-
-
Spinnanlage für Chemiefasern mit Anblaskasten und
-
Spinnschacht Die Erfindung betrifft eine Spinnanlage für Chemiefasern
mit an die Spinndüsen anschließendem, als Rohr ausgebildetem Spinnschacht, dessen
der Spinndüse benachbarte Teillänge perforiert ist und einen Anblaskasten durchdringt,
wobei der Anblaskasten aus einem Einlaßteil und einem Verteilerkasten besteht, der
Zufuhrkanal für das Anblasmedium in den Einlaßteil im wesentlichen senkrecht zum
Spinnschacht einmündet, der Spinnschacht im Bereich des Einlaßteils nicht perforiert
ist, Einlaßteil und Verteilerkasten durch Leitelemente zur Herstellung einer wirbelfreien
Strömung mit zum Spinnschacht paralleler Ausrichtung im Verteilerkasten getrennt
sind und ist ein Zusatz zum Hauptpatent Nr. .......... (Aktenzeichen P .34.06.347.1..).,(IP
1326).
-
Gegenstand des Hauptpatents ist eine Spinnanlage für Chemiefasern
mit einem an die Spinndüsen anschließenden Anblaskasten und einem diesen durchdringenden
Spinnschacht und zeichnet sich dadurch aus, daß der Spinnschacht im Verteilerkasten
des Anblaskastens perforiert und in dem vorgeordneten Einlaßteil des Anblaskastens
nicht perforiert ist und daß Einlaßteil und Verteilerkasten durch Leitelemente zur
Vergleichmäßigung der Strömung des Anblasmediums verbunden sind.
-
Der Spinnschacht ist mit Vorteil zweigeteilt, wobei der obere, von
der Spinndü-se ausgehende Teil gegenüber dem unteren, feststehenden Teil teleskopartig
verschiebbar ist.
-
Die Erfindung des Hauptpatents geht von einem Stand der Technik aus,
wie er beispielsweise in der US-PS 3,672,801 beschrieben ist. Unter dem Spinnkopf
ist unmittelbar anschließend an die Spinndüse ein aus mehreren Teilen
bestehender
Anblaskasten vorgesehen, dessen unmittelbar unter der Spinndüse befindlicher Teil
doppelwandig ist. Aus dem geschlossenen, an eine Absaugung angeschlossenen Hohlraum
führt ein Ring feiner Bohrungen zum Absaugen entweichender Gase und evtl. anfallenden
Rauchs in den Innenraum.
-
Der daran anschließende Teil ist der eigentliche Anblaskasten und
besteht aus einem äußeren zylindrischen Mantel und zwei aufeinanderfolgenden Einsätzen.
Ein Spinnschacht im üblichen Sinn ist nicht vorgesehen, sondern zwei der Formung
und Führung der Fadenschar dienende Lochblenden, von denen eine den Boden des Anblaskastens
bildet und die andere in einigem Abstand und entlang des Fadenwegs verschiebbar
vorgesehen ist. Eine vor allem die frischgesponnenen Fäden schonende gleichmäßig
wirkende Rundumanblasung wird durch diese Einrichtung nicht erreicht.
-
Der Gegenstand des Hauptpatents hat sich hervorragend bewährt, bei
einigen Spinnverfahren zeigten sich jedoch Unzulänglichkeiten, die durch die Zusatzerfindung
beseitigt werden. Sie sieht bei einer Spinnanlage nach dem Hauptpatent vor, daß
der örtliche Gesamtquerschnitt der Luftdurchlässe in der der Spinndüse benachbarten
perforierten Teillänge des Spinnschachtes in unmittelbarer Nähe der Spinndüse am
größten ist und zum Boden des Verteilerkastens hin kleiner wird. Dabei kann die
vom Boden des Verteilerkastens bis zur Spinndüse verlaufende Teillänge des Spinnschachtes
entlang ihrer Länge in zwei oder mehr Bereiche mit unterschiedlicher Luftdurchlässigkeit
aufgeteilt sein, wobei diese in dem der Spinndüse unmittelbar benachbarten Teilbereich
am größten, in dem an den Boden des Verteilerkastens angrenzenden Teilbereich am
gerinsten sowie in den dazwischen liegenden Teilbereichen von oben nach unteren
abgestuft ist, die Luftdurchlässigkeit kann aber auch vom der Spinndüse unmittelbar
benachbarten Bereich bis im wesentlichen zum an den Boden des Verteilerkastens angrenzenden
Bereich
kontinuierlich geringer werden.
