DE3840357A1 - Spinnanlage fuer chemiefasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnanlage für Chemiefasern mit einem Spinnkopf und einem darunter anschließenden Spinn­ schacht.

Beim Spinnen von Fäden aus linearen synthetischen hochpolyme­ ren Kunststoffen wie beispielsweise einem Polyamid oder einem Polyester ist es bekanntlich nicht vermeidbar, daß mit den ersponnenen Fäden auch in der Spinnschmelze enthaltene nie­ dermolekulare Anteile, sog. Monomere, aus den austretenden Fäden frei werden und in den Raum unterhalb der Spinndüse gelangen. Zur Aufrechterhaltung eines störungsfreien Ablaufs des Spinnvorganges ist es unerläßlich, diese Monomere mög­ lichst weitgehend zu entfernen, da sie sich sonst an der Oberfläche der Spinndüse und/oder an der Innenwand im oberen Teil des Spinnschachtes abschlagen. So kennt der Stand der Technik eine Reihe von Vorschlägen, beispielsweise durch Bespülen der Düsenoberfläche mit einem inerten Gas oder durch ständiges Absaugen der Atmosphäre unmittelbar unterhalb der Düse die aus der die Spinndüse als Fäden verlassenden Spinn­ schmelze austretenden Monomere und niedrigmolekularen Schmel­ zebestandteile möglichst am Ort ihrer Entstehung zu beseiti­ gen (beispielsweise US-PS 38 47 522, US-PS 33 36 634, US-PS 34 98 832, oder US-PS 38 14 559). Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Absaugen der austretenden noch gasförmigen Monomere nur eine Hilfsmaßnahme darstellt, mit der das Problem nicht wirklich zu lösen ist. Im Raum unterhalb der Spinndüse sinkt die Temperatur mit der Entfernung von der Spinndüsenoberfläche sehr schnell ab, so daß die Kondensation der zunächst noch gasförmigen monomeren Bestandteile schon frühzeitig eintritt und das Kondensat sich dann meist an un­ erwünschter Stelle niederschlägt. Dies führt an der Spinn­ düsenoberfläche zu den Spinnvorgang erheblich störenden Verkrackungen mit einem langsamen Zuwachsen der Spinndüsen­ bohrungen und an den Spinnschachtwänden zu unangenehmen und schwer zu beseitigenden Verschmutzungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe die Zusammen­ fassung und Beseitigung der Monomere in unmittelbarer Nähe ihres Austritts aus der Spinnschmelze möglich wird. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Spinnanlage der eingangs beschrie­ benen Art erreicht, welche sich dadurch auszeichnet, daß zumindest ein Teilabschnitt der Innenfläche des Spinnschach­ tes als Kondensationsfläche dient und ständig mit einer kalten Spülflüssigkeit bespült ist. Die vorzugsweise die Fadenschar ganz oder teilweise umschließende Kondensations­ fläche kann zwischen Spinndüse und Anblasung oder innerhalb der Anblasung liegen.

So bildet bei einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung der an die Spinndüse anstoßende Spinnschachtab­ schnitt einen Kondensationskasten, dessen Innenfläche als Kondensationsfläche dient. Unterhalb der Spinndüse kann mit radialem Abstand vom Spinndüsenrand im Inneren des Konden­ sationskastens eine Ringleitung als Flüssigkeitsversorgung vorgesehen sein, die auf ihrem Umfang verteilte, auf die Innenfläche der Kastenwand gerichtete Austrittsöffnungen für die vorzugsweise in einem ständigen Strom austretende Spül­ flüssigkeit aufweist. Dabei kann die Ringleitung an der Unterseite der Spinnkopfisolierung oder im Inneren des Kondensationskastens im oberen Bereich der Kastenwand befe­ stigt werden. Im letzteren Fall können vorteilhaft die Kondensationskastenwand und die Ringleitung mit den Düsen und vorzugsweise die Kondensationskastenwand, die Ringleitung mit den Düsen und der Rinnenring mit Auffangrinne und Abfluß eine Baueinheit bilden.

Die Kondensationsfläche kann auch die poröse, flüssigkeits­ durchlässige Wand einer Flüssigkeitskammer sein und aus dieser mit einer als Flüssigkeitsschleier an ihr herabflies­ senden Spülflüssigkeit versorgt werden. Sie ist besonders gut für eine Ausführungsform der Erfindung mit einseitiger Zufüh­ rung der Anblasluft geeignet, bei der die Kondensationsfläche in die dem Lufteintritt gegenüberliegende Wand gelegt ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Flüssigkeitskammer mit ihrer porösen, flüssigkeitsdurchlässigen Wand über die dem Lufteintritt gegenüberliegende Wand hinaus auch ein Stück um die Fadenschar herumgeführt sein und sie so teilweise einhüllen.

