EP0937791A2 - Process and apparatus for the spinning of a multifilament yarn - Google Patents
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- EP0937791A2 EP0937791A2 EP99102701A EP99102701A EP0937791A2 EP 0937791 A2 EP0937791 A2 EP 0937791A2 EP 99102701 A EP99102701 A EP 99102701A EP 99102701 A EP99102701 A EP 99102701A EP 0937791 A2 EP0937791 A2 EP 0937791A2
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- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
- D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spinnen eines multifilen Fadens nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Spinnvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a method for spinning a multifilament thread according to
the preamble of
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind durch die US 4,277,430 bekannt.Such a method and device are described by the US 4,277,430 known.
Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird ein auf einer Spinndüse austretendes Filamentbündel durch eine Querstromanblasung gekühlt. Unterhalb der Querstromanblasung ist der Kühlschacht um ein zweites Teilstück verlängert. Im Eingangsbereich des unteren Kühlschachtes wird ein Luft-/Wassergemisch als nebelartiger Kühlstrom in den Kühlschacht eingeleitet, welcher mittels einer Absaugung in Fadenlaufrichtung zur Kühlung des Fadens bis zum Ende der Kühlstrecke strömt. Hierbei wird durch die Beimischung von Flüssigkeit ein höherer Kühleffekt an den Filamenten erreicht. Das bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß ein erheblicher Anteil von Luft aus der Querstromanblasung direkt in den unteren Kühlschacht eingeleitet wird. Dadurch bildet sich eine das Filament umgebende Luftströmung aus, die verhindert, daß Flüssigkeitspartikel an die Oberfläche des Filamentes gelangen.In the known method and the known device, one on one The filament bundle emerging from the spinneret is cooled by cross-flow blowing. The cooling shaft is around a second section below the cross-flow blowing extended. There is an air / water mixture in the entrance area of the lower cooling shaft introduced into the cooling shaft as a mist-like cooling stream, which by means of suction in the direction of the thread to cool the thread flows to the end of the cooling section. Here, by adding Liquid achieves a higher cooling effect on the filaments. The known However, the method has the disadvantage that a significant proportion of air from the Cross-flow blowing is introduced directly into the lower cooling shaft. Thereby forms an air flow surrounding the filament, which prevents Liquid particles reach the surface of the filament.
Desweiteren sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei welchen bei höheren Fadengeschwindigkeiten die Kühlung der Filamente durch einen mit hoher Geschwindigkeit im Kühlschacht strömenden Luftstrom gekühlt werden, wie beispielsweise in der EP 0 244 217 oder der WO 95/1540 beschrieben ist. Derartige Verfahren besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, daß keine intensive Kühlung der Filamente stattfindet. Diese Verfahren sind insbesondere für Fäden mit relativ feinen Titern geeignet. Zudem führen die bekannten Verfahren zu einer ausgeprägten Heißverstreckung, was eine Orientierung der Moleküle innerhalb der Filamente zur Folge hat.Furthermore, methods and devices are known in which at higher Thread speeds the cooling of the filaments with a high Speed in the cooling shaft flowing air flow can be cooled, such as is described for example in EP 0 244 217 or WO 95/1540. However, such methods have the disadvantage that none intensive filament cooling takes place. These procedures are special suitable for threads with relatively fine titers. In addition, the well-known Process for a pronounced hot drawing, which is an orientation of the Resulting in molecules within the filaments.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen eines multifilen Fadens der eingangs gekannten Art derart weiterzubilden, daß der Faden ohne wesentliche Vororientierung abgekühlt werden kann.Accordingly, it is an object of the invention, a method and an apparatus for spinning a multifilament thread of the type known at the outset to further develop that the thread cools without substantial pre-orientation can be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen
gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß.
