EP1090170B1 - Spinner for spinning a synthetic thread - Google Patents
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- EP1090170B1 EP1090170B1 EP99931100A EP99931100A EP1090170B1 EP 1090170 B1 EP1090170 B1 EP 1090170B1 EP 99931100 A EP99931100 A EP 99931100A EP 99931100 A EP99931100 A EP 99931100A EP 1090170 B1 EP1090170 B1 EP 1090170B1
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
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- D01D5/08—Melt spinning methods
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- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D13/00—Complete machines for producing artificial threads
Definitions
- the invention relates to a spinning device for spinning a synthetic Thread according to the preamble of claim 1.
- This spinning device is known and in WO 95/15409 described.
- the freshly extruded filaments move through supports an air flow. This ensures that the freezing point of the Filaments move away from the spinneret. This leads to a delayed Crystallization, which is beneficial to the physical properties of the thread effect. For example, when manufacturing a POY yarn, the Take-off speed and thus the stretching can be increased without for the yarn the elongation values required for further processing change.
- the known spinning device consists of a cooling tube and a Airflow generators, which are arranged below the spinneret. Between the Spinneret and the cooling tube is an inlet cylinder with gas permeable Wall arranged. By the interaction of the inlet cylinder and the Airflow generator is introduced an amount of air within the cooling shaft and within the cooling tube into an accelerated air flow in Thread running direction.
- the inlet cylinder consists of a perforated, gas permeable material. This is the amount of air flowing in radially proportional to the applied pressure difference, which increases with increasing Filament speed increased. Thus, with increasing Distance from the spinneret is the amount of air entering the inlet cylinder greater.
- the filaments must be evenly consolidated in their outer layers.
- the filaments are pre-cooled in such a way that the boundary layer has solidified before entering the cooling tube.
- they are Filaments still melt when entering the cooling tube, so that the final Solidification takes place only in the cooling pipe. This is why there is even pre-cooling of all filaments required.
- the uniform cross-section of the intake cylinder is present so that every single filament in the cooling tube is even in its Locomotion is supported.
- the quality of the thread is determined by the Interaction of the filament properties determined. It is therefore known that for Production of a high quality yarn of every filament within one Filament bundle must undergo the same treatment. With the known The method and the known device becomes conscious of the freezing point of the spinneret moves away so that the only after passing through a pre-cooling zone Solidify filaments in the cooling zone formed by the cooling tube. In order to the filaments pass through a relatively large distance in which they are exposed to different air currents.
- a spinning device in which the inlet cylinder is arranged in a pressure chamber.
- the inlet cylinder has a sieve-shaped wall, so that due to the excess pressure prevailing on the outside of the inlet cylinder, a larger pressure difference and thus a larger inflowing amount of air is achieved.
- EP 0 580 977 or DE 195 35 143 also describe spinning devices.
- the inlet cylinder is designed below the spinneret with an air permeability which changes in the direction of the thread in order to obtain a cooling of the filaments as a function of the speed of the thread.
- the known spinning devices aim at a complete cooling of the filaments within the inlet cylinder and are therefore unsuitable for producing an air flow which supports filament movement with only pre-cooled filaments.
- No. 5,219,582 A also describes only one device for radial Quenching filaments spun from a melt with the aid of a Quenching chamber surrounded by a gas permeable cylinder.
- Whose gas-permeable pores have different sizes in the thread running direction Diameter, so that with the help of different sized pores the gas flow for cooling the filaments can be influenced.
- a targeted generation of an air flow supporting the thread movement in the thread running direction does not take place.
- CH 678 433 A discloses a spinning device for cooling, stabilizing and preparing melt-spun filaments. Again, mainly a radial inflow of the filaments causes.
- Another object of the invention is the above-mentioned spinning device to further develop such that all filaments of a filament bundle to solidification receive a substantially uniform treatment.
- the Inlet cylinder is in the thread running direction in several zones each different gas permeability to control the in the inlet cylinder incoming air volume divided. This means that regardless of the Filament speed and regardless of the differential pressure between the Spinnschacht and the environment flowing into the spinning shaft Air volume can be influenced. This makes it possible to target the Properties of the filaments exert influence from different zones the spinneret. The influence can be on the one hand that all Filaments should be precooled if possible under the same cooling conditions Preservation of the marginal zones. Furthermore, the arrival of the Filaments in the cooling tube as well as the formation of the air flow in the cooling tube due in particular to those entering in the lower region of the inlet cylinder Influence air volume.
- the one entering through the wall of the intake cylinder The amount of air is proportional depending on the gas permeability or Porosity of the wall. If the gas permeability is high, a larger amount of air per unit of time in otherwise constant conditions initiated the spinning shaft. In the opposite case, the smaller occurs Gas permeability of the wall a relatively smaller amount of air in the Spinning shaft.
- the particularly advantageous development of the spinning device according to claim 2 has the advantage that a relatively large amount of air for cooling the filaments is available. Another advantage is that a substantially uniform air volume distribution within the spinning shaft established. Because in the upper area the filament speed is low and also the filaments are relatively wide due to the small distance to the spinneret are spaced from each other in the upper zone of the inlet cylinder Air flow is essentially unimpeded over the entire Distribute spinning shaft cross-section. This ensures that within the Filament bundle form a uniform air flow in the cooling tube can.
- the embodiment of the invention according to claim 3 is particularly suitable to treat the filaments in a relatively weak pre-cooling.
- a particularly gentle cooling which is another Improving spinning security means.
- the quantity of filament breaks.
- the lower zone will have a relatively large amount of air in the spinning shaft initiated, which facilitates the entry of the filament bundle into the cooling tube. This advantageously makes striking the filaments against the tube wall in the Prevents area of the narrowest cross section.
- the gas permeability of the upper zone can be reduced in this way that the upper zone becomes gas impermeable. This creates a quiet zone formed immediately below the spinneret, which a stable spinning of the Filaments guaranteed and thus the formation of a uniform Favored filament structure.
- the particularly advantageous development of the spinning device according to claim 5 has the advantage that both an even air volume distribution inside the spinning shaft and thus also a uniform pre-cooling of the Filaments is reached and on the other hand the filaments run into the Cooling pipe favors. Because in the middle of the inlet cylinder relatively little Air entering the spinning shaft can already be in the direction of the thread Form aligned air flow based on filament speed. Due to the amount of air fed into the cooling pipe immediately before entering an essentially uniform attack on each filament Airflow off.
- the embodiment of the invention according to claim 7, on the other hand, enables Length of the inlet cylinder to generate a flow profile, which none contains gradual changes in the air supply. Furthermore, thereby achieve that the amount of air entering the spinning shaft regardless of the thread speed essentially over the length of the Zone can be kept the same.
- the wall of the inlet cylinder can be made from any porous Create material.
- the gas permeability or the air resistance within the wall can be specified very precisely.
- the gas permeability is in this case about the number of inlet openings of the perforations and about the Defined diameter of the inlet openings of the perforations.
- the design of the spinning device according to claim 8 is particularly suitable to generate an air flow that supports filament movement.
- the Execution of the invention according to claim 11 is particularly advantageous. in this connection can single cylinders with the same or with different Gas permeability must be placed one above the other. This can be done through different Mesh sizes of the wire mesh or by different multilayer of the Locations can be reached.
- the training according to claim 12 offers the possibility of Change gas permeability using a paper sleeve.
- the paper sleeve performs an air filtering, so that none Contamination can get into the spinning shaft.
- the spinning device according to claim 13 is particularly advantageous.
- the Wall inside the inlet cylinder in the area of at least one zone several baffles attached that slope from the wall in Have the thread running direction.
- the Airflow generator through a fan in the area of the intake cylinder, through a Injector immediately before entering the cooling tube or through a suction device, which is connected to the cooling pipe on the outlet side of the cooling pipe.
- the suction device has the particular advantage that all during Spinning emerging particles such as monomers from the Spinning shaft to be removed. This will contaminate the Avoided spinning shaft.
- the Spinning device according to claim 16 is particularly advantageous. Through the arrangement of the nozzle bores according to the invention within the spinneret is achieved in the cooling tube on each filament rectified and attack air flows of the same size pointing in the direction of the thread.
- the spinning device has the advantage that the prevailing flow profile of the air flow in the pipe cross section is used to arrange the nozzle bores in the spinneret.
- the flow profile of the air flow which is established in the tube is of the Inlet geometry of the cooling pipe and the internal nature of the Cooling tube to the last of the diameter of the cooling tube and the type of flow dependent. This can differ within the pipe cross-section Form flow velocities that are evenly distributed Filaments inevitably become one within the tube cross-section would result in different treatment.
- the invention offers one Possibility of arranging the filaments within the filament bundle in such a way that each filament with substantially the same flow rate through the Cooling pipe is guided.
- the particularly preferred development of the spinning device according to claim 18 has the advantage that the filament bundle is securely inserted into the cooling tube and that there is a less turbulent air flow in the entrance area of the Forms cooling tube. It was found that the air flow inside the cooling tube has a flow profile that tends to be in the middle of the Cooling tube has a maximum flow rate. Through the Formation of the spinneret according to claim 18 is thus avoided that Enter filaments in the middle of the cooling tube.
- the arrangement of the nozzle holes in a closed row of holes also achieved that within the inlet cylinder, the Pre-cooling is achieved.
- the formation of the spinning device according to claim 20 is particularly of Advantage for evenly pre-cooling with several rows of holes to reach.
- the spinning device Filaments with a substantially equal distance from the wall of the Inlet cylinder led. This is an additional equalization of the Pre-cooling and thus reproducible solidification of the surface layer achieved.
- the distance between the spinneret and the cooling pipe at least 100 mm to max. Should be 1000 mm. in this connection the cooling tube has a diameter in the area of the narrowest Pipe cross-section from a minimum of 10 mm to a maximum of 40 mm.
- the formation of the Spinning device according to the invention according to claim 23 is particularly advantageous.
- a heater between the spinneret and the inlet cylinder provided for the thermal treatment of the filaments.
- the ambient air outside the circumference of a zone preferably the upper zone Inlet cylinder heated to a temperature of 35 ° C to 350 ° C.
- Warm air entering the inlet cylinder becomes the filaments before actual cooling depending on the air temperature thermally treated.
- the spinning devices according to the invention are suitable for textile threads or Manufacture technical threads from polyester, polyamide or polypropylene. It can use different treatment facilities for the thread downstream, for example, a fully drawn thread (FDY), a pre-oriented thread (POY) or a highly oriented thread (HOY) manufacture.