Der Kondensationskasten kann derart eingerichtet sein, daß er beispielsweise zur Reinigung der Spinndüse vollständig, gege­ benenfalls ohne die Ringleitung für die Spülflüssigkeit, mit dem Spinnschacht oder dem oberen Teil des Spinnschachtes nach unten weggefahren werden kann. Der Kasten kann auch quer oder in Richtung der Spinnschachtachse in zwei Teile geteilt sein. So kann er beispielsweise aus dem oberen, aus der Spülmittel­ zuführung und der Kondensationswand und dem unteren nur aus der Sammelrinne mit Abfluß bestehenden Teil bestehen. Bei der Teilung in Achsrichtung können beide Teile des Kastens selbständig ausgestattet sein, d. h., daß jeder der beiden auseinanderklappbaren Seitenteile mit einer mit einem Abfluß versehenen und an den Trennstellen abdichtenden Sammelrinne ausgestattet ist.

Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Kondensations­ kastens mit integrierter Sammelrinne;

Fig. 2 Axialschnitt eines horizontal geteilten Kondensa­ tionskastens mit getrennter Sammelrinne;

Fig. 3 in einer durch die Längsachse gehenden Ebene zweigeteilter Kondensationskasten;

Fig. 4 Axialschnitt eines mit einer Kondensationsfläche ausgestatteten Anblaskastens einer Spinnanlage.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Kon­ densationskasten 4 mit seinem Rinnenring 6 als eine Einheit ausgebildet und über die Isolierung 12 mit dem Flansch 13 des in Achsrichtung verfahrbaren Spinnschachts 14 verbunden. Er kann so zu Reinigungs- oder Überprüfungszwecken zusammen mit dem Spinnschacht bzw. dessen Oberteil von der Spinndüse 2 weggefahren werden (ein Spinnschacht, dessen oberer Teil in Richtung der Spinnschachtachse verfahrbar ist, ist in der DE-OS .. .. ... (Bag. 1326) beschrieben, die insoweit zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird). Wesentlicher Teil des Kondensationskastens 4 ist die Kastenwand 15, deren Innenfläche 25 Kondensationsfläche ist und in der Ausführung der Fig. 1 am Boden des Kastens 4 in eine in die nach oben zeigende Stirnseite des Rinnenringes 6 eingearbeitete Rinne 5 übergeht, die ihrerseits über einen Abfluß 7 entleert wird. Über einen Schlauch 8 oder dergleichen kann der Abfluß 7 mit einer beispielsweise für eine Maschinenseite oder auch für die ganze Maschine gemeinsamen Sammelleitung (nicht darge­ stellt) verbunden sein.

Die Ringleitung 9 (Fig. 1) ist auf ihrem nach außen gerich­ teten Umfang mit Düsen 10 versehen, die in einem Winkel zur Horizontalen, der beispielsweise zwischen ca. 15° und ca. 60° liegt, nach unten geschwenkt und auf die Innenfläche 25 der Kastenwand 15 gerichtet sind. Die Ringleitung 9 ist in der dargestellten Ausführungsform konzentrisch zur Spinndüse 2 auf der Unterseite der Düsenisolierung 3 befestigt und über eine nicht dargestellte Versorgungsleitung mit Spülflüssig­ keit beliefert. Sie kann jedoch beispielsweise auch mittels geeigneter Mittel an der Kondensationswand 15, beispielsweise an einem in Fig. 2 gezeigten, am oberen Rand der Kastenwand 15 nach innen angesetzten Flanschring 16, befestigt sein.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Kondensationskastens 4 besteht aus zwei auseinander­ fahrbaren Teilen: Die Kastenwand 15 ist beispielsweise über den an seinem oberen Rand nach innen angesetzten Flanschring 16 mit der Unterseite der Isolierung 3 der Spinndüse 2 verbunden. Die Ringleitung 9 für die Spülflüssigkeit ist ebenfalls wie zu Fig. 1 beschrieben an der Isolierung befestigt, kann aber auch an der Kastenwand 15, beispiels­ weise am Flanschring 16, angebracht sein.

