EP1274887B1 - Spinnvorrichtung - Google Patents
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- EP1274887B1 EP1274887B1 EP01943249A EP01943249A EP1274887B1 EP 1274887 B1 EP1274887 B1 EP 1274887B1 EP 01943249 A EP01943249 A EP 01943249A EP 01943249 A EP01943249 A EP 01943249A EP 1274887 B1 EP1274887 B1 EP 1274887B1
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- EP
- European Patent Office
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- spin
- cooling tube
- spinning apparatus
- separating plane
- sealing
- Prior art date
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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
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/047—Seal ring
Definitions
- the invention relates to a spinning device for melt spinning and cooling of endless multifilament chemical threads according to the preamble of claim 1.
- a molten polymer is extruded into a plurality of stranded filaments.
- the polymer melt is fed by means of a pump via lines to one or more spinnerets.
- the spinneret pots contain, in addition to filter and distributor elements, a spinneret plate having a plurality of spinneret bores.
- This pump, lines and spinnerets are housed in a heated spinner.
- a cooling device for example by an air flow
- the merger of a filament bundle into a thread and the further treatment of the thread takes place.
- a spinning head four, six or more spinneret pots are placed tightly in a row.
- the air stream cooling the filaments is stirred together with the filaments and parallel to the filaments at high flow rate through a cooling tube.
- An apparatus for carrying out such a method is for example in WO 99/067450 (Bag 2623).
- a suction fan is provided at the end of the cooling tube to maintain the required flow rate.
- the cooling air is supplied to the cooling tube at the upper end of the cooling tube through a screen cylinder.
- the invention provides the possibility, even with very compact spinning heads with a correspondingly narrow pitch of the spinning nozzle pots, to realize a cooling device aligned with a filament bundle.
- the separation between the spinneret pot and the cooling tube is advantageously sealed by the sealing unit from external air, wherein the bottom of the spinneret pot is included by the sealing unit.
- the spider-side separation surface and the cooling tube-side parting surface are designed so that after each separation, the tightness of the sealing unit remains substantially unchanged.
- a sealing unit all means are understood here that are required to connect a cooling tube sealingly with a spinneret pot.
- cooling tubes are designed with a smaller diameter and so can be arranged in a narrow pitch and that the sealing unit can also be used in non-gas-tight spinning heads.
- the spinning device according to the invention is preferably carried out with the features of claim 2.
- the sealing unit is located substantially within a certain by the cross-section of the spinneret pot envelope contour.
- the separation head arranged on the spinning head side is arranged directly on the spinneret plate.
- the spider-head-side parting surface is attached to a fastening means for the spinneret pot or arranged on a fastening means for the spinneret plate.
- the spinning device according to the invention may be designed according to claim 6. Thereby, the introduction of heat from the spinneret pot in the sealing unit is greatly reduced, so that the sealing unit does not have to have extreme temperature resistance.
- the cooling tube side arranged separating surface is advantageously formed directly on the side facing the spinning head end side of the cooling tube.
- an advantageous development of the invention provides a thermal separation of the cooling tube. This is done by a heat-insulating design of the sealing unit.
- the functions isolating and sealing are separated.
- the sealing unit has an insulating body for thermal insulation and a sealing element for sealing.
- the insulation on the hot side so facing the spinning head, arranged.
- the temperature level of the seal is lowered, so that temperature-sensitive materials can be used for the seal.
- Dissipating the heat between the insulation and the gasket can further lower the temperature level of the gasket.
- FIG. 1 a spinning device according to the invention is shown. Via the melt line 2, the melt 1 is fed to the heated spinning head 3. In the spinning head, a pressure booster and distributor pump 4 is housed, which distributes the supplied melt via the distribution lines 5 to the spinnerets 6. For reasons of simplification, only two sections of spinneret pots are shown here. As a rule, six, eight or more spinneret pots are arranged in close pitch next to each other.
- the spinneret pot 6 contains, in addition to elements for filtering and distributing the melt at the bottom of the spinneret plate 7.2, through which the melt 1 is extruded into filaments 8 through a plurality of nozzle bores 7.1.
- the filaments 8 are guided through the cooling tube 12 together with the cooling air 11 conveyed by the air flow generator 13.
- the cooling air 11 enters through the upper portion of the cooling tube 12.
- the upper region of the cooling tube 12 is formed by a gas-permeable screen cylinder 10.
