechselnden perforierten und nicht perforierten
Abschnitten hergestellt sein könnte; dies ist jedoch tiiuer und weniger flexibel, als wenn man das hier beschriebene
Svstem verwendet. Auch ist der Unterschied in der Leistung
zu gering, un den Preisunterschied zu gewährleisten. Die A?>standsGinrichtungen. 30 überspannen nicht die horizontale
Ur^ite der zweiten perforierten Platte 28, sondern
sind nur so br-eit wie notwendig, um die Sperrbänder 29
in festem Abstand zu halten. Als nächstes sind abstromig von den -^perr händer η 29 zwei liinkeleisen 33 und 31 ' angeordnet.
Ihre Längs ist etwa gleich der der zweiten perforierten Platts 23, und sie sind -'iber den Bereichen befestigt,
welche den LMngskantsn auf ihror abstromigen Fläche tntsnrechen.
Einer, der Schenkel-jedes VTinkeleisens 31 und 31 '
ragt etwa quer abstromig von der zweitr-n perforierten Platte
23 h-:raus. Tn dem durch die Winke-leisen 31 und 31 '
und die zweite perforierte Platte:23 gebildeten öchalfcnartigen
Einsatz ist eine Bienenwabenbahn 32 angeordnet.
Die Waben derselben ^können quer zur Ebent der zweiten
perforierten Platte 28 angeordnet oder zu dieser schräg
gelögt, gekippt oder umgekantet sein. Bevorzugt ist =is,
wenn sie zur horizontalen Ebene etwa quer zur Eb^n=. der
ersten perforierten Platte 23. schräg sind, Einrichtungen 33 sind zur sandwichartigen Verbindung dieser Elemente miteinander
vorgesehen, um eine Leckage oder ein Krümmen zu verhindern, und sie können mehrer». Schrauben, Bolzen od^r
andere geeignete Einrichtungen aufweisen. Die zweite perforierte Platts 23 sieht sine Stütze für die Bienenwabenwand
32 vor und dient in Kombination hiermit dazu, das gasförmige Kühlmedium um einen 90 VJinkel mit tiinem Minimum
an Turbulenz umzulenken. Die Honigwabwnbnhn 32 führt die
Strömung des Kühlgasss zu der ersten nerforierten Platts
23 und dem Diffusor 13.
Figur 1C ist eine Zusammensetzung dar Figuren 1Λ und 113 und
zaigt zusätzlich eine Vorrichtung zur Zuführung unterschiedlicher
Kühlgasgeschwindigkaiten zu den oberen und unt^r^n
Zonen der Abschreckkammer 11. Ein& erste Schaufelfcinrichtung
34 erstreckt sich in horizontaler Ebiae von rJcr auf-
+) oder Prallfläche
70 9 8 16/10A2
- w- ^44996
^ U.
stromigen Fläche des Diffusors 13 zu der zweiten perforierten
Platte 28 der Gasumleiteinrichtung 24. Die erste Schaufeleinrichtung 34 bzw. Prallfläche würde bei der am meisten
bevorzugten Ausführungsform des Fadenbündels 16 unmittelbar
unter der Faseranhaftstechstelle schneiden, wenn sie in ihrer horizontalen Ebene, verlängert würde. Die Faseranhaftstelle
ist eine Teilungslinie im Fadenweg/ wobei die Fäden abstromig von diesem nicht an einer mit einer glatten Oberfläche
versehenen Stange anhaften oder kleben, wobei es sich bei dieser Stange z. B. um Glas oder Metall handeln
kann und die Stange in dem Fadenbündel angeordnet ist, und aufstromig von dieser haften die Fäden an ihr an und kleben
an ihr. Die erste Prallfläche 3 4 teilt die Gasumleiteinrichtung 24 an ihrer Schneidstelle mit ersterer in zwei Längsteile.