- FDY fully drawn thread
- POY pre-oriented thread
- HOY highly oriented thread
- Fig. 1 is a first embodiment of an inventive Spinning device shown for spinning a synthetic thread.
- a thread 12 is spun from a thermoplastic material.
- the Thermoplastic material is used in an extruder or a pump melted.
- the melt is via a melt line 3 by means of a Spinning pump conveyed to a heated spinning head 1.
- a spinneret 2 is attached at the bottom of the Spinning head 1.
- the emerges from the spinneret 2 Melt in the form of fine filament strands 5.
- the filaments 5 pass through a spinning shaft 6, which is formed by an inlet cylinder 4.
- the inlet cylinder 4 is immediately below the spinning head 1 arranged and encloses the filaments 5.
- At the free end of the inlet cylinder 4th is followed by a cooling tube 8 in the thread running direction.
- the cooling tube 8 is over an inlet cone 9 connected to the inlet cylinder 4.
- the cooling tube 8 On the opposite side of the inlet cone 9, the cooling tube 8 has a Outlet cone 10, which opens into an outlet chamber 11.
- the outlet chamber 11 On the bottom the outlet chamber 11 is an outlet opening 13 in the plane of the thread Outlet chamber 11 introduced.
- Suction nozzle 14 On one side of the outlet chamber 11 opens Suction nozzle 14 into the suction chamber 11. Via the suction nozzle 14, one is free End of the suction nozzle 14 arranged air flow generator 15 with the Outlet chamber 11 connected.
- the air flow generator 15 is a suction device educated.
- the suction device 15 can for example be a vacuum pump or have a blower which has a negative pressure in the outlet chamber 11 and thus generate in the cooling tube 8.
- the Winding device 20 consists of a head thread guide 19.
- Der Head thread guide 19 indicates the beginning of the traversing triangle, which is indicated by the Movement of a traversing thread guide of a traversing device 21 arises.
- a pressure roller 22 is located below the traversing device 21 arranged.
- the pressure roller 22 lies on the circumference of a coil 22 to be wound on.
- the coil 23 is produced on a rotating winding spindle 24.
- winding spindle 24 is driven by spindle motor 25.
- the drive the winding spindle 25 is depending on the speed of the Pressure roller controlled so that the peripheral speed of the coil and hence the take-up speed during take-up essentially remains constant.
- Treatment device 17 for treating the thread 12 interposed.
- the Treatment device 17 is formed by a swirling nozzle 18.
- Treatment facility one or more unheated or heated godets be arranged so that the thread in its tension before winding can be influenced or stretched. There is also the possibility additional heating devices for stretching or relaxation within the To arrange treatment device 17.
- a polymer melt is used for Spinning head 1 conveyed and through the spinneret 2 into a variety of filaments 5 extruded.
- the bundle of filaments is drawn off the winding device 20.
- the filament bundle passes through the with increasing speed Spinning shaft 6 within the inlet cylinder 4.
- Filament bundles into the cooling tube 8 via the inlet cone 9.
- a negative pressure is generated via the suction device 15. This will make the outside Ambient air present at the inlet cylinder 4 into the spinning shaft 6 sucked.
- the amount of air entering the spinning shaft 6 is here proportional to the gas permeability of the wall 7 of the inlet cylinder.
- the inflowing air leads to a pre-cooling of the filaments, so that the Solidify the outer layers of the filaments. At the core, however, the filaments remain molten. The amount of air is then together via the inlet cone 9 sucked into the cooling tube 8 with the filament bundle. The air flow will due to a narrowest cross section in the cooling tube 8 under the effect of Suction device 15 accelerated so that none of the cooling tube Filamen movement counteracting air flow is more present. In order to the load on the filaments is reduced.
- the air flow via the outlet cone 10 into the outlet chamber 11 initiated.
- a for further air calming Screen cylinder 30 is arranged, which encloses the filament bundle.
- the air will then via the nozzle 14 and the suction device 15 from the outlet chamber 11 sucked and discharged.
- the filaments 5 appear on the underside of the Outlet chamber 11 through the outlet opening 13 and run into the Preparation device 16 a. Until the filaments emerge from the cooling tube the filaments cool down completely.
- the filaments become a thread 12 merged.
- the thread 12 is in front of the Winding swirled through a swirl nozzle 18.
- the thread 12 is wound into the bobbin 23.
- At the in 1 arrangement can for example produce a polyester thread be wound up at a winding speed of> 7,000 m / min becomes.
- the spinning device shown in Fig. 1 is characterized in that the in The amount of air entering the inlet cylinder for the heat treatment of the filaments is voted.
- the pre-cooling and the suction flow can be advantageous to be influenced.
- 2, the inlet cylinder 4 from FIG. 1 is shown again.
- the wall 7 of the inlet cylinder 4 is a perforated plate with two different perforations 29 and 26 formed.
- the perforation leads in the upper zone to a schematically indicated flow profile 28.
- Das Flow profile 28 which is symbolized by arrows, gives a measure of the in the amount of air entering the spinning shaft 6.
- the perforation 29 is within the upper zone equal.
- the amount of air increases with increasing Distance from the spinneret due to the negative pressure effect in the cooling tube 8 and due to the increasing filament speed.
- the wall 7 has a perforation with a larger opening cross-section. How represented by the symbolized flow profile 27 is in the lower zone a larger amount of air enter the spinning shaft 6. Here too is the The tendency is recognizable that with increasing distance from the spinneret inflowing air volume increases.
- the flow profile shown in Fig. 2 is over the wall of the inlet cylinder particularly suitable for slow and low pre-cooling of the filaments receive. This leads in particular to a very uniform thread cross-section.
- Fig. 3 further embodiments of an inlet cylinder are shown, the Wall 7 is formed to different flow profiles.
- the wall 7 is formed in the permeable zones by a wire mesh.
- wire mesh can also be advantageous through any other porous material such as a sintered material.
- the inlet cylinder is in a upper and a lower zone divided.
- the upper zone I has a larger one Gas permeability than the lower zone II.
- the resultant Flow profile leads to a larger amount of air in the upper zone I. occurs as in the lower zone II.
- Such an arrangement is special advantageous to have a high uniform cooling effect and a uniform To achieve air volume distribution within the spinning shaft.
- the filament speed is relatively low and the distance between the filaments relatively large, so that the amount of air in the Can distribute spinning shaft. As already described for FIG. 2, this also occurs an increase in the amount of air within a zone due to the constant gas permeability
- an upper zone I, a middle zone II and a lower zone III In the embodiment shown in Fig. 3.2, an upper zone I, a middle zone II and a lower zone III.
- a relatively small amount of air is directed into the spinning shaft.
- the air volume is greater in the upper zone I and the lower zone III executed.
- This arrangement favors both the air volume distribution inside the spinning shaft as well as the run-in behavior of the filament bundle in the cooling pipe. Due to the large amount of air in the lower zone III this is Filament bundles constricted more strongly when entering the cooling tube, so that none Filaments can hit the walls.
- the wall of zones II and III is designed in such a way that it is uniform over the length of the zone Air volume distribution. For this purpose, the gas permeability in the The wall decreases with increasing distance from the spinneret.
- FIG. 3.3 an embodiment is shown in which an upper zone I of the Inlet cylinder 4 has a gas-impermeable wall 7.
- the lower zone II has a triangular flow profile, with the largest amount of air enters the spinning shaft 6.
- This arrangement is special suitable to first of all a uniform formation of the filament strands in the Get rest area. Only when the filaments melt in the Having solidified the outside area, there is an air flow in the cooling shaft directed. This arrangement is particularly suitable for threads with low To produce thread titers.
- a heater 31 is arranged between the Inlet cylinder 4 and the spinner 1.
- the Heating device 31 leads to a thermal treatment of the filaments, so that further slowed cooling occurs.
- the heater can be arranged with any previously described embodiment of the intake cylinder can be combined.
- the inlet cylinder 4 has an upper one Zone with the perforation 37 and a lower zone with the perforation 26. by virtue of the different hole diameters of the holes 37 and 26 result the sybolized flow profiles 28 and 27. Thus occurs in the upper Zone of the intake cylinder 4 a smaller amount of air than in the lower zone of the Inlet cylinder 4 in the inlet cylinder 4.
- Exemplary embodiments of the spinning device described in FIG. 4 shown embodiment of the air flow entering the inlet cylinder 4 in Direction of thread running, so that the filaments move in the direction of the cooling tube 8 directly with the entry of the air quantity with large Flow component are supported.
- the inlet openings 38 the perforation 37 in the upper zone of the inlet cylinder 4 obliquely with a Inclination in the thread running direction introduced into the wall 7.
- the diameter of the inlet opening 38 is in a predetermined ratio so forceful that there is a directional flow upon entry into the inlet cylinder 4 trains.
- the lower zone of the inlet cylinder 4 has a perforation 26 radially directed inlet openings 38.
- baffles 39 Inside the inlet cylinder 4 are several baffles 39 attached to the wall 7.
- the baffles 39 protrude from the wall 7 with an inclination in the thread running direction inside the Inlet cylinder 4 into it.
- the guide plates 39 could also be adjusted in their inclination be executed.
- the inlet cylinder in a variety can be divided by zones to create an even flow profile receive.
- the combination of perforation and baffles In the inlet cylinder another possibility is given to the flow of the cooling air and to influence the cooling of the filaments in the cooling tube.
- Fig. 5 is an example Flow profile 32 shown, for example, in the middle of the Cooling tube 8 of the spinning device according to FIG. 1 tends to set.
- the length of the arrows is the flow velocity of the air flow inside the flow profile or the cooling tube.
- Fig. 6 are several embodiments of nozzle bore arrangements shown within the spinneret 2.
- a spinneret 2 is shown in FIG which arranged the nozzle holes 33 in a row 34 of holes are.
- the nozzle bores 33 are each the same in the row 34 of bores Distance introduced to each other in the spinneret.
- Through the closed Bore row 34 is formed in the central region of the spinneret Entry zone 35 included.
- FIG. 6.2 shows another spinneret 2, in which two Bore rows 34 and 36 are introduced in a ring shape in the spinneret.
- the Nozzle bores 33 of the two rows of bores 34 and 36 are of this type staggered that the nozzle holes of the inner Bore row 36 each between two adjacent nozzle holes outer row of holes 34 are arranged.
- the spinneret from Fig. 6.1 and the spinneret of Fig. 6.2 are in their nozzle bore arrangements on the 5 designed flow profile in the cooling tube.