Anspruch 11 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method with the features
according to
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der im Gegenstrom in der zweiten Kühlzone eingeleiteten feuchte Kühlstrom zu einem hohen Grad an Benetzung der Filamente führt, so daß eine relativ große Wärmemenge in kurzer Zeit abgeführt werden kann. Hierbei hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der entgegen der Fadenlaufrichtung strömende Kühlstrom nicht zu einer wesentlichen Erhöhung des Reibwiderstandes des Fadens führt. Im Gegenteil konnte der Gegenstrom derart eingestellt werden, daß sich kein Schutzmantel in Form einer Luftströmung um das Filament bilden konnte. Der vorzugsweise aus einem Luft-/Flüssigkeitsgemisch bestehende Kühlstrom verhinderte die Ausbildung eines derartigen Schutzmantels und führte zu einer intensiven Kühlung der Filamente.The invention is characterized in that the countercurrent in the second Moist cooling flow initiated to a high degree of wetting of the cooling zone Filaments leads, so that a relatively large amount of heat is dissipated in a short time can be. It has surprisingly been found that the cooling flow flowing against the thread running direction does not become an essential one Increases the frictional resistance of the thread. On the contrary, the Counter current can be set so that there is no protective jacket in the form of a Could form air flow around the filament. The preferably from an air / liquid mixture existing cooling flow prevented the formation of a such protective jacket and led to intensive cooling of the filaments.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Gleichmäßigkeit der Filamente dadurch gegeben ist, daß in der ersten Kühlzone direkt unterhalb der Spinndüse eine Vorkühlung durch einen Luftstrom erfolgt. Durch diese Vorkühlung erstarrt eine Randschicht der Filamente, die genügend Stabilität aufweist, um in der zweiten Kühlzone mit dem Luft-/Flüssigkeitsgemisch in Kontakt zu treten. Another advantage of the invention is that the uniformity of the Filaments is given in that in the first cooling zone directly below the Pre-cooling takes place by means of an air stream. Through this Pre-cooling solidifies an edge layer of the filaments, which is sufficiently stable comprises in order in the second cooling zone with the air / liquid mixture To get in touch.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind besonders geeignet, um hochfeste Fäden aus Polypropylene herzustellen. Derartige Faden müssen mit einer möglichst geringen Orientierung abgekühlt werden, um eine möglichst hohe Verstreckung in der anschließenden Verstreckzone zu erhalten. Die Verstreckung erfolgt hierbei vorteilhaft über mehrere Galettenpaare. Durch die Erfindung wird erreicht, daß derartige Fäden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von bis zu 5.000 m/min erzeugt werden können.The method according to the invention and the device according to the invention are particularly suitable for producing high-strength threads made of polypropylene. Such threads must be cooled with the least possible orientation in order to achieve the highest possible stretching in the subsequent Get stretch zone. The stretching is advantageously carried out here several pairs of godets. It is achieved by the invention that such threads with a winding speed of up to 5,000 m / min can.
Die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 2 ist besonders geeignet, um eine
gleichmäßige Abkühlung der Filamente innerhalb des Filamentbündels zu
erhalten. Damit können Fäden mit einem Titer bis zu 2.000 dtex vorgekühlt
werden, um anschließend mit einer Intensivkühlung durch das Luft/Flüssigkeitsgemisch
ohne wesentliche Vororientierung abzukühlen. Zudem
besitzt die Absaugung des Luftstroms der ersten Kühlzone den Vorteil, daß der
Kühlstrom der zweiten Kühlzone im wesentlichen unbeeinflußt ist und somit zu
einer intensiven und gleichmäßigen Kühlung der Filamente führt. Außerdem wird
verhindert, daß der Luftstrom aus der ersten Kühlzone in die zweite Kühlzone
gelangt.The method variant according to
Es hat sich gezeigt, daß eine ausreichende Vorkühlung bereits bei einer Kühlstrecke von < 1m, vorzugsweise < 0,5 m, erreicht wird. Hierbei läßt sich der Luftstrom durch eine Anblasung oder durch eine Selbstansaugung je nach Fadentyp und Fadentiter erzeugen. Bei einer Selbstansaugung besteht der Vorteil, daß unmittelbar unter der Spinndüse sich ein sehr schwacher Luftstrom ausbildet, was zu einem sehr gleichmäßigen Fadentiter führt. Dagegen besitzt die Anblasung den Vorteil, daß die Filamente innerhalb des Filamentbündels relativ gleichmäßig gekühlt werden. It has been shown that sufficient pre-cooling is achieved even with one Cooling distance of <1m, preferably <0.5 m, is reached. Here, the Airflow through a blowing or through a self-suction depending on Generate thread type and thread titer. With self-priming, there is the advantage that a very weak air flow forms directly under the spinneret, which leads to a very even thread titer. In contrast, the blowing has the advantage that the filaments are relatively even within the filament bundle be cooled.
