EP1288349B1 - Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar - Google Patents

Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Kühlen einer Filamentschar Download PDF

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EP1288349B1
EP1288349B1 EP02016334A EP02016334A EP1288349B1 EP 1288349 B1 EP1288349 B1 EP 1288349B1 EP 02016334 A EP02016334 A EP 02016334A EP 02016334 A EP02016334 A EP 02016334A EP 1288349 B1 EP1288349 B1 EP 1288349B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide tube
dispersing means
holding device
coolant dispersing
spinning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02016334A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1288349A1 (de
Inventor
Horst Kropat
Andreas Cohrt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Textile GmbH and Co KG filed Critical Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Publication of EP1288349A1 publication Critical patent/EP1288349A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1288349B1 publication Critical patent/EP1288349B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 a filament bundle according to the preamble of claim 1.
  • a plurality of stranded filaments is extruded from a polymer melt by means of a spinneret having a plurality of nozzle bores.
  • the filament strands emerging from the spinnerets must be cooled in order to be taken up as threads or filament bundles after further treatment.
  • air is preferably used as the cooling medium, which flows transversely to the thread running direction and is directed to the filaments.
  • the cooling air can penetrate the filament bundle from outside to inside or from inside to outside.
  • the invention is based on the known devices, in which the cooling air flow penetrates a filament bundle from the inside to the outside, such as from DE 36 29 731 A1 is known.
  • the filament bundle is produced by an annular spinneret of a spinning device.
  • a cooling device is provided below the spinning device, which has a substantially centrally aligned to the spinneret blow candle.
  • the blow candle is connected to a holding device, through which a cooling medium is introduced into the blow candle in the interior of the blow candle.
  • the blow candle has a porous shell, which consists for example of a sintered material, so that the cooling air flowing in the interior of the blow candle radially emerges from the blow candle and penetrates the filament bundle.
  • the blow candle can be adjusted between an operating position and a waiting position to allow piecing of the filament bundle at the beginning of the process.
  • the blow candle In the waiting position, the blow candle is at the distance to the spinneret completely led out of the spinning area, so that in particular longer downtime during a process interruption are inevitable.
  • To bring the blow candle after piecing in the operating position To be able to produce at the free end of the blow candle a radial sharp air jet through an additionally formed at the end of the blow candle annular gap. In this case occurs in particular when swiveling the blow candle, the problem that the blown away from the blow candle filament strands stick together.
  • an additional air flow must be performed to the annular gap by additional guide means within the blow candle, which is turned off by additional means upon reaching the operating position again.
  • the invention is characterized in that the radially outgoing through the blow candle cooling air flow can be used to keep the filaments during startup of the blow candle in the operating position of the blow candle.
  • the intensity of the air flow occurring at the blowing end of the guide tube can be adjusted by the degree of overlap between the guide tube and the blow candle.
  • a substantially axially directed air flow is generated at the end of the blow candle by the guide tube. The air flow is directed against the spinning device, so that the path for adjusting the blow candle is kept free.
  • the blow candle and the guide tube in the axial direction can be displaced relative to each other, the overlap between the guide tube and the blow candle can be canceled in the operating position, so that the radial flow of cooling air generated by the blow candle can unhindered emerge for cooling the filament strands.
  • the overlap between the guide tube and the blow candle can be adjusted solely by the movement of the blow candle.
  • the guide tube is attached to the holding device.
  • the blow candle can be moved axially relative to the holding device and relative to the guide tube between the operating position and the waiting position. The coverage required to generate the air flow is thus greatest in the waiting position of the blow candle and is reduced with adjustment of the blow candle in the direction of the operating position.
  • This development has the particular advantage that with decrease of the overlap between the blow candle and the guide tube emerging from the blowing end of the guide tube air flow connects to the outside of the guide tube radially emerging air flow of the blow candle to a total air flow, so that a widening of the filament curtain by the Total air flow is generated.
  • the advantageous development of the invention according to claim 3 provides a particularly flexible cooling device, in which the degree of overlap on the blow candle is independent of the position of the blow candle changeable.
  • the guide tube is formed axially movable on the holding device.
  • the blow candle is connected at the end facing the holding device with a connecting piece, which is sealingly guided in the guide tube according to an advantageous development.
  • the device according to the invention is advantageously designed according to claims 6 and 7.
  • an additional air flow from the pressure chamber passes through a plurality of shell openings of the guide tube in the guide tube and is guided between the blow candle and the guide tube to the bubble end.
  • the blow candle can be adjusted relative to the holding device between the operating position and the waiting position by an actuator axially. In the operating position, the blow candle is held by the actuator on the spinning device. This ensures that the blow candle is safely guided and held after each change in the operating position.
  • the actuator could be formed by electrical, pneumatic or hydraulic means.
  • the blow candle according to an advantageous embodiment of the invention is releasably connected to the holding device.
  • the blow candle is removed from the holding device and after cleaning or after replacement again on the holding device assembled.
  • the holding device with the supply lines for the cooling medium can be advantageously held stationary.
  • the holding device of the cooling device is preferably used for receiving a preparation device, which is mounted below the blow candle on the holding device.
  • the preparation device has a preparation ring, which is contacted by the film set and applies a spin finish to the filaments.
  • the preparation ring is preferably formed from a plurality of ceramic discs.
  • FIG. 1 is schematically illustrated a first embodiment of the device according to the invention. This shows Fig. 1.1 the device in operation and Fig. 1.2 the device out of service. Unless an explicit reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.
  • the device consists of a spinning device 1 and a cooling device 2 arranged below the spinning device 1.
  • the spinning device 1 has on an underside an annular spinneret 4, which is connected via a melt distributor 5 with a spinning pump 6.
  • the spinning pump 6 is connected via a melt line 7 with 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 shell, which may be made for example of a nonwoven, foam, mesh or a sintered material.
  • At the free end of the blow candle 9 is closed by a spigot 11.
  • the connecting piece 12 and the blow candle 9 are connected to each other via a detachable conical seat 16.
  • the guide tube 13 is mounted concentrically to the blow candle 9 on the holding device 10, wherein the inner diameter of the guide tube 13 is greater than the outer diameter of the blow candle 9.
  • the guide tube 13 protrudes with one end out of the holding device 10. This end of the guide tube 13 is referred to as bubble end by the reference numeral 15. With the opposite end of the guide tube 13 projects into a formed in the interior of the holding device 10 pressure chamber 17th
  • the cylindrical fitting 12 is slidably stirred within the guide tube 13.
  • a seal 22 is provided on the circumference with respect to the wall of the guide tube 13.
  • the connecting piece 12 is formed as a hollow cylinder and the open end of the guide tube 13 with the pressure chamber 17 within the holding device 10th connected.
  • the pressure chamber 17 within the holding device 10 is connected via an inlet 21 to a pressure source.
  • the connecting piece 12 is connected through the open end of the guide tube 13 with an actuator 25, which is preferably designed as a piston-cylinder unit and is held within the pressure chamber 17 on the holding device 10.
  • an actuator 25 which is preferably designed as a piston-cylinder unit and is held within the pressure chamber 17 on the holding device 10.
  • the Blaskerze 9 can move between an operating position and a waiting position and vice versa.
  • a preparation device 18 which has a preparation ring 19 introduced on the holding device 10.
  • the preparation ring 19 is supplied from the inside with a preparation liquid, which is supplied via a line 20.
  • Fig. 1.1 the device is shown in operation.
  • the blow candle 9 is held by actuator 25 in an operating position.
  • the spigot 11 of the Blaskerze 9 abuts against a stop 8 of the spinning device 1.
  • the stop 8 is arranged on the underside of the spinning device 1 substantially centrally to the spinneret 4.
  • a cooling medium preferably a cooling air
  • a pressure chamber 17 formed inside the holding device 10.
  • the cooling medium is passed through open end of the guide tube 13 and the hollow cylindrical fitting 12 into the interior of the blow candle 9.
  • the cooling medium occurs uniformly over the jacket of the blow candle 9 to the outside and penetrates a filament 3 produced by the spinneret 4 from the inside to the outside.
  • a preparation takes place in the preparation device 18.
  • a preparation medium is conducted via the line 20 to the preparation ring 19.
  • the preparation ring 19 could for example be made of a porous material, so that the spin finish evenly in the preparation ring 19 distributed and emerges on the surface for the preparation of the filaments.
  • the filament bundle is ready for further treatment.
  • the filament bundle could be made into threads and wound up or brought together in a bundle of filaments and placed in a jug.
  • Fig. 1.2 the device according to the invention is shown out of service.
  • the Blaskerze 9 of the cooling device 2 is in a waiting position with distance to the spinneret 4.
  • the Blaskerze 9 is moved with the connector 12 within the guide tube 13 by the actuator 25 axially in the thread running direction, so that the centering lug 11 of the Blaskerze 9 of the stop 8 of the spinning device 1 triggers.
  • the blow candle 9 dips into the guide tube 13, so that at least a portion of the blow candle 9 is surrounded by the guide tube 13 shell-shaped.
  • the blow candle 9 can be solved in a simple manner from the conical seat 16, for example, to be replaced by a new blow candle.
  • This replacement can be advantageously carried out only by an operator, so that the production interruption is minimized due to the Blaskerzen Touchs.
  • the holding device 10 of the cooling device 2 can be held stationary during this procedure.
  • the holding device 10 is formed relative to the spinning device 1 height adjustable and / or pivotable. The height adjustment of the holding device 10 is particularly advantageous for adjusting the preparation position during operation of the device.
  • a cooling air flow is supplied to the blow candle 9 via the pressure chamber 17.
  • the Blaskerze 9 of the radially emerging from the jacket of the Blaskerze 9 air flow is received by the guide tube 13 and blown through the open end of the bladder 15 of the guide tube 13 as a substantially axially directed air flow.
  • the air stream flowing parallel to the blow candle 9 is directed against the spinning device 1, so that an entry of filament strands into the movement path of the blow candle 9 is avoided.
  • the radial air flow of the blow candle 9 generated outside the guide tube 13 acts on the filament curtain, so that contact between the blow candle 9 and the filament strands is excluded.
  • the guide tube 13 in the region of the pressure chamber 17 at the periphery one or more shell openings 14 through which the pressure chamber 17 is directly connected to the interior of the guide tube 13 and passes directly to the blast end 15.
  • the shell openings 14 are shown in dashed lines.
  • connection between the blowing end 15 and the pressure chamber 17 is given only in the waiting position of the blow candle 9.
  • the fitting 12 is located with the seal 22 directly at the open end of the guide tube 13 below the shell opening 14. Only after the blow candle 9 is brought into the operating position, the connection between the pressure chamber 17 and the blowing end 15 by the at the periphery the connector 12 provided seal 22 pressure-tight manner.
  • Fig. 2 is shown a further embodiment of a device according to the invention.
  • the embodiment according to Fig. 2 is substantially identical to the previous embodiment, so that only the essential differences are listed below.
  • the components with the same functions have been given identical reference numerals.
  • FIG. 2 illustrated embodiment is shown out of service, wherein the Blaskerze 9 is held in the holding position on the holding device 10.
  • the blow candle 9 is slidably guided via the connecting piece 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 arranged displaceably in the axial direction in the holding device 10.
  • the guide tube 13 has at the blowing end 15 one or more radially projecting webs 24, to which one or more actuators 27 attack.
  • the actuator 27 is attached to the holding device 10.
  • a seal 28 is provided, through which the pressure chamber 17 is sealed to the outside.
  • the blow candle 9 held in the guide tube 13 has a centering lug 11 at the free end.
  • the centering lug 11 has a circumferential collar 26 whose outer diameter is greater than the outer diameter of the blow candle 9.
  • the collar 26 of the spigot 11 may have a plurality of openings, so that a part of the air flow emerging from the blowing end 15 of the guide tube 13 flows axially against the spinning device.
  • the guide tube 13 In order to change the degree of overlap between the guide tube 13 and the blow candle 9 already in the waiting position, the guide tube 13 can be adjusted by the actuator 27 toward the free end of the blow candle 9 out. In order to the degree of overlap is increased, so that a stronger air flow at the blast end 15 can be generated.
  • a circumferential gap may be formed, through which a radially directed air flow can be generated.
  • the guide tube 13 is set back by the actuator 27 in a lower position, so that no overlap between the guide tube 13 and the blow candle 1 is present.
  • the blow candle 9 is thereby moved axially via the connecting piece 12 and the actuator 25 within the guide tube 13.
  • FIGS. 1 and 2 illustrated embodiments are exemplary in structure and in nature.
  • the invention extends not only to the embodiments shown here but includes any known to those skilled cooling device in which a relative movement between the blow candle and the holding device is executable to adjust the blow candle between an operating position and a waiting position.

Landscapes

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

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 durch die in Anspruch 1 definierte Vorrichtung gelöst.
  • 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) zur Erzeugung eines radialen Kühlluftstromes 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 gegen die Spinneinrichtung (1) gerichteten axialen Luftstrom zu erzeugen, dessen Intensität durch den Grad der Überdeckung zwischen dem Führungsrohr (13) und der Blaskerze (9) einstellbar ist.
  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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