- the interpretation is based here that the cooling tube 8 of FIG. 1 has a circular cross section having.
- the flow profile thus also leads to a circular one Arrangement of the nozzle bores.
- When using a cooling pipe with an oval cross section or a square cross section would inevitably result in different flow profiles, resulting in a changed Arrangement of the nozzle bores within the spinneret leads.
- the invention is not related to any particular shape of the intake cylinder and of the cooling tube limited.
- the round shapes shown in the versions are exemplary and can be easily with oval training or with rectangular spinnerets even angular designs of the inlet cylinder and Cooling tube to be replaced.
- the spinneret is accordingly in theirs Variable design.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen
Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spinning device for spinning a synthetic
Thread according to the preamble of
Diese Spinnvorrichtung ist bekannt und in der WO 95/15409 beschrieben.This spinning device is known and in WO 95/15409 described.
Hierbei werden die frisch extrudierten Filamente in ihrer Fortbewegung durch einen Luftstrom unterstützt. Damit wird erreicht, daß der Erstarrungspunkt der Filamente sich von der Spinndüse wegbewegt. Dies führt zu einer verzögerten Kristallisation, die sich günstig auf die physikalischen Eigenschaften des Fadens auswirkt. So konnte beispielsweise bei der Herstellung eines POY-Garns die Abzugsgeschwindigkeit und damit die Verstreckung erhöht werden, ohne daß sich für das Garn die für die Weiterverarbeitung erforderlichen Dehnungswerte verändern.Here, the freshly extruded filaments move through supports an air flow. This ensures that the freezing point of the Filaments move away from the spinneret. This leads to a delayed Crystallization, which is beneficial to the physical properties of the thread effect. For example, when manufacturing a POY yarn, the Take-off speed and thus the stretching can be increased without for the yarn the elongation values required for further processing change.
Die bekannte Spinnvorrichtung besteht aus einem Kühlrohr und einem Luftstromerzeuger, die unterhalb der Spinndüse angeordnet sind. Zwischen der Spinndüse und dem Kühlrohr ist ein Einlaßzylinder mit gasdurchlässiger Wandung angeordnet. Durch das Zusammenwirken des Einlaßzylinders und des Luftstromerzeugers wird eine Luftmenge innerhalb des Kühlschachtes eingeleitet und innerhalb des Kühlrohres zu einem beschleunigten Luftstrom in Fadenlaufrichtung geführt. Der Einlaßzylinder besteht aus einem perforierten, gasdurchlässigen Material. Dadurch ist die radial einströmende Luftmenge proportional der anliegenden Druckdifferenz, die sich mit zunehmender Fadengeschwindigkeit der Filamente erhöht. Somit wird mit zunehmendem Abstand von der Spinndüse die in den Einlaßzylinder eintretende Luftmenge größer.The known spinning device consists of a cooling tube and a Airflow generators, which are arranged below the spinneret. Between the Spinneret and the cooling tube is an inlet cylinder with gas permeable Wall arranged. By the interaction of the inlet cylinder and the Airflow generator is introduced an amount of air within the cooling shaft and within the cooling tube into an accelerated air flow in Thread running direction. The inlet cylinder consists of a perforated, gas permeable material. This is the amount of air flowing in radially proportional to the applied pressure difference, which increases with increasing Filament speed increased. Thus, with increasing Distance from the spinneret is the amount of air entering the inlet cylinder greater.
Es hat sich jedoch nun gezeigt, daß neben der Unterstützung der Fortbewegung die Filamente in ihren Randschichten gleichmäßig verfestigt sein müssen. Beim Durchlaufen des Einlaßzylinders werden die Filamente derart vorgekühlt, daß sich die Randschicht vor Einlauf in das Kühlrohr verfestigt hat. Im Kern sind die Filamente bei Eintritt in das Kühlrohr noch schmelzeflüssig, so daß die endgültige Erstarrung erst im Kühlrohr erfolgt. Daher ist auch eine gleichmäßige Vorkühlung aller Filamente erforderlich. Desweiteren muß erreicht werden, daß über den gesamten Querschnitt des Einlaßzylinders eine gleichmäßige Luftmenge vorhanden ist, damit jedes einzelne Filament im Kühlrohr gleichmäßig in seiner Fortbewegung unterstützt wird.However, it has now been shown that in addition to supporting locomotion the filaments must be evenly consolidated in their outer layers. At the Passing through the inlet cylinder, the filaments are pre-cooled in such a way that the boundary layer has solidified before entering the cooling tube. In essence, they are Filaments still melt when entering the cooling tube, so that the final Solidification takes place only in the cooling pipe. This is why there is even pre-cooling of all filaments required. Furthermore, it must be achieved that the uniform cross-section of the intake cylinder is present so that every single filament in the cooling tube is even in its Locomotion is supported.
Bei der Herstellung eines Fadens wird die Qualität des Fadens durch das Zusammenwirken der Filamenteigenschaften bestimmt. Daher ist bekannt, daß zur Herstellung eines hochwertigen Garnes jedes Filament innerhalb eines Filamentbündels eine gleiche Behandlung erfahren muß. Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird bewußt der Erstarrungspunkt von der Spinndüse wegbewegt, so daß erst nach Durchlauf einer Vorkühlzone die Filamente in der durch das Kühlrohr gebildete Kühlzone erstarren. Damit durchlaufen die Filamente eine relativ große Strecke, in welcher sie unterschiedlichen Luftströmungen ausgesetzt sind.When manufacturing a thread, the quality of the thread is determined by the Interaction of the filament properties determined. It is therefore known that for Production of a high quality yarn of every filament within one Filament bundle must undergo the same treatment. With the known The method and the known device becomes conscious of the freezing point of the spinneret moves away so that the only after passing through a pre-cooling zone Solidify filaments in the cooling zone formed by the cooling tube. In order to the filaments pass through a relatively large distance in which they are exposed to different air currents.
Aus der US 5,034,182 ist eine Spinnvorrichtung bekannt, bei welcher der
Einlaßzylinder in einer Druckkammer angeordnet ist. Der Einlaßzylinder weist
eine siebförmige Wand auf, so daß aufgrund des außen am Einlaßzylinder
vorherrschenden Überdrucks eine größere Druckdifferenz und damit eine größere
einströmende Luftmenge erreicht wird. Das führt jedoch zu dem Problem, daß die
Filamente innerhalb der Einlaufzone bereits einer erheblichen Kühlwirkung
ausgesetzt sind.
Die EP 0 580 977 oder die DE 195 35 143 beschreiben ebenfalls
Spinnvorrichtungen. Bei diesen bekannten Spinnvorrichtungen ist der
Einlaßzylinder unterhalb der Spinndüse mit in Fadenlaufrichtung sich
verändernder Luftdurchlässigkeit ausgeführt, um eine Abkühlung der Filamente in
Abhängigkeit von der Fadenlaufgeschwindigkeit zu erhalten. Die bekannten
Spinnvorrichtungen bezwecken eine vollkommene Abkühlung der Filamente
innerhalb des Einlaßzylinders und sind somit ungeeignet, um eine die
Filamentbewegung unterstützende Luftströmung bei nur vorgekühlten Filamenten
zu erzeugen.From US 5,034,182 a spinning device is known in which the inlet cylinder is arranged in a pressure chamber. The inlet cylinder has a sieve-shaped wall, so that due to the excess pressure prevailing on the outside of the inlet cylinder, a larger pressure difference and thus a larger inflowing amount of air is achieved. However, this leads to the problem that the filaments are already exposed to a considerable cooling effect within the inlet zone.
EP 0 580 977 or DE 195 35 143 also describe spinning devices. In these known spinning devices, the inlet cylinder is designed below the spinneret with an air permeability which changes in the direction of the thread in order to obtain a cooling of the filaments as a function of the speed of the thread. The known spinning devices aim at a complete cooling of the filaments within the inlet cylinder and are therefore unsuitable for producing an air flow which supports filament movement with only pre-cooled filaments.
Auch die US 5,219,582 A beschreibt nur eine Vorrichtung zum radialen Abschrecken von aus einer Schmelze gesponnenen Filamenten mit Hilfe einer Abschreckkammer, die von einem gasdurchlässigen Zylinder umgeben ist. Dessen gasdurchlässige Poren haben in Fadenlaufrichtung unterschiedlich große Durchmesser, so dass mit Hilfe der unterschiedlich großen Poren der Gasstrom zur Kühlung der Filamente beeinflusst werden kann. Eine gezielte Erzeugung eines die Fadenbewegung unterstützenden Luftstromes in Fadenlaufrichtung findet nicht statt.No. 5,219,582 A also describes only one device for radial Quenching filaments spun from a melt with the aid of a Quenching chamber surrounded by a gas permeable cylinder. Whose gas-permeable pores have different sizes in the thread running direction Diameter, so that with the help of different sized pores the gas flow for cooling the filaments can be influenced. A targeted generation of an air flow supporting the thread movement in the thread running direction does not take place.