- a sealing unit 9 is formed at the front end of the cooling tube 12 and below the spinneret pot 6. With the aid of the sealing unit 9, it is prevented that secondary air flows in between the spinneret pot 6 and the cooling pipe 12 and leads to an unwanted cooling of the spinneret pot 6 or of the filaments 8 immediately after exiting the spinneret pot 6.
- the cooling tube 12 After cooling, leave the filaments 8, the cooling tube 12 through a lower opening and are summarized by means of a preparation device 15 to the thread 16, which is then further processed and wound up.
- the entire cooling tube 12 can be lowered by means of a lifting device 14.
- the sealing unit 9 is separated in a separating surface formed by a spinning head side and a parting line arranged on the cooling tube side.
- the spinnerette-side parting surface is identified by the reference numeral 9.5 and the cooling pipe side parting surface by the reference 9.6.
- FIG. 2 illustrates the interchangeable spinnerette pot 6 and a variant embodiment of the separable sealing unit 9 in detail.
- the melt is fed via the distribution line 5 to the spinneret pot 6.
- the replaceable spinnerette pot 6 is fixed to the spinner head 3, for example, by means of a thread 6.1.
- the spinneret plate 7.2 with spinneret holes 7.1.
- the spinneret plate 7.2 is in this example on the paragraph 6.2.
- the spinneret pot 6 has a collar 6.3, which in the figure on the underside of the Spinner head 3 protrudes. However, it is also conceivable that this collar 6.3 is flush with the spinning head base or protrudes into the spinning head 3. This is particularly advantageous from the aspect that the collar leads to undesirable heat radiation.
- the seal 9.4 is designed as a heat-resistant and poor heat-conducting sealing ring, for example, a cord made of ceramic fabric or high-temperature resistant silicone.
- the sealing cord 9.4 is firmly connected to the cooling tube 12 here.
- the sealing unit 9 closes the cooling tube 12 gas-tight with spinneret pot 6, so that the cooling air can only pass through the gas-permeable cooling tube wall 10 in the cooling tube 12.
- the cooling pipe 12 is shut down and the sealing unit 9 is separated between the parting surfaces 9.5 and 9.6.
- the seal 9.4 remains in this case on the cooling tube 12.
- the spider-side separation surface 9.5 is formed by the formed on the front side of the collar 6.3 sealing surface 9.3.
- the cooling tube side separation surface 9.6 is formed by the top of the seal 9.4.
- Fig. 2 On the left side of the illustration in Fig. 2 is formed as a labyrinth seal seal unit shown, which does not seal gas-tight, but compared to the gas-permeable cooling tube wall 10 has a very high flow resistance, so that only very small leakage air currents are expected.
- a thermal insulation of the cooling tube 12 with respect to the spinneret pot 6 takes place through the narrow air gap of the labyrinth.
- the spider-side separation surface 9.5 is also on the protruding collar 6.3 the spinneret pot 6 is formed.
- Opposite is the cooling pipe side separation surface 9.6 at the frontal end of the cooling tube 12th
- FIG. 2 embodiment shown is particularly suitable for spinning devices, in which the spinneret pots are arranged within the spinner head with a very small distance from each other. Since the sealing unit 9 and the cooling tube 12 in their outer dimensions do not project beyond a hull contour defined by the cross section of the spinneret pot 6, the pitch of the spinneret pots can easily be taken over in the area of the cooling device.
- the cooling tubes are adapted here in the outer diameter of the spinneret pot.
- FIG. 3 is shown a particularly advantageous embodiment variant.
- the interchangeable spinnerette pot 6 is not screwed directly here, but held by a separate fastening means 17 in the spinning head 3.
- the fastening means is designed as a threaded ring 17, which is screwed to one end in the spinning head 3 and at its end outside of the spinning head 3 has a collar 9.1.
- the collar 9.1 of the threaded ring 17 at the same time also contains the elements of the sealing unit 9 remaining on the spinner head side during the separation above the spider-head-side parting surface 9.5.
- variants are expressly included, in which the collar 9.1 is flush with the bottom of the spinner or protrudes into this.
- a separate insulator 9.2 is integrated in the collar 9.1.
- a sealing surface 9.3 provided, against which an elastic seal 9.4 is pressed. Since the heat insulation is provided on the hot side, as a seal and a non-heat-resistant material can be used, such as a rubber or Korkdichtprofil, which is firmly connected in this case with the cooling tube 12.
- a non-heat-resistant material such as a rubber or Korkdichtprofil, which is firmly connected in this case with the cooling tube 12.