Als Kühlstrom wird vorzugsweise ein Luft/Flüssigkeitsgemisch eingesetzt. Dabei kann das Mischungsverhältnis derart gewählt werden, daß eine gesättigte oder eine ungesättigte feuchte Luft entsteht. Bei Verwendung einer gesättigten feuchten Luft besteht der Vorteil, daß ein hoher Flüssigkeitsanteil zu einer intensiven Kühlung der Filamente führt. Ein derartiges Gemisch wird insbesondere bei großen Fadentitern eingesetzt. Bei Fäden mit kleinen Titern verwendet man dagegen vorzugsweise ungesättigte feuchte Luft. Hierbei wird der Feuchtigkeitsgehalt der Luft regelmäßig überwacht, beispielsweise durch eine Taupunktkontrolle.An air / liquid mixture is preferably used as the cooling stream. Here the mixing ratio can be chosen such that a saturated or unsaturated, moist air is created. When using a saturated moist air has the advantage that a high proportion of liquid to a intensive cooling of the filaments. Such a mixture will especially used for large thread titers. For threads with small titers In contrast, unsaturated moist air is preferably used. Here the Moisture content of the air regularly monitored, for example by a Dew point control.
Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensvariante gemäß Anspruch 7 wird der
Kühlstrom durch eine Anblasung am Ende der zweiten Kühlzone erzeugt, wobei
dem Luftstrom der Anblasung die Flüssigkeit mittels einer Zerstäuberdüse
beigemengt wird. Hierdurch wird insbesondere im unteren Abschnitt der zweiten
Kühlzone eine sehr intensive Kühlung der Filamente bewirkt.In a particularly advantageous method variant according to
Die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 8 ist besonders gut zur Herstellung von
technischen Garnen geeignet. Hierbei wird der Kühlstrom durch eine Ansaugung
erzeugt, wobei einem durch die Ansaugung erzeugten Luftstrom die Flüssigkeit
am Ende der Kühlzone mittels einer Zerstäuberdüse beigemengt wird.The process variant according to
Es ist jedoch auch möglich, die Anreicherung der Luft mit Feuchtigkeit in einer Klimakammer durchzuführen. Dabei kann der Feuchtigkeitsgehalt der Luft sehr präzise eingestellt und geregelt werden, so daß bei Einsatz mehrerer Spinnstellen an jeder Spinnstelle ein Luftstrom mit gleichem Feuchtigkeitsgehalt bereit steht.However, it is also possible to enrich the air with moisture in one Climate chamber. The moisture content of the air can be very high can be precisely adjusted and regulated so that when using multiple spinning positions An air stream with the same moisture content is available at each spinning station.
Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit innerhalb des
Kühlstroms zu erhalten, ist die Weiterbildung des Verfahrens gemäß Anspruch 9
besonders geeignet. In order to distribute the liquid as evenly as possible within the
To obtain cooling current is the development of the method according to
Als Flüssigkeit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Wasser
verwendet.
Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß die Kühleinrichtung zwei Kühlzonen aufweist, deren Kühlwirkung
unabhängig voneinander einstellbar und steuerbar ist.Water is preferably used as the liquid in the process according to the invention.
The spinning device according to the invention is particularly characterized in that the cooling device has two cooling zones, the cooling effect of which can be set and controlled independently of one another.
Um das Luft-/Flüssigkeitsgemisch in dem Kühlstrom des unteren Kühlschachtes zu erzeugen, ist die Ausbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 12 besonders von Vorteil. Hierbei wird einem bereits im Kühlschacht erzeugten Luftstrom die Flüssigkeit in feinsten Tropfen beigemengt. So wird die Flüssigkeit mittels einer Dosierpumpe mit hohem Druck durch eine Zerstäuberdüse gefördert. Auf diese Weise entsteht ein nebelartiger Kühlstrom, der gegen Fadenlaufrichtung strömt.To the air / liquid mixture in the cooling flow of the lower cooling shaft to generate, is the formation of the spinning device according to claim 12 particularly beneficial. One is already created in the cooling shaft Air flow admixed the liquid in the finest drops. So the liquid conveyed by means of a metering pump at high pressure through an atomizing nozzle. In this way, a mist-like cooling flow occurs, which is against the direction of the thread flows.
Um eine hohe Gleichmäßigkeit der Verteilung der Flüssigkeit innerhalb des Kühlstroms zu erreichen, ist die Ausbildung der Zerstäuberdüse gemäß Anspruch 13 besonders günstig.To ensure high uniformity of the distribution of the liquid within the To achieve cooling flow is the design of the atomizer nozzle according to claim 13 particularly cheap.