Die CH 678 433 A offenbart eine Spinnvorichtung zum Abkühlen, Stabilisieren und Präparieren von schmelzgesponnen Filamenten. Auch hier wird hauptsächlich eine radiale Anströmung der Filamente bewirkt.CH 678 433 A discloses a spinning device for cooling, stabilizing and preparing melt-spun filaments. Again, mainly a radial inflow of the filaments causes.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Spinnvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine auf die gleichmäßige Vorkühlung der Filamente abgestimmte Luftmenge und eine für die Unterstützung der Filamentbewegung erforderliche Luftmenge bereitgestellt werden kann.In contrast, it is an object of the invention to provide a spinning device mentioned type in such a way that a uniform pre-cooling the amount of air matched to the filaments and one to support the Filament movement required amount of air can be provided.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die eingangs genannte Spinnvorrichtung derart weiterzubilden, daß alle Filamente eines Filamentbündels bis zur Erstarrung eine im wesentlichen gleichmäßige Behandlung erhalten.Another object of the invention is the above-mentioned spinning device to further develop such that all filaments of a filament bundle to solidification receive a substantially uniform treatment.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinnvorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a spinning device with the
Features of
Der Einlaßzylinder ist in Fadenlaufrichtung in mehrere Zonen mit jeweils unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit zur Steuerung der in den Einlaßzylinder eintretenden Luftmenge unterteilt. Dadurch kann unabhängig von der Filamentgeschwindigkeit und unabhängig vom Differenzdruck zwischen dem Spinnschacht und der Umgebung die in den Spinnschacht einströmende Luftmenge beeinflußt werden. Dadurch ist es möglich, gezielt auf die Eigenschaften der Filamente Einfluß zu nehmen, die aus unterschiedlichen Zonen der Spinndüse stammen. Die Einflußnahme kann zum einen darin liegen, daß alle Filamente möglichst unter gleichen Abkühlbedingungen eine Vorkühlung zur Verfestigung der Randzonen erhalten. Desweiteren läßt sich das Einlaufen der Filamente in das Kühlrohr sowie die Ausbildung der Luftströmung im Kühlrohr durch insbesondere die im unteren Bereich des Einlaufzylinders eintretende Luftmenge beeinflussen. Die durch die Wandung des Einlaßzylinders eintretende Luftmenge ist hierbei proportional abhängig von der Gasdurchlässigkeit bzw. der Porosität der Wandung. Bei großer Gasdurchlässigkeit wird dementsprechend eine bei ansonsten konstanten Bedingungen größere Luftmenge pro Zeiteinheit in den Spinnschacht eingeleitet. Im umgekehrten Fall tritt also bei kleinerer Gasdurchlässigkeit der Wandung eine in Relation geringere Luftmenge in den Spinnschacht ein.The Inlet cylinder is in the thread running direction in several zones each different gas permeability to control the in the inlet cylinder incoming air volume divided. This means that regardless of the Filament speed and regardless of the differential pressure between the Spinnschacht and the environment flowing into the spinning shaft Air volume can be influenced. This makes it possible to target the Properties of the filaments exert influence from different zones the spinneret. The influence can be on the one hand that all Filaments should be precooled if possible under the same cooling conditions Preservation of the marginal zones. Furthermore, the arrival of the Filaments in the cooling tube as well as the formation of the air flow in the cooling tube due in particular to those entering in the lower region of the inlet cylinder Influence air volume. The one entering through the wall of the intake cylinder The amount of air is proportional depending on the gas permeability or Porosity of the wall. If the gas permeability is high, a larger amount of air per unit of time in otherwise constant conditions initiated the spinning shaft. In the opposite case, the smaller occurs Gas permeability of the wall a relatively smaller amount of air in the Spinning shaft.
Die besonders vorteilhafte Weiterbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch
2 besitzt den Vorteil, daß eine relativ große Luftmenge zur Kühlung der Filamente
zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß sich eine im
wesentlichen gleichmäßige Luftmengenverteilung innerhalb des Spinnschachtes
einstellt. Da im oberen Bereich die Filamentgeschwindigkeit gering ist und zudem
die Filamente aufgrund des geringen Abstandes zu der Spinndüse relativ weit
voneinander beabstandet sind, kann in der oberen Zone des Einlaufzylinders die
Luftmenge sich im wesentlichen ungehindert über den gesamten
Spinnschachtquerschnitt verteilen. Damit wird erreicht, daß innerhalb des
Filamentbündels sich eine gleichmäßige Luftströmung im Kühlrohr ausbilden
kann.The particularly advantageous development of the spinning device according to
Die Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist insbesondere geeignet, um
die Filamente in einer relativ schwachen Vorkühlung zu behandeln. Dadurch
ergibt sich der Vorteil einer besonders schonenden Abkühlung, was eine weitere
Verbesserung der Spinnsicherheit bedeutet. Unter der Spinnsicherheit wird hierbei
die Quantität der Filamentbrüche verstanden. In der zum Kühlrohr gewandten
unteren Zone wird jedoch eine relativ große Luftmenge in den Spinnschacht
eingeleitet, die das Einlaufen des Filamentbündels in das Kühlrohr erleichtert.
Damit wird vorteilhaft ein Anschlagen der Filamente an die Rohrwandung im
Bereich des engsten Querschnitts verhindert.The embodiment of the invention according to
Die Gasdurchlässigkeit der oberen Zone läßt sich hierbei jedoch derart verringern, daß die obere Zone gasundurchlässig wird. Dadurch wird eine Ruhezone unmittelbar unterhalb der Spinndüse ausgebildet, die ein stabiles Ausspinnen der Filamente gewährleistet und damit die Ausbildung einer gleichmäßigen Filamentstruktur begünstigt.However, the gas permeability of the upper zone can be reduced in this way that the upper zone becomes gas impermeable. This creates a quiet zone formed immediately below the spinneret, which a stable spinning of the Filaments guaranteed and thus the formation of a uniform Favored filament structure.
Die besonders vorteilhafte Weiterbildung der Spinnvorrichtung nach Anspruch 5
besitzt den Vorteil, daß sowohl eine gleichmäßige Luftmengenverteilung
innerhalb des Spinnschachtes und somit auch eine gleichmäßige Vorkühlung der
Filamente erreicht wird und zum andern das Einlaufen der Filamente in das
Kühlrohr begünstigt. Da im mittleren Bereich des Einlaßzylinders relativ wenig
Luft in den Spinnschacht eintritt, kann sich bereits eine in Fadenlaufrichtung
ausgerichtete Luftströmung aufgrund der Filamentgeschwindigkeit ausbilden.
Durch die unmittelbar vor Eintritt in das Kühlrohr zugeführte Luftmenge bildet
sich somit ein an jedem Filament im wesentlichen gleichmäßig angreifender
Luftstrom aus. The particularly advantageous development of the spinning device according to
Da mit zunehmendem Abstand von der Spinndüse die Filamentgeschwindigkeit zunimmt und gleichzeitig der Abstand sich zwischen den Einzelfilamenten verringert, ist bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Gasdurchlässigkeit des Einlaßzylinders innerhalb einer Zone in Fadenlaufrichtung gleich. Damit ist die in den Spinnschacht eintretende Luftmenge innerhalb der Zone abhängig von der Filamentgeschwindigkeit. Das heißt, bei höherer Fadengeschwindigkeit wird mehr Luft dem Spinnschacht zugeführt.As the distance from the spinneret increases the filament speed increases and at the same time the distance between the individual filaments is reduced in a particularly advantageous embodiment of the invention Gas permeability of the inlet cylinder within a zone in the thread running direction equal. The amount of air entering the spinning shaft is thus within the Zone depending on the filament speed. That is, at higher Thread speed, more air is fed to the spinning shaft.
Die Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ermöglicht dagegen über der
Länge des Einlaßzylinders ein Strömungsprofil zu erzeugen, welches keine
stufenförmigen Änderungen der Luftmengenzufuhr enthält. Desweiteren läßt sich
dadurch erreichen, daß die in den Spinnschacht eintretende Luftmenge
unabhängig von der Fadengeschwindigkeit im wesentlichen über die Länge der
Zone gleichgehalten werden kann.The embodiment of the invention according to
Die Wandung des Einlaßzylinders läßt sich aus jedem beliebigen porösem
Material herstellen. Insbesondere ist die Ausbildung gemäß Anspruch 8 von
Vorteil. Hierbei kann die Gasdurchlässigkeit bzw. der Luftwiderstand innerhalb
der Wandung sehr präzise vorgegeben werden. Die Gasdurchlässigkeit ist in
diesem Fall über die Anzahl der Einlaßöffnungen der Lochungen und über den
Durchmesser der Einlaßöffnungen der Lochungen definiert.The wall of the inlet cylinder can be made from any porous
Create material. In particular, the training according to
Die Ausführung der Spinnvorrichtung nach Anspruch 8 ist besonders geeignet,
einen die Filamentbewegung unterstützenden Luftstrom zu erzeugen. Hierbei ist
die Lochung zumindest einer Zone aus einer Vielzahl von Eintrittsöffnungen
gebildet, die die Wandung des Einlaßzylinders schräg mit einer Neigung zur
Fadenlaufrichtung durchdringen, daß ein in Fadenlaufrichtung gerichteter
Luftstrom in den Einlaßzylinder eintritt. The design of the spinning device according to
Bei der besonders vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 10 wird erreicht,
daß. über den gesamten Umfang des Einlaßzylinders eine hohe gleichmäßige
radiale Luftströmung erzeugt wird.The particularly advantageous further development according to
Um die Zonen innerhalb des Einlaßzylinders ausbilden zu können, ist die
Ausführung der Erfindung gemäß Anspruch 11 besonders vorteilhaft. Hierbei
können Einzelzylinder mit gleicher oder mit jeweils unterschiedlicher
Gasdurchlässigkeit übereinander gesetzt sein. Dies kann durch unterschiedliche
Maschenweiten der Drahtgewebe oder durch unterschiedliche Mehrlagigkeit der
Lagen erreicht werden.In order to be able to form the zones within the inlet cylinder, the
Execution of the invention according to
Desweiteren bietet die Ausbildung gemäß Anspruch 12 die Möglichkeit, die Gasdurchlässigkeit mittels einer Papiermanschette zu verändern. Hierbei besteht der Vorteil, daß die Papiermanschette eine Luftfilterung vornimmt, so daß keine Verschmutzungen in den Spinnschacht gelangen können.Furthermore, the training according to claim 12 offers the possibility of Change gas permeability using a paper sleeve. Here there is the advantage that the paper sleeve performs an air filtering, so that none Contamination can get into the spinning shaft.
Um eine gleichmäßige Strömung im Einlaßzylinder zu erzeugen und um
Turbulenzen bei Eintritt in den Einlaßzylinder zu vermeiden ist die Weiterbildung
der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 13 besonders vorteilhaft. Dabei sind an der
Wandung im Innern des Einlaßzylinder im Bereich zumindest einer Zone
mehrere Leitbleche befestigt, die von der Wandung aus eine Neigung in
Fadenlaufrichtung haben.To create a uniform flow in the intake cylinder and around
Further training is to avoid turbulence when entering the intake cylinder
the spinning device according to
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Einlaßzylinder wärmeübertragend mit der Spinndüse verbunden. Somit läßt sich insbesondere die obere Zone des Einlaßzylinders erwärmen, was wiederum zur Erwärmung der durch die Wandung strömenden Luft führt, so daß eine schockartige Kühlwirkung an den Filamenten verhindert wird.In a particularly advantageous development of the invention Inlet cylinder connected to the spinneret for heat transfer. So you can especially warm the upper zone of the intake cylinder, which in turn leads to Heating of the air flowing through the wall leads so that a shock-like cooling effect on the filaments is prevented.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungen der Erfindung läßt sich der Luftstromerzeuger durch ein Gebläse im Bereich des Einlaßzylinders, durch einen Injektor unmittelbar vor Eintritt in das Kühlrohr oder durch eine Saugeinrichtung, die auf der Auslaßseite des Kühlrohrs mit dem Kühlrohr verbunden ist, ausbilden. Die Saugeinrichtung besitzt den besonderen Vorteil, daß alle während des Spinnens austretenden Partikel wie beispielsweise Monomere aus dem Spinnschacht entfernt werden. Damit wird eine Verschmutzung des Spinnschachtes vermieden.In the embodiments of the invention described above, the Airflow generator through a fan in the area of the intake cylinder, through a Injector immediately before entering the cooling tube or through a suction device, which is connected to the cooling pipe on the outlet side of the cooling pipe. The suction device has the particular advantage that all during Spinning emerging particles such as monomers from the Spinning shaft to be removed. This will contaminate the Avoided spinning shaft.
