EP1472400A2 - Verfahren und vorrichtung zum benetzen eines laufenden filamentbündels - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum benetzen eines laufenden filamentbündels

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EP1472400A2
EP1472400A2 EP03737295A EP03737295A EP1472400A2 EP 1472400 A2 EP1472400 A2 EP 1472400A2 EP 03737295 A EP03737295 A EP 03737295A EP 03737295 A EP03737295 A EP 03737295A EP 1472400 A2 EP1472400 A2 EP 1472400A2
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EP
European Patent Office
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liquid
nozzle
filament bundle
spray
shielding
Prior art date
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EP03737295A
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Matthias Strebe
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer GmbH and Co KG
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Publication date
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    • D06B1/00—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
    • D06B1/02—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating by spraying or projecting
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D02G1/164—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam in the presence of a liquid, e.g. a crimp finish
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    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/652—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented

Definitions

  • the invention relates to a method for wetting a running filament bundle according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 8.
  • the filament bundle forming the thread or the tow is given a liquid application to form a suture or to permit further processing or to effect cooling
  • liquid can be passed through a nozzle which produces a spray jet directed onto the filament bundle, as known, for example, from EP 0 344 649.
  • Such processes and devices have proved particularly suitable for continuous wetting of a filament bundle
  • such nozzles are only suitable to a limited extent because a reduction in the amount of liquid sprayed through the nozzle directly leads to a change in the spray pattern or the spray angle Solution of the liquid application to the Filamentbundel by controlling the nozzle is thus only partially possible.
  • a fine adjustment of the liquid jobs on the filament bundle can not be performed when changing a process parameter with the known method and the known device.
  • the invention has the advantage that, regardless of the respective desired liquid application to "the filament bundle, the nozzle always in an optimal
  • Filamentbundels acts.
  • the liquid application of the filament bundle is thus determined by the degree of shielding of the spray jet. A high degree of
  • Shielding of the spray jet causes a relatively small amount of fluid to be applied to the fluid and a low degree of shielding to apply a large amount of fluid to the filament bundle.
  • the degree of shielding of the spray jet can be changed according to an advantageous development of the invention.
  • the liquid application can always be adapted to the process or process changes.
  • Particularly advantageous is the constant adaptation of the liquid application to the guide speed of the filament bundle.
  • the degree of shielding is reduced so that the portion of the spray jet impinging on the filament bundle is increased and thus the liquid application remains constant even at a higher guide speed.
  • the shielding means arranged between the nozzle and the filament bundle movable or to guide the nozzle so that a more or less defined portion of the spray jet is detected by the shielding means.
  • the development of the invention in which the liquid of the shielded portion of the spray collected, derived and 2 ⁇ before a tank is preferably applicable.
  • the shielding is advantageously designed as a catch plate, wherein the collected liquid is discharged via a drain in the spray box.
  • the device according to the invention has for this purpose a measuring device, by means of which, on the one hand, the amount of liquid recirculated to a tank via a return line and, on the other hand, the amount of liquid discharged from the liquid source to the nozzle are detected.
  • the measuring device is connected to a control device in which the real liquid application can be calculated by subtraction.
  • the degree of shielding can be regulated as a function of an actual / nominal comparison of the liquid application, in accordance with a particularly preferred development of the invention.
  • a signal which is determined as a function of the actual setpoint quantity comparison is generated within the control device, by means of which the actuator which executes the movement of the removal means or the movement of the nozzle is controlled.
  • the device according to the invention is advantageously operated with two nozzles within the spray box, wherein the oppositely disposed nozzles are each assigned a AbscWrmstoff.
  • the filament bundle is wetted by a top and a bottom simultaneously.
  • Fig. 1 shows schematically a first exemplary embodiment of the device according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically a further embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 1 a first exemplary embodiment of the apparatus "according to the invention is shown schematically, by which the inventive method for
  • the device has a
  • the spray box 1 has on one side an inlet 2 and on the opposite side to an outlet 3, through which a filament bundle 5 is guided.
  • the filament bundle 5 passes through the spray box 1 in a guideway defined by the inlet 2 and the outlet 3.
  • a nozzle 6 is arranged at a distance from the guide belt defined by the filament bundle 5.
