EP1288349A1 - Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar - Google Patents

Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar Download PDF

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EP1288349A1
EP1288349A1 EP02016334A EP02016334A EP1288349A1 EP 1288349 A1 EP1288349 A1 EP 1288349A1 EP 02016334 A EP02016334 A EP 02016334A EP 02016334 A EP02016334 A EP 02016334A EP 1288349 A1 EP1288349 A1 EP 1288349A1
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EP
European Patent Office
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guide tube
blow candle
blow
candle
holding device
Prior art date
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EP02016334A
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English (en)
French (fr)
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EP1288349B1 (de
Inventor
Horst Kropat
Andreas Cohrt
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Neumag GmbH and Co KG
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Publication 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
    • 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
    • Y10S425/019—Flexible fluid pressure

Definitions

  • the invention relates to a device for melt spinning and cooling Filament family according to the preamble of claim 1.
  • a polymer melt becomes by means of a spinneret with a large number of nozzle bores extruded filaments.
  • the spinnerets must be used emerging filament strands are cooled to after further treatment as Threads or bundles of threads to be picked up. It is used as a cooling medium preferably used air that flows transversely to the direction of the thread and on the Filaments is directed.
  • the cooling air can flow from outside to inside or penetrate from the inside out.
  • the invention proceeds from the known Devices in which the cooling air flow is a filament family penetrates from the inside out, as for example from DE 36 29 731 A1 is known.
  • the filament sheet is formed by an annular Spinneret generated by a spinning device.
  • Cooling device is provided, which is essentially centered on the spinneret aligned aligned candle.
  • the blow candle is with a holding device connected, through which a cooling medium inside the blow candle into the blow candle is initiated.
  • the blow candle has a porous shell, for example consists of a sintered material so that the inflowing inside the blow candle Cooling air radially emerges from the blow candle and the filament coulter consents.
  • the blow candle can be between one Adjust the operating position and a waiting position to start the filament coulter to enable at the start of the process.
  • the blow candle is in the waiting position completely removed from the spinning area at a distance from the spinneret, so that in particular longer downtimes are unavoidable when a process is interrupted are.
  • Guide the blow candle to the operating position after piecing to be able to, a radial sharp air jet is at the free end of the blow candle generated by an additional annular gap formed at the end of the blow candle.
  • the problem arises in particular when pivoting the blow candle in that glue the filament strands blown away by the blow candle.
  • additional guide means within the Blow candle an additional air stream must be led to the annular gap, to be switched off by additional means when the operating position is reached is.
  • blow candle with a distance enclosing guide tube is provided that the guide tube at the end facing the spinning device (blowing end) is open and that the guide tube and the blow candle in the axial direction relative are displaceable relative to one another in order to create an air flow at the blowing end of the guide tube to create.
  • the invention is characterized in that the radially emerging through the blow candle Cooling air flow can be used to remove the filaments during the Keep the blow candle up in the operating position to keep it away from the blow candle.
  • the intensity of what occurs at the blowing end of the guide tube can be thereby Airflow through the degree of coverage between the guide tube and the Adjust the blow candle.
  • a substantially axially directed air flow generated at the end of the blow candle by the guide tube. The airflow is directed against the spinning device, so that the way to adjust the blow candle is kept free.
  • blow candle and the guide tube in the axial direction are displaceable relative to each other, the overlap between the Pick up the guide tube and the blow candle in the operating position so that the radial cooling air flow generated by the blowing candle for cooling the Filament strands can emerge.
  • the overlap between the guide tube and the blow candle alone by moving the blow candle For this purpose, the guide tube on the Holding device attached.
  • the blow candle can be placed inside the guide tube relative to the holding device and relative to the guide tube between the Move the operating position and the waiting position axially.
  • the to generate the Coverage required for air flow is thus in the waiting position of the blow candle largest and becomes with adjustment of the blow candle in the direction of the operating position lower.
  • This training has the particular advantage that with Removal of the overlap between the blow candle and the guide tube of the air flow emerging from the blow end of the guide tube with the outside of the guide tube radially emerging air flow of the blow candle to a Total airflow connects, so that an expansion of the filament curtain the total airflow is generated.
  • the advantageous development of the invention according to claim 3 offers a particularly flexible cooling device, in which the degree of coverage at the Blow candle is changeable regardless of the position of the blow candle.
  • This is the guide tube is axially movable on the holding device.
  • a possible widening of the ring-shaped filament curtain after piecing is obtained according to a preferred development of the invention proposed to provide the blow candle with a centering projection at the free end, which has a circumferential circumference that exceeds the blow candle Has collar. This means that the blow end of the guide tube becomes parallel Air flow flowing to the blow candle is deflected in the radial direction. There is also the possibility of forming the collar of the centering approach in such a way that an annular air gap is created between the end of the blower and the collar becomes.
  • the blow candle is to be obtained connected to a connector at the end facing the holding device, which is sealingly guided in the guide tube.
  • the device according to the invention is advantageous according to claims 6 and 7 educated.
  • An additional air flow passes through the pressure chamber several jacket openings of the guide tube in the guide tube and is between the blow candle and the guide tube to the blow end.
  • the blow candle can be relative to the holding device between the operating position and the waiting position axially adjust by an actuator.
  • Blow candle held by the actuator on the spinning device This ensures that the blow candle is safely brought into the operating position after each change and is held.
  • the actuator could be electrical, pneumatic or hydraulic be educated.
  • the blow candle is to be changed of the invention releasably connected to the holding device.
  • the candle is removed from the holding device and after cleaning or after replacement on the holding device assembled.
  • the holding device with the supply lines for the cooling medium can advantageously be kept stationary.
  • the holding device of the cooling device is preferred for receiving one Preparation device used below the blow candle on the holding device is appropriate.
  • the preparation device has a preparation ring on which is contacted by the film share and a preparation agent on the Filaments.
  • the preparation ring is preferred formed from several ceramic discs.
  • FIG. 1 is a first embodiment of the invention schematically Device shown. 1.1 shows the device in operation and FIG. 1.2 the device out of operation. So far no express reference to one of the figures, the following description applies to both figures.
  • the device consists of a spinning device 1 and one below the Spinning device 1 arranged cooling device 2.
  • the spinning device 1 has on an underside of an annular spinneret 4, which is via a melt distributor 5 is connected to a spinning pump 6.
  • the spinning pump 6 is a Melt line 7 connected to a melt generator (not shown here).
  • the cooling device 2 below the spinning device 1 has a holding device 10 and a blow candle 9 connected to the holding device 10.
  • the blow candle 9 has a porous jacket, which can be made, for example, from a nonwoven, foam, sieve fabric or a sintered material.
  • the blow candle 9 is closed by a centering projection 11.
  • the connecting piece 12 and the blow candle 9 are connected to one another via a releasable conical seat 16.
  • the guide tube 13 is attached concentrically to the blow candle 9 on the holding device 10, the inner diameter of the guide tube 13 being larger than the outer diameter of the blow candle 9.
  • One end of the guide tube 13 protrudes from the holding device 10. This end of the guide tube 13 is referred to as the blowing end with the reference number 15.
  • the guide tube 13 projects into a pressure space 17 formed in the interior of the holding device 10.
  • the cylindrical connector 12 becomes sliding within the guide tube 13 touched.
  • a seal 22 is provided in the guide part of the connector 12 is opposite on the circumference the wall of the guide tube 13, a seal 22 is provided.
  • the Connector 12 is hollow cylindrical and over the open end of the guide tube 13 with the pressure chamber 17 within the holding device 10 connected.
  • the pressure chamber 17 within the holding device 10 is via a Inlet 21 connected to a pressure source.
  • the connector 12 is through the open end of the guide tube 13 with a Actuator 25 connected, which is preferably designed as a piston-cylinder unit and is held within the pressure chamber 17 on the holding device 10.
  • a Actuator 25 connected, which is preferably designed as a piston-cylinder unit and is held within the pressure chamber 17 on the holding device 10.
  • a preparation device 18 is provided on the circumference of the holding device 10, which has a preparation ring 19 introduced on the holding device 10.
  • the preparation ring 19 is from the inside with a preparation liquid supplied, which is fed via a line 20.
  • 1.1 shows the device in operation. This is the blow candle 9 held in an operating position by actuator 25. Here is the centering approach 11 of the blow candle 9 on a stop 8 of the spinning device 1.
  • the attack 8 is essentially centered on the underside of the spinning device 1 Spinneret 4 arranged.
  • a cooling medium preferably cooling air
  • the cooling medium is transferred via the pressure chamber 17 open end of the guide tube 13 and the hollow cylindrical connector 12 directed into the interior of the candle 9.
  • the cooling medium passes over evenly the jacket of the blow candle 9 to the outside and penetrates one through the spinneret 4 generated filament sheet 3 from the inside out.
  • a preparation takes place in the preparation device 18.
  • a preparation agent is fed via line 20 to the preparation ring 19 led.
  • the preparation ring 19 could for example consist of a porous Material be made so that the preparation is even in the preparation ring 19 distributed and on the surface for the preparation of the filaments exit.
  • the filament bundle is ready for further treatment.
  • the sheet of filaments could, for example, lead to threads and wound up or brought together into a bundle of threads and in a jug be filed.
  • the Blow candle 9 of the cooling device 2 is in a waiting position at a distance to the spinneret 4.
  • the blow candle 9 with the connector 12 within the guide tube 13 by the actuator 25 axially in the thread running direction moved so that the centering lug 11 of the candle 9 from the stop 8 of the spinning device 1 releases.
  • the blow candle 9 dips into the guide tube 13, so that at least a portion of the blow candle 9 is jacket-shaped from the guide tube 13 is enclosed.
  • the blow candle 9 can be easily removed from the cone seat 16 solve, for example, to be replaced by a new blow candle. This replacement can advantageously only be carried out by an operator, so that the production interruption due to the blow candle change is minimized.
  • the holding device 10 of the cooling device 2 can be held stationary during this procedure.
  • the holding device 10 is adjustable in height relative to the spinning device 1 and / or is designed to be pivotable. The height adjustment of the holding device 10 is particularly advantageous for setting the preparation position during the operation of the device.
  • the process can only be started if a possible process fault has been eliminated Continue piecing.
  • the blow candle 9 Around the blow candle 9 from the waiting position to the operating position reset, is above the pressure chamber 17 of the blow candle 9 Cooling air flow supplied.
  • the blow candle 9 becomes the air flow radially emerging from the jacket of the blow candle 9 received through the guide tube 13 and over the open blower end 15 of the guide tube 13 is blown out as an essentially axially directed air flow.
  • the air flow flowing parallel to the blow candle 9 is against the spinning device 1 directed so that filament strands enter the path of movement the blow candle 9 is avoided.
  • the acts outside the Guide tube 13 generated radial air flow of the blow candle 9 on the filament curtain so that there is contact between the blow candle 9 and the filament strands is excluded.
  • the jacket openings 14 are shown in dashed lines.
  • connection between the blowing end 15 and the pressure chamber 17 is only given the waiting candle 9. This is in this position Connector 12 with the seal 22 directly at the open end of the guide tube 13 below the jacket opening 14. Only after the blow candle 9 in the operating position is established, the connection between the pressure chamber 17 and the blowing end 15 by the provided on the circumference of the connector 12 Seal 22 separated pressure-tight.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a device according to the invention shown. 2 is essentially identical to the previous embodiment, so that only the following essential differences are listed. The components with the same functions have been given identical reference numerals.
  • the embodiment shown in Fig. 2 is shown out of operation, wherein the blow candle 9 is held in the waiting position on the holding device 10.
  • the Blow candle 9 is slidably guided over the connector 12 in the guide tube 13, wherein the movement of the blow candle 9 is controlled by the actuator 25.
  • the guide tube 13 is displaceable in the axial direction in the holding device 10 arranged.
  • the guide tube 13 has one or at the blower end 15 a plurality of radially projecting webs 24 on which one or more actuators 27 attack.
  • the actuator 27 is attached to the holding device 10. Between the The circumference of the guide tube 13 and the holding device 10 is a seal 28 provided by which the pressure chamber 17 is sealed from the outside.
  • the blow candle 9 held in the guide tube 13 has one at the free end Centering lug 11.
  • the centering lug 11 has a circumferential collar 26, whose outer diameter is larger than the outer diameter of the blow candle 9.
  • the blow candle 9 becomes cooling air via the pressure chamber 17 fed. Due to the areas covered by the guide tube 13 Blow candle 9 becomes the radially emerging air flow of the blow candle 9 through the guide tube 13 deflected and led to the blowing end 15. The end of the 15th escaping air flow flows essentially parallel to the blow candle 9 and is deflected in the radial direction by the collar 26 at the free end of the blow candle 9, so that the filament curtain widens.
  • the collar 26 of the centering projection 11 have several openings, so that part of the axially emerging from the blowing end 15 of the guide tube 13 air flow the spinning device flows.
  • the degree of coverage between the guide tube 13 and the blow candle 9 to change in the waiting position the guide tube 13 can adjust the actuator 27 towards the free end of the blow candle 9. In order to the degree of coverage is increased so that a stronger air flow at Blow end 15 can be generated.
  • the guide tube 13 is in a lower position by the actuator 27 set back so that no overlap between the guide tube 13 and the blow candle 1 is present.
  • the blow candle 9 is about Connector 12 and the actuator 25 moves axially within the guide tube 13.
  • FIG. 1 and 2 are in their structure and exemplary in their way.
  • the invention extends not only to Embodiments shown here but each include any expert common cooling device, in which a relative movement between the blow candle and the holding device is executable to the blow candle between a Operating position and a waiting position to adjust.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar (3). Hierzu besitzt die Vorrichtung eine Spinneinrichtung (1) mit einer ringförmigen Spinndüse (4) zum Extrudieren der Filamentschar (3) sowie eine unterhalb der Spinneinrichtung (1) angeordnete Kühleinrichtung (2). Die Kühleinrichtung (2) besteht aus einer Haltevorrichtung (10) und einer mit der Haltevorrichtung (10) verbundenen Blaskerze (9), wobei die Blaskerze (9) im wesentlichen zentrisch zu der Spinndüse (4) mit Kontakt zwischen der Spinneinrichtung (1) und der Haltevorrichtung (10) in einer Betriebsstellung gehalten ist und wobei die Blaskerze (9) mit Abstand zu der Spinndüse (4) in eine Wartestellung führbar ist. Erfindungsgemäß ist ein die Blaskerze (9) mit einem Abstand mantelförmig umschließendes Führungsrohr (13) vorgesehen, das an dem zur Spinneinrichtung (1) hin gewandten Ende offen ist. Das Führungsrohr (13) und die Blaskerze (9) sind in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar, um insbesondere beim Übergang von der Wartestellung in die Betriebstellung am Blasende (15) des Führungsrohres einen Luftstrom zu erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Schmelzspinnen von synthetischen Fäden wird aus einer Polymerschmelze mittels einer Spinndüse mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen eine Vielzahl von strangförmigen Filamenten extrudiert. Hierbei müssen die aus den Spinndüsen austretenden Filamentstränge gekühlt werden, um nach weiterer Behandlung als Fäden oder Fadenbündel aufgenommen zu werden. Dabei wird als Kühlmedium vorzugsweise Luft verwendet, die quer zur Fadenlaufrichtung strömt und auf die Filamente gerichtet ist. Die Kühlluft kann die Filamentschar von außen nach innen oder von innen nach außen durchdringen. Die Erfindung geht von den bekannten Vorrichtungen aus, bei welchen der Kühlluftstrom eine Filamentschar von innen nach außen durchdringt, wie beispielsweise aus der DE 36 29 731 A1 bekannt ist.
Bei der bekannten Vorrichtung wird die Filamentschar durch eine ringförmige Spinndüse einer Spinneinrichtung erzeugt. Unterhalb der Spinneinrichtung ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, die eine im wesentlichen zentrisch zur Spinndüse ausgerichtete Blaskerze aufweist. Die Blaskerze ist mit einer Haltevorrichtung verbunden, durch welche im Innern der Blaskerze ein Kühlmedium in die Blaskerze eingeleitet wird. Die Blaskerze besitzt einen porösen Mantel, der beispielsweise aus einem Sintermaterial besteht, so daß die im Innern der Blaskerze einströmende Kühlluft radial aus der Blaskerze heraustritt und die Filamentschar durchringt. Bei derartigen Vorrichtungen läßt sich die Blaskerze zwischen einer Betriebsstellung und einer Wartestellung verstellen, um ein Anspinnen der Filamentschar bei Prozeßbeginn zu ermöglichen. In der Wartestellung ist die Blaskerze im Abstand zu der Spinndüse vollständig aus dem Spinnbereich herausgeführt, so daß insbesondere längere Ausfallzeiten bei einer Prozeßunterbrechung unumgänglich sind. Um die Blaskerze nach dem Anspinnen in die Betriebsstellung führen zu können, wird am freien Ende der Blaskerze ein radialer scharfer Luftstrahl durch einen am Ende der Blaskerze zusätzlich ausgebildeten Ringspalt erzeugt. Hierbei tritt insbesondere beim Einschwenken der Blaskerze das Problem auf, daß die von der Blaskerze weggeblasen Filamentstränge miteinander verkleben. Desweiteren ist von Nachteil, daß durch zusätzliche Führungsmittel innerhalb der Blaskerze einen zusätzlichen Luftstrom zu dem Ringspalt geführt werden muß, der durch zusätzliche Mittel bei Erreichen der Betriebstellung wieder abzustellen ist.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einer flexiblen Kühleinrichtung auszustatten, die ohne zusätzliche Luftzufuhr nach dem Anspinnen eine schnelle Verstellung der Blaskerze in die Betriebsstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die Blaskerze mit einem Abstand mantelförmig umschließendes Führungsrohr vorgesehen ist, daß das Führungsrohr an dem zur Spinneinrichtung hingewandten Ende (Blasende) offen ist und daß das Führungsrohr und die Blaskerze in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar sind, um am Blasende des Führungsrohres einen Luftstrom zu erzeugen.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der durch die Blaskerze radial austretende Kühlluftstrom genutzt werden kann, um die Filamente während des Hochfahrens der Blaskerze in die Betriebsstellung von der Blaskerze fernzuhalten. Dabei läßt sich die Intensität des am Blasende des Führungsrohres auftretende Luftstrom durch den Grad der Überdeckung zwischen dem Führungsrohr und der Blaskerze einstellen. Für den Fall, daß das Führungsrohr sich über die gesamte Länge der Blaskerze erstreckt, wird ein im wesentlichen axial gerichteter Luftstrom am Ende der Blaskerze durch das Führungsrohr erzeugt. Der Luftstrom ist gegen die Spinneinrichtung gerichtet, so daß der Weg zur Verstellung der Blaskerze freigehalten ist. Da die Blaskerze und das Führungsrohr in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar sind, läßt sich die Überdeckung zwischen dem Führungsrohr und der Blaskerze in der Betriebsstellung aufheben, so daß der durch die Blaskerze erzeugte radiale Kühlluftstrom ungehindert zur Kühlung der Filamentstränge austreten kann.
Durch eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 läßt sich die Überdeckung zwischen dem Führungsrohr und der Blaskerze allein durch die Bewegung der Blaskerze einstellen. Hierzu ist das Führungsrohr an der Haltevorrichtung angebracht. Innerhalb des Führungsrohres läßt sich die Blaskerze relativ zu der Haltevorrichtung und relativ zu dem Führungsrohr zwischen der Betriebsstellung und der Wartestellung axial bewegen. Die zur Erzeugung des Luftstroms erforderliche Überdeckung ist somit in der Wartestellung der Blaskerze am größten und wird mit Verstellung der Blaskerze in Richtung der Betriebsstellung geringer. Diese Weiterbildung besitzt den besonderen Vorteil, daß mit Abnahme der Überdeckung zwischen der Blaskerze und dem Führungsrohr der aus dem Blasende des Führungsrohres austretende Luftstrom sich mit dem außerhalb des Führungsrohres radial austretenden Luftstrom der Blaskerze zu einem Gesamtluftstrom verbindet, so daß eine Aufweitung des Filamentvorhangs durch den Gesamtluftstrom erzeugt wird.
Die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 bietet eine besonders flexible Kühleinrichtung, bei welcher der Grad der Überdeckung an der Blaskerze unabhängig von der Stellung der Blaskerze veränderbar ist. Hierzu ist das Führungsrohr axial beweglich an der Haltevorrichtung ausgebildet.
Um nach dem Anspinnen eine mögliche Aufweitung des ringförmigen Filamentvorhangs zu erhalten, wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Blaskerze am freien Ende mit einem Zentrieransatz zu versehen, welcher einen die Blaskerze im Durchmesser überragenden umlaufenden Kragen aufweist. Damit wird der aus dem Blasende des Führungsrohres parallel zur Blaskerze strömende Luftstrom in radialer Richtung umgelenkt. Zudem besteht die Möglichkeit, den Kragen des Zentrieransatzes derart auszubilden, daß zwischen dem Blasende und dem Kragen ein ringförmiger Luftspalt hergestellt wird.
Um einen möglichst intensiven axial gerichteten Luftstrom am Blasende des Führungsrohres zu erhalten, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung die Blaskerze an dem zur Haltevorrichtung gewandten Ende mit einem Anschlußstück verbunden, das dichtend in dem Führungsrohr geführt ist.
Um den am Blasende des Führungsrohres austretenden Luftstrom zu verstärken, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft gemäß den Ansprüchen 6 und 7 ausgebildet. Dabei gelangt ein zusätzlicher Luftstrom aus dem Druckraum durch mehrere Mantelöffnungen des Führungsrohres in das Führungsrohr und wird zwischen der Blaskerze und dem Führungsrohr zum Blasende geführt.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung läßt sich die Blaskerze relativ zu der Haltevorrichtung zwischen der Betriebsstellung und der Wartestellung durch einen Aktor axial verstellen. In der Betriebsstellung wird die Blaskerze durch des Aktor an der Spinneinrichtung gehalten. Damit ist gewährleistet, daß die Blaskerze nach jedem Wechsel sicher in die Betriebsstellung geführt und gehalten wird.
Der Aktor könnte dabei durch elektrische, pneumatische oder hydraulische Mittel gebildet sein.
Um die Blaskerze unmittelbar aus der unterhalb der Spinneinrichtung positionierten Kühleinrichtung zu wechseln ist die Blaskerze gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung lösbar mit der Haltevorrichtung verbunden. Somit wird in der Wartestellung die Blaskerze von der Haltevorrichtung abgenommen und nach einer Reinigung oder nach einem Austausch wieder auf der Haltevorrichtung montiert. Die Haltevorrichtung mit den Zuführleitungen für das Kühlmedium kann vorteilhaft ortsfest gehalten werden.
Die Haltevorrichtung der Kühleinrichtung wird bevorzugt zur Aufnahme einer Präparationseinrichtung verwendet, die unterhalb der Blaskerze an der Haltevorrichtung angebracht ist. Die Präparationseinrichtung weist einen Präparationsring auf, der von der Filmentschar kontaktiert wird und ein Präparationsmittel auf die Filamente aufbringt.
Um einerseits eine gleichmäßige Benetzung und Verteilung des Präparationsmittels an der Oberfläche des Präparationsrings zu erhalten und andererseits eine verschleißarme sichere Fadenführung zu gewährleisten, ist der Präparationsring vorzugsweise aus mehreren Keramikscheiben gebildet.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 ist besonders vorteilhaft, um die Kühleinrichtung komplett aus der Spinnlinie zu führen.
Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar.
Fig. 1
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2
schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In Fig. 1 is schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Hierbei zeigt Fig. 1.1 die Vorrichtung im Betrieb und Fig. 1.2 die Vorrichtung außer Betrieb. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Die Vorrichtung besteht aus einer Spinneinrichtung 1 und einer unterhalb der Spinneinrichtung 1 angeordneten Kühleinrichtung 2. Die Spinneinrichtung 1 weist an einer Unterseite eine ringförmige Spinndüse 4 auf, die über einen Schmelzeverteiler 5 mit einer Spinnpumpe 6 verbunden ist. Die Spinnpumpe 6 ist über eine Schmelzeleitung 7 mit einem Schmelzeerzeuger (hier nicht dargestellt) verbunden.
Die Kühleinrichtung 2 unterhalb der Spinneinrichtung 1 weist eine Haltevorrichtung 10 und eine mit der Haltevorrichtung 10 verbundene Blaskerze 9 auf. Die Blaskerze 9 besitzt einen porösen Mantel, der beispielsweise aus einem Vlies, Schaumstoff, Siebgewebe oder einem Sintermaterial hergestellt sein kann. Am freien Ende ist die Blaskerze 9 durch einen Zentrieransatz 11 verschlossen. Mit dem gegenüberliegenden Ende ist die Blaskerze 9 in einem Führungsrohr 13 durch ein Anschlußstück 12 geführt. Das Anschlußstück 12 und die Blaskerze 9 sind über einen lösbaren Kegelsitz 16 miteinander verbunden.
Das Führungsrohr 13 ist konzentrisch zu der Blaskerze 9 an der Haltevorrichtung 10 angebracht, wobei der Innendurchmesser des Führungsrohres 13 größer ist als der Außendurchmesser der Blaskerze 9. Das Führungsrohr 13 ragt mit einem Ende aus der Haltevorrichtung 10 heraus. Dieses Ende des Führungsrohres 13 wird als Blasende mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet. Mit dem gegenüberliegenden Ende ragt das Führungsrohr 13 in einen im Innern der Haltevorrichtung 10 ausgebildeten Druckraum 17.
Das zylindrische Anschlußstück 12 wird innerhalb des Führungsrohres 13 gleitend gerührt. In dem Führungsteil des Anschlußstücks 12 ist am Umfang gegenüber der Wandung des Führungsrohres 13 eine Dichtung 22 vorgesehen. Das Anschlußstück 12 ist hohlzylindrisch ausgebildet und über das offene Ende des führungsrohres 13 mit der Druckkammer 17 innerhalb der Haltevorrichtung 10 verbunden. Die Druckkammer 17 innerhalb der Haltevorrichtung 10 ist über einen Zulauf 21 mit einer Druckquelle verbunden.
Das Anschlußstück 12 ist durch das offene Ende des Führungsrohres 13 mit einem Aktor 25 verbunden, der vorzugsweise als eine Kolben-Zylindereinheit ausgebildet ist und innerhalb des Druckraums 17 an der Haltevorrichtung 10 gehalten ist. Durch den Aktor 25 läßt sich die Blaskerze 9 zwischen einer Betriebsstellung und einer Wartestellung und umgekehrt bewegen.
Am Umfang der Haltevorrichtung 10 ist eine Präparationseinrichtung 18 vorgesehen, die einen an der Haltevorrichtung 10 eingebrachten Präparationsring 19 aufweist. Der Präparationsring 19 wird von innen mit einer Präparationsflüssigkeit versorgt, die über eine Leitung 20 zugeführt wird.
In Fig. 1.1 ist die Vorrichtung im Betrieb dargestellt. Hierzu ist die Blaskerze 9 durch Aktor 25 in einer Betriebsstellung gehalten. Dabei liegt der Zentrieransatz 11 der Blaskerze 9 an einem Anschlag 8 der Spinneinrichtung 1 an. Der Anschlag 8 ist an der Unterseite der Spinneinrichtung 1 im wesentlichen zentrisch zur Spinndüse 4 angeordnet.
In der Betriebsstellung wird ein Kühlmedium, vorzugsweise eine Kühlluft, über den Zulauf 21 und eine innerhalb der Haltevorrichtung 10 ausgebildete Druckkammer 17 zugeführt. Über die Druckkammer 17 wird das Kühlmedium über offene Ende des Führungsrohres 13 und das hohlzylindrische Anschlußstück 12 ins Innere der Blaskerze 9 geleitet. Nun tritt das Kühlmedium gleichmäßig über den Mantel der Blaskerze 9 nach außen und durchdringt eine durch die Spinndüse 4 erzeugte Filamentschar 3 von innen nach außen. Nachdem die Filamente der Filamentschar 3 gekühlt sind, erfolgt eine Präparierung in der Präparationseinrichtung 18. Hierzu wird ein Präparationsmittel über die Leitung 20 zu dem Präparationsring 19 geführt. Der Präparationsring 19 könnte beispielsweise aus einem porösen Material hergestellt sein, so daß sich das Präparationsmittel gleichmäßig in dem Präparationsring 19 verteilt und an der Oberfläche zur Präparierung der Filamente austritt. Nach der Präparierung ist das Filamentbündel bereit zur Weiterbehandlung. Die Filamentschar könnte so beispielsweise zu Fäden geführt und aufgewickelt oder zu einem Fadenbündel zusammengeführt und in einer Kanne abgelegt werden.
In Fig. 1.2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung außer Betrieb dargestellt. Die Blaskerze 9 der Kühleinrichtung 2 befindet sich in einer Wartestellung mit Abstand zu der Spinndüse 4. Hierbei wird die Blaskerze 9 mit dem Anschlußstück 12 innerhalb des Führungsrohres 13 durch den Aktor 25 axial in Fadenlaufrichtung verschoben, so daß sich der Zentrieransatz 11 der Blaskerze 9 von dem Anschlag 8 der Spinneinrichtung 1 löst. Die Blaskerze 9 taucht in das Führungsrohr 13 ein, so daß zumindest ein Teilbereich der Blaskerze 9 mantelförmig von dem Führungsrohr 13 umschlossen wird.
In der Wartestellung läßt sich die Blaskerze 9 in einfacher Weise von dem Kegelsitz 16 lösen, um beispielsweise durch eine neue Blaskerze ausgetauscht zu werden. Diese Auswechslung läßt sich vorteilhaft nur durch eine Bedienperson ausführen, so daß die Produktionsunterbrechung aufgrund des Blaskerzenwechsels minimiert ist. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, bei entfernter Blaskerze 9 die Unterseite der Spinndüse 4 zu reinigen. Die Haltevorrichtung 10 der Kühleinrichtung 2 kann während dieser Prozedur ortsfest gehalten werden. Es ist jedoch auch möglich, daß die Haltevorrichtung 10 relativ zur Spinneinrichtung 1 höhenverstellbar und/oder schwenkbar ausgebildet ist. Die Höhenverstellung der Haltevorrichtung 10 ist besonders vorteilhaft zur Einstellung der Präparationsposition während des Betriebes der Vorrichtung.
Erst wenn eine eventuelle Prozeßstörung beseitigt ist, läßt sich der Prozeß durch Anspinnen fortführen. Um die Blaskerze 9 aus der Wartestellung in die Betriebsstellung zurückzusetzen, wird über der Druckkammer 17 der Blaskerze 9 ein Kühlluftstrom zugeführt. In dem von dem Führungsrohr 13 überdeckten Bereich der Blaskerze 9 wird der radial aus dem Mantel der Blaskerze 9 austretende Luftstrom durch das Führungsrohr 13 aufgenommen und über das offene Blasende 15 des Führungsrohres 13 als ein im wesentlicher axial gerichteter Luftstrom ausgeblasen. Der parallel zu der Blaskerze 9 strömende Luftstrom ist gegen die Spinneinrichtung 1 gerichtet, so daß ein Eintreten von Filamentsträngen in die Bewegungsbahn der Blaskerze 9 vermieden wird. Zusätzlich wirkt der außerhalb des Führungsrohres 13 erzeugte radiale Luftstrom der Blaskerze 9 auf den Filamentvorhang ein, so daß ein Kontakt zwischen der Blaskerze 9 und den Filamentsträngen ausgeschlossen ist.
Um den am Blasende 15 austretenden Luftstrom zu erhöhen, kann das Führungsrohr 13 im Bereich der Druckkammer 17 am Umfang ein oder mehrere Mantelöffnungen 14 aufweisen, durch welche der Druckraum 17 mit dem Innern des Führungsrohres 13 unmittelbar verbunden ist und direkt zum Blasende 15 gelangt. In der Fig. 1.1 und 1.2 sind die Mantelöffnungen 14 gestrichelt dargestellt.
Die Verbindung zwischen dem Blasende 15 und dem Druckraum 17 ist dabei nur in der Wartestellung der Blaskerze 9 gegeben. In dieser Stellung befindet sich das Anschlußstück 12 mit der Dichtung 22 unmittelbar am offenen Ende des Führungsrohres 13 unterhalb der Mantelöffnung 14. Erst nachdem die Blaskerze 9 in die Betriebsstellung gebracht ist, wird die Verbindung zwischen dem Druckraum 17 und dem Blasende 15 durch die am Umfang des Anschlußstückes 12 vorgesehene Dichtung 22 druckdicht getrennt.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so daß nachfolgend nur die wesentlichen Unterschiede aufgeführt sind. Die Bauteile mit gleichen Funktionen haben identische Bezugszeichen erhalten.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist außer Betrieb dargestellt, wobei die Blaskerze 9 in der Wartestellung an der Haltevorrichtung 10 gehalten ist. Die Blaskerze 9 ist über das Anschlußstück 12 in dem Führungsrohr 13 gleitend geführt, wobei die Bewegung der Blaskerze 9 durch den Aktor 25 gesteuert wird. Das Führungsrohr 13 ist in axialer Richtung verschiebbar in der Haltevorrichtung 10 angeordnet. Hierzu besitzt das Führungsrohr 13 am Blasende 15 einen oder mehrere radial hervorstehende Stege 24, an denen ein oder mehrere Aktoren 27 angreifen. Der Aktor 27 ist an der Haltevorrichtung 10 angebracht. Zwischen dem Umfang des Führungsrohres 13 und der Haltevorrichtung 10 ist eine Dichtung 28 vorgesehen, durch welche der Druckraum 17 nach außen hin abgedichtet ist.
Die in dem Führungsrohr 13 gehaltene Blaskerze 9 besitzt am freien Ende einen Zentrieransatz 11. Der Zentrieransatz 11 weist einen umlaufenden Kragen 26 auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Blaskerze 9.
Nach dem Anspinnen wird der Blaskerze 9 über den Druckraum 17 eine Kühlluft zugeführt. Durch die in dem vom Führungsrohr 13 überdeckten Bereiche der Blaskerze 9 wird der radial austretende Luftstrom der Blaskerze 9 durch das Führungsrohr 13 umgelenkt und zum Blasende 15 geführt. Der aus dem Blasende 15 austretende Luftstrom strömt im wesentlichen parallel zur Blaskerze 9 und wird durch den Kragen 26 am freien Ende der Blaskerze 9 in radialer Richtung umgelenkt, so daß eine Aufweitung des Filamentvorhangs eintritt.
Um einen Teilluftstrom in axialer Richtung zu ermöglichen, könnte der Kragen 26 des Zentrieransatzes 11 mehrere Durchbrechungen aufweisen, so daß ein Teil des aus dem Blasende 15 des Führungsrohres 13 austretenden Luftstroms axial gegen die Spinneinrichtung strömt.
Um den Grad der Überdeckung zwischen dem Führungsrohr 13 und der Blaskerze 9 bereits in der Wartestellung zu verändern, läßt sich das Führungsrohr 13 durch den Aktor 27 in Richtung zum freien Ende der Blaskerze 9 hin verstellen. Damit wird der Grad der Überdeckung vergrößert, so daß ein stärkerer Luftstrom am Blasende 15 erzeugbar ist.
Darüber hinaus könnte zwischen dem Blasende 15 des Führungsrohres 13 und dem Kragen 26 ein umlaufender Spalt gebildet werden, durch welchen ein radial gerichteter Luftstrom erzeugbar ist.
Nachdem die Blaskerze 9 die Betriebsstellung unterhalb der Spinneinrichtung 1 erreicht hat, wird das Führungsrohr 13 durch den Aktor 27 in eine untere Stellung zurückversetzt, so daß keine Überdeckung zwischen dem Führungsrohr 13 und der Blaskerze 1 vorhanden ist. Die Blaskerze 9 wird dabei über das Anschlußstück 12 und den Aktor 25 innerhalb des Führungsrohres 13 axial bewegt.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele sind in ihrem Aufbau und in ihrer Art beispielhaft. Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele sondern umfaßt jede jedem Fachmann geläufige Kühleinrichtung, bei welcher eine Relativbewegung zwischen der Blaskerze und der Haltevorrichtung ausführbar ist, um die Blaskerze zwischen einer Betriebsstellung und einer Wartestellung zu verstellen.
Bezugszeichenliste
1
Spinneinrichtung
2
Kühleinrichtung
3
Filamentschar
4
Spinndüse
5
Schmelzeverteiler
6
Spinnpumpe
7
Schmelzeleitung
8
Anschlag
9
Blaskerze
10
Haltevorrichtung
11
Zentrieransatz
12
Anschlußstück
13
Führungsrohr
14
Mantelöffnung
15
Blasende
16
Kegelsitz
17
Druckraum
18
Präparationseinrichtung
19
Präparationsring
20
Leitung
21
Zulauf
22
Dichtung
24
Steg
25
Aktor
26
Kragen
27
Aktor
28
Dichtung

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar (3) mit einer Spinneinrichtung (1), welche eine ringförmige Spinndüse (4) zum Extrudieren der Filamentschar (3) aufweist, und mit einer unterhalb der Spinneinrichtung (1) angeordneten Kühleinrichtung (2), welche eine Haltevorrichtung (10) und eine mit der Haltevorrichtung (10) verbundene Blaskerze (9) aufweist, wobei die Blaskerze (9) im wesentlichen zentrisch zu der Spinndüse (4) mit Kontakt zu der Spinneinrichtung (1) in einer Betriebsstellung gehalten ist und wobei die Blaskerze (9) unterhalb der Spinndüse (4) in eine Wartestellung führbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein die Blaskerze (9) mit einem Abstand mantelförmig umschließendes Führungsrohr (13) vorgesehen ist, daß das Führungsrohr (13) an dem zur Spinneinrichtung (1) hin gewandten Ende (Blasende 15) offen ist und daß das Führungsrohr (13) und die Blaskerze (9) in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar sind, um am Blasende (15) des Führungsrohres einen Luftstrom zu erzeugen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Führungsrohr (13) an der Haltevorrichtung (10) angebracht ist und daß die Blaskerze (9) relativ zu der Haltevorrichtung (10) zwischen der Betriebsstellung und der Wartestellung axial bewegbar ist, wobei in der Betriebsstellung keine Überdeckung zwischen dem Führungsrohr (13) und der Blaskerze (9) stattfindet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Führungsrohr (13) axial beweglich an der Haltevorrichtung (10) ausgebildet ist, um den Grad der Überdeckung an der Blaskerze (9) zu verändern.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blaskerze (9) am freien Ende einen Zentrieransatz (11) mit einem die Blaskerze (9) überragenden umlaufenden Kragen (26) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blaskerze (9) an dem zur Haltevorrichtung (10) gewandten Ende ein Anschlußstück (12) aufweist und daß das Anschlußstück (12) dichtenden in dem Führungsrohr (13) geführt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das dem Blasende (15) gegenüberliegende Ende des Führungsrohres (13) mit einer Druckkammer (17) verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    am Umfang des Führungsrohres (13) mehrere Mantelöffnungen (14) vorgesehen sind, durch welche das Blasende (15) des Führungsrohresrohres (13) mit dem Druckraum (17) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verbindung zwischen den Mantelöffnungen (14) und dem Blasende (15) des Führungsrohres (13) in der Betriebsstellung der Blaskerze (9) durch das Anschlußstück (12) getrennt ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Halteeinrichtung (10) einen steuerbaren Aktor (25) aufweist, durch welchen die Blaskerze (9) relativ zu der Haltevorrichtung (10) zwischen der Betriebsstellung und der Wartestellung axial verstellbar ist und in der Betriebstellung zwischen der Haltevorrichtung (10) und der Spinneinrichtung (1) eingespannt gehalten ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blaskerze (9) und die Haltevorrichtung (10) lösbar miteinander verbunden sind, so daß die Blaskerze (9) in der Wartestellung auswechselbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haltevorrichtung (10) unterhalb der Blaskerze (9) eine Präparationseinrichtung (18) trägt, welche einen von der Filamentschar (3) kontaktierten Präparationsring (19) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Präparationsring (19) aus mehreren Keramikscheiben (23) gebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haltevorrichtung (10) relativ zur Spinneinrichtung (1) verschwenkbar ausgebildet ist.
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