DE4014989A1

DE4014989A1 - Anlage fuer die herstellung einer spinnvliesbahn aus verstreckten kunststoff-filamenten

Info

Publication number: DE4014989A1
Application number: DE19904014989
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Balk
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1991-11-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn aus verstreckten Kunststoff-Filamen ten, mit einem Spinnkopf mit einer Mehrzahl von Spinndü senbohrungen, aus dem ein einerseits breiter, andererseits zumindest einreihiger Vorhang von Filamenten aus thermo plastifiziertem Kunststoff austritt, einer Kühlkammer, die an den Spinnkopf anschließt und in der der Vorhang aus den Filamenten von mit Hilfe einer Kühlanlage gekühl ter Kühlluft quer zur Vertikalen angeströmt wird, einer Prozeßlufteinführungseinrichtung, mit der der Vorhang aus den in der Kühlkammer gekühlten Filamenten von ungekühlter Prozeßluft angeströmt wird, einer Verstreckdüse, die sich über die Breite des Vorhanges von Filamenten erstreckt, einem Ablageband, welches als Siebband ausgeführt ist, und einer Luftabsaugeinrichtung, wobei die Verstreckdüse in vertikaler Richtung einen venturiartigen Düsenquer schnitt mit in Strömungsrichtung enger werdendem Einlauf teil, Spaltteil und Diffusorauslauf aufweist und die Luft absaugeinrichtung unter Zwischenschaltung des Ablageban des und, an einer Seite, unter Zwischenschaltung von fer nerhin der abgelegten Spinnvliesbahn ausreichend dicht an die Verstreckdüse angeschlossen ist. Über die Absaug einrichtung findet gleichsam eine Saugverstreckung statt, die über das Sauggebläse steuerbar und/oder regelbar ist. - Es versteht sich, daß die Luftströme über Strömungs gleichrichter in Form von wabenartigen oder siebartigen Elementen in die beschriebenen Kammern eingeführt wer den. Die Kühlluft ist bezüglich des Mengenstromes so ein gerichtet, daß die Filamente eine ausreichende Kühlung erfahren. Die Prozeßluft ist erforderlich, um die aero dynamischen Verhältnisse für die Verstreckung der Fila mente einzurichten. In der Verstreckdüse wird die Ver streckkraft erzeugt, die an den einzelnen Filamenten an greift. Die Verstreckung selbst beginnt, sobald die Fila mente die Spinndüsenbohrungen verlassen. Stets muß darauf geachtet werden, daß störende Verwirbelungen der Fila mente, die auf unkontrollierten Turbulenzen im Weg der Filamente zwischen Spinnkopf und Ablageband auftreten, verhindert werden.

Bei der aus der Praxis bekannten Anlage des eingangs be schriebenen Aufbaus, von der die Erfindung ausgeht (vgl. auch DE 37 13 862), ist die Kühlkammer eine bis auf die Austrittsseite für den Vorhang aus den Filamenten und den Kühllufteintritt geschlossene Kammer, in die die Kühlluft so einströmt, daß sie unter dem Einfluß der Luftabsaug einrichtung mit dem Vorhang der Filamente zur Verstreck düse hin abströmt. Es wird mit zwei Kühlluftströmen gear beitet, die im Gegenstrom aufeinander gerichtet sind und sich gleichsam in dem Vorhang treffen. Die zur Verstreck düse abströmende Kühlluft passiert die Prozeßluftein führungseinrichtung. Es handelt sich um eine Prozeßluft kammer, in die zwei Prozeßluftströme im Gegenstrom ein führbar sind. Die Verstreckung wird über die Saugkraft gesteuert, mit der die Luftabsaugeinrichtung arbeitet. Es handelt sich um eine Saugverstreckung und diese ist wesentlich wirksamer sowie mit höherem Verstreckungsgrad und genauer möglich, als mit älteren Maßnahmen (US 43 40 563, US 44 05 297), bei denen lediglich eine Kühl kammer vorgesehen ist, die Prozeßluftkammer also fehlt und in der Verstreckkammer eine Beschleunigung der Kühl luft lediglich über einen Venturieffekt nach Maßgabe eines Überdruckes der Kühlluft in der Kühlluftkammer gegenüber der Umgebungsluft erreichbar ist. Es handelt sich inso weit gleichsam um eine Druckverstreckung. Demgegenüber hat sich die eingangs beschriebene bekannte Anlage mit Saugverstreckung bewährt, sie ist jedoch verbesserungs fähig, wenn es darauf ankommt, Spinnvliesbahnen zu er zeugen, die in engen Grenzen vorgebbare physikalische Parameter aufweisen. Diese Verbesserung ist Aufgabe der Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Anlage durch die Kombination der folgenden Merkmale gekennzeich net:

a) Der Vorhang der Filamente ist in der beid seitig angeordneten Kühlkammer von beiden Seiten von der Kühlluft anströmbar,
b) an die Kühlkammer schließt in Laufrichtung der Filamente beidseits eine Kühlluft-Absaug kammer an, die die abgesaugte Kühlluft in die umgebende Atmosphäre oder an einen über eine Kühleinrichtung geführten Kühlluftkreis lauf abgibt,
c) an die Kühlluft-Absaugkammer schließt eine Freistrecke an, die Primär-Prozeßluft auf nimmt,
d) an die Freistrecke schließt die Verstreckdüse an, wobei die Verstreckdüse beidseits des Vorhanges der Fila mente eine Einrichtung zur Zuführung eines gasförmigen Sekundär-Prozeßmediums aufweist. - Bezeichnet man die Maßnahmen für die Kühlung der Filamente als Kühlsystem und die sich anschließenden Maßnahmen, einschließlich der Prozeßlufteinführungseinrichtung, als Verstrecksystem, so ist für die Erfindung wesentlich, daß das Kühlsystem einerseits, das Verstrecksystem andererseits in funk tioneller Hinsicht voneinander getrennt sind, und zwar eindeutig über die Freistrecke. Gekoppelt sind beide Systeme durch den durchlaufenden Vorhang der Filamente. Weitere Ausbildungen sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 18.

Während erfindungsgemäß die beschriebene Trennung zwischen Kühlung und Verstreckung verwirklicht ist, ist bei der eingangs beschriebenen bekannten Ausführungsform eine ent sprechende, saubere funktionelle Trennung nicht ver wirklicht. Daraus resultieren für die physikalischen Para meter in der fertigen Spinnvliesbahn Bandbreiten, die er findungsgemäß wesentlich reduziert werden können.

Grundsätzlich ist es bekannt (DE 20 53 918), einer Kühl kammer, die als Kühlschacht ausgeführt ist, ein als Spinn schacht bezeichnetes Aggregat nachzuschalten, in das über Düsen mit hoher Geschwindigkeit zum Zwecke der Kräuselung Spinnluft eingeblasen wird. Dabei ist zwischen dem anderen Ende des Spinnschachtes und dem Einlauf des vorstehend genannten Aggregates ein deutlicher Abstand in Form eines Freiraumes verwirklicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführ licher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage.

Die Figur ist mit den Bezugszeichen, die in die Ansprüche eingetragen worden sind und auch in der Figur erscheinen, sowie mit dem Inhalt der Ansprüche ohne weiteres für den Fachmann verständlich.

Claims

1. Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn aus verstreckten Kunststoff-Filamenten, mit
einem Spinnkopf (1) mit einer Mehrzahl von Spinndüsen bohrungen, aus dem ein einerseits breiter, anderer seits zumindest einreihiger Vorhang von Filamenten (2) aus thermoplastifiziertem Kunststoff austritt,
einer Kühlkammer (3), die an den Spinnkopf (1) an schließt und in der der Vorhang aus den Filamenten (2) von mit Hilfe einer Kühlanlage gekühlter Kühlluft quer zur Vertikalen angeströmt wird,
einer Prozeßlufteinführungseinrichtung (4), mit der der Vorhang aus den in der Kühlkammer (3) gekühlten Filamenten (2) von ungekühlter Prozeßluft angeströmt wird,
einer Verstreckdüse (5), die sich über die Breite des Vorhanges von Filamenten (2) erstreckt,
einem Ablageband (6), welches als Siebband ausgeführt ist und
einer Luftabsaugeinrichtung (7),
wobei die Verstreckdüse (5) in vertikaler Richtung einen venturiartigen Düsenquerschnitt mit in Strömungsrichtung enger werdendem Einlaufteil, Spaltteil und Diffusorauslauf aufweist und die Luftabsaugeinrichtung (7) unter Zwischen schaltung des Ablagebandes (6) und, an einer Seite, unter Zwischenschaltung von fernerhin der abgelegten Spinnvlies bahn (8) ausreichend dicht an die Verstreckdüse (5) ange schlossen ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) Der Vorhang der Filamente (2) ist in der beidseits angeordneten Kühlkammer (3) von beiden Seiten von der Kühlluft anströmbar,
b) an die Kühlkammer (3) schließt in Laufrichtung der Filamente (2) beidseits eine Kühlluft-Absaugkammer (9) an, die die abgesaugte Kühlluft in die umgeben de Atmosphäre oder an einen über eine Kühlein richtung geführten Kühlluftkreislauf abgibt,
c) an die Kühlluft-Absaugkammer (9) schließt eine Freistrecke (10) an, die Primär-Prozeßluft auf nimmt,
d) an die Freistrecke (10) schließt die Verstreckdüse (5) an,