Um einen Faden mit sehr hoher gleichmäßiger Qualität zu erzeugen, ist die
Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 16 besonders vorteilhaft. Durch die
erfindungsgemäße Anordnung der Düsenbohrungen innnerhalb der Spinndüse
wird erreicht, daß im Kühlrohr an jedem einzelnen Filament gleichgerichtete und
gleichgroße in Fadenlaufrichtung weisende Luftströmungen angreifen.In order to produce a thread with very high uniform quality, the
Spinning device according to
Bei einer aus der DE 25 39 840 bekannten Spinnvorrichtung wird ein
gleichmäßiger zur Behandlung der Filamente eingesetzter Luftstrom in Richtung,
quer oder entgegen der Fadenlaufrichtung, geführt. Das trifft jedoch für die
erfindungsgemäße Spinnvorrichtung nicht zu. Durch die im Kühlrohr der
erfindungsgemäßen Vorrichtung vorherrschende Unterdruckatmosphäre wird ein
Luftstrom in Fadenlaufrichtung mit einem vom Rohrquerschnitt abhängigen
Strömungsprofil mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten erzeugt.In a spinning device known from
Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 17 besitzt den Vorteil, daß das im Rohrquerschnitt vorherrschende Strömungsprofil des Luftstroms zugrundegelegt wird, um die Düsenbohrungen in der Spinndüse anzuordnen. Da die Filamente innerhalb des Kühlrohres in ihrer Fortbewegung durch den an dem Filament angreifenden Luftstrom unterstützt werden, ist es von besonderer Bedeutung, daß über der gesamten Strecke eine im wesentlichen gleichmäßige Unterstützung der Fortbewegung bei jedem der Filamente eingehalten wird. Das sich im Rohr einstellende Strömungsprofil des Luftstroms ist von der Einlaufgeometrie des Kühlrohres sowie von der inneren Beschaffenheit des Kühlrohres bis zuletzt vom Durchmesser des Kühlrohres und der Strömungsart abhängig. Hierbei können innerhalb des Rohrquerschnittes sich unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten ausbilden, die bei gleichmäßiger Verteilung der Filamente innerhalb des Rohrquerschnittes zwangsläufig zu einer unterschiedlichen Behandlung führen würden. Somit bietet die Erfindung eine Möglichkeit, die Filamente innerhalb des Filamentbündels derart zu ordnen, daß jedes Filament mit im wesentlichen gleicher Strömungsgeschwindigkeit durch das Kühlrohr geführt wird.The spinning device according to the invention has the advantage that the prevailing flow profile of the air flow in the pipe cross section is used to arrange the nozzle bores in the spinneret. There the filaments within the cooling tube as they travel through the Supporting filament attacking airflow, it is special Meaning that a substantially uniform over the entire route Support the locomotion with each of the filaments. The flow profile of the air flow which is established in the tube is of the Inlet geometry of the cooling pipe and the internal nature of the Cooling tube to the last of the diameter of the cooling tube and the type of flow dependent. This can differ within the pipe cross-section Form flow velocities that are evenly distributed Filaments inevitably become one within the tube cross-section would result in different treatment. Thus, the invention offers one Possibility of arranging the filaments within the filament bundle in such a way that each filament with substantially the same flow rate through the Cooling pipe is guided.
Die besonders bevorzugte Weiterbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch
18 besitzt den Vorteil, daß das Filamentbündel sicher in das Kühlrohr eingeführt
wird und daß sich eine weniger turbulente Luftströmung im Eingangsbereich des
Kühlrohres ausbildet. Dabei wurde festgestellt, daß die Luftströmung innerhalb
des Kühlrohres ein Strömungsprofil aufweist, daß tendenziell in der Mitte des
Kühlrohres eine maximale Strömungsgeschwindigkeit aufweist. Durch die
Ausbildung der Spinndüse gemäß Anspruch 18 wird somit vermieden, daß
Filamente im mittleren Bereich in das Kühlrohr eintreten.The particularly preferred development of the spinning device according to
Bei einem ovalen oder runden Rohrquerschnitt ist die Ausbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 19 besonders geeignet, um die Filamente in Zonen gleicher Strömungsgeschwindigkeiten durch das Kühlrohr zu führen. Bei der Anordnung der Düsenbohrungen in einer geschlossenen Bohrungsreihe wird zudem erreicht, daß innerhalb des Einlaufzylinders eine Vergleichmäßigung der Vorkühlung erreicht wird.In the case of an oval or round pipe cross section, the formation of the Spinning device according to claim 19 particularly suitable for the filaments in Lead zones of equal flow velocities through the cooling pipe. at the arrangement of the nozzle holes in a closed row of holes also achieved that within the inlet cylinder, the Pre-cooling is achieved.
Die Ausbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 20 ist besonders von
Vorteil, um bei mehreren Bohrungsreihen eine gleichmäßig Vorkühlung zu
erreichen.The formation of the spinning device according to
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Spinnvorrichtung werden die Filamente mit einem im wesentlichen gleichen Abstand zu der Wandung des Einlaßzylinders geführt. Damit wird eine zusätzliche Vergleichmäßigung der Vorkühlung und damit eine reproduzierbare Randschichtenverfestigung erreicht. Um ein zur Herstellung des Fadens günstiges Strömungsprofil im Kühlrohr zu erreichen, hat sich herausgestellt, daß der Abstand zwischen der Spinndüse und dem Kühlrohr mindestens 100 mm bis max. 1000 mm betragen sollte. Hierbei besitzt das Kühlrohr einen Durchmesser im Bereich des engsten Rohrquerschnittes von mindestens 10 mm bis maximal 40 mm.In a particularly advantageous development of the spinning device Filaments with a substantially equal distance from the wall of the Inlet cylinder led. This is an additional equalization of the Pre-cooling and thus reproducible solidification of the surface layer achieved. To provide a flow profile in the cooling tube which is favorable for the production of the thread achieve, it has been found that the distance between the spinneret and the cooling pipe at least 100 mm to max. Should be 1000 mm. in this connection the cooling tube has a diameter in the area of the narrowest Pipe cross-section from a minimum of 10 mm to a maximum of 40 mm.
Um die Kristallisation der Filamente weiter zu verzögern und somit einen Faden
mit höheren Dehnungswerten zu erzeugen, ist die Ausbildung der
erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 23 besonders von Vorteil.
Hierbei ist zwischen der Spinndüse und dem Einlaßzylinder eine Heizeinrichtung
zur thermischen Behandlung der Filamente vorgesehen.To further delay the crystallization of the filaments and thus a thread
To produce with higher elongation values is the formation of the
Spinning device according to the invention according to
Der gleiche Effekt ist auch durch die vorteilhafte Weiterbildung der Spinnvorrichtung nach Anspruch 24 erreichbar. Hierbei wird die Umgebungsluft außen am Umfang einer Zone -vorzugsweise der oberen Zone- des Einlaßzylinders auf eine Temperatur von 35°C bis 350°C erwärmt. Durch die in den Einlaßzylinder eintretende warme Luft werden die Filamente vor der eigentlichen Abkühlung in Abhängigkeit von der Lufttemperatur thermisch behandelt.The same effect is also due to the advantageous development of Spinning device according to claim 24 achievable. Here the ambient air outside the circumference of a zone, preferably the upper zone Inlet cylinder heated to a temperature of 35 ° C to 350 ° C. By in Warm air entering the inlet cylinder becomes the filaments before actual cooling depending on the air temperature thermally treated.
Die erfindungsgemäßen Spinnvorrichtungen sind geeignet, um textile Fäden oder technische Fäden aus Polyester, Polyamid oder Polypropylene herzustellen. Es können dabei verschiedene Behandlungseinrichtungen für den Faden nachgeschaltet sein, um beispielsweise einen vollverstreckten Faden (FDY), einen vororientierten Faden (POY) oder einen hochorientierten Faden (HOY) herzustellen. Im folgenden werden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtungen näher beschrieben. The spinning devices according to the invention are suitable for textile threads or Manufacture technical threads from polyester, polyamide or polypropylene. It can use different treatment facilities for the thread downstream, for example, a fully drawn thread (FDY), a pre-oriented thread (POY) or a highly oriented thread (HOY) manufacture. The following will refer to the attached Drawings of some embodiments of the invention Spinning devices described in more detail.
Es stellen dar:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung mit nachgeschalteter Aufspuleinrichtung;
- Fig. 2
- einen Einlaßzylinder der in Fig. 1 gezeigten Spinnvorrichtung;
- Fig. 3
- verschiedene Wandausführungen des Einlaufzylinders mit entsprechendem Strömungsprofil;
- Fig. 4
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung.
- Fig. 5
- ein Beispiel eines Strömungsprofils innerhalb des Kühlrohres der in Fig. 1 gezeigten Spinnvorrichtung;
- Fig. 6
- mehrere Ausführungsbeispiele einer Spinndüse;
- Fig. 1
- a spinning device according to the invention with a downstream winding device;
- Fig. 2
- an inlet cylinder of the spinner shown in Fig. 1;
- Fig. 3
- different wall designs of the inlet cylinder with appropriate flow profile;
- Fig. 4
- a further embodiment of the spinning device according to the invention.
- Fig. 5
- an example of a flow profile within the cooling tube of the spinning device shown in Fig. 1;
- Fig. 6
- several embodiments of a spinneret;
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens gezeigt.In Fig. 1 is a first embodiment of an inventive Spinning device shown for spinning a synthetic thread.
Ein Faden 12 wird aus einem thermoplastischen Material gesponnen. Das
thermoplastische Material wird hierzu in einem Extruder oder einer Pumpe
aufgeschmolzen. Die Schmelze wird über eine Schmelzeleitung 3 mittels einer
Spinnpumpe zu einem beheizten Spinnkopf 1 gefördert. An der Unterseite des
Spinnkopfes 1 ist eine Spinndüse 2 angebracht. Aus der Spinndüse 2 tritt die
Schmelze in Form von feinen Filamentsträngen 5 aus. Die Filamente 5
durchlaufen einen Spinnschacht 6, der durch einen Einlaßzylinder 4 gebildet wird.