-
Bei einer besonderen Weiterbildungsform zeigt der innerhalb des Verteilerkastens
verlaufende Teil des Spinnschachts eine über seine Länge gleichmäßige Luftdurchlässigkeit
und ist im unteren, dem Verteilerkastenboden zu gelegenen Teil durch einen beispielsweise
aufschiebbaren Hüllmantel abgedeckt. Die Abdeckung kann dabei ca. 20% bis 85% und
vorzugsweise ca. 30% bis 70% betragen.
-
Bei einer anderen Ausführungsform des Hüllmantels umgibt dieser den
gleichmäßig perforierten Spinnschachtteil innerhalb des Verteilerkastens im wesentlichen
auf seiner ganzen Länge und weist eine von unten nach oben größer werdende Luftdurchlässigkeit
auf. Vorzugsweise soll diese Luftdurchlässigkeit, die auf unterschiedliche, z.T.
aus den Ansprüchen ersichtliche Weise erreicht werden kann, groß sein bezogen auf
die Luftdurchlässigkeit des gleichmäßig perforierten Spinnschachtteils innerhalb
des Verteilerkastens und kann mindestens das 2-fache, vorzugsweise das 2,5- bis
6-fache der Luftdurchlässigkeit des perforierten Spinnschachtabschnitts betragen.
In einer Weiterbildungsform reicht der mit von unten nach oben zunehmender Luftdurchlässigkeit
ausgestattete Hüllmantel nicht über die gesamte Länge des innerhalb des Verteilerkastens
gelegenen perforierten Spinnschachtabschnitts, sondern läßt in unmittelbarer Nachbarschaft
der Austrittsoberfläche der Spinndüse einen schmalen Umfangsbereich frei. Vorteilhaft
hat dieser Bereich auf dem gesamten Spinnschachtumfang gleichbleibend eine Breite
von ca. 10 mm bis 100 mm und insbesondere von ca. 15 mm bis 60 mm.
-
In der vorangegangenen Beschreibung sowie in der folgenden Zeichnungsbeschreibung
wird unter Blasluft oder Anblasmedium zwar vorwiegend aufbereitete, der Kühlung
und Verfestigung
der die Spinndüse verlassenden Einzelfäden dienende
Luft verstanden, die genannten Ausdrücke schließen aber auch andere gasförmige Medien
wie Inertgase - Wasserdampf, Stickstoff oder deren Gemische mit Luft - ein, sofern
dies für den Spinnvorgang von Vorteil ist. Der verwendete Begriff der Kühlung ist
weit zu verstehn; er besagt nur, daß zwischen der Temperatur der austretenden Fäden
und der des Blasmediums ein negativer Temperaturgradient vorhanden sein soll, An
Hand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig.
1 Schnitt in der Spinnschachtachse, schematisch Fig. 2 Blick auf Anblaskasten und
Trageinrichtung; Fig. 3 Schnitt durch den Anblaskasten mit Hüllmantel, geschnitten
in der Spinnschachtachse.
-
Unmittelbar an die Spinndüse 1 schließt der in Ausstoßrichtung der
Fäden 2, d.h., in der Regel senkrecht nach unten verlaufende Spinnschacht 3 an.
Er ist an seinem oberen, in unmittelbarer Nachbarschaft der Spinndüse 1 beginnenden
Teil vom Anblaskasten 4 mit der Luftzuführung 5 umgeben.
-
In der dargestellten Ausführungsform ist der Spinnschacht 3 in einen
unteren, feststehenden Teil 6 und einen oberen, in Teil 6 teleskopartig verschiebbaren
Teil 7 aufgeteilt.
-
Der verschiebbare Teil 7 des Spinnschachtes 3 ist in dem der Spinndüse
1 unmittelbar benachbarten Teilbereich luftdurchlässig, beispielsweise perforiert,
gelocht oder aus einem porösen Material gefertigt; die Luftdurchlässigkeit beschränkt
sich auf das innerhalb des Verteilerkastens 28 des Anblaskastens 4 verlaufende Teilstück,
sie kann aber auch unterhalb des Einlaßteils 27 auf der gesamten Länge des Spinnschachtteils
7 oder einem wesentlichen Teil derselben vorhanden sein. Gegebenenfalls kann sie
auch noch
einen anschließenden Abschnitt des feststehenden Schachtteils
6 umfassen. Wichtig ist, daß der Spinnschacht im Bereich des Einlaßteils 27 nicht
perforiert ist. Nur dadurch läßt sich im Spinnschacht 3 eine ruhige laminare Luftströmung
erreichen.