Der Rinnenring 18 ist ein selbständiges Teil und bei der dargestellten Ausführungsform mit dem Flansch 13 des Spinn­ schachtes 14 so, wie weiter oben beschrieben, verbunden. In die nach oben zeigende Stirnfläche des Ringes 18 ist eine Sammelrinne 17 zum Auffangen der an der Innenfläche 25 der Kastenwand 15 herabrieselnden Spülflüssigkeit eingearbeitet, in die die Kastenwand 15 der Ausführung gemäß Fig. 2 mit dem unteren Rand eintaucht. Über einen Abfluß 7 und einen auf diesen aufgesetzten Schlauch 8 wird die Rinne 17 - beispiels­ weise in eine (nicht dargestellte) Sammelleitung - entleert.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konden­ sationskastens 4 zeigt Fig. 3. Der Kasten 4 besteht hier aus zwei Hälften, zwei Halbschalen 19, 20 eines Kreiszylinders. Jede Halbschale 19; 20 ist an ihrem unteren Ende mit einer Sammelrinne 21; 22 versehen. Ähnlich der Konstruktion der Fig. 1 bilden die Halbschalen 19, 20 mit ihren Sammelrinnen 21, 22 jeweils eine Einheit, die Sammelrinnen zeigen an ihren jeweiligen Enden Abschlußwände 23, 24, die die Rinnen 21, 22 seitlich verschließen. Jede der Rinnenhälften 21, 22 ist mit einem eigenen (nicht dargestellten) Abfluß 7 versehen. Die Halbschalen 19, 20 können derart ausgerüstet sein daß sie zu einem Zylinder zusammensteckbar sind und mit ihren Kontakt­ flächen 25, 26; 27, 28 sowie den Abschlußwänden 23, 24 fest gegeneinandergedrückt sind. Sie können auch an einer Seite über Scharniere miteinander verbunden und auf der anderen Seite auf geeignete Weise lösbar verbunden sein. Dabei sollte dafür Sorge getragen werden, daß die Kontaktflächen 25, 26 bzw. 27, 28 und insbesondere die Abschlußwände 23, 24 der Sammelrinnen 21, 22 bei geschlossenem Kasten 4 mittels geeigneter Mittel gut dichtend abschließen, um Verunreini­ gungen durch die Spülflüssigkeit zu vermeiden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung bei einer Spinnanlage, bei welcher der unmittelbar unterhalb der Spinndüse des Spinnkopfes anschließende, die austretende Fadenschar umschließende Spinnschachtabschnitt als Anblas­ kasten mit einseitiger Zuführung der Anblasluft ausgebildet ist, zeigt die Fig. 4. Der Anblaskasten 29 ist dabei nur schematisch angedeutet.

Der Lufteintritt 36 des Anblaskastens 29 ist auf der linken Seite, wo eine durchbrochen dargestellte Wand 39 als Strö­ mungsberuhigung und -vergleichmäßigung vorgesehen ist. Die Kondensationseinrichtung 30 bis 35 für die ausdampfenden monomeren Schmelzeanteile ist in der Darstellung auf der dem Lufteintritt gegenüberliegenden Wand 37 des Anblaskastens 29 vorgesehen, kann jedoch auch die übrigen Bereiche der Kasten­ wand außer dem Bereich des Lufteintritts 36 ganz oder zum Teil mit umfassen. Sie besteht aus einer Flüssigkeitskammer 30 und einem Absaugkasten 32, wobei in der dargestellten Ausführungsform Flüssigkeitskammer 30 und Absaugkasten 32 zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

Die der Fadenschar 11 zugekehrte Wand 31 der Flüssigkeits­ kammer 30 wird durch ein flüssigkeitsdurchlässiges Material, beispielsweise eine Sinterplatte oder ein dichtes Gewebe aus Metall- oder ggf. auch Kunststoffäden, gebildet. Dabei sollen Strömungswiderstand des Wandmaterials und Druck in der Flüs­ sigkeitskammer so bemessen und aufeinander abgestimmt sein, daß ein ständiger Flüssigkeitsfilm an der zur Fadenschar zei­ genden Kondensationsfläche 25 der Wand 31 herabrinnt, ein Herausspritzen der Flüssigkeit jedoch vermieden wird.

Unterhalb der flüssigkeitsdurchlässigen Wand 31 und unterhalb des Bodens 38 der Flüssigkeitskammer 30 ist eine Rinne 33 zum Auffangen der mit Monomeren beladenen Spülflüssigkeit vor­ gesehen, aus der letztere durch einen Flüssigkeitsdurchlaß 34 in den vorzugsweise unter Unterdruck stehenden Absaugkasten 32 gelangt und von dort durch eine als Abfluß dienende Absau­ gung 35 abgeführt wird.