Der Einlaßzylinder 4 ist hierzu unmittelbar unterhalb des Spinnkopfes 1
angeordnet und umschließt die Filamente 5. Am freien Ende des Einlaßzylinders 4
schließt sich in Fadenlaufrichtung ein Kühlrohr 8 an. Das Kühlrohr 8 ist über
einen Einlaufkegel 9 mit dem Einlaßzylinder 4 verbunden. Auf der
gegenüberliegenden Seite des Einlaufkegels 9 weist das Kühlrohr 8 einen
Auslaufkegel 10 auf, der in eine Auslaufkammer 11 mündet. Auf der Unterseite
der Auslaufkammer 11 ist in der Fadenlaufebene eine Auslaßöffnung 13 in der
Auslaufkammer 11 eingebracht. An einer Seite der Auslaufkammer 11 mündet ein
Saugstutzen 14 in die Saugkammer 11. Über den Saugstutzen 14 ist ein am freien
Ende des Saugstutzens 14 angeordneter Luftstromerzeuger 15 mit der
Auslaufkammer 11 verbunden. Der Luftstromerzeuger 15 ist als Saugeinrichtung
ausgebildet. Die Saugeinrichtung 15 kann beispielsweise eine Unterdruckpumpe
oder ein Gebläse aufweisen, welche einen Unterdruck in der Auslaßkammer 11
und somit im Kühlrohr 8 erzeugen.A
In der Fadenlaufebene unterhalb der Auslaufkammer 11 sind eine
Präparationseinrichtung 16 und eine Aufspulvorrichtung 20 angeordnet. Die
Aufspulvorrichtung 20 besteht aus einem Kopffadenführer 19. Der
Kopffadenführer 19 zeigt den Beginn des Changierdreiecks an, welches durch die
Hin- und Herbewegung eines Changierfadenführers einer Changiereinrichtung 21
entsteht. Unterhalb der Changiereinrichtung 21 ist eine Andrückwalze 22
angeordnet. Die Andrückwalze 22 liegt am Umfang einer zu wickelnden Spule 22
an. Die Spule 23 wird auf einer rotierenden Spulspindel 24 erzeugt. Die
Spulspindel 24 wird hierzu über den Spindelmotor 25 angetrieben. Der Antrieb
der Spulspindel 25 wird hierbei in Abhängigkeit von der Drehzahl der
Andrückwalze derart geregelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Spule und
damit die Aufwickelgeschwindigkeit während der Aufwicklung im wesentlichen
konstant bleibt.In the thread running plane below the
Zwischen der Präparationseinrichtung 16 und der Aufspulvorrichtung 20 ist eine
Behandlungseinrichtung 17 zur Behandlung des Fadens 12 zwischengeschaltet.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die
Behandlungseinrichtung 17 durch eine Verwirbelungsdüse 18 gebildet. There is a between the
In Abhängigkeit von dem Herstellungsprozeß können in der
Behandlungseinrichtung eine oder mehrere unbeheizte oder beheizte Galetten
angeordnet sein, so daß der Faden vor der Aufwicklung in seiner Spannung
beeinflußt oder verstreckt werden kann. Ebenso besteht die Möglichkeit,
zusätzliche Heizeinrichtungen zur Verstreckung oder zur Relaxation innerhalb der
Behandlungseinrichtung 17 anzuordnen.Depending on the manufacturing process,
Treatment facility one or more unheated or heated godets
be arranged so that the thread in its tension before winding
can be influenced or stretched. There is also the possibility
additional heating devices for stretching or relaxation within the
To arrange
Bei der in Fig. 1 gezeigten Spinnvorrichtung wird eine Polymerschmelze zum
Spinnkopf 1 gefördert und über die Spinndüse 2 in eine Vielzahl von Filamenten
5 extrudiert. Das Filamentbündel wird von der Aufspulvorrichtung 20 abgezogen.
Hierbei durchläuft das Filamentbündel mit zunehmender Geschwindigkeit den
Spinnschacht 6 innerhalb des Einlaßzylinders 4. Anschließend tritt das
Filamentbündel über den Einlaufkegel 9 in das Kühlrohr 8 ein. In dem Kühlrohr 8
wird über die Saugeinrichtung 15 ein Unterdruck erzeugt. Dadurch wird die außen
am Einlaßzylinder 4 anstehende Umgebungsluft in den Spinnschacht 6
hineingesogen. Die in den Spinnschacht 6 eindringende Luftmenge ist hierbei
proportional der Gasdurchlässigkeit der Wandung 7 des Einlaßzylinders. Die
einströmende Luft führt zu einer Vorkühlung der Filamente, so daß sich die
Randschichten der Filamente verfestigen. Im Kern bleiben die Filamente jedoch
schmelzflüssig. Die Luftmenge wird sodann über den Einlaufkegel 9 zusammen
mit dem Filamentbündel in das Kühlrohr 8 eingesogen. Die Luftströmung wird
aufgrund eines engsten Querschnitts im Kühlrohr 8 unter Wirkung der
Saugeinrichtung 15 derart beschleunigt, daß im Kühlrohr keine der
Filamenbewegung entgegenwirkende Luftströmung mehr vorhanden ist. Damit
wird die Belastung an den Filamenten verringert.In the spinning device shown in Fig. 1, a polymer melt is used for
Um im Austrittsbereich des Kühlrohres 8 möglichst wenig Turbulenzen zu
erzeugen, wird die Luftströmung über den Auslaufkegel 10 in die Auslaufkammer
11 eingeleitet. In der Auslaufkammer 11 ist zur weiteren Luftberuhigung ein
Siebzylinder 30 angeordnet, der das Filamentbündel umschließt. Die Luft wird
sodann über den Stutzen 14 und die Saugeinrichtung 15 aus der Auslaufkammer
11 abgesogen und abgeführt. Die Filamente 5 treten auf der Unterseite der
Auslaufkammer 11 durch die Auslaßöffnung 13 aus und laufen in die
Präparationseinrichtung 16 ein. Bis zum Austritt der Filamente aus dem Kühlrohr
kommt es zu einer kompletten Abkühlung der Filamente. Durch die
Präparationseinrichtung 16 werden die Filamente zu einem Faden 12
zusammengeführt. Zur Erhöhung des Fadenschlusses wird der Faden 12 vor der
Aufwicklung durch eine Verwirbelungsdüse 18 verwirbelt. In der
Aufspulvorrichtung wird der Faden 12 zu der Spule 23 aufgewickelt. Bei der in
Fig. 1 gezeigten Anordnung kann beispielsweise ein Polyesterfaden erzeugt
werden, der mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von > 7.000 m/min aufgewickelt
wird.In order to minimize turbulence in the outlet area of the
Die in Fig. 1 gezeigte Spinnvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die in den
Einlaßzylinder eintretende Luftmenge auf die Wärmebehandlung der Filamente
abgestimmt wird. Dabei kann vorteilhaft die Vorkühlung sowie die Saugströmung
beeinflußt werden. In Fig. 2 ist der Einlaßzylinder 4 aus Fig. 1 nochmals gezeigt.
Die Wandung 7 des Einlaßzylinders 4 ist hierbei als Lochblech mit zwei
unterschiedlichen Lochungen 29 und 26 ausgebildet. In einer oberen Zone an dem
Ende des Einlaßzylinders, welches zur Spinndüse 12 gewandt ist, ist eine mit
kleinen Durchmessern ausgebildete Lochung 29 eingebracht. Die Lochung führt
in der oberen Zone zu einem schematisch angegebenen Strömungsprofil 28. Das
Strömungsprofil 28, welches durch Pfeile symbolisiert ist, gibt ein Maß für die in
den Spinnschacht 6 eintretende Luftmenge. Die Lochung 29 ist innerhalb der
oberen Zone gleich. Damit erhöhrt sich die Luftmenge mit zunehmendem
Abstand von der Spinndüse aufgrund der Unterdruckwirkung im Kühlrohr 8 und
aufgrund der zunehmenden Filamentgeschwindigkeit.The spinning device shown in Fig. 1 is characterized in that the in
The amount of air entering the inlet cylinder for the heat treatment of the filaments
is voted. The pre-cooling and the suction flow can be advantageous
to be influenced. 2, the
In einer unteren Zone, die an dem zum Kühlrohr 8 gewandten Ende ausgebildet
ist, besitzt die Wandung 7 eine Lochung mit größerem Öffnungsquerschnitt. Wie
durch das symbolisierte Strömungsprofil 27 dargestellt, wird in der unteren Zone
eine größere Luftmenge in den Spinnschacht 6 eintreten. Auch hierbei ist die
Tendenz erkennbar, daß mit zunehmendem Abstand von der Spinndüse die
einströmende Luftmenge zunimmt.In a lower zone, which is formed at the end facing the cooling
Das in Fig. 2 gezeigte Strömungsprofil über der Wandung des Einlaßzylinders ist
besonders geeignet, um eine langsame und geringe Vorkühlung der Filamente zu
erhalten. Das führt insbesondere zu einem sehr gleichmäßigen Fadenquerschnitt.
In Fig. 3 sind weitere Ausführungsbeispiele eines Einlaufzylinders gezeigt, deren
Wandung 7 zu unterschiedlichen Strömungsprofilen ausgebildet ist. Die Wandung
7 ist hierbei in den durchlässigen Zonen durch ein Drahtgewebe gebildet. Das
Drahtgewebe kann jedoch auch vorteilhaft durch jedes andere poröse Material
ersetzt werden wie beispielsweise einen Sinterwerkstoff.The flow profile shown in Fig. 2 is over the wall of the inlet cylinder
particularly suitable for slow and low pre-cooling of the filaments
receive. This leads in particular to a very uniform thread cross-section.