-
Der feststehende Teil des Spinnschachtes 3 durchstößt den Bühnen-
oder Geschoßboden 8, an dem er vermittels einer geeigneten Konstruktion 9 verankert
ist und von dem aus üblicherweise die Spinnstellen gewartet werden. Der verschiebbare
Spinnschachtteil 7 sitzt mit seinem oberen, an die Spinndüse 1 anschließenden Teil
im Anblaskasten 4 und ist mit diesem durch den Flansch 10 zu einer Einheit verbunden.
Anblaskasten 4 und Spinnschacht 3 sind an einer aus dem Tragarm 11 und dem Führungsschlitten
12 bestehenden Trageinrichtung aufgehängt. Die Gleitbahn 13 dient der Führung des
Schlittens 12 und ist in der dargestellten Ausführungsform eine senkrecht stehende
Säule 13, die vom Schlitten 12 umfaßt wird. Sie ist am Bühnenboden 8 verankert und
über eine Traverse 14 hier mit der - angedeuteten -Gebäudewand 15 verbunden. An
der Traverse 14 sind zwei Umlenkrollen 16 und 17 angebracht, über die ein das Gegengewicht
18 mit dem Führungsschlitten 12 verbindendes Seil 19 läuft.
-
Fig. 2 zeigt einen Blick auf die zur Spinndüse 1 hin gelegene Oberseite
des Anblaskastens 4. Anders als in Fig. 1 ist hier die Trageinrichtung 11, 12 zusammen
mit der Luftzufuhr 5 auf eine Seite gesetzt, was der betriebsüblichen Anordnung
für den größten Teil der Anwendungsfälle entspricht. Zwar wurde die Anordnung in
Fig. 1 in erster Linie der größeren Deutlichkeit wegen gewählt, sie stellt jedoch
ebenfalls für eine Reihe von Fällen eine geeignete Ausführungsform dar.
-
Während des Spinnbetriebs ist der Anblaskasten 4 zusammen mit dem
Spinnschacht 3 durch seine Flansche 20 mit den Gegenflanschen 21 des Spinnkopfes
22 verbunden. Er wird über die Luftzuführung 5, die in das am Anblaskasten 4 sitzende
konisch erweiterte Einlaßteil 23 mündet, mit Anblasluft versorgt. Auch die Luftzuführung
5 weist in der Nähe des Anblaskastens eine vorzugsweise schnell lösbare Verbindung,
beispielsweise eine Flanschverbindung 24, 25, auf.
-
Nach Lösen der beiden Verbindungen 20, 21 und 24, 25 kann bei der
in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der bewegliche Spinnschacht 7 von
Hand gegen die Wirkung der Gegengewichte 18 in den feststehenden Teil 6 des Spinnschachtes
3 hineingeschoben werden, wonach die einzelnen Spinnstellen leicht zugänglich sind.
Das Aus- und Einfahren des Spinnschachtteils 7 kann beispielsweise auch durch reversiblen
Motorantrieb, durch hydraulische oder pneumatische Antriebe oder in anderer Weise
geschehen.
-
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Spinnschachtes 3 mit Anblaskasten
4 wird erreicht, daß die Fäden 2 in einem Bereich, in dem sie am empfindlichsten
sind, von der umgebenden Atmosphäre abgeschirmt sind und ausschließlich durch die
mittels der Luftzuführung 5, 23 in den Anblaskasten 4 und von dort durch die luftdurchlässige
Wand des Spinnschachtteils 7 an die Fäden 2 herangebrachte aufbereitete Luft gekühlt
werden. Dabei wird insbesondere die Luft zuvor durch den siebförmigen Einsatz 26
zwischen dem Eintrittsteil 27 und dem Verteilerkasten oder Austrittsteil 28 des
Anblaskastens 4 beruhigt, so daß im Verteilerkasten 28 eine wirbelfreie Strömung
ohne Druckschwankungen besteht, Die Kühlluft kann sodann längs des Fadenwegs durch
die Perforation des Spinnschachtes 3 in diesen hinein austreten.