Die Länge der Gaaumleiteinrichtung 24 unter der ersten Prallfläche 34 kann von etwa gleich ihrer Länge
über der ersten Prallfläche 3 4 bis zu etwa ihrer vierfachen Länge über der ersten Prallfläche 34 variieren. Die
Seiten der ersten Prallfläche 34 stehen in Berührung mit den Seitenwänden der Vorkammer 12. Die erste Prallfläche
34 kann eine durchgehende nicht perforierte Platte sein, wobei dann die erste perforierte Platte 23 und die Gasumleiteinrichtung
24 von dieser in zwei Teile jeweils getrennt sind oder die erste Prallfläche 34 kann zwei Platten
aufweisen, deren eine an der abstromigen Fläche der ersten perforierten Platte 23 angebracht ist und sich zum Diffusor
13 erstreckt und deren andere an der abstromigen Fläche
7 0 -; 8 1 6 / 1 (K ? ORIGINAL INSPECTED
- 4-e- -
der ersten perforierten Platte 23 angebracht ist und sich zu der' zweiten perforierten Platte 28 der Gasumleiteinrichtung
2 4 erstreckt. Die zweite Prallfläche 3 5 erstreckt sich abstromig in einer vertikalen Ebene von der ersten
Prallfläche 34 bei einer zweiten perforierten Platte 28, um mit dieser etwa einen rechten Winkel zu formen. Die
zweite Prallfläche 3 5 hat auch ihre Seiten in Berührung mit den Seitenwänden der Vorkammer 12 und arbeitet in Verbindung
mit der ersten Prallfläche 34 zum Teilen der Vorkammer 12 in zwei separate Zonen, die in den Zeichnungen durch
die Buchstaben A und B bezeichnet sind. Der Gasgeschwindigkeitseinsteller
36 weist eine Platte 37 und eine Einstelleinrichtung auf. Die Ebene der Platte 37 fällt etwa mit
der Ebene der zweiten Prallfläche 3 5 zusammen, und die Platte 37 ist längs ihrem oberen Ende am unteren Ende der
zweiten Prallfläche 35 entlang deren Länge angeschlossen. Die Platte 37 schwenkt in einem ebenen Bogen, dessen Enden
durch die Hinterwand oder Rückwand 25 der Vorkammer in einer Richtung sowie durch die Gasumleiteinrichtung
der Vorkammer 12 in der anderen Richtung gebildet sind. Die Länge der Platte 37 ist so gewählt, daß die Platte
37 vollständig entweder die Zone A abschließen kann, wenn sie soweit geschwenkt ist, daß sie mit der Rückwand 25 in
7 P ''! Π 1 B / 1 f) A ?
Verbindung ist, oder die Zone B abschließt, wenn sie soweit
g-c.schv7~.nkt ist, daß si** mit der Gasunleiteinrichtung
2 4 in Berührung ist. Dieser Teil der Platte 17, welcher
Fiit der Rückwand 2 5 in Berührung steht, wenn die Platte
37 g=schw.^nkt ist, um die Zone A abzuschließen, ist vorzugsweise
abgeschrägt oder schrägstehend, um in fliaßmittfi.ldicht£
Berührung damit zu gelangen. Die Länge der zweiten
Prallfläche 3 5 ist durch die Längs der Platte 37 festgelegt, d. h . die Platte 37 sollte lang genug sein,
um eins- dar Zonen A und 3 vollständig abzuschließen. Die
Einstelleinrichtung kann gamäß der Darstellung der Zeichnungen
beispielsweise einer« geschlitzten Arm 38 aufweisen, der an einem Ende an der Platte 37 angelenkt ist und durch
die Rückwand 25 der Vorkammer 12 am anderen Ende geht. Der Arm 3 8 ist lang genug, um sich durch die Rückwand 25 zu
erstrecken, wenn die Platte 37 so geschwenkt ist, daß die Zone B abgaschlosen ist. Di-- Bewegung des Armes 38 veranlaßt
eine entsprechende Bewegung dar Platte 37, und es sind Einrichtungen zur Befestigung des Armes 38 vorgesehen,
um die Platte 37 in jeder gewünschten Position in ihrer Bewegung über den ebenen winkel festzulegen. Nicht dargestellte
Abdichteinrichtunges sind auch vorgesehen, um sicherzustellen,
daß die Rückwand 25 luftdicht ist, wo der Arm 38 durch diese hindurchgeht. Ein Fenster kann an der Basis der
Seitenwand der Vorkammer 12 vorgesehen sein, so daß die Position der Platte 37 leicht festgestellt v/erden kann. Es
ist nötig, f^iir die Einstelleinrichtungen zu sorgen, welche
7 l'- 8 1 6 / 1 0 A 2
• M.