Es ist jedoch auch möglich, um eine günstige Verteilung der zerstäubten Flüssigkeit zu erhalten, mehrere Zerstäuberdüsen im Kühlschacht der zweiten Kühlzone anzuordnen.However, it is also possible to get a convenient distribution of the atomized To get liquid, several atomizing nozzles in the cooling shaft of the second To arrange the cooling zone.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 15 ist
insbesondere bei ringförmigen Spinndüsen von Vorteil. Dadurch wird das
Filamentbündel sowohl in dem oberen Kühlschacht als auch in dem unteren
Kühlschacht gleichmäßig gekühlt. Insbesondere kann durch das geschlossene
Rohr im unteren Bereich der Kühleinrichtung der Kühlluftstrom möglichst nahe
an das Filamentbündel herangeführt werden. An advantageous development of the spinning device according to
Die Ausbildung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 16
bietet den Vorteil, daß die Filamente innerhalb des Filamentbündels gleichmäßig
gekühlt werden.The formation of the spinning device according to the invention according to
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
17 wird der abgesaugte Kühlstrom derart aufbereitet, daß die Flüssigkeit aus dem
Luftstrom getrennt wird und zu einem Behälter abgeführt wird. Hierzu ist die
Absaugeinrichtung mit einem Wasserabscheider verbunden. Aus dem Behälter
läßt sich sodann die Dosierpumpe versorgen, so daß ein Flüssigkeitskreislauf
entsteht.In a particularly advantageous development of the invention according to
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Spinnvorrichtung gemaß
Anspruch 19 ist besonders geeignet, um im oberen Kühlschacht eine
selbstansaugende Kühlung der Filamente vorzunehmen. Der zur Kühlung der
Filamente erzeugte Luftstrom wird hierbei im wesentlichen durch die unterhalb
des Kühlschachtes angeordneten Absaugeinrichtung eingestellt.Another particularly advantageous embodiment of the spinning device measured
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung sowie vorteilhafte Auswirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben.Using the accompanying drawings, some embodiments of the Spinning device according to the invention and advantageous effects of described method according to the invention.
Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung zum Spinnen eines multifilen Fadens;
- Fig. 2 und 3
- weitere Ausführungsbeispiele einer Kühleinrichtung einer Spinnvorrichtung aus Fig. 1.
- Fig. 1
- schematically an inventive spinning device for spinning a multifilament thread;
- 2 and 3
- Further exemplary embodiments of a cooling device of a spinning device from FIG. 1.
In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung zur Herstellung
eines multifilen Fadens gezeigt. Hierbei wird ein thermoplastisches Material über
eine Schmelzezuführung 1 einem Spinnbalken 2 zugeführt. Das thermoplastische
Material könnte hierbei direkt von einem vorgeschalteten Extruder oder aber von
einer Pumpe zugeführt werden.
Auf der Unterseite des Spinnbalkens 2 ist eine Spinndüse 3 angeordnet. Der
Spinnbalken 2 trägt üblicherweise mehrere vorzugsweise in Reihe angeordnete
Spinndüsen. Jede der Spinndüsen stellt eine Spinnstelle der Spinnvorrichtung dar.
Da in jeder Spinnstelle ein Faden hergestellt wird, ist in Fig. 1 nur eine
Spinnstelle dargestellt.1 schematically shows a spinning device according to the invention for producing a multifilament thread. Here, a thermoplastic material is fed via a
A
Aus der Spinndüse 3 tritt die Schmelze in Form von feinen Filamentsträngen aus,
die ein Filamentbündel 4 bilden. Das Filamentbündel 4 durchläuft einen unterhalb
der Spinndüse 3 angeordneten Kühlschacht 6. Der Kühlschacht 6 wird durch ein
luftdurchlässiges Rohr 9 gebildet. Hierzu weist das Rohr eine Vielzahl von
quergerichteten Bohrungen auf. Es könnte jedoch aus einem luftdurchlässigen
porösen Mantel hergestellt sein. Das Rohr 9 ist in einem Blasschacht 11 einer
Anblasvorrichtung 10 angeordnet. In dem Blasschacht 11 wird ein Luftstrom
durch ein Gebläse 12 erzeugt. Hierzu ist das Gebläse 12 mit einem Einlaß 16
verbunden. Über den Einlaß 16 kann klimatisierte Luft einer Klimaanlage oder
aber auch die Umgebungsluft eingesogen werden.The melt emerges from the
Unterhalb des oberen Kühlschachtes 6 ist ein weiterer Kühlschacht 7 durch ein
Rohr 13 gebildet, der von dem Filamentbündel 4 durchlaufen wird. Zwischen dem
Rohr 9 und dem Rohr 13 ist eine Absaugeinrichtung 8 angeordnet. Die
Absaugeinrichtung 8 wird hierbei durch eine ringförmige, das Filamentbündel
umschließende Ansaugkammer 15 und ein mit der Saugkammer 15 verbundenes
Gebläse 14 gebildet. Die Innenwand der Ansaugkammer 15 ist ebenfalls
luftdurchlässig, so daß ein Luftstrom aus dem Kühlschacht 6 und 7 abgeführt
werden kann. Hierzu weist die Absaugeinrichtung 8 einen Auslaß 17 auf. Below the
Das Rohr 13 weist einen geschlossenen Mantel auf. Im Bereich vom freien Ende
des Rohres 13 ist eine Zerstäuberdüse 18 am Umfang des Rohres 13 befestigt. Die
Zerstäuberdüse 18 weist eine Düsenöffnung 21 auf die in das Innere des Rohres
13 gerichtet ist. Die Zerstäuberdüse 18 ist an der Druckleitung einer Dosierpumpe
19 angeschlossen, die über eine Saugleitung mit einem Behälter 20 verbunden ist.