  • the nozzle 6 is held on a support 7 within the spray box 1 such that a producible by the nozzle 6 spray jet 11 in the direction of the filament bundle 5 can be generated.
  • the nozzle 6 is formed pivotably on the carrier 7.
  • the pivoting movement of the nozzle 6 is carried out by a trained as a rotary actuator 12 actuator.
  • the Schwenkaritieb 12 is coupled to a control device 20.
  • the nozzle 6 Via a feed line 13, the nozzle 6 is connected to a liquid source 14.
  • the liquid source 14 is formed by a pump 15 and a pump 15 driving motor.
  • the pump 15 is connected by a suction line 29 to a tank 17. Within the tank 17, a liquid 21 is contained.
  • a shielding means 8 is arranged between the filament bundle 5 and the nozzle 6.
  • the shielding means 8 is designed as a catch plate 9, which is firmly connected to the spray box 1.
  • the catch plate 9 completely covers the filament bundle 5 in the region of the spray jet 11. In this case, depending on the position of the nozzle 6, only a part of the spray jet 11 is received by the catch plate 9.
  • the catch plate 9 has a drain 10 through which the collected liquid is passed within the spray box 1 to a return opening 4. At the return opening 4 in the bottom region of the spray box 1, a return line 18 is connected, which connects the spray box 1 with the tank 17.
  • the control device 20 is coupled to a sensor 22, which signals the instantaneous guide speed of the filament bundle 5 of the control device 20.
  • the filament bundle 5 is guided at a guide speed F through the inlet 2 and the outlet 3 through the spray box 1.
  • a spray jet 11 is produced within the spray box " 1" through the nozzle 6.
  • a liquid 21 is sucked out of the tank 17 by the pump 15 and supplied under pressure to the nozzle 6 via the feed line 13.
  • a part of the spray jet 11 is shielded and picked up by the catch plate 9 before the meeting on the filament bundle 5.
  • the part of the spray jet 11 which is not shielded by the catch plate 9 passes unimpeded onto the filament bundle 5 and causes the filament bundle 5 to wetting
  • the liquid shielded and collected by the catch plate 9 is led via the outlet 10 to the return opening 4 formed in the bottom area of the spray box 1.
  • the liquid application to the filament bundle 5 determining amount of liquid is marked with Q N in FIG. Q N thus represents the usable amount of liquid that forms the liquid application to the filament bundle 5.
  • the usable amount of liquid Q N results from the difference between the total amount of liquid Q G , which is supplied by the pump 15 of the nozzle 6 and the discharged liquid Q R , which is returned via the return line 18 to the tank 17.
  • the embodiment according to Fig. 2 also has a spray box 1, which is identical to the " previous Ausfjhrungsbeispiel
  • Spray box 1 is a first nozzle 6 above the defined by the filament bundle 5 guide rail and a second nozzle 23 disposed below the guide track.
  • the nozzles 6 and 23 are above the supply line 15 with the
  • Liquid source 14 connected.
  • the liquid source 14 is also constructed identical to the previous embodiment.
  • the nozzles 6 and 23 are held in each case via a carrier 7 and 24 within the spray box 1.
  • the first nozzle 6 is associated with an upper catch plate 25 and the second nozzle 23 with a lower catch plate 26.
  • the catch plates 25 and 26 thereby cover the guided between the two catch plates 25 and 26 filament bundle 5.
  • the catch plates 25 and 26 are attached to a holder 27.
  • the holder 27 is in the running direction of the
  • Filamentbundels 5 back and forth adjustable.
  • the holder 27 is coupled to an actuator 28 designed as an actuator.
  • the actuator 28 is coupled via a control line to the control device 20.
  • the shielded and derived from the catch plates 25 and 26 liquid is passed through the respective discharge 10 to the return opening 4 of the spray box 1.
  • the return opening 4 is coupled via the return line 18 to the tank 17.
  • a measuring device 19 is provided, on the one hand with the supply line 13 at the output of the pump 15 and the other with the return line 18 is connected. Through flow sensors through the measuring device 19, the liquid quantities in the supply line 13 and the return line 18 are detected. The measuring device 19 is connected to the control device 20.
  • the filament bundle 5 is wetted from two sides by the nozzles 6 and 23 at the same time.