durch die Seitenwände hindurchgehen, und das Fenster könnte
andererseits an der Basis der Rückwand 25 angeordnet sein. Erwünschtenfalls könnten zwei Einstellplatten für die unabhängige
Steuerung des Gasflußes durch die Zonen A und B verwendet werden. Die Einstellung der Platte 37 gemäß der hier
gegebenen Beschreibung genügt jedoch in Verbindung mit der Einstellung des Ventils 22, um eine unabhängige Steuerung
des Gasflußes zu den Zonen A und B zu ermöglichen. Der Gasgeschwindigkeitseinsteller
36 gestattet in Verbindung mit der ersten Prallfläche 34 und der zweiten Prsllflache 35
die Veränderung der Fließgeschwindigkeit des gasförmigen Kühlmittels zum Abschrecken des Fadenbündels 16 etwa über
und unter der Fadenanhaftstelle oder Fadenberührungsstelle. Die Gasumleiteinrichtung 24 lenkt das Kühlgas für
den Durchgang durch den Diffusor 13 um und führt ihn durch
diesen hindurch und vermindert gleichzeitig die Turbulenz und glättet das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases für
den Durchgang durch den Diffusor 13.
Ohne Sperrbänder 29 würde der Gasstrom durch die beschriebene Vorrichtung versuchen, eine höhere Geschwindigkeit zu
zeigen infolge des Momentes des durch die oberen Teile der
zweiten perforierten Platte 28 in jede der zwei Zonen A und B hereinkommenden Gases. Um dieses Problem auszuschalten,
sind die Sperrbänder 29 so eingestellt, daß sie zunehmend den offenen Bereich der oberen Teile dieser zweiten perforier-
7093 16/1042
ten Platte 28 in jeder der zwei Zonen A und B vermindern. Die Sperrbänder 29 decken vorzugsweise etwa 30 bis 40 %
der Fläche der zweiten perforierten Platte 28 ab, so daß ihr offener Bereich auf 6 bis 28 % verringert wird. Diese
Merkmale lassen sich auf die jeweilige Zone A oder B anwenden.
Das Kühlgas wurde zu der Vorrichtung gemäß der Erfindung (siehe Figuren 1 C und 2) zugeführt, und ein Geschwindigkeitsprofil
wurde 63,5 mm (2 1/2 Zoll) abstromig vom Diffusor 13 gemessen. Die Abschreckkammer 11 war etwa 170,18 cm
(67 Zoll) lang, und die erste Prellfläche 34 zwischen den Zonen A und B wurde bei etwa 0,0457 cm (1 1/2 Fuß) von der
Wand 26 der Vorkammer 12 eingestellt. Die Lage der ersten Prallfläche 34 basierte auf der Tatsache, daß die Fadenanhaft-
oder Faseranklebestelle etwa 25,4 bis 38,1 cm (10 bis 15 Zoll) unter der Decke 26 der Vorkammer 12 lag. Mehrfachzonen
waren in der unteren Hälfte der Zone B nicht nötig, da in dem entsprechenden Teil der Abschreckkammer 11 relativ
wenig Abschrecken erfolgt, wahrscheinlich wegen der hohen
Garngeschwindigkeit und dem geringen Abstand zwischen den Fäden in diesem Bereich. Die Platte 37 des Gasgeschwindigkeitseinstellers
36 war so eingestellt, daß die Gesamtgasgeschwindigkeit durch jede der Zonen A und B etwa identisch war. Der
1 0 9 8 1 6 / 1 0 4 2
Diffusor 13 war ein poröser, mehrzelliger Polymerschaum,