In Fig. 3 further embodiments of an inlet cylinder are shown, the
Bei dem in Fig. 3.1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einlaufzylinder in eine obere und eine untere Zone aufgeteilt. Die obere Zone I weist eine größere Gasdurchlässigkeit auf als die untere Zone II. Das dadurch entstehende Strömungsprofil führt dazu, daß in der oberen Zone I eine größere Luftmenge eintritt als in der unteren Zone II. Eine derartige Anordnung ist insbeondere vorteilhaft, um eine hohe gleichmäßige Kühlwirkung und eine gleichmäßige Luftmengenverteilung innerhalb des Spinnschachtes zu erreichen. Insbesondere in der oberen Zone I ist die Filamentgeschwindigkeit relativ gering und der Abstand zwischen den Filamenten relativ groß, so daß die Luftmenge sich gleichmäßig im Spinnschacht verteilen kann. Wie bereits zu Fig. 2 beschrieben, tritt hierbei auch eine in Zunahme der Luftmenge innerhalb einer Zone aufgrund der gleichbleibenden Gasdurchlässigkeit aufIn the embodiment shown in Fig. 3.1, the inlet cylinder is in a upper and a lower zone divided. The upper zone I has a larger one Gas permeability than the lower zone II. The resultant Flow profile leads to a larger amount of air in the upper zone I. occurs as in the lower zone II. Such an arrangement is special advantageous to have a high uniform cooling effect and a uniform To achieve air volume distribution within the spinning shaft. Especially in In the upper zone I the filament speed is relatively low and the distance between the filaments relatively large, so that the amount of air in the Can distribute spinning shaft. As already described for FIG. 2, this also occurs an increase in the amount of air within a zone due to the constant gas permeability
Bei dem in Fig. 3.2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind eine obere Zone I, eine mittlere Zone II und eine untere Zone III ausgebildet. Hierbei wird in der mittleren Zone II eine relativ geringe Luftmenge in den Spinnschacht geleitet. Dagegen ist die Luftmenge in der oberen Zone I und der unteren Zone III größer ausgeführt. Diese Anordnung begünstigt sowohl die Luftmengenverteilung innerhalb des Spinnschachtes sowie das Einlaufverhalten des Filamentbündels in das Kühlrohr. Durch die große Luftmenge in der unteren Zone III wird das Filamentbündel bei Einlauf in das Kühlrohr stärker eingeschnürt, so daß keine Filamente an den Wandungen anschlagen können. Die Wandung der Zonen II und III ist derart ausgebildet, daß sich eine über der Länge der Zone gleichmäßige Luftmengenverteilung einstellt. Hierzu wird die Gasdurchlässigkeit in der Wandung mit zunehmendem Abstand von der Spinndüse geringer.In the embodiment shown in Fig. 3.2, an upper zone I, a middle zone II and a lower zone III. Here is in the middle zone II a relatively small amount of air is directed into the spinning shaft. In contrast, the air volume is greater in the upper zone I and the lower zone III executed. This arrangement favors both the air volume distribution inside the spinning shaft as well as the run-in behavior of the filament bundle in the cooling pipe. Due to the large amount of air in the lower zone III this is Filament bundles constricted more strongly when entering the cooling tube, so that none Filaments can hit the walls. The wall of zones II and III is designed in such a way that it is uniform over the length of the zone Air volume distribution. For this purpose, the gas permeability in the The wall decreases with increasing distance from the spinneret.
In Fig. 3.3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem eine obere Zone I des
Einlaßzylinders 4 ein gasundurchlässige Wandung 7 aufweist. Die untere Zone II
weist ein dreieckförmiges Strömungsprofil auf, wobei im unteren Bereich die
größte Luftmenge in den Spinnschacht 6 eintritt. Diese Anordnung ist besonders
geeignet, um zunächst eine gleichmäßige Ausbildung der Filamentstränge in der
Ruhezone zu erhalten. Erst wenn sich die Schmelze der Filamente in dem
Außenbereich leicht verfestigt haben, wird ein Luftstrom in den Kühlschacht
geleitet. Diese Anordnung ist insbesondere geeignet, um Fäden mit geringen
Fadentitern herzustellen.In Fig. 3.3 an embodiment is shown in which an upper zone I of the
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung der Spinnvorrichtung ist zwischen dem
Einlaßzylinder 4 und dem Spinnkopf 1 eine Heizeinrichtung 31 angeordnet. Die
Heizeinrichtung 31 führt zu einer thermischen Behandlung der Filamente, so daß
eine weitere verlangsamte Kühlung eintritt. Bei dieser in Fig. 4 gezeigten
Anordnung kann die Heizeinrichtung mit jeder zuvor beschriebenen Ausführung
des Einlaßzylinders kombiniert werden. Der Einlaßzylinder 4 weist eine obere
Zone mit der Lochung 37 und eine untere Zone mit der Lochung 26 auf. Aufgrund
der unterschiedlichen Lochdurchmesser der Lochungen 37 und 26 ergeben sich
die sybolisiert dargestellten Strömungsprofile 28 und 27. Somit tritt in der oberen
Zone des Einlaßzylinders 4 eine geringere Luftmenge als in der unteren Zone des
Einlaßzylinders 4 in den Einlaßzylinder 4 ein. Gegenüber den zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispielen der Spinnvorrichtung wird in der in Fig. 4
dargestellten Ausführung der in den Einlaßzylinder 4 eintretende Luftstrom in
Fadenlaufrichtung gelenkt, so daß die Filamente in ihrer Bewegung in Richtung
des Kühlrohres 8 direkt mit Eintritt der Luftmenge mit großer
Strömungskomponente unterstützt werden. Hierzu sind die Eintrittsöffnungen 38
der Lochung 37 in der oberen Zone des Einlaßzylinders 4 schräg mit einer
Neigung in Fadenlaufrichtung in die Wandung 7 eingebracht. Die Länge und der
Durchmesser der Eintrittsöffnung 38 ist hierzu in einem vorgegeben Verhältnis
derart gewält, daß sich eine gerichtete Strömung bei Eintritt in den Einlaßzylinder
4 ausbildet. Die untere Zone des Einlaßzylinders 4 weist eine Lochung 26 mit
radial gerichtete Eintrittsöffnungen 38 auf. Im Innern des Einlaßzylinders 4 sind
mehere Leitbleche 39 an der Wandung 7 befestigt. Die Leitbleche 39 ragen von
der Wandung 7 mit einer Neigung in Fadenlaufrichtung ins Innere des
Einlaßzylinders 4 hinein. Somit wird die durch die Lochung 26 eintretende
Luftmenge in der unteren Zone des Einlaßzylinders 4 in eine Strömung in
Fadenlaufrichtung überführt. Zur Optimierung der Strömungsverhältnisse im
Einlaßzylinder 4 könnten die Leitbleche 39 zusätzlich in ihrer Neigung verstellbar
ausgeführt sein.In the embodiment of the spinning device shown in FIG. 4, between the
Grundsätzlich wird darauf hingewiesen, daß der Einlaßzylinder in eine Vielzahl von Zonen aufgeteilt werden kann, um ein gleichmäßiges Strömungsprofil zu erhalten. Zusätzlich ist durch Variation der Kombination Lochung und Leitbleche im Einlaßzylinder eine weitere Möglichkeit gegeben die Strömung der Kühlluft und die Kühlung der Filamente im Kühlrohr zu beeinflussen.Basically, it is noted that the inlet cylinder in a variety can be divided by zones to create an even flow profile receive. In addition, by varying the combination of perforation and baffles In the inlet cylinder another possibility is given to the flow of the cooling air and to influence the cooling of the filaments in the cooling tube.
Damit alle Filamente des Filamentbündels innerhalb des Kühlrohres eine im
wesentlichen gleiche Unterstützung ihrer Fortbewegung erhalten, ist es
erforderlich, daß die Filamente von einer Luftströmung mit im wesentlichen
gleicher Strömungsgeschwindgkeit umgeben sind. In Fig. 5 ist beispielhaft ein
Strömungsprofil 32 gezeigt, wie es sich beispielsweise in der Mitte des
Kühlrohres 8 der Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1 tendenziell einstellt. Durch die
Länge der Pfeile ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung innerhalb
des Strömungsprofils bzw. des Kühlrohres gekennzeichnet. Hierbei zeigt die
durch die Saugeinrichtung erzeugte Luftströmung im mittleren Bereich des
Kühlrohres 8 eine maximale Strömungsgeschwindigkeit. Daher werden die
Filamente beispielsweise auf einem Teilkreis D1 oder einem Teilkreis D2 geführt.