  • the spray jet 11 generated by the nozzle 6 is partially shielded by the upper catch plate 25 '.
  • the lower catch plate 26 results in a corresponding shield at the second nozzle 23.
  • the degree of shielding is the same in this embodiment for each of the nozzles 6 and 23, so that the liquid application is evenly distributed on both sides of the filament bundle.
  • a control signal is generated by the control device 20 and fed to the actuator 28 in the control device 20 is an actual-target comparison of the calculated usable amount of liquid Q.
  • the actuator 28 leads to a corresponding Ste ⁇ lungs selectedung of the holder 27 and thus to a changed position of the upper catch plate 25 and the lower catch plate 26.
  • the degree of overlap of the spray 11 increases.
  • less liquid would reach the filament bundle 5.
  • the degree of overlap of the spray jet 11 is reduced, so that the holder 27 is moved by the actuator 28 in the direction of the inlet 2.
  • the nozzles 6 and 23 are operated with the same condition.
  • the spray pattern of the spray jet 11 produced by the nozzles 6 and 23 is preferably rectangular.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are suitable, for example, for applying a preparation agent, which may be formed, for example, from an oil-and-water emulsion for preparation on the filament bundle.
  • a preparation agent which may be formed, for example, from an oil-and-water emulsion for preparation on the filament bundle.
  • any liquids, such as pure water for cooling or conditioning can be applied to the filament bundle.
  • the method according to the invention and the device according to the invention can be used regardless of whether the filament bundle forms a single synthetic thread or a tow constructed as a bundle of filaments.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Benetzen eines laufenden Filamentbündels. Dabei wird eine Flüssigkeit mittels einer Düse als Sprühstrahl auf das mit Abstand zu der Düse geführte Filamentbündel aufgetragen. Erfindungsgemäss wird ein Teil des Sprühstrahls vor dem Auftreffen auf das Filamentbündel abgeschirmt, so dass der Flüssigkeitsauftrag des Filamentbündels durch den Gad der Abschirmung des Sprühstrahls bestimmt ist. Damit ist die Möglichkeit einer feinen Einstellung des Flüssigkeitsauftrages auf das Filamentbündel gegeben.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Benetzen eines laufenden Filamentbundels
Die Erfindung betriff ein Verfahren zum Benetzen eines laufenden Filamentbundels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Bei der Herstellung von synthetischen multifilen Fäden oder synthetischen multifilen Spinnkabeln ist "es bekannt, daß das den Faden oder das Spinnkabel bildende Filamentbundel einen Flüssigkeitsauftrag erhält, um einen Fadenschluß zu bilden oder um eine Weiterverarbeitung zu ermöglichen oder um eine Kühlung zu bewirken. Das Auftragen der Flüssigkeit kann dabei durch eine Düse erfolgen, die einen auf das Filamentbundel gerichteten Sprühstrahl erzeugt, wie beispielsweise aus der EP 0 344 649 bekannt ist. Derartige Verfahren und Vorrichtungen haben sich insbesondere zur kontinuierlichen Benetzung eines Filamentbundels bewährt. Um ein Filamentbundel beispielsweise bei veränderter Führungsgeschwindigkeit mit unterschiedlichen Flüssigkeitsaufträgen zu benetzen sind derartige Düsen jedoch nur bedingt geeignet. So führt eine Verringerung der durch die Düse aufgesprühte Flüssigkeitsmenge unmittelbar zu einer Veränderung des Sprühbildes bzw. des Sprühwinkels. Die Beeinflussung des Flüssigkeitsauftrages auf das Filamentbundel durch Steuerung der Düse ist somit nur bedingt möglich. Eine Feineinstellung der Flüssigkeitsaufträge auf das Filamentbundel läßt sich bei Veränderung eines Prozeßparameters mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung nicht ausführen.