- the particular advantage of this arrangement is that only a small heat flow can flow through the insulating body 9.2. On the sealing surface side 9.3 of the insulation part of the heat flow is already dissipated.
- a cooling surface 9.7 for example in the form of a cooling fin to enhance this effect.
- the spider-side separation surface 9.5 is in this case formed by the frontal end of the collar 9.1, which is opposite to the cooling pipe-side parting surface 9.6 in the form of the sealing top.
- the arrangements of the seal 9.4 and the insulating 9.2 are reversed.
- a heat-resistant sealing ring 9.4 is pressed against the sealing surface 9.3.
- a sealing ring for example, a cutting ring is used.
- the sealing surface 9.3 here has a small groove.
- the insulating body 9.2 for thermal insulation is mounted below the sealing ring 9.4 integrated in the cooling tube wall and prevents the outflow of heat into the cooling tube 12.
- the cooling tube side separation surface 9.6 is hereby formed by the top of the seal 9.4.
- the spider-side separation surface 9.5 is formed by the sealing surface 9.3 at the end of the collar 9.1.
- FIG. 4 represents a further embodiment, in which the cooling tube 12 at the spinneret plate 7.2 is sealed.
- the seal 9.4 connected to the cooling tube 12 is pressed against the underside of the spinneret plate 7.2, which thus forms the spinnerette-side parting surface.
- the insulator 9.2 is here, as in FIG. 3 described below, arranged below the seal 9.4 within the cooling tube wall of the cooling tube 12.
- FIGS. 2 to 4 illustrated embodiments of the sealing unit are optionally in the embodiment of the spinning device according to the invention after Fig. 1 used.
- the invention includes all spinning devices in which an air supply in a parting line between a spinneret pot and a cooling tube to be prevented.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen und Abkühlen von endlosen multifilen Chemiefäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Bei der Herstellung synthetischer Fäden wird ein aufgeschmolzenes Polymer zu einer Vielzahl von strangförmigen Filamenten extrudiert. Hierzu wird die Polymerschmelze mittels einer Pumpe über Leitungen zu einem oder zu mehreren Spinndüsentöpfen geführt. Die Spinndüsentöpfe enthalten neben Filter- und Verteilerelementen eine, eine Vielzahl von Spinndüsenbohrungen aufweisende, Spinndüsenplatte. Dabei sind Pumpe, Leitungen und Spinndüsentöpfe in einem beheizten Spinnkopf untergebracht. Nach Abkühlung der durch die Spinndüsenbohrungen extrudierten Filamente durch eine Abkühleinrichtung, beispielsweise durch einen Luftstrom, erfolgt der Zusammenschluß jeweils eines Filamentbündels zu einem Faden und die Weiterbehandlung des Fadens. Meist sind in einem Spinnkopf vier, sechs oder mehr Spinndüsentöpfe eng in einer Reihe untergebracht.
- Es hat sich als günstig herausgestellt, daß der die Filamente abkühlende Luftstrom gemeinsam mit den Filamenten und parallel zu den Filamenten mit hoher Strömungsgeschwindigkeit durch ein Kühlrohr gerührt wird. Eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens ist beispielsweise in der
WO 99/067450 - Dabei ergibt sich die Notwendigkeit, die Verbindung vom Kühlrohr zum Spinnkopf gegenüber der Umgebungsluft trennbar abzudichten, um das Einströmen von Nebenluft zu verhindern. Dabei ist zu beachten, daß die in Spinntöpfen untergebrachten Spinndüsenplatten im Spinnkopf in sehr enger Teilung angeordnet sind. Dies ist einerseits darin begründet, daß der zur Verfügung stehende Bauraum im Spinnkopf begrenzt ist, andererseits weisen die Spinndüsenplatten und damit verbunden die Spinndüsentöpfe besonders bei hohen Filamentzahlen große Durchmesser auf.