Am Ende des Kühlschachtes 7 wird das Filamentbündel 4 außerhalb des
Kühlschachtes 7 durch eine Präparationseinrichtung 22 zu einem Faden 5
zusammengefaßt und mit einer Präparationsflüssigkeit versehen. Der Faden 5 tritt
sodann in eine Verstreckzone ein. Hierbei wird der Faden 5 aus dem Kühlschacht
6 und 7 und von der Spinndüse 3 durch eine Abzugsgalette 23 abgezogen. Der
Faden umschlingt die Abzugsgalette 23 mehrfach. Dazu dient eine verschränkt zu
der Galette 23 angeordnete Überlaufrolle 24. Die Überlaufrolle 24 ist frei drehbar.
Die Galette 23 wird über einen Antrieb (hier nicht gezeigt) angetrieben und mit
einer voreinstellbaren Geschwindigkeit betrieben. Diese Abzugsgeschwindigkeit
ist um ein Vielfaches höher als die natürliche Austrittsgeschwindigkeit der
Filamente aus der Spinndüse 3. Der Abzugsgalette folgt ein Streckfeld mit
mehreren Galetten. Hierbei sind beispielsweise zwei Galettenduos mit den
Galetten 25.1 und 26.2 sowie ein Galettenduo mit 25.2 und 26.2 gezeigt.The
Von der letzten Streckgalette 25.2 läuft der Faden 5 in eine Aufwickeleinrichtung
27. Die Aufwickeleinrichtung 27 weist einen Kopffadenführer 28 auf, der den
Anfang eines sogenannten Changierdreiecks bildet. Der Faden 5 läuft sodann in
eine Changiereinrichtung 32, wobei der Faden mittels Führungselementen entlang
einem Changierhub hin- und hergeführt wird. Die Changiereinrichtung 32 ist
dabei als Kehrgewindewalze mit einem daran geführten Changierfadenführer oder
als Flügelchangiereinrichtung ausführbar. Von der Changiereinrichtung 32 läuft
der Faden über eine Kontaktwalze 41 zu der zu wickelnden Spule 29. Die
Kontaktwalze 41 liegt auf der Oberfläche der Spule 29 an. Sie dient zur Messung
der Oberflächengeschwindigkeit der Spule 29. Die Spule 29 ist auf einer
Spulspindel 30 aufgespannt. Die Spulspindel 30 ist drehbar an einem Gestell 31
gelagert. Die Spulspindel 30 wird durch einen Spindelmotor (hier nicht gezeigt)
derart angetrieben, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Spule 29 konstant
bleibt. Hierzu wird als Regelgröße die Drehzahl der frei drehbaren Kontaktwalze
41 abgetastet und über den Spindelmotor ausgeregelt.The
Bei der in Fig. 1 gezeigten Spinnvorrichtung werden die Filamente 4 nach dem
Austreten aus der Spinndüse 3 durch einen Luftstrom gekühlt, der mittels der
Anblasvorrichtung 10 radial umlaufend auf das Filamentbündel 4 gerichtet ist.