Hierzu ist es erforderlich, daß die Düsenbohrungen eine entsprechende
Anordnung innerhalb der Spinndüse 2 erhalten.So that all filaments of the filament bundle within the cooling tube one in
get essential equal support for their locomotion, it is
required that the filaments be of an air flow with essentially
same flow rate are surrounded. In Fig. 5 is an
In Fig. 6 sind mehrere Ausführungsbeispiele von Düsenbohrungenanordnungen
innerhalb der Spinndüse 2 gezeigt. In Fig. 6.1 ist eine Spinndüse 2 dargestellt, bei
welcher die Düsenbohrungen 33 in einer Bohrungsreihe 34 ringförmig angeordnet
sind. Die Düsenbohrungen 33 sind in der Bohrungsreihe 34 jeweils mit gleichem
Abstand zueinander in der Spinndüse eingebracht. Durch die geschlossene
Bohrungsreihe 34 wird eine im mittleren Bereich der Spinndüse ausgebildete
Einlaufzone 35 eingeschlossen.In Fig. 6 are several embodiments of nozzle bore arrangements
shown within the
In Fig. 6.2 ist eine weitere Spinndüse 2 dargestellt, bei welcher zwei
Bohrungsreihen 34 und 36 ringförmig in der Spinndüse eingebracht sind. Die
Düsenbohrungen 33 der beiden Bohrungsreihen 34 und 36 sind hierbei derart
versetzt zueinander angeordnet, daß die Düsenbohrungen der innenliegenden
Bohrungsreihe 36 jeweils zwischen zwei benachbarten Düsenbohrungen der
außenliegenden Bohrungsreihe 34 angeordnet sind. Die Spinndüse aus Fig. 6.1
und die Spinndüse aus Fig. 6.2 sind in ihren Düsenbohrungsanordnungen auf das
in Fig. 5 gezeigte Strömungsprofil im Kühlrohr ausgelegt. Die Auslegung basiert
hierbei darauf, daß das Kühlrohr 8 aus Fig. 1 einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist. Damit führt das Strömungsprofil ebenfalls zu einer kreisförmigen
Anordnung der Düsenbohrungen. Bei der Verwendung eines Kühlrohres mit
einem ovalen Querschnitt oder einem quadratischen Querschnitt würden sich
zwangsläufig andere Strömungsprofile ergeben, was zu einer geänderten
Anordnung der Düsenbohrungen innerhalb der Spinndüse führt.6.2 shows another
Bei der Herstellung eines Polyesterfadens mit einem Fadentiter von 2,4 dtex wurde die Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1 eingesetzt. Hierbei wurde im Vergleich eine Spinndüse mit flächiger Anordnung der Düsenbohrungen und eine Spinndüse gemäß der Ausführung nach Fig. 1 eingesetzt. Insgesamt waren beide Spinndüsen 55 mit Düsenbohrungen ausgeführt. Die Düsenbohrungen lagen innerhalb eines Teilungskreises von 60 mm. Das Kühlrohr war im engsten Rohrquerschnitt mit einem kleinsten Durchmesser von 16 mm ausgeführt. Der Abstand zwischen der Spinndüse und dem Kühlrohr betrug 260 mm. Das Kühlrohr war über einen Einlaufkegel mit 75 mm Länge an den Einlaßzylinder angebunden. Die Aufwickelgeschwindigkeit lag bei 6.000 m/min. In dem direkten Vergleich wurde festgestellt, daß die Spinndüse mit flächiger Verteilung der Düsenbohrungen zu einem Faden führte, der eine sehr hohe Flusigkeit zeigte. Der Faden besaß einen Kochschrumpf von 9,6% und eine Dehnung von 62%. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der kreisringförmigen Düsenbohrungsanordnung wurde ein Faden hergestellt, der keine Flusenbildung zeigte. Der Kochschrumpf lag bei 3,1% und die Dehnung bei 56%. Damit liegt der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß ein qualitativ hochwertiger Faden mit hoher Spinnsicherheit hergestellt werden kann.When producing a polyester thread with a thread titer of 2.4 dtex the spinning device according to FIG. 1 was used. This was compared a spinneret with a flat arrangement of the nozzle bores and a spinneret used according to the embodiment of FIG. 1. Overall, both were spinnerets 55 executed with nozzle bores. The nozzle bores were within one Pitch circle of 60 mm. The cooling pipe was in the narrowest pipe cross section with a smallest diameter of 16 mm. The distance between the Spinneret and the cooling tube was 260 mm. The cooling pipe was over one Inlet cone 75 mm long connected to the inlet cylinder. The Winding speed was 6,000 m / min. In the direct comparison found that the spinneret with areal distribution of the nozzle bores a thread that showed a very high fluidity. The thread had one Cook shrinkage of 9.6% and an elongation of 62%. In which inventive method with the annular A nozzle bore assembly was made of a thread that did not form lint showed. The cooking shrinkage was 3.1% and the elongation was 56%. With that lies the particular advantage of the method according to the invention and the Device according to the invention in that a high quality thread with high spinning security can be produced.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Formgebung des Einlaßzylinders und des Kühlrohres beschränkt. Die in den Ausführungen dargestellten runden Formen sind beispielhaft und können ohne Schwierigkeit durch ovale Ausbildungen oder bei Rechteckspinndüsen sogar eckige Ausbildungen des Einlaßzylinders und des Kühlrohres ersetzt werden. Die Spinndüse ist dementsprechend in ihrer Formgebung variabel. The invention is not related to any particular shape of the intake cylinder and of the cooling tube limited. The round shapes shown in the versions are exemplary and can be easily with oval training or with rectangular spinnerets even angular designs of the inlet cylinder and Cooling tube to be replaced. The spinneret is accordingly in theirs Variable design.
- 11
- Spinnkopfspinning head
- 22
- Spinndüsespinneret
- 33
- Schmelzeleitungmelt line
- 44
- Einlaßzylinderintake cylinder
- 55
- Filamentefilaments
- 66
- Spinnschachtspinning shaft
- 77
- Wandungwall
- 88th
- Kühlrohrcooling pipe
- 99
- Einlaufkegelinlet cone
- 1010
- Auslaufkegeldischarge cone
- 1111
- Auslaufkammeroutlet chamber
- 1212
- Fadenthread
- 1313
- Auslaßöffnungoutlet
- 1414
- Saugstutzensuction
- 1515
- Saugeinrichtungsuction
- 1616
- Präparationseinrichtungpreparation device
- 1717
- Behandlungseinrichtungtreatment facility
- 1818
- Verwirbelungsdüseswirl jet
- 1919
- KopffadenführerYarn guide
- 2020
- Aufspulvorrichtungspooling
- 2121
- ChangiereinrichtungTraversing device
- 2222
- Andrückwalzepressure roller
- 2323
- SpuleKitchen sink
- 2424
- Spulspindelwinding spindle
- 2525
- Spindelantriebspindle drive
- 2626
- Lochungperforation
- 2727
- Einströmprofilinflow profile
- 2828
- Einströmprofilinflow profile
- 2929
- Lochung perforation
- 3030
- Siebzylinderscreen cylinder
- 3131
- Heizeinrichtungheater
- 3232
- Strömungsprofilflow profile
- 3333
- Düsenbohrungennozzle bores
- 3434
- Bohrungsreiherow of holes
- 3535
- Einlaufzoneinlet zone
- 3636
- Bohrungsreiherow of holes
- 3737
- Lochungperforation
- 3838
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 3939
- Leitblechbaffle
Claims (24)
- Apparatus for spinning a synthetic yarn (12), which is formed by combining a plurality of individual filaments (5), and which is wound to a package (23) by means of a takeup device (20) downstream of the spinning apparatus, the spinning apparatus comprising a spinneret (2), which has on its underside a plurality of nozzle bores for extruding the filaments (5); a cooling tube (8) downstream of the spinneret (2), through which the filaments for the purpose of cooling down advance and which comprises an inlet cone (9) for accelerating an air stream in direction of the advancing yam; an air stream generator (15) for the generation of an air stream within the cooling tube (8) which is connected to the cooling tube (8) in such a manner that the air stream can be generated in the cooling tube (8) in direction of the advancing yam; and a gas-permeable inlet cylinder (4) arranged between the spinneret (2) and the cooling tube (8), through which the filaments (5) advance, and through which a substantially radially inflowing quantity of air is supplied to the inlet cone (9) for generating the air stream within the cooling tube (8), characterized in that the inlet cylinder (4) is divided in direction of the advancing yarn into several zones, each zone having a different permeability to gas of a wall (7) for controlling the quantity of air entering inlet cylinder (4) and to provide the air stream supporting the advance of the filaments only for pre-cooled filaments (5).
- Spinning apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet cylinder (4) comprises an upper zone facing the spinneret (2) and a lower zone facing the cooling tube (8), and that the upper zone is made with a greater gas permeability in the wall (7) than the lower zone.
- Spinning apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet cylinder (4) comprises an upper zone facing the spinneret (2) and a lower zone facing the cooling tube (8), and that the upper zone made with smaller gas permeability in the wall (7) than the lower zone.
- Spinning apparatus according to claim 3, characterized in that the wall (7) of the upper zone is made impermeable to gas.
- Spinning apparatus according to one of claims 2 to 4, characterized in that at least one intermediate zone is formed between the upper zone and the lower zone, and that the intermediate zone is made with a smaller permeability to gas in the wall (7) than the lower zone and/or the upper zone.
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that the permeability to gas of the wall (7) of inlet cylinder (4) is identical within a zone in direction of the advancing yarn.
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that the gas permeability of the wall (7) of inlet cylinder (4) differs within a zone in direction of the advancing yarn.
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that the wall (7) of inlet cylinder (4) is formed from a perforated sheet element with a zonewise different perforation (26, 29, 37).
- Spinning apparatus according to claim 8, characterized in that the perforation (37) of at least one zone consists of a plurality of inlet openings (38) that extend obliquely through the wall (7) of inlet cylinder (4) with an inclination toward the direction of the advancing yam such that an air stream directed in the direction of the advancing yam enters the inlet cylinder (4).
- Spinning apparatus according to one of claims 1 to 7, characterized in that a wire cloth with a zonewise different mesh size forms the wall (7) of inlet cylinder (4).
- Spinning apparatus according to claim 8 or 10, characterized in that several perforated sheet elements and/or wire cloths are combined one after the other in the wall of the inlet cylinder.
- Spinning apparatus according to one of claims 8 to 11, characterized in that a paper sleeve lies against the wall (7) of inlet cylinder (4) in circumferential contact therewith.
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that the wall (7) mounts in the interior of the inlet cylinder (4), in the region of at least one zone, several baffles (39) that extend from the wall (7) with an inclination in direction of the advancing yarn.
- Spinning apparatus according to one of claims 1 to 13, characterized in that the inlet cylinder (4) connects in a heat-transferring manner to a spin head (1) mounting the spinneret (2).
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that the air stream generator (15) is a suction device that connects to the cooling tube (8) on the outside thereof.
- Spinning apparatus according to one of claims 1 to 15, characterized in that the arrangement of the nozzle bores (33) in the spinneret (2) is selected such that the air stream generated as the filaments enter the cooling tube (8) assists the filaments (5) in their advance uniformly over the tube cross section and cools same evenly.
- Spinning apparatus according to claim 16, characterized in that the air stream generator is a suction device (15) that connects to the cooling tube (8) at the outlet end of said cooling tube (8) such that an air stream is generated in the cooling tube (8) in direction of the advancing yarn.
- Spinning apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that at its inlet end, the cooling tube (8) comprises a funnel-shaped inlet cone (9), and that the nozzle bores (33) are arranged around an inlet zone (35) that forms in the center of the filament bundle.
- Spinning apparatus according to claim 18, characterized in that the inlet zone in the spinneret (2) is formed by one or more lines of bores (34, 36) each closed in itself with a plurality of equally spaced nozzle bores (33).
- Spinning apparatus according to claim 19, characterized in that the nozzle bores (33) of adjacent lines of bores (34, 36) are offset from one another in direction transverse of the spinneret (2).
- Spinning apparatus according to one of claims 16-20, characterized in that the nozzle bores (33) are annularly arranged in such a manner that the filaments (5) of the filament bundle enter the inlet cylinder (4) at a substantially equal distance from the wall (7) of the inlet cylinder (4).
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that the spacing between of spinneret (2) and cooling tube (8) is from at least 100 mm to at most 1000 mm, and that the cooling tube has in its narrowest cross section a diameter from at least 10 mm to at most 40 mm.
- Spinning apparatus according to one of the foregoing claims, characterized in that a heating device (31) for thermally treating the filaments is arranged between the spinneret (2) and the inlet cylinder (4).
- Spinning apparatus according to one of claims 1-22, characterized in that the ambient air surrounding the circumference of at least one zone of inlet cylinder (4) has a temperature from at least 35°C to at most 350°C.
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