- In der
DE 34 06 347 A1 (Bag 1326) ist eine Möglichkeit offenbart, ein Kühlrohr mit einem das Kühlrohr umgebenden Anblaskasten derart mit dem Spinnkopf abzudichten, daß Kühlrohr und Anblaskasten für Bedienungsvorgänge heruntergefahren werden können. Hierzu sieht dieDE 34 06 347 A1 spinnkopfseitig und kühlrohrseitig Flansche vor, zwischen denen ein Abdichtungsmittel und ein Wärmeisoliermittel vorgesehen ist. Das Wärmeisoliermittel verhindert das Abfließen der Wärme aus dem Spinnkopf in den Spinnschacht. Das Abdichtungsmittel verbindet Spinnkopf und Kühlrohr luftdicht miteinander und ist trennbar ausgeführt. - Aufgrund der Flansche auf der Spinnkopfseite kann die in der
DE 34 06 347 A1 beschriebene Lehre nicht auf Spinnköpfe mit Spinndüsentöpfen in sehr enger Teilung angewendet werden. Andererseits ist nicht bei allen Spinnkopf-Bauformen Gasdichtheit zwischen Spinnkopf und Spinndüsentopf gewährleistet. In einem solchen Fall würde Kühlluft durch den Spinnkopf gezogen und dieser in unzulässiger Weise gekühlt. - Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Abdichtung zwischen Spinnkopf und Kühlrohr derart weiterzuentwickeln, daß eine Abdichtung auch bei Spinnköpfen mit Spinndüsentöpfen in sehr enger Teilung sowie bei Spinnkopf-Bauformen, die zwischen Spinnkopf und Spinndüsentopf nicht gasdicht ausgeführt sind, angewendet werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche der Dichtungseinheit an dem Spinndüsentopf angebracht ist.
- Durch die Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, selbst bei sehr kompakten Spinnköpfen mit entsprechend enger Teilung der Spinndüsentöpfe eine auf ein Filamentbündel ausgerichtete Kühleinrichtung zu realisieren. Die Trennung zwischen dem Spinndüsentopf und dem Kühlrohr wird durch die Dichtungseinheit gegenüber Fremdluft vorteilhaft abgedichtet, wobei die Unterseite des Spinndüsentopfes von der Dichtungseinheit mit einbezogen wird. Die spinnkopfseitige Trennfläche sowie die kühlrohrseitige Trennfläche sind dabei so beschaffen, daß nach jeder Trennung die Dichtheit der Dichtungseinheit im wesentlich unverändert erhalten bleibt. Als Dichtungseinheit werden hier alle die Mittel verstanden, die erforderlich sind, um ein Kühlrohr dichtend mit einem Spinndüsentopf zu verbinden.
- Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Kühlrohre mit kleinerem Durchmesser ausgeführt werden und so auch in enger Teilung angeordnet werden können sowie daß die Dichtungseinheit auch bei nicht gasdichten Spinnköpfen eingesetzt werden kann.
- Um für eine besonders enge Teilung der Spinnpositionen innerhalb des Spinnkopfes die Spinndüsentöpfe mit möglichst geringem Abstand zueinander anzuordnen, wird die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung bevorzugt mit den Merkmalen gemäß Anspruch 2 ausgeführt. Dabei liegt die Dichtungseinheit im wesentlichen innerhalb einer durch den Querschnitt des Spinndüsentopfes bestimmten Hüllkontur.
- Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche direkt an der Spinndüsenplatte angeordnet. Dadurch können gegenüber der vorgenannten Ausführung noch engere Teilungsmaße realisiert werden.
- Bei einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird die spinnkopfseitige Trennfläche an einem Befestigungsmittel für den Spinndüsentopf oder an einem Befestigungsmittel für die Spinndüsenplatte angeordnet. Dadurch wird weiterer Bauraum gespart und eine besonders enge Teilung der Spinndüsentöpfe erreicht.
- Um möglichst die Dichtungseinheit zwischen dem Spinndüsentopf und dem Kühlrohr entfernt von der Unterseite des Spinndüsentopfes auszubilden, kann die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung nach Anspruch 6 ausgebildet sein. Dadurch wird die Einleitung von Wärme aus dem Spinndüsentopf in die Dichtungseinheit stark vermindert, so daß die Dichtungseinheit keine extreme Temperaturbeständigkeit aufweisen muß.
- Die kühlrohrseitig angeordnete Trennfläche ist dabei vorteilhaft unmittelbar an der zum Spinnkopf gewandten Stirnseite des Kühlrohres ausgebildet.
- In vielen Fällen ist es jedoch erforderlich, daß keine Wärme aus dem Spinndüsentopf bzw. der Spinndüsenplatte über die Verbindung zum Kühlrohr abgeführt wird. Dadurch würde die Temperatur der Schmelze in ungünstiger Weise gesenkt. Daher sieht eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung eine thermische Trennung des Kühlrohrs vor. Dies erfolgt durch eine wärmeisolierende Ausführung der Dichtungseinheit.
- Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Funktionen Isolieren und Dichten voneinander getrennt. Hierzu weist die Dichtungseinheit einen Isolierkörper zur Wärmeisolierung und ein Dichtelement zur Abdichtung auf.
- In einer besonders günstigen Ausführungsform wird die Isolierung auf der heißen Seite, also dem Spinnkopf zugewandt, angeordnet. Dadurch wird das Temperaturniveau der Dichtung gesenkt, so daß für die Dichtung auch temperaturempfindliche Materialien verwendet werden können. Durch Mittel zur Abfuhr der Wärme zwischen der Isolierung und der Dichtung kann das Temperaturniveau der Dichtung noch weiter gesenkt werden.
- Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
- Es stellen dar:
- Fig. 1
- Eine Darstellung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung
- Fig. 2
- Die Detaildarstellung des Spinndüsentopfes mit zwei Varianten der Dichtungseinheit
- Fig. 3
- Die Detaildarstellung einer Ausführungsvariante mit als Befestigungsmittel ausgeführter Dichtungseinheit.
- Fig. 4
- Die Detaildarstellung einer weiteren Ausführungsvariante.
- In
Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung dargestellt. Über die Schmelzeleitung 2 wird die Schmelze 1 dem beheizten Spinnkopf 3 zugeführt. In dem Spinnkopf ist eine Druckerhöhungs- und Verteilerpumpe 4 untergebracht, die die zugeführte Schmelze über die Verteilerleitungen 5 auf die Spinndüsentöpfe 6 verteilt. Aus Vereinfachungsgründen sind hier nur ausschnittsweise 2 Spinndüsentöpfe dargestellt. In der Regel sind sechs, acht oder mehr Spinndüsentöpfe in enger Teilung nebeneinander angeordnet. - Der Spinndüsentopf 6 enthält neben Elementen zum Filtern und Verteilen der Schmelze an der Unterseite die Spinndüsenplatte 7.2, durch die durch eine Vielzahl von Düsenbohrungen 7.1 die Schmelze 1 zu Filamenten 8 extrudiert wird.
- Die Filamente 8 werden gemeinsam mit der mittels Luftstromerzeuger 13 geförderten Kühlluft 11 durch das Kühlrohr 12 geführt. Die Kühlluft 11 tritt durch den oberen Bereich des Kühlrohrs 12 ein. Hierzu ist der obere Bereich des Kühlrohres 12 durch einen gasdurchlässigen Siebzylinder 10 gebildet. Am stirnseitigen Ende des Kühlrohres 12 und unterhalb des Spinndüsentopfes 6 ist eine Dichtungseinheit 9 ausgebildet. Mit Hilfe der Dichtungseinheit 9 wird verhindert, daß zwischen Spinndüsentopf 6 und Kühlrohr 12 Nebenluft einströmt und zu einer ungewollten Kühlung des Spinndüsentopfes 6 oder der Filamente 8 unmittelbar nach dem Austritt aus dem Spinndüsentopf 6 führt.
- Nach erfolgter Abkühlung verlassen die Filamente 8 das Kühlrohr 12 durch eine untere Öffnung und werden mittels einer Präparationseinrichtung 15 zum Faden 16 zusammengefaßt, der dann weiterverarbeitet und aufgewickelt wird.
- Um die Zugänglichkeit des Spinndüsentopfes 6 für Bedienoperationen zu gewährleisten ist das gesamte Kühlrohr 12 mittels einer Hubeinrichtung 14 absenkbar. Beim Absenken des Kühlrohrs 12 wird die Dichtungseinheit 9 in einer durch eine spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche und einer kühlrohrseitig angeordneten Trennfläche gebildete Trennfuge getrennt. In den nachfolgenden Figuren ist die spinnkopfseitige Trennfläche mit dem Bezugszeichen 9.5 und die kühlrohrseitige Trennfläche mit dem Bezugzeichen 9.6 gekennzeichnet.
