DE4312419C2 - Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn aus aerodynamischen verstreckten Filamenten aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn aus aerodynamisch verstreckten Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, - mit
einem Spinnkopf mit einer Mehrzahl von Spinndüsen­ bohrungen, aus dem ein einerseits breiter, anderer­ seits zumindest einreihiger Vorhang aus thermo­ plastischem Kunststoff austritt,
einer Kühlkammer mit in horizontaler Richtung recht­ eckigem, in Laufrichtung der Filamente abnehmendem Kammerquerschnitt,
einer an die Kühlkammer angeschlossenen Verstreckdüse mit einem ebenfalls in horizontaler Richtung recht­ eckigen Düsenquerschnitt und
einem unter der Verstreckdüse angeordneten, konti­ nuierlich bewegten Ablegesiebband.

Bei der bekannten Anlage, von der die Erfindung ausgeht (US 4,405,297), ist die Verstreckdüse ein Spaltraum mit großer Spaltdicke, wobei die eine spaltraumbildende Wand sich bis zum Spinnkopf fortsetzt und die andere, eine keil­ förmige Kühlkammer bildend, bis zu einem entsprechenden Prozeßlufteinlaß geführt ist. Eine besondere Vlieslege­ baugruppe ist nicht vorgesehen, vielmehr dient die Ver­ streckdüse in Form des Spaltraumes gleichzeitig als Vlieslegeeinrichtung. Das verlangt eine verhältnismäßig große Spaltdicke, die verstellbar ist und in der Praxis bis zu 45 mm ausmachen kann. Um von einem vorgegebenen stabilen Betriebszustand mit zugeordneter Leistung ausgehend die Leistung zu erhöhen, muß der Prozeßluftmengenstrom ver­ größert werden, was nur in Grenzen möglich ist, wenn die Qualitätsparameter für die Spinnvliesbahn sicher einge­ halten werden sollen.

Bei einer anderen bekannten Anlage (DE 40 14 989 A1) läuft die Kühlkammer mit in horizontaler Richtung rechteckigem, in Laufrichtung der Filamente abnehmendem Kammerquerschnitt in ein Bauteil ein, welches im Vertikalschnitt aus einer venturiartigen Einziehung, einer engsten Stelle und einem diffusorartigen Austritt besteht. Auch hier ist eine be­ sondere Vlieslegebaugruppe nicht verwirklicht. Das be­ schriebene Bauteil dient als Verstreckdüse und ist aero­ dynamisch entsprechend ausgelegt. Dazu ist im Übergangsbe­ reich zwischen Kühlkammer und dem genannten Bauteil ein Freilufteintrittsspalt vorgesehen. Eine Beeinflussung der Vlieslegung auf dem Siebband soll über verstellbare Klappen im Strömungskanal des genannten Bauteils erfolgen. Versucht man, aus einem stabilen Betriebszustand heraus die Leistung zu erhöhen, so muß auch hier der Prozeßluftmengenstrom vergrößert werden. Das führt zu Problemen, wenn eine Beeinträchtigung der Qualitätsparameter der herzustellenden Spinnvliesbahn vermieden werden muß.