wie ζ. B. in der US-Patentschrift 3 619 452 der Allied Chemical Corporation beschrieben ist. Ein Diffusor aus
diesem Material ist preiswert und einfach zu handhaben. Er ist auch leichter und flexibler als andere bekannte
Diffusoren. Die Länge der Gasumleiteinrichtung 24 unter der ersten " Prallfläche 34 betrug etwa das dreifache
ihrer Länge darüber, d. h. 121,9 cm (48 Zoll) in der Zone B und 40,6 4 cm (16 Zoll) in der Zone A. Die Zellen
oder Waben der Bienenwabenbahn 32 lagen etwa senkrecht zu der zweiten perforierten Platte 28. Die Sperrbänder
29 waren auf der abstromigen Fläche der zweiten perforierten
Platte 28 angeordnet. In der Zone A wurden vier Sperrbänder 29 wie folgt angeordnet: Band 1 mit einer Breite von
5,715 cm (2 1/4 Zoll) wurde oben an der zweiten perforierten Platte 2 8 angeordnet; Bahn 2 mit einer Breite von 2,54
cm (1 Zoll) wurde etwa 6,35 cm (2 1/2 Zoll) unter der Bahn 1 angeordnet; Bahn 3 mit einer Breite von 4,45 cm (1 3/4 Zoll)
wurde etwa 6,99 cm (2 3/4 Zoll) unter der Bahn 2 angeordnet; Bahn 4 mit einer Breite von 2,54 cm (1 Zoll) wurde etwa 8,255
cm (3 1/4 Zoll) unter der Bahn 3 angeordnet; und ein Abstand von etwa 3,81 cm (1 1/2 Zoll) wurde zwischen der Bahn 4 und
der ersten Prallfläche 34 belassen. In der Zone B wurden neun Sperrbahnen oder Sperrbänder 29 wie folgt angeordnet: Bahn
mit einer Breite von 5,08 cm (2 Zoll) wurde auf der zweiten perforierten Platte 28 unmittelbar unter der ersten Pr'äLlflache
34 angeordnet; Bahn 2 mit einer Breite von 4,45 cm (1 3/4
7 f M 1 R / 1 fU ?
Zoll) wurde etv/a 4,45 cm (1 3/4 Zoll) unter Bahn 1 angeordnet; Bahn 3 mit einer Breite von 4,45 cm (1 3/4 Zoll) wurde
etwa 4,45 cm (1 3/4 Zoll) unter Bahn 2 angeordnet; Bahn 4 mit einer Breite von 4,45 cm (1 3/4 Zoll) wurde etwa 5,08
cm (2 Zoll) unter Bahn 3 angeordnet. Bahn 5 mit einer Breite von 3,81 cm (1 1/2 Zoll) wurde etwa 5,715 cm (2 1/4 Zoll)
unter Bahn 4 angeordnet; Bahn 6 mit einer Breite von 5,08 cm (2 Zoll) wurde etwa 63,5 mm (2 1/2 Zoll) unter Bahn 5 angeordnet;
Bahn 7 mit einer Breite von 3,81 cm (1 1/2 Zoll) wurde etwa 7,62 cm (3 Zoll) unter Bahn 6 angeordnet; Bahn 8 mit
einer Breite von 3,81 cm (1 1/2 Zoll) wurde etwa 11,43 cm (4 1/2 Zoll) unter Bahn 7 angeordnet; Bahn 9 mit einer Breite
von 2,4 cm (1 Zoll) wurde etwa 12,7 cm (5 Zoll) unter Bahn
8 angeordnet; und ein Abstand von etwa 27,31 cm (10 3/4 Zoll) wurde nach Bahn 9 belassen. Der Gasfluß in Meter pro Minute
(Fuß pro Minute) wurde 63,5 mm (2 1/2 Zoll) abstromig vom Diffusor 13 unter Verwendung eines Heißdrahtanemometers gemessen.
Die Gasflußmessungen wurden bei 50-70 Stellen etwa
in gleichmäßigem Abstand über der Diffusoroberfläche vorgenom men, um ein Gasgeschwindigkeitsprofil zu erhalten, und eine
statistische Analyse der Daten wurde durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt.