-
Figur 2 stellt den auswechselbaren Spinndüsentopf 6 und eine Ausführungsvariante der trennbaren Dichtungseinheit 9 im Detail dar. - Die Schmelze wird über die Verteilerleitung 5 dem Spinndüsentopf 6 zugeführt. Der auswechselbare Spinndüsentopf 6 ist beispielsweise mittels eines Gewindes 6.1 an dem Spinnkopf 3 fixiert. In dem Spinndüsentopf 6 befindet sich die Spinndüsenplatte 7.2 mit Spinndüsenbohrungen 7.1. Die Spinndüsenplatte 7.2 liegt in diesem Beispiel auf dem Absatz 6.2 auf. An der Unterseite weist der Spinndüsentopf 6 einen Kragen 6.3 auf, der in der Figur über die Unterseite des Spinnkopfes 3 hinausragt. Es ist jedoch auch denkbar, daß dieser Kragen 6.3 bündig mit der Spinnkopfunterseite abschließt oder in den Spinnkopf 3 hineinragt. Dies ist insbesondere unter dem Aspekt, daß der Kragen zu unerwünschter Wärmeabstrahlung führt, vorteilhaft.
- Auf der rechten und der linken Seite der Mittellinie sind hier beispielhaft zwei unterschiedliche Dichtungseinheiten 9 dargestellt.
- Auf der rechten Seite der Darstellung in
Fig. 2 weist der Kragen 6.3 an der Unterseite eine Dichtfläche 9.3 auf, gegen die die Dichtung 9.4 gepreßt wird. In diesem Beispiel ist die Dichtung 9.4 als hitzebeständiger und schlecht wärmeleitender Dichtring ausgeführt, beispielsweise aus einer Schnur aus keramischem Gewebe oder aus hochtemperaturbeständigem Silikon. Die Dichtschnur 9.4 ist hier fest mit dem Kühlrohr 12 verbunden. In der dargestellten Betriebsstellung schließt die Dichtungseinheit 9 das Kühlrohr 12 gasdicht mit Spinndüsentopf 6 ab, so daß die Kühlluft nur durch die gasdurchlässige Kühlrohrwand 10 in das Kühlrohr 12 gelangen kann. Im Wartungs- oder Bedienungsfall wird das Kühlrohr 12 heruntergefahren und die Dichtungseinheit 9 zwischen den Trennflächen 9.5 und 9.6 aufgetrennt. Die Dichtung 9.4 verbleibt in diesem Fall an dem Kühlrohr 12. In diesem Fall wird die spinnkopfseitige Trennfläche 9.5 durch die an der Stirnseite des Kragens 6.3 ausgebildeten Dichtfläche 9.3 gebildet. Die kühlrohrseitige Trennfläche 9.6 wird durch die Oberseite der Dichtung 9.4 gebildet. - Auf der linken Seite der Darstellung in
Fig. 2 ist eine als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtungseinheit gezeigt, die zwar nicht gasdicht abdichtet, jedoch gegenüber der gasdurchlässigen Kühlrohrwand 10 eine sehr hohen Strömungswiderstand aufweist, so daß hier nur sehr geringe Leck-Luftströmungen zu erwarten sind. Eine Wärmeisolation des Kühlrohrs 12 gegenüber dem Spinndüsentopf 6 erfolgt durch den engen Luftspalt des Labyrinths. Die spinnkopfseitige Trennfläche 9.5 ist ebenfalls an dem hervorstehenden Kragen 6.3 des Spinndüsentopfes 6 gebildet. Gegenüberliegend befindet sich die kühlrohrseitige Trennfläche 9.6 am stirnseitigem Ende des Kühlrohres 12. - Neben der hier dargestellten Dichtschnur und Labyrinthdichtung sind auch andere Dichtsysteme denkbar, die die Funktionalität der Wärmeisolation und/oder der Dichtwirkung vereinen.