Bezugszeichenaufstellung:

 1 Spinnkopf
 2 Spinndüse
 3 Isolierung
 4 Kasten, Kondensationskasten
 5 Rinne, Sammelrinne
 6 Ring, Rinnenring
 7 Abfluß
 8 Ableitung, Schlauch
 9 Ringleitung
10 Flüssigkeitsdüse, Düse
11 Fadenschar
12 Isolierring
13 Flansch
14 Spinnschacht
15 Kastenwand, Kondensationskastenwand
16 Flanschring
17 Rinne, Sammelrinne
18 Rillenring, Ring
19 Kastenhälfte, Halbschale
20 Kastenhälfte, Halbschale
21 Halbrinne
22 Halbrinne
23 Steg, Abschlußwand
24 Steg, Abschlußwand
25 Kontaktfläche, Innenfläche, Kondensationsfläche
26 Kontaktfläche
27 Kontaktfläche
28 Kontaktfläche
29 Anblaskasten
30 Flüssigkeitskammer
31 poröse Wand
32 Absaugkasten
33 Sammelrinne
34 Flüssigkeitsdurchlaß, Durchlaß
35 Absaugung, Abfluß
36 Lufteintritt
37 Wand, Rückwand
38 Boden, Kammerboden
39 Wand, durchbrochene Wand

Claims (18)

1. Spinnanlage für Chemiefasern mit einem Spinnkopf und einem darunter anschließenden Spinnschacht, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teilabschnitt (15) der Innenfläche (25) des Spinnschachts (14) als Kondensationsfläche dient und ständig mit einer kalten Spülflüssigkeit bespült ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationsfläche (25) zwischen Spinndüse (2) und Anblasung liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationsfläche die Fadenschar (11) umschließt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Spinndüse (2) mit radialem Abstand vom Spinndüsenrand im Inneren des als Kondensationskasten dienenden Spinnschachtabschnitts (4) eine Ringleitung (9) als Flüssigkeitsversorgung vorgesehen ist, die auf ihrem Umfang verteilte, auf die Innenfläche (25) der Kastenwand (15) gerichtete Austrittsöffnungen (Düsen 10) für die vorzugsweise in einem ständigen Strom austre­ tende Spülflüssigkeit aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (9) an der Unterseite der Spinnkopfiso­ lierung (3) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (9) Teil des Kondensationskastens (4) ist und in dessen Innerem im oberen Bereich der Kasten­ wand (15) an dieser befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitiger Zuführung der Anblasluft die Konden­ sationsfläche (25) in der dem Lufteintritt (36) gegen­ überliegenden Wand (37) liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationsfläche (25) die poröse, flüssigkeits­ durchlässige Wand (31) einer Flüssigkeitskammer (30) ist, aus der die Kondensationsfläche (25) mit einer als Flüssigkeitsschleier an ihr herabfließenden Spülflüssig­ keit versorgt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des unteren Randes der Kondensationsfläche eine Auffangrinne (5; 17; 33) für die an ihr herab­ fließende Spülflüssigkeit sowie eine Einrichtung (7; 8; 32, 34, 35) zu deren Abführung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (5; 17) die Fadenschar (11) umschließt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationsfläche (25) an ihrem unteren Ende in die Auffangrinne (5) übergeht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 in Verbin­ dung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Kondensationskastenwand (15) und die Ringleitung (9) mit den Düsen (10) und vorzugsweise die Kondensationskastenwand (15), die Ringleitung (9) mit den Düsen (10) und der Rinnenring (6) mit Auffangrinne (5) und Abfluß (7) eine Baueinheit bilden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (33) unterhalb des Bodens (38) der Flüssigkeitskammer (30) liegt und zwischen dem Kammer­ boden (38) und dem Grund der Auffangrinne (33) ein Durchbruch (34) zur Abführung der Spülflüssigkeit vor­ gesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (34) zur Abführung der Spülflüssigkeit in eine gegen die Flüssigkeitskammer (30) abgedichtete Absaugung (32, 35) für die sich in der Auffangrinne (33) sammelnde Spülflüssigkeit mündet.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationskasten (4) zweigeteilt ist, aus einem oberen, die Flüssigkeitsdüsen (10) umschließenden Teil (15, 16) mit der Kastenwand (15) und einem unteren, die Auffangrinne (17) mit dem Abfluß (7) enthaltenen Rin­ nenring (18) besteht, wobei die Kondensationskastenwand (15) in die Rinne (17) eintaucht und beide Teile (15, 18) durch Absenken des Spinnschachtes (13, 14) oder dessen oberen Teiles auseinanderfahrbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationskasten (4) aus zwei auseinanderklapp­ baren Teilen (19, 20) besteht, deren Trennflächen parallel zur Spinnschachtachse verlaufen und vorzugs­ weise abdichtbar sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Teile (19, 20) des Kondensationskastens (4) eine vorzugsweise auf der Innenseite des einzelnen Kastenteils (19; 20) liegende, mit einem eigenen Abfluß (7) versehene Sammelrinne (21. 22) aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülflüssigkeit Wasser hat.