wobei die Verstreckdüse beidseits des Vorhangs der Fila mente (2) eine Einrichtung (11) zur Zuführung eines gas förmigen Sekundär-Prozeßmediums aufweist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftströme etwa in der Mittelebene des Vorhanges der Filamente (2) aufeinanderstoßen.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kühlluft-Absaugkammer (9) an Gebläse (G) angeschlossen ist, deren Absaugkammer-Födermenge ein stellbar und/oder regelbar ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Freistrecke (10) von wabenartigen oder siebartigen Begrenzungswänden (12) eingefaßt ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Primär-Prozeßluft in der Freistrecke (10) ansaugbar ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Primär-Prozeßluft über ein Gebläse in den Bereich der Freistrecke (10) eindrückbar ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verstreckdüse (5) ein Düsenoberteil (13) aufweist, welches an die Freistrecke (10) bzw. in Laufrichtung der Filamente (2) an deren wabenartige oder siebartige Begrenzungswände (12) anschließt, und daß die Verstreckdüse (5) ein Düsenunterteil (14) aufweist, wel ches im Bereich des engsten Düsenquerschnittes beginnt.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Uberganges zwischen Düsenoberteil (13) und Dü senunterteil (14) die Einrichtung (11) zur Zuführung des gasförmigen sekundären Prozeßmediums angeordnet ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (11) zur Zuführung des sekundären Prozeßmediums sich über die Breite des Vorhanges der Filamente (2) erstreckt und daß die Strömungsrichtung des sekundären Prozeßmediums und/oder der Mengenstrom des sekundären Prozeßmediums einstellbar sind.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß als sekundäres Prozeßmedium Luft oder Wasserdampf oder eine Mischung beider eingesetzt ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der primäre Prozeßluftstrom über die Luftabsaugeinrichtung (7) steuerbar und/oder regelbar ist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kühlkammer (3) für eine Abkühlung der Filamente (2) des Vorhanges bis in den thermoelasti schen Bereich eingerichtet ist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Prozeßlufteinführungseinrichtung (4) mit Prozeßluftströmen arbeitet, die eine über die Tempera tur der Filamente liegende Konditionierungstemperatur auf weisen.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Prozeßlufteinführungseinrichtung (4) in bezug auf die Symmetrieverhältnisse, einschließlich der Prozeßluftzuführungen, und in bezug auf die Prozeßluft ströme und die Strömungsparameter so eingerichtet sind, daß sich in der Verstreckdüse (5) eine über die Vorhang breite erstreckte, mittige Prozeßluftstaufläche ausbildet.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Luftstrom-Trenneinrichtung (15) zwischen der Kühlkammer (3) und der Verstreckdüse (5), vorzugsweise im Bereich der Freistrecke (10), angeordnet und als Spaltdrossel ausgeführt ist, die zwei gegeneinander gerichtete, drosselspaltbildende Elemente aufweist, und daß die drosselspaltbildenden Elemente gegeneinander ver stellbar sind.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß die Spaltweite des Düsenquerschnittes der Verstreckdüse (5) steuerbar oder regelbar ist.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß in der Verstreckdüse (5), vorzugsweise im Bereich des engsten Düsenquerschnittes, Korrekturklap pen (16) angeordnet und diese verstellbar sind.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß für den Kühlluftstrom und für den ersten und/oder zweiten Prozeßluftstrom bzw. Prozeßmediumstrom jeweils ein mit einem Rechner ausgerüstetes Steuer- und Regelsystem vorgesehen ist.