Bei einer weiteren bekannten Anlage (EP 0 224 435 A2) ist an die Verstreckdüse eine Vlieslegebaugruppe in Form einer Strahlpumpe mit in vertikaler Richtung venturiartigem Ein­ zug und Diffusoraustritt sowie in horizontaler Richtung rechteckigem Strömungsquerschnitt und mit zumindest einer Freiluft-Einsaugöffnung im Bereich des Einzuges angeordnet. Darunter befindet sich ein kontinuierlich bewegtes Ablege­ siebband, unter dem im Bereich der Vlieslegebaugruppe ein Gebläse angeordnet ist. Insoweit wird mit Druckluft ge­ arbeitet, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung und Auflösung der Fadenschar zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage des eingangs beschriebenen Aufbaus und der eingangs be­ schriebenen Zweckbestimmung so weiter auszubilden, daß eine beachtliche Leistungserhöhung möglich ist, und zwar ohne Beeinträchtigung der Qualitätsparameter der Spinnvliesbahn.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verstreckdüse einen Düsenquerschnitt mit einstellbarer Düsenspaltdicke aufweist, der um einen Faktor von 0,9 bis 0,01 kleiner ist als der schmalste Kammerquerschnitt, daß am Austritt der Verstreckdüse an zumindest einer Verstreckdüsenwand ein Rücksprung angeordnet ist, daß die Verstreckdüse als kastenartiges Bauteil mit Düsenwänden aus Blech ausgeführt ist und wobei durch den aerostatischen Druck bedingte Verformungen der Düsenwände durch einen steuerbaren oder regelbaren Innendruck des entsprechend abgedichteten kastenförmigen Bauteils kompensierbar sind, und daß an die Verstreckdüse eine Vlieslegebaugruppe in Form einer Strahlpumpe angeschlossen ist, die einen in vertikaler Richtung venturiartigen Einzug und einen Diffusoraustritt sowie in horizontaler Richtung einen rechteckigen Strömungsquerschnitt mit zumindest einer Frei­ luft-Einsaugöffnung im Bereich des Einzuges aufweist, wobei unter der Vlieslegebaugruppe ein Sauggebläse angeordnet ist, und wobei die Luftmenge, die durch die als Strahlpumpe arbeitende Vlieslegebaugruppe angesaugt wird, mit Hilfe des Sauggebläses steuerbar oder regelbar ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es zur Er­ höhung der Leistung bei einer Anlage des vor stehend be­ schriebenen Aufbaus erforderlich ist, die Funktion Verstreckung einerseits, Vlieslegung andererseits zu trennen und besonderen Anlagenbauteilen zuzuordnen. Die Er­ findung gibt dazu besondere Anlagenbauteile an, nämlich einerseits die Verstreckdüse des beschriebenen Aufbaus, einschließlich des Rücksprunges, andererseits die be­ schriebene Vlieslegebaugruppe. Überraschenderweise kann über die Beschleunigung, die die Prozeßluft in der als Spaltdüse ausgeführten Verstreckdüse erfährt, eine Fila­ mentgeschwindigkeit von 2.000 m/min und mehr erreicht werden. Wegen der geringen Spaltdicke reduziert sich der durch die Verstreckdüse zu führende Prozeßluftmengenstrom. Eine störende Kollision oder Kontaktierung der Filamente mit den düsenbildenden Wänden der Verstreckdüse, die zu einer Führung der Qualitätsparameter führen könnte, tritt wegen des beschriebenen Rücksprunges am Austritt der Ver­ streckdüse überraschenderweise nicht auf. Da die Vlieslege­ baugruppe als Strahlpumpe ausgeführt und außerdem über den Saugluftstrom, den ein Sauggebläse unter dem Siebband er­ zeugt, beeinflußbar ist, können Spinnvliesbahnen herge­ stellt werden, die in qualitätsmäßiger Hinsicht allen An­ sprüchen genügen.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt auch die Vlieslegebaugruppe verstellbare Seitenwände, so daß da­ durch die Luftmenge, die durch die Strahlpumpe angesaugt wird, zusätzlich beeinflußbar ist. Es versteht sich, daß die Strahlpumpe über die gesamte Breite des Vorhangs aus den Filamenten sich erstreckt, und daß der aus der Verstreckdüse austretende Luftstrom die Strahlpumpe treibt, die außerdem über das Sauggebläse beeinflußbar ist.

Wie bereits erwähnt, zeichnet sich eine erfindungsgemäße Anlage durch hohe Leistung auch bei hohen und extrem hohen Ansprüchen an die Qualitätsparameter der Spinnvliesbahn aus. Die Anwendung der beschriebenen Maßnahmen ist daher von besonderer Bedeutung, wenn es sich darum handelt, aus Leistungsgründen eine Filamentgeschwindigkeit von etwa 2.000 m/min, vorzugsweise von mehr als 2.000 m/min zu ver­ wirklichen. Insoweit ist Gegenstand der Erfindung eine An­ lage des beschriebenen Aufbaus, wobei die Auslegung so ge­ troffen ist, daß die Filamentgeschwindigkeit, wie vor­ stehend angegeben, erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 perspektivisch einen Ausschnitt aus der Verstreck­ düse einer erfindungsgemäßen Anlage und

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand der Fig. 3.

Die in den Figuren dargestellte Anlage ist für die Her­ stellung einer Spinnvliesbahn 1 aus aerodynamisch ver­ streckten Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff be­ stimmt und eingerichtet. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Spinnkopf 2, eine Kühlkammer 3, eine Verstreckdüse 4, eine Vlieslegebaugruppe 5 und ein Ablegesiebband 6, unter dem sich ein Sauggebläse 7 befindet.

Der Spinnkopf 2 ist mit einer Mehrzahl von Spinndüsen­ bohrungen, aus dem ein einerseits breiter, andererseits zumindest einreihiger Vorhang 8 aus thermoplastischem Kunststoff austritt, ausgerüstet. Die Kühlkammer 3 besitzt einen in horizontaler Richtung rechteckigen, in Laufrich­ tung der Filamente abnehmenden Kammerquerschnitt K_q.

Die Verstreckdüse 4 ist an die Kühlkammer 3 angeschlossen und mit einem ebenfalls in horizontaler Richtung recht­ eckigen Düsenquerschnitt D_q versehen. Dieser ist um den im Patentanspruch 1 angegebenen Faktor kleiner als der schmalste Kammerquerschnitt (D_q < K_q). In der Fig. 2 er­ kennt man, daß die Verstreckdüse 4 am Austritt an zumindest einer Verstreckdüsenwand einen Rücksprung 9 aufweist, der weniger tief ist, als es der Spaltdicke der Verstreckdüse 4 entspricht.