- Das in
Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist besonders für Spinnvorrichtungen geeignet, bei welchem die Spinndüsentöpfe innerhalb des Spinnkopfes mit sehr geringem Abstand zueinander angeordnet sind. Da die Dichtungseinheit 9 und das Kühlrohr 12 in ihren Außenabmessungen eine durch den Querschnitt des Spinndüsentopfes 6 definierte Hüllkontur nicht überragen, kann die Teilung der Spinndüsentöpfe problemlos im Bereich der Kühleinrichtung übernommen werden. Die Kühlrohre sind hierbei im Außendurchmesser dem Spinndüsentopf angepaßt. - In
Figur 3 ist eine besonderes vorteilhafte Ausführungsvariante dargestellt. Abweichend von der inFigur 2 dargestellten Ausführung wird hier der auswechselbare Spinndüsentopf 6 nicht direkt eingeschraubt, sondern durch ein separates Befestigungsmittel 17 in dem Spinnkopf 3 gehalten. Das Befestigungsmittel ist als ein Gewindering 17 ausgebildet, der mit einem Ende in dem Spinnkopf 3 verschraubt ist und an seinem Ende außerhalb des Spinnkopfes 3 einen Kragen 9.1 aufweist. Neben der Schraubverbindung ist hier auch zum Beispiel eine Bajonettverbindung möglich. Der Kragen 9.1 des Gewinderinges 17 beinhaltet zugleich auch die bei der Trennung spinnkopfseitig verbleibenden Elemente der Dichtungseinheit 9 oberhalb der spinnkopfseitigen Trennfläche 9.5. Auch hier sind ausdrücklich Varianten mit eingeschlossen, bei denen der Kragen 9.1 bündig mit der Spinnkopfunterseite abschließt oder in diesen hineinragt. - In dem auf der rechten Seite der
Figur 3 dargestellten Beispiel ist ein separater Isolierkörper 9.2 in dem Kragen 9.1 integriert. Unterhalb der Isolierkörpers 9.2 ist eine Dichtfläche 9.3 vorgesehen, gegen die eine elastische Dichtung 9.4 gepreßt wird. Da hier die Wärmeisolation auf der heißen Seite vorgesehen ist, kann als Dichtung auch ein nicht hitzebeständiges Material eingesetzt werden, wie zum Beispiel ein Gummi- oder Korkdichtprofil, das in diesem Fall fest mit dem Kühlrohr 12 verbunden ist. Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist, daß nur ein geringer Wärmestrom durch den Isolierkörper 9.2 fließen kann. Auf der Dichtflächenseite 9.3 der Isolation wird ein Teil des Wärmestroms bereits abgeführt. Es ist darüber hinaus möglich, an dem Kragen 9.1 zwischen dem Isolierkörper 9.2 und der Dichtfläche 9.3 eine Kühlfläche 9.7 beispielsweise in Form einer Kühlrippe vorzusehen, um diesen Effekt zu verstärken. Dadurch wird die Dichtung 9.4 thermisch nur gering belastet. Die spinnkopfseitige Trennfläche 9.5 wird hierbei durch das stirnseitige Ende des Kragens 9.1 gebildet, das der kühlrohrseitigen Trennfläche 9.6 in Form der Dichtungsoberseite gegenüberliegt. - Es ist auch denkbar, die Dichtung 9.4 unterhalb der Isolation 9.2 anzuordnen und die Dichtfläche 9.3 mit dem Kühlrohr 12 zu verbinden, so daß bei einer Trennung die Dichtung 9.4 an der Spinnkopfseite verbleibt. In diesem Fall wäre die spinnkopfseitige Trennfläche an der Unterseite der Dichtung 9.4 ausgebildet.
- Auf der linken Seite der Darstellung in der
Figur 3 sind die Anordnungen der Dichtung 9.4 und des Isolierkörpers 9.2 vertauscht. Hier wird ein hitzebeständiger Dichtring 9.4 gegen die Dichtfläche 9.3 gepreßt. Als Dichtring kommt beispielsweise ein Schneidring zum Einsatz. Die Dichtfläche 9.3 weist hier eine kleine Rille auf. Der Isolierkörper 9.2 zur Wärmeisolierung ist unterhalb des Dichtringes 9.4 in der Kühlrohrwand integriert angebracht und verhindert das Abfließen der Wärme in das Kühlrohr 12. Die kühlrohrseitige Trennfläche 9.6 wird hierbei durch die Oberseite der Dichtung 9.4 gebildet. Dementsprechend ist die spinnkopfseitige Trennfläche 9.5 durch die Dichtfläche 9.3 am Ende des Kragens 9.1 gebildet. -
Figur 4 stellt eine weitere Ausführungsvariante dar, bei der das Kühlrohr 12 an der Spinndüsenplatte 7.2 abgedichtet ist. Hierzu wird die mit dem Kühlrohr 12 verbundene Dichtung 9.4 gegen die Unterseite der Spinndüsenplatte 7.2 gepreßt, die somit die spinnkopfseitige Trennfläche bildet. Der Isolierkörper 9.2 ist hier, wie inFigur 3 links beschrieben, unterhalb der Dichtung 9.4 innerhalb der Kühlrohrwand des Kühlrohres 12 angeordnet. - Die in den
Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Dichtungseinheit sind wahlweise in dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung nachFig. 1 einsetzbar. Hierbei ist es unerheblich, ob die in der Umgebung außerhalb des Kühlrohres unterhalb des Spinnkopfes anstehende Kühlluft aufgrund einer am Ende des Kühlrohres angeschlossenen Absaugung oder aufgrund einer unterhalb des Spinnkopfes angeordneten Anblasung entsteht. Insoweit umfaßt die Erfindung alle Spinnvorrichtungen, bei welchem eine Luftzufuhr in einer Trennfuge zwischen einem Spinndüsentopf und einem Kühlrohr verhindert werden soll. -
- 1
- Schmelze
- 2
- Schmelzeleitung
- 3
- Spinnkopf
- 4
- Pumpe
- 5
- Verteilerleitung
- 6
- Spinndüsentopf
- 6.1
- Gewinde
- 6.2
- Absatz
- 6.3
- Kragen
- 7.1
- Düsenbohrung
- 7.2
- Spinndüsenplatte
- 8
- Filamente
- 9
- Dichtungseinheit
- 9.1
- Kragen
- 9.2
- Isolierkörper
- 9.3
- Dichtfläche
- 9.4
- Dichtelement
- 9.5
- Spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche
- 9.6
- Kühlrohrseitig angeordnete Trennfläche
- 9.7
- Kühlfläche
- 10
- gasdurchlässige Kühlrohrwand, Siebzylinder
- 11
- Kühlluft
- 12
- Kühlrohr
- 13
- Luftstromerzeuger
- 14
- Hubeinrichtung
- 15
- Präparationseinrichtung
- 16
- Faden
- 17
- Befestigungsmittel, Gewindering
Claims (12)
- Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen multifilen Fadens (16), mit einem Spinnkopf (3), welcher eine oder mehrere Spinndüsentöpfe (6) enthält, wobei jeder der Spinndüsentöpfe (6) Mittel (7.1)zum Extrudieren der Filamente (8) aufweist, mit einem unterhalb des Spinndüsentopfes (6) angeordneten Kühlrohr (12), welches von den Filamenten (8) durchlaufen wird und welches mit einem Luftstromerzeuger (13) verbunden ist, und mit einer Dichtungseinheit (9), die das Kühlrohr (12) mit dem Spinnkopf (3) abdichtend und für Bedienungszwecke trennbar verbindet, wobei die Dichtungseinheit (9) eine spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche (9.5) und eine kühlrohrseitig angeordnete Trennfläche (9.6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche (9.5) der Dichtungseinheit (9) an dem Spinndüsentopf (6) angebracht ist.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinheit (9) im wesentlichen innerhalb einer durch den Querschnitt des Spinndüsentopfes (6) bestimmten Hüllkontur liegt.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Spinndüsentöpfe (6) eine Spinndüsenplatte (7.2) enthält, daß die Spinndüsenplatte (7.2) die als Düsenbohrungen ausgebildeten Mittel (7.1) zum Extrudieren der Filamente (8) aufweist, und daß die spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche (9.5) der Dichtungseinheit (9) an der Spinndüsenplatte (7.2) angebracht ist.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Spinndüsentöpfe (6) ein Befestigungsmittel (16) zur Fixierung des Spinndüsentopfes (6) an dem Spinnkopf (3) vorgesehen ist und daß die spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche (9.5) an dem Befestigungsmittel (17) angeordnet ist.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel als ein Gewindering (17) ausgebildet ist.
- Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spinnkopfseitig angeordnete Trennfläche (9.5) an einer Stirnseite eines ringförmigen Kragens (6.3; 9.1) ausgebildet ist, welcher gegenüber der Unterseite des Spinndüsentopfes (6) hervorstehend ausgeführt ist.
- Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlrohrseitig angeordnete Trennfläche (9.6) an der zum Spinnkopf gewandten Stirnseite des Kühlrohres (12) ausgebildet ist.
- Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (9) wärmeisolierend ausgerührt ist, um einen Wärmeverlust des Spinndüsentopfes (6) gegenüber dem Kühlrohr (12) zu vermeiden.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (9) einen Isolierkörper (9.2) zur Wärmeisolierung und ein Dichtelement (9.4) zur Abdichtung enthält.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (9.2) zwischen der spinnkopfseitig angeordneten Trennfläche (9.5) und dem Spinndüsentopf (6) angeordnet ist.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Isolierkörper (9.2) und dem Dichtelement (9.4) ein Mittel (9.7) zur Abfuhr von Wärme vorgesehen sind.
- Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (9.2) unmittelbar vor der kühlrohrseitig angeordneten Trennfläche (9.6) an dem Kühlrohr (12) angeordnet ist.
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