Hierdurch tritt zunächst eine Vorkühlung der Filamente ein, die zum Erstarren
einer Randschicht der Filamente führt. Der Luftstrom wird durch die laufenden
Filamente im wesentlichen mitgerissen und unterhalb des Kühlschachtes 6 durch
die Absaugeinrichtung 8 abgesaugt und abgeführt. Die Filamente 4 durchlaufen
anschließend den unteren Kühlschacht 7. In dem unteren Kühlschacht 7 strömt ein
Kühlstrom entgegen der Fadenlaufrichtung bis zur Absaugeinrichtung 8. Dieser
Kühlstrom wird durch die Absaugeinrichtung 8 erzeugt, die die Umgebungsluft in
den Kühlschacht am unteren Ende des Rohres 13 einsaugt. Der im unteren
Bereich des Rohres 13 eintretende Luftstrom wird mittels der Zerstäuberdüse 18
mit einer Flüssigkeit in Form von feinsten Tröpfchen vermengt. Dieses Luft/Flüssigkeitsgemisch
wird nun aufgrund der Saugwirkung der Absaugeinrichtung
8 entgegen der Fadenlaufrichtung strömen. Dabei erfolgt eine intensive Kühlung
der Filamente 4. Durch die Beimengung der Flüssigkeit wird ein relativ großer
Wärmeübergang erzeugt, so daß die Filamente, ohne daß eine wesentliche
Orientierung eintritt, abgekühlt. Der Kühlstrom kann hierbei derart eingestellt
werden, daß überraschenderweise keine wesentlichen Reibkräfte an den Faden
angreifen bzw. die Reibkräfte haben aufgrund der schnellen Abkühlung keinen
negativen Effekt. Der Faden 5 tritt somit im wesentlichen unorientiert in das
anschließende Streckfeld. Durch die Galetten 25 und 26 erfolgt eine vollständige
Verstreckung des Fadens, der daran anschließend zu einer Spule aufgewickelt
wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht dabei Aufwickelgeschwindigkeiten
von bis zu 5.000 m/min. Durch diese hohen
Wickelgeschwindigkeiten konnte beispielsweise bei der Herstellung von
Polypropylene-Fäden die Produktionsleistung wesentlich gesteigert werden. In the spinning device shown in Fig. 1, the
Bei der Kühleinrichtung hat sich gezeigt, daß die erste Kühlzone mit dem
Kühlschacht 6 bereits bei einer Länge von 0,1 bis 0,5 m zu einer Verfestigung der
Randzone führt, die eine anschließende Flüssigkeitskühlung der Filamente zuläßt
ohne Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Filamente. Die erste Kühlzone
sollte jedoch möglichst im Bereich von einer Länge von 0,1 bis 1 m ausgebildet
sein. In der zweiten Kühlzone ist die Kühlwirkung im wesentlichen von dem
Anteil der Flüssigkeit in dem Kühlstrom abhängig. Der Anteil der Flüssigkeit ist
jedoch in erster Linie von der Feinheit des Flüssigkeitsnebels abhängig.In the cooling device it has been shown that the first cooling zone with the
Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich jedoch nicht auf die Herstellung von Fäden aus Polypropylene. Es können nach diesem Verfahren ebenso Fäden aus Polyamid oder Polyester hergestellt werden. Ebenso ist die in Fig. 1 dargestellte Streckzone nur ein Beispiel einer Behandlung eines Fadens. In Abhängigkeit vom Fadentyp kann die Behandlung nach dem Abziehen des Fadens von der Spinndüse durch Verstrecken, Erwärmen, Relaxieren oder Verwirbeln ergänzt oder ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, die Spinnvorrichtung galettenlos zu betreiben. Hierbei wird der Faden mittels einer Aufwickeleinrichtung direkt von der Spinndüse abgezogen.However, the method according to the invention is not limited to the production of threads made of polypropylene. This method can also be used for threads be made of polyamide or polyester. Likewise, that in FIG. 1 The stretch zone shown is only one example of a treatment of a thread. In Depending on the type of thread, treatment can be done after pulling the thread from the spinneret by stretching, heating, relaxing or swirling be supplemented or replaced. It is also possible to use the spinning device to operate without godets. Here, the thread is by means of a Take-up device removed directly from the spinneret.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Abkühlung
der Filamente, wie sie beispielsweise in der Spinnvorrichtung der Fig. 1
einsetzbar wäre, gezeigt. Hierbei wird wiederum die erste Kühlzone durch das
Rohr 9 und die zweite Kühlzone durch das Rohr 13 gebildet. Das Rohr 9 ist an
einer Seite mit einer Blaskammer 33, einer Anblasvorrichtung 32 verbunden. Die
Anblasvorrichtung 32 ist als sogenannte Querstromanblasung ausgeführt. Hierbei
wird durch ein Gebläse 34 ein Kühlluftstrom über einen Einlaß 35 in die
Blaskammer 33 geführt. Im Bereich der Blaskammer 33 tritt der Luftstrom durch
die luftdurchlässige Rohrwand einseitig innerhalb des Kühlschachtes 6 ein. Die
Filamente werden dadurch vorgekühlt. Wie bereits in Fig. 1 gezeigt, ist die