Erfindungsgemäß ist eine besondere Vlieslegebaugruppe 5 vorgesehen. Sie ist an die Verstreckdüse 4 angeschlossen und in Form einer Strahlpumpe mit in vertikaler Richtung venturiartigem Einzug 10 und Diffusoraustritt 11 sowie in horizontaler Richtung rechteckigem Strömungsquerschnitt versehen. Sie weist zumindest eine Freiluft-Einsaugöffnung 12 im Bereich des Einzuges 10 auf.

Wie bereits erwähnt, wird die Spinnvliesbahn 1 auf ein Ablegesiebband 6 abgelegt, welches kontinuierlich bewegt wird. Unter dem Ablegesiebband 6 ist im Bereich der Vlieslegebaugruppe 5 das Sauggebläse 7 angeordnet. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Luftmenge, die durch die als Strahlpumpe arbeitende Vlieslegebaugruppe 10 ange­ saugt wird, mit Hilfe des Sauggebläses 7 steuerbar oder regelbar ist. Durch Doppelpfeile in Fig. 3 wurde angedeu­ tet, daß die Verstreckdüse 4 einen Düsenquerschnitt D_q mit einstellbarer Düsenspaltdicke aufweist. Aus einer ver­ gleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 entnimmt man, daß die Verstreckdüse 4 als ein kastenförmiges Bauteil mit Düsenwänden 13 aus Blech ausgeführt ist, und daß durch den aerostatischen Druck bedingte Verformungen der Düsenwände 13 durch einen steuerbaren oder regelbaren Innendruck des entsprechend abgedichteten kastenförmigen Bauteils kompen­ sierbar sind. Die Vlieslegebaugruppe 5 weist verstellbare Seitenwände 14 auf und dadurch ist die Luftmenge, die durch die als Strahlpumpe arbeitende Vlieslegebaugruppe 5 ange­ saugt wird, zusätzlich beeinflußbar.

Claims (3)

1. Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn (1) aus aerodynamisch verstreckten Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, - mit
einem Spinnkopf mit einer Mehrzahl von Spinn­ düsenbohrungen, aus dem ein einerseits breiter, andererseits zumindest einreihiger Vorhang aus thermoplastischem Kunststoff austritt,
einer Kühlkammer mit in horizontaler Richtung rechteckigem, in Laufrichtung der Filamente abneh­ mendem Kammerquerschnitt,
einer an die Kühlkammer angeschlossenen Ver­ streckdüse mit einem ebenfalls in horizontaler Richtung rechteckigen Düsenquerschnitt
und einem unter der Verstreckdüse angeordneten, kontinuierlich bewegten Ablegesiebband,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstreckdüse (4) einen Düsenquerschnitt mit einstellbarer Düsenspaltdicke aufweist, der um einen Faktor von 0,9 bis 0,01 kleiner ist als der schmalste Kammerquerschnitt,
daß am Austritt der Verstreckdüse (4) an zumindest einer Verstreckdüsenwand ein Rücksprung (9) ange­ ordnet ist,
daß die Verstreckdüse (4) als ein kastenartiges Bauteil mit Düsenwänden (13) aus Blech ausgeführt ist und wobei durch den aerostatischen Druck bedingte Verformungen der Düsenwände (13) durch einen steuerbaren oder regelbaren Innendruck des entsprechend abgedichteten kastenförmigen Bauteils kompensierbar sind,
und daß an die Verstreckdüse (4) eine Vlies­ legebaugruppe (5) in Form einer Strahlpumpe angeschlossen ist, die einen in vertikaler Richtung venturiartigen Einzug (10) und einen Diffusoraustritt (11) sowie in horizontaler Richtung einen rechteckigen Strömungsquerschnitt mit zumindest einer Freiluft-Einsaugöffnung (12) im Bereich des Einzuges (10) aufweist, wobei
unter der Vlieslegebaugruppe (5) ein Sauggebläse (7) angeordnet ist, und
wobei die Luftmenge, die durch die als Strahlpumpe arbei­ tende Vlieslegebaugruppe (5) angesaugt wird, mit Hilfe des Sauggebläses (7) steuerbar oder regelbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vlieslegebaugruppe (5) verstellbare Seitenwände aufweist und dadurch die Luftmenge, die durch die als Strahlpumpe arbeitende Vlieslegebaugruppe (5) angesaugt wird, zusätzlich beeinflußbar ist.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslegung so getroffen ist, daß eine Filamentgeschwindigkeit von etwa 2.000 m/min, vorzugsweise von mehr als 2.000 m/min, erreicht wird.