-
Wie bereits zuvor erwähnt können durch den Anblaskasten 4 statt Luft
auch andere gas- oder dampfförmige Anblasmedien
zugeführt werden,
-wie beispielsweise Wasserdampf oder dergl.
-
Diese Medien können Temperaturen aufweisen, die bei Raumtemperatur
oder auch wesentlich darüber liegen, beispielsweise über 100 OC. Hierdurch kann
im Blasschacht Einfluß auf die Abkühlgeschwindigkeit genommen und können bestimmte,
hinsichtlich der Fadeneigenschaften günstige Verfahrensparameter erzeugt werden.
-
Fig. 3 zeigt links und rechts der Spinnschachtachse je eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Hüllmantels 46.
-
Der innerhalb des Verteilerkastens 28 verlaufende Abschnitt des Spinnschachtes
3 besteht beispielsweise aus einem porösen Material mit auf seiner gesamten Länge
gleichmäßiger Luftdurchlässigkeit. Er ist von einem Hüllmantel 46 umgeben, der in
der Ausführungsform rechts von der Spinnschachtachse über seine gesamte Länge reicht,
während bei der Ausführung wie links von der Spinnschachtachse dargestellt zwischen
dem Flansch 20 und dem oberen Rand des Hüllmantels 46 ein schmaler umlaufender Bereich
frei bleibt.
-
Während der innerhalb des Verteilerkastens 28 verlaufende Abschnitt
des Spinnschachtes 3 aus porösem Material besteht, wird die Luftdurchlässigkeit
des Hüllmantels durch Lochung erreicht. Auch hierfür sind in Fig. 3 zwei Möglichkeiten
dargestellt: Die Ausführung rechts von der Spinnschachtachse weist in umlaufenden,
gleichen Abstand voneinander in Achsrichtung zeigenden Reihen radiale Bohrungen
auf, die von der Spinndüse 1 zum Boden 26 des Verteilerkastens hin kleiner werden
Durchmesser haben, während in Umfangsrichtung die Abstände in den Reihen gleich
sein können.
-
Auf der linken Seite der Figur sind die Bohrungsdurchmesser gleich
und die Abstände der horizontalen Lochreihen werden von oben nach unten größer.
In den aufeinanderfolgenden horizontalen Reihen können die Abstände zwischen den
benachbarten Bohrungen gleich sein oder ebenfalls von oben nach
unten
kontinuierlich größer werden. Es ist auch möglich, den Hüllmantel 46 ebenfalls aus
einem porösen Material anzufertigen. Vorteilhaft ist es in jedem Fall, wenn die
Luftdurchlässigkeit des Hüllmantels 46 wesentlich größer ist als die des umhüllten
Spinnschachtabschnitts.
-
In manchen Fällen kann es darüber hinaus auch vorteilhaft sein, den
unteren Teil des innerhalb des Verteilerkastens 28 verlaufenden Spinnschachtabschnitt
im unteren Bereich durch einen luftundurchlässigen Hüllmantel abzudecken, so daß
der Bereich mit aktiver Fadenanblasung schmaler und die Anblasung selbst intensiver
wird. Viele Variationsformen sind möglich, so daß in einem Bereich, in dem bei der
Erzeugung synthetischer Fäden wesentliche Materialeigenschaften festgelegt werden,
vielgestaltige Verfahrensmöglichkeiten vorhanden sind.
-
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Spinndüse 2 Fäden, Fadenschar 3 Spinnschacht
4 Anblaskasten 5 Zufuhrkanal für das Anblasmedium 6 feststehender chachtteil 7 verschiebbarer
Schachtteil 8 Bühnen-, Geschoßboden 9 Befestigungskonstruktion-10 Flansch 11 Tragarm
12 Führungsschlitten 13 Gleitbahn, Säule 14 Traverse 15 Verankerung, Gebäudewand
16 Umlenkrolle 17 Umlenkrolle 18 Gegengewicht 19 Seil 20 Flansch 21 Gegenflansch
22 Spinnkopf 23 Einlaßkanal 24 Flansch 25 Flansch 26 siebförmiger Einsatz, Verteiler'blech,
Leitelémente, Boden des Verteilerkastens 27 Eintrittsteil 28 Austrittsteil, Vetteilerkasten
46 Hüllmantel