Beispiel 2 (Vergleich) Kühlgas wurde der Vorrichtung in Figur 1A (herkömmliches
709816/1042
Abschrecksystem) zugeführt, und ein Geschwindigkeitsprofil wurde 63,5 mm (2 1/2 Zoll) abstromig vom Diffusor 13 wie
in Beispiel 1 gemessen. Die Abschreckkammer 11 war etwa 170,18 cm (67 Zoll) lang, und es wurde ein Diffusor 13
wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet. Herkömmliche Umlenkwände wurden in die Vorkammer 12 an die Stelle der
Gasumleiteinrichtung 24 gemäß der Erfindung gebracht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Ein Vergleich der Daten in den Tabelle 1 und 2 zeigt, daß
der Variationskoeffizient des Gasflusses bei der Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung auf weniger als 3 % gegenüber
mehr als 7 % reduziert, welcher Prozentsatz durch Verwendung der herkömmlichen Abschreckvorrichtung erhalten
ist. Folglich ist das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases aufstromig vom Diffusor 13 geglättet worden, und die Turbulenz
wurde durch Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung vermindert.
Das Kühlgas, welches gemäß der Erfindung verwendet wird,
kann ein beliebiges Inertgas sein, beispielsweise Kohlendioxid, Stickstoff und dergleichen, bevorzugt ist aber Luft
bei etwa Zimmertemperatur, die mit 12,19 bis 30,48 m pro Min.
(40 bis 100 Fuß pro Minute) zugeführt.
Beispiel 1 oben zeigt die bevorzugte Vorrichtung gemäß der
709816/1042
2^4996
Erfindung und ist nicht etwa zur Beschränkung der Erfindungin irgendeiner Weise gedacht.
70981 6/1042
Abschreckeinheit
Nr. 1
Nr. 2
Nr, 3
Nr. 4
Mittlere Gasströmung in m/Min. (Fuß pro Min.)
19,82 m (65,1)
19,68 m (64,6)
18,6 m (61 ,1)
18,62 m (61 ,2)
Gasströmung normal
Abweichung in m/Min.(Fuß pro Min.)
0,396 (1,3)
0,545 (1,8)
0,457 (1,5)
0,396 (1,3)
GasStrömungs bereich in m/Min. (Fuß pro Min.) |
Gasströmung Variations bereich in(%) |
Gasströ mung,Anzahl der Messungen |
» |
1,524 (5) | 2,0 | 69 | |
2,134 (7) | 2,8 | 69 | |
1,524 (5) | 2,5 | 51 | |
1,524 (5) | 2,1 | 51 | |
II |
Abschreckeinheit
Nr. 5
Nr. 6
Nr. 7
Nr. 6
Nr. 7
Mittlere Gasströmung in m/Min. (Fuß pro Min.)
19,68 m (64,6) 20,25 m (66,4) 18,1 m (59,5)
Gasströmung normal
Abweichung in m/Min.(Fuß pro Min.)
1,402 (4,6) 1,859 (6,1) 1,493 (4,9)
Gasströmungsbereich in m/Min.
(Fuß pro Min.)
(Fuß pro Min.)
Gasströmung Gasströ-VariationsT mung,Anzanl bereich in(%) der Messungen
(22)
(29)
(26)
(29)
(26)
7,1
9,2
8,3
9,2
8,3
69 69
69
69
cn -C--
4>· CO CO
cn
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Kühlen oder Abschrecken eines geschmolzenen,
extrudierten Fadens, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschreckkammer (11) vorgesehen ist, durch welche
der geschmolzene extrudierte Faden (16) im wesentlichen vertikal hindurchgeht, eine Vorkammer (12) von der Abschreckkammer
(11) durch einen Diffusor (13) getrennt ist, der im wesentlichen vertikal zwischen den beiden
Kammern angeordnet und etwa parallel zu dem extrudierten Schmelzfaden (16) läuft, daß die Vorkammer (12) folgende
Teile aufweist: Eine an der Basis der Vorkammer (12) angeordnete Eintrittsöffnung (19), eine erste perforierte
Platte (23), die von dem Diffusor (13) im Abstand angeordnet und etwa parallel zu diesem zwischen dem Diffusor
(13) und der Gaseintrittsöffnung (19) angeordnet ist, eine Gasumleiteinrichtüng (24), die zwischen der ersten perforierten
Platte (23) und der Gaseintrittsöffnung (19) angeordnet und aus der Vertikalen derart geneigt ist, daß sie
eine Diagonale bildet, decen Enden an der Basis der ersten
perforierten Platte (23) und der Schnittstelle der Rückwand (25) und der Decke (26) der Vorkammer (12) enden,
wobei die Seiten der Gasumleiteinrichtüng (24) längs in Kontakt mit den Seitenwänden der Vorkammer (12) stehen
und wobei die Gasumlelteinrichtung (24) eine zweite perforierte Platte (28) aufweist, deren offener Bereich zwi-
709816/1042
ORIGINAL
sehen 10 und 40 % liegt, ferner mehrere Sperrbänder
oder Sperrbahnen (29) aufweist, die auf der abstromigen Fläche der zweiten perforierten Platte (28) im Abstand
angeordnet sind und ein Länge haben, welche im wesentlichen der Breite der zweiten perforierten Platte
(28) entspricht, wobei die Sperrbahnen (29) etwa 30 bis 40 % der Fläche derart abdecken, daß der offene Bereich
der zweiten perforierten Platte (28) auf einen Bereich von 6 bis 28 % vermindert ist, ferner mehrere Abstandseinrichtungen
(3o) aufweist, die zwischen jeder Sperrbahn (29) auf Längskanten der abstromigen Fläche der
zweiten perforierten Platte so dazwischen angeordnet sind, daß sie den Abstand der Sperrbahnen (29) voneinander
festlegen, ferner zwei Winkeleisen (31, 31') aufweist, die jeweils eine Länge haben, welche etwa gleich der Länge
der zweiten perforierten Platte (28) ist und über demjenigen Bereich angebracht ist, welcher einer der Längskanten
auf der abstromigen Fläche der zweiten perforierten Platte(28)entspricht, ein Schenkel jedes Winkeleisens (31,
31·) etwa quer und abstromig von der zweiten perforierten
Platte herausragt, ferner eine Bienenwabenbahn (32) aufweist, die in dem schalenartigen Einsatz angeordnet ist,
welcher von den Winkeleisen (31, 31') und der zweiten perforierten Platte (28) gebildet ist, wobei die Waben
der Bienenwabenbahn (32) in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, die etwa quer zur Ebene der ersten perforierten
Platte (23) liegt, und eine Einrichtung (33)
709816/1042
zum sandwichartigen Verbinden der zweiten perforierten Platte (28) , der Sperrbahn (29) , der Abstandseinrichtung
(30) und der Winkeleisen (31, 31') sowie der Bienenwabenbahn (32) vorgesehen ist, daß ferner die Vorkammer
(12) folgende Teile aufweist: Eine erste Schaufeleinrichtung oder Prallfläche (34) , die sich in einer horizontalen
Ebene von der aufstromigen Fläche des Diffusors (13)
zu der zweiten perforierten Platte (28) der Gasumleiteinrichtung (24) erstreckt und derart angeordnet ist, daß
die Länge der Gasumleiteinrichtung (24) darunter von etwa gleich der Länge der Gasumleiteinrichtung (24) darüber
bis etwa zur vierfachen Länge der Gasumleiteinrichtung (24) darüber variiert, wobei die erste Prallfläche
(34) derart angeordnet ist, daß sie bei Verlängerung in der horizontalen Ebene den extrudierten Schmelzfaden (16)
unmittelbar unter dem Fadenhaftpunkt schneidet, und die Seiten der ersten'Prallfläche (34) in Berührung mit den
Seitenwänden der Vorkammer (12) stehen, ferner eine zweite Schaufeleinrichtung oder eine zweite PraJlflache (35) ,
die in einer vertikalen Ebene von der ersten Prallfläche
(34) bei der zweiten perforierten Platte (28) derart nach unten ragt, daß sie etwa einen rechten Winkel mit der
ersten Prallfläche (34) bildet, die Seiten der zweiten Prallfläche (35) in Berührung mit den Seitenwänden der
Vorkammer (12) stehen, die zweite Prallfläche (35) in Verbindung mit der ersten Prallfläche (34) derart zusammenwirkt,
daft sie die Vorkammer (12) in zwei separate Zonen
70981 R/ 1 042
Ή.
(A, B) trennt, und daß die Vorkammer (12) eine Gasgeschwindigkeitseinstelleinrichtung
(36) aufweist, die eine Platte (37) und eine Einstelleinrichtung (38) hat," die Ebene der Platte (37) etwa mit der Ebene der zweiten
Prallfläche (35) zusammenfällt, um die Platte (37) schwenkbar längs ihrem oberen Ende am unteren Ende der zweiten
Prallfläche (35) entlang ihrer entsprechenden Länge anzuienken
, die Platte (37) in einem ebenen Bogen schwenkbar
ist, deren Enden durch die Rückwand (35) der Vorkammer (12) in einer Richtung und durch die Gasumleiteinrichtung
(24) der Vorkammer (12) in der anderen Richtung gebildet sind, die Länge der Platte (37) derart bemessen ist, daß
sie vollständig eine der Zonen (A, B) abschließt, wenn sie weitestmöglich in einer Richtung geschwenkt ist, die
Länge der zweiten Prallfläche (35) durch die Länge der Platte (37) festgelegt ist, die Einstelleinrichtung (36)
an einem Ende an der Platte (37) angebracht!ist und durch
die Rückwand (35) der Vorkammer (12) an ihrem anderen Ende hindurchgeht, wobei die Bewegung der Einstelleinrichtung
(38) eine entsprechende Bewegung der Platte-(37) in dem ebenen Bogen hervorruft, und daß eine Gaszuführeinrichtung
(20) zur Beschickung von Kühlgas zur Vorkammer (12) an ihrer Basis zwischen der Rückwand (25) der Vorkammer (22) und dem
unteren Ende der Gasumleiteinrichtung (24) vorgesehen ist, die Gasbeschickungseinrichtung eine Bienenwabenbahn (32)
hat, die horizontal quer unmittelbar vor der Gaseintritts-
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öffnung (19) an der Basis der Vorakmmer (12) angeordnet
ist, wobei der Gasgeschwindigkeitseinsteller (36) in Verbindung mit der ersten und zweiten frallflache
(34, 35) die Veränderung der Fließgeschwindigkeit des Kühlgases zum Abschrecken des extrudierten Schmelzfadens
(16) etwa über und unter der Faserhaftstelle ermöglicht und wobei die Gasumleiteinrichtung (24) das
Kühlgas umlenkt und für den Durchgang durch den Diffusor (13) führt, wobei die Gasumleiteinrichtung (24)
gleichzeitig zur Verminderung der Turbulenz und zur Glättung des Geschwindigkeitsprofils des Kühlgases
für den Durchgang durch den Diffusor (13) vorgesehen
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (13) ein poröser, polymerer Mehrzellenschaum
ist,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ventil (22) quer zur Gasbeschickungseinrichtung (20) aufstromig von der Bienenwabenbahn (32) angeordnet
ist und in Verbindung mit dem Gasgeshwindigkeitseinstel ler (36) derart zusammenwirkt, daß eine unabhängige Ver
änderung des Fließgeschwindigkeit des Kühlgases bezüglich
jeder der Zonen (A, B) der Vorkammer (12) gegeben ist, welche durch die erste und zweite Prallfläche (34,
35) gebildet ist.
7098 16/1042
2644995
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß der extrudierte Schmelzfaden (16) für den Durchgang durch die Abschreckkammer (11) vorgesehenist,
von welcher die Vorkammer (12) durch einen Diffusor (13)
getrennt ist, der eine Gasumleiteinrichtung (24) aufweist, die zwischen dem Diffusor (13) und der Gaseintrittsöffnung
(19) vorgesehen ist und eine perforierte Platte (23), eine
Bienenwabenbahn (32), die auf der Fläche der perforierten Platte (23), die näher an dem Diffusor (13) liegt, angeordnet
ist, und eine Einrichtung (33) für die sandwichartige Verbindung der perforierten Platte (23) und der Bienenwabenbahn
(32) miteinander aufweist, und daß die Vorkammer eine Gasbeschickungseinrichtung (20) aufweist, welche das
Kühlgas zu der Gaseintrittsöffnung (19) zuführt, wobei das Kühlgas eine Umlenkung in der Vorkammer (12) erfährt und
zum Durchgang durch den Diffusor (13) über die Gasumleiteinrichtung
(24) geführt ist, wobei die Gasumleiteinrichtung (24) auch die Turbulenz vermindert und das Geschwindigkeitsprofil des Kühlgases für den Durchgang durch den Diffusor
(13) glättet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasumleiteinrichtung (24) zur Bildung einer Diagonalen
geneigt 1st, deren Enden an der Basis der Vorkammer (12) und der Rückwand (24) der Vorkammer (12) münden bzw. enden.
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6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite perforierte Platte (28) von dem Diffusor
(13) im Abstand angeordnet und etwa parallel zu diesem vorgesehen ist, und zwar zwischen dem Diffusor
(13) und der Gaaumleiteinrichtung (24).
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (12) in mindestens zwei separate
Zonen (A, B) durch erste und zweite Prallflächen (34, 35) und eine Gasgeschwindigkeitseinstelleinrichtung (36)
geteilt ist, daß die erste Prallfläche (34) sich in einer Ebene von dem Diffusor (13) zu der Gasumleiteinrichtung
(24) erstreckt, die zweite Prallfläche (35) sich in einer Ebene von der Schnittstelle der ersten
Prallfläche (34) und der Gasumleiteinrichtung (24) zu der Gaseintrittsöffnung (19) erstreckt, daß die Gasgeschwindigkeitseinstelleinrichtung
(36) mindestens eine Platte (37) und eine Einstelleinrichtung (38) aufweist, die Ebene der Platte (37) etwa mit der Ebene der zweiten
Prallfläche (35) zusammenfällt, die Platte (37) schwenkbar längs eines ihrer Enden am Ende der zweiten Prallfläche
(35) näher an der Gaseintrittsöffnung (19) entlang ihrer entsprechenden Länge angelenkt ist, die Platte
(37) in einem ebenen Bogen schwenkbar ist und eine solche Länge hat, daß die Platte (37) in der Lage ist,
eine der Zonen (A, B) vollständig abzuschließen, wenn
7 0 2816/1042
sie in eine Richtung geschwenkt ist, daß die Länge der zweiten Prallfläche (3 5) durch die Länge der Platte (37)
festgelegt ist, und daß die Einstelleinrichtung (38) an einem Ende an der Platte (37) befestigt ist und durch
die Vorkammer (12) an ihrem anderen Ende hindurchgehet,
wobei die Bewegung der Einstelleinrichtung (38) eine entsprechende Bewegng der Platte (37) in dem ebenen Bogen
hervorruft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22) quer zu der Gasbeschickungsv-einrichtung
(20) aufstromig von der Gaseintrittsöffnung (19) angeordnet
ist und in Verbindung mit dem Gasgeschwindigkeitseinsteller (36, 38) derart wirkt, daß eine unabhängige Veränderung
der Flußgeschwindigkeit des Kühlgases bezüglich jeder Zone (A, B) der Vorkammer (12) möglich ist, welche
durch die erste und zweite Prallfläche (34, 35) gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ebene der ersten Prallfläche (34) , würde man sie verlängern, den extrudierten Schmelzfaden (16) unmittelbar
unter dem Fadenanhaftpunkt schneiden würde.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Prallfläche (34) derart angeordnet ist, daß die
09816/1042
Länge der sich von dort erstreckenden · Gasumleiteinrichtung
(24) in der allgemeinen Richtung der Gaseintrittsöffnung CI9) von etwa gleich der Länge der Gasumleiteinrichtung
(24), welche sich von dort in der entgegengesetzten Richtung erstreckt, zu der vierfachen Länge der Gasumleiteinrichtung (24), die sich von dort in der entgegengesetzten
Richtung erstreckt, variiert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Prallfläche (34) derart angeordnet ist, daß die
Länge der sich von dort in der allgemeinen Richtung der Gaseintrittsöffnung (19) erstreckenden Gasumleiteinrichtung
(24) die dreifache Länge der Gasumleiteinrichtung (24) ist, die sich von dort in der entgegengesetzten Richtung
erstreckt.
0 3 816/1042.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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Owner name: ALLIED CORP., MORRIS TOWNSHIP, N.J., US |
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8141 | Disposal/no request for examination |