Absaugeinrichtung 8 zwischen dem Rohr 9 und dem Rohr 13 angeordnet. 2 shows a further exemplary embodiment of a device for cooling
the filaments, such as those found in the spinning device of FIG. 1
would be shown. Here, the first cooling zone is again through the
Gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Absaugeinrichtung weist die
Absaugeinrichtung aus Fig. 2 eine Verbindung zu einem Wasserabscheider 36
auf Hierbei wird der abgesaugte Kühlstrom aus dem unteren Kühlschacht 7 vom
Gebläse 14 zum Wasserabscheider geführt. Im Wasserabscheider erfolgt eine
Trennung zwischen den gasförmigen und dem flüssigen Bestandteilen des
Kühlstroms. Die gasförmigen Bestandteile des Kühlstroms werden aus dem
Auslaß 17 abgeführt. Die flüssigen Bestandteile werden zu einem Behälter 20
geführt. Der Behälter 20 dient gleichzeitig der Versorgung der Dosierpumpe 19,
die die Zerstäuberdüse 18 im unteren Bereich des Kühlschachtes 7 speist. Diese
Anordnung besitzt den Vorteil, daß die im Kühlstrom eingebrachte Flüssigkeit
laufend regeneriert und wieder dem Kühlstrom zugeführt wird.Compared to the suction device shown in Fig. 1, the
2 a connection to a
Bei der in Fig. 2 gezeigten Kühleinrichtung ist im Austrittsbereich des
Kühlschachtes 7 die Zerstäuberdüse 18 derart ausgebildet, daß mehrere
Düsenöffnungen radial umlaufend am Umfang des Rohres 13 angeordnet sind.
Hiermit wird erreicht, daß die zerstäubte Flüssigkeit sich sehr gleichmäßig in dem
Luftstrom verteilt. Der Luftstrom wird hierbei durch eine am Ausgang des unteren
Kühlschachtes 7 angeordnete Anblasvorrichtung 37 erzeugt. Hierzu weist die
Anblasvorrichtung 37 einen Lufteinlaß 40, ein Gebläse 39 und eine Blaskammer
38 auf Die Blaskammer 38 ist mit dem Kühlschacht 7 luftdurchlässig verbunden.
Die Blaskammer 38 ist hierbei ringförmig ausgebildet, so daß ein Luftstrom radial
in den Kühlschacht 7 einströmt. Durch diese Ausbildung der Kühleinrichtung läßt
sich die Kühlung der Filamente noch weiter intensivieren.In the cooling device shown in Fig. 2 is in the outlet
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühleinrichtung ist durch Modifikation
der in Fig. 2 dargestellten Spinnvorrichtung gegeben. Hierbei wird die am Ende
des Kühlrohres 13 angeordnete Anblasvorrichtung 37 mit dem Lufteinlaß 40 an
einer Kammer angeschlossen. In dieser Kammer wird ein
Luft/Flüssigkeitsgemisch mit einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt der Luft
hergestellt. Die feuchte Luft wird durch das Gebläse 39 aus der Kammer gesogen
und in die Blaskammer 38 geblasen. Von der Blaskammer 38 gelangt die feuchte
Luft durch den im Rohr 13 erzeugten Unterdruck als Gegenstrom auf die
Filamente. Ein direktes Einbringen von Flüssigkeit durch die Zerstäuberdüsen 18
ist in diesem Fall nicht erforderlich. Die Zerstäuberdüsen könnten beispielsweise
in der Kammer angeordnet sein, um eine gesättigte oder eine ungesättigte feuchte
Luft zu erzeugen.Another embodiment of a cooling device is by modification
given the spinning device shown in Fig. 2. This will be the end
of the cooling
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühleinrichtung gezeigt, wie
sie beispielsweise in einer Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1 eingesetzt werden
könnte. Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung wird die Absaugeinrichtung
zwischen dem oberen Kühlschacht 6 und dem unteren Kühlschacht 7 durch zwei
Baueinheiten 8.1 und 8.2 gebildet. Die Baueinheit 8.1 ist mit dem Rohr 9 der
ersten Kühlzone verbunden. Das Rohr 9 ist auf dem gesamten Umfang
luftdurchlässig ausgebildet. Somit wird durch die Absaugeinrichtung 8.1 ein
Luftstrom erzeugt, der von außen radial in den Kühlschacht 6 eintritt und über das
Gebläse 14.1 und den Auslaß 17.1 abgeführt wird. Bei dieser Anordnung besteht
der Vorteil, daß direkt unterhalb der Spinndüse sich ein relativ schwacher
Luftstrom ausbildet. Dieser schwache Luftstrom begünstigt die Abkühlung der
Filamente derart, daß sich eine gleichmäßige verfestigte Mantelzone an den
Filamenten ausbildet. Direkt unterhalb der Spinndüse 3 sind die austretenden
Filamente 4 noch schmelzflüssig, so daß ein starker Luftstrom einen Einfluß auf
die Gleichmäßigkeit der Filamentstränge hat. Diese Anordnung ist somit
besonders für derartige Polymertypen geeignet, bei welchen eine langsame
Vorkühlung der Filamente in der ersten Kühlzone gewünscht ist. Unterhalb der
ersten Kühlzone ist die zweite Kühlzone mit dem Rohr 13 ausgebildet. Das Rohr
13 ist hierbei mit seinem oberen Ende an der Absaugeinrichtung 8.2 angeordnet.
Wie bereits bei der Kühleinrichtung in Fig. 2 gezeigt, ist die Absaugeinrichtung
8.2 aus Fig. 3 mit dem Wasserabscheider 36 gekoppelt. Insoweit wird auf die
Beschreibung zu Fig. 2 Bezug genommen.3 shows a further exemplary embodiment of a cooling device, such as
they are used, for example, in a spinning device according to FIG. 1
could. In the device shown in Fig. 3, the suction device
between the
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung wird jedoch der Kühlstrom im
Kühlschacht 7 ausschließlich durch die Absaugeinrichtung 8.2 erzeugt. Am Ende
des Rohres 13 ist eine Platte 43 angeordnet. Die Platte 43 besitzt eine Öffnung 42,
durch welche das Filamentbündel austritt. Diese Ausgestaltung besitzt den
Vorteil, daß ein im Zentrum des Kühlschachtes 7 ausgerichteter Luftstrom erzeugt
wird.In the embodiment shown in Fig. 3, however, the cooling flow in
Die in Fig. 3 gezeigte Zerstäuberdüse ist ringförmig ausgebildet, so daß die
Düsenöffnung radial umlaufend die Flüssigkeit gleichmäßig in den durch die
Öffnung 42 eintretenden Luftstrom einspritzt. The atomizer nozzle shown in Fig. 3 is annular, so that the
Nozzle opening all the way round in the radial direction through the
- 11
- SchmelzezuführungMelt feed
- 22nd
- SpinnbalkenSpinning beam
- 33rd
- SpinndüseSpinneret
- 44th
- Filamente, FilamentbündelFilaments, filament bundles
- 55
- Fadenthread
- 66
- KühlschachtCooling shaft
- 77
- KühlschachtCooling shaft
- 88th
- AbsaugeinrichtungSuction device
- 99
- Rohrpipe
- 1010th
- AnblasvorrichtungBlowing device
- 1111
- BlasschachtBlow duct
- 1212th
- Gebläsefan
- 1313
- Rohrpipe
- 1414
- Gebläsefan
- 1515
- AnsaugkammerSuction chamber
- 1616
- EinlaßInlet
- 1717th
- AuslaßOutlet
- 1818th
- ZerstäuberdüseAtomizer nozzle
- 1919th
- DosierpumpeDosing pump
- 2020th
- Behältercontainer
- 2121
- DüsenöffnungNozzle opening
- 2222
- PräparationseinrichtungPreparation device
- 2323
- AbzugsgaletteDeduction godet
- 2424th
- ÜberlaufrolleOverflow roller
- 2525th
- StreckgaletteExtension godet
- 2626
- ÜberlaufrolleOverflow roller
- 2727
- AufwickeleinrichtungTake-up device
- 2828
- KopffadenführerHead thread guide
- 2929
- Spule Kitchen sink
- 3030th
- SpulspindelWinding spindle
- 3131
- Gestellframe
- 3232
- AnblasvorrichtungBlowing device
- 3333
- BlaskammerBlowing chamber
- 3434
- Gebläsefan
- 3535
- EinlaßInlet
- 3636
- WasserabscheiderWater separator
- 3737
- AnblasvorrichtungBlowing device
- 3838
- BlaskammerBlowing chamber
- 3939
- Gebläsefan
- 4040
- EinlaßInlet
- 4141
- KontaktwalzeContact roller
- 4242
- Öffnungopening
- 4343
- Platteplate
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