Dem gemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Benetzen eines laufenden Filamentbundels sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß das Filamentbundel bei einer Führungsgeschwindigkeit einen einstellbaren und im wesentlichen konstanten Flüssigkeitsauftrag erhalten kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Ansprüchen 2 bis 7 und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Ansprüchen 9 bis 16 definiert.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, daß unabhängig von dem jeweils gewünschten Flüssigkeitsauftrag auf "das Filamentbundel die Düse stets in einem optimalen
Arbeitsbereich mit konstant abgegebener Flüssigkeitsmenge betrieben werden kann. Der durch die Düse erzeugte Sprühstrahl ist in seinen Dimensionen konstant. Zur Einstellung des Flüssigkeitsauftrages wird erfindungsgemäß nun ein
Teil des Sprühstrahls vor dem Auftreffen auf das Filamentbundel abgeschirmt, so daß nur der nicht abgeschirmte Teil des Sprühstrahls zum Benetzen des
Filamentbundels wirkt. Der Flüssigkeitsauftrag des Filamentbundels ist somit durch den Grad der Abschirmung des Sprühstrahls bestimmt. Ein hoher Grad der
Abschirmung des Sprühstrahls bewirkt relativ einen kleinen Flüssigkeitsauftrag und ein geringer Grad der Abschirmung einen großen Flüssigkeitsauftrag auf das Filamentbundel.
Um das Filamentbundel selbst bei veränderter Fü rungsgeschwindigkeit mit einem gleichmäßigen und konstanten Flüssigkeitsauftrag zu benetzen, läßt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Grad der Abschirmung des Sprühstrahls verändern. Somit kann der Flüssigkeitsauftrag stets an den Prozeß oder Prozeßänderungen angepaßt werden.
Besonders vorteilhaft ist dabei die ständige Anpassung des Flüssigkeitsauftrages an die Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels. Um einen konstanten Flüssigkeitsauftrag auf das Filamentbundel zu erzeugen, wird bei Erhöhung der Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels der Grad der Abschirmung derart verkleinert, daß der auf das Filamentbundel treffende Teil des Sprühstrahls vergrößert wird und somit selbst bei größerer Führungsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsauftrag konstant bleibt.
Um den Grad der Abschirmung des Sprühstrahls zu verändern besteht die Möglichkeit, entweder das zwischen der Düse und dem Filamentbundel angeordnete Abschirmmittel beweglich auszubilden oder die Düse beweglich zu führen, so daß ein mehr oder weniger definierter Anteil des Sprühstrahls vom Abschirmmittel erfaßt wird.
Da bei relativ kleinen Tlüssigkeitsaufträgen auf das Filamentbundel ein beachtlicher Anteil des Sprühstrahls zur Benetzung des Filamentbundels nicht genutzt wird, ist die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Flüssigkeit des abgeschirmten Teils des Sprühstrahls aufgefangen, abgeleitet und einem Tank 2πιgeführt wird bevorzugt anwendbar. Hierzu ist das Abschirmmittel vorteilhaft als ein Fangblech ausgebildet, wobei die aufgefangene Flüssigkeit über einen Ablaß in den Sprühkasten abgeleitet wird.
Durch das Sammeln und Abführen der nicht genutzten Flüssigkeit ist eine weitere besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung möglich, bei welcher die abgeleitete Flüssigkeit gemessen wird, um eine Ist-Menge des Flüssigkeitsauftrages unmittelbar aus der Differenz zwischen der durch die Düse abgegebene Flüssigkeitsmenge und der abgeleiteten Flüssigkeitsmenge zu bestimmen. Damit läßt sich der reale Flüssigkeitsauftrag des Filamentbundels ermitteln.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu eine Meßeinrichtung auf, durch die einerseits die über eine Rücklaufleitung an einen Tank zurückgeführte Flüssigkeitsmenge und andererseits die von der Flüssigkeitsquelle an die Düse abgegebene Flüssigkeitsmenge erfaßt wird. Die Meßeinrichtung ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, in welcher der reale Flüssigkeitsauftrag durch Differenzbildung errechnet werden kann. Um unabhängig von der Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels zu jeder Zeit einen konstanten Flüssigkeitsauftrag zu erhalten, läßt sich gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung der Grad der Abschirmung in Abhängigkeit von einem Ist-Soll-Vergleich des Flüssigkeitsauftrages regeln. Hierzu wird innerhalb der Steuereinrichtung ein in Abhängigkeit vom Ist-Soll- Mengenvergleich bestimmtes Signal erzeugt, durch welches der die Bewegung des Absc rmmittels oder die Bewegung der Düse ausführenden Aktors gesteuert wird.
Um selbst sehr dicke Filamentbundel, die beispielsweise bei der Herstellung von Spinnkabeln erzeugt werden, eine gleichmäßige Benetzung zu erhalten wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft mit zwei Düsen innerhalb des Sprühkastens betrieben, wobei den gegenüberliegend angeordneten Düsen jeweils ein AbscWrmmittel zugeordnet ist. Somit wird das Filamentbundel von einer Ober- und einer Unterseite gleichzeitig benetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachfolgend anhand beiliegender Figuren näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung " dargestellt, durch welches das erfindungsgemäße Verfahren zum
Benetzen eines Filamentbundels ausführbar ist. Die Vorrichtung besitzt einen
Sprühkasten 1. Der Sprühkasten 1 weist an einer Seite einen Einlaß 2 und auf der gegenüberliegenden Seite einen Auslaß 3 auf, durch welches ein Filamentbundel 5 geführt ist. Dabei durchläuft das Filamentbundel 5 den Sprühkasten 1 in einer durch den Einlaß 2 und den Auslaß 3 bestimmten Führungsbahn. Innerhalb des Sprühkastens 1 ist mit Abstand zu der durch das Filamentbundel 5 definierten Führungsbahn eine Düse 6 angeordnet. Hierzu ist die Düse 6 an einem Träger 7 innerhalb des Sprühkastens 1 derart gehalten, daß ein durch die Düse 6 erzeugbarer Sprühstrahl 11 in Richtung des Filamentbundels 5 erzeugbar ist. Die Düse 6 ist an dem Träger 7 schwenkbar ausgebildet. Die Schwenkbewegung der Düse 6 wird dabei durch einen als Schwenkantrieb ausgebildeten Aktor 12 ausgeführt. Der Schwenkaritrieb 12 ist mit einer Steuereinrichtung 20 gekoppelt.
Über eine Zuleitung 13 ist die Düse 6 mit einer Flüssigkeitsquelle 14 verbunden. Die Flüssigkeitsquelle 14 wird dabei durch eine Pumpe 15 und einem die Pumpe 15 antreibenden Motor gebildet. Die Pumpe 15 ist durch eine Saugleitung 29 mit einem Tank 17 verbunden. Innerhalb des Tanks 17 ist eine Flüssigkeit 21 enthalten.
Innerhalb des Sprühkastens 1 ist ein Abschirmmittel 8 zwischen dem Filamentbundel 5 und der Düse 6 angeordnet. Das Abschirmmittel 8 ist als ein Fangblech 9 ausgebildet, daß fest mit dem Sprühkasten 1 verbunden ist. Das Fangblech 9 überdeckt dabei das Filamentbundel 5 im Bereich des Sprühstrahls 11 vollständig. Dabei wird in Abhängigkeit von der Stellung der Düse 6 nur ein Teil des Sprühstrahles 11 von dem Fangblech 9 aufgenommen. Das Fangblech 9 besitzt einen Ablaß 10, durch welche die aufgefangene Flüssigkeit innerhalb des Sprühkastens 1 zu einer RücklaufÖffiiung 4 geleitet wird. An der Rücklauföffnung 4 im Bodenbereich des Sprühkastens 1 ist eine Rücklaufleitung 18 angeschlossen, die den Sprühkasten 1 mit dem Tank 17 verbindet.
Die Steuereinrichtung 20 ist mit einem Sensor 22 gekoppelt, welcher die momentane Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels 5 der Steuereinrichtung 20 signalisiert. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfürirungsbeispiel wird das Filamentbundel 5 mit einer Führungsgeschwindigkeit F über den Einlaß 2 und den Auslaß 3 durch den Sprühkasten 1 geführt. Innerhalb des Sprühkastens "1 wird durch die Düse 6 ein Sprühstrahl 11 erzeugt. Hierzu wird eine Flüssigkeit 21 aus dem Tank 17 durch die Pumpe 15 angesaugt und unter Druck der Düse 6 über die Zuleitung 13 zugeführt. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Düse 6 wird ein Teil des Sprühstrahls 11 durch das Fangblech 9 vor dem Treffen auf das Filamentbundel 5 abgeschirmt und aufgenommen. Der nicht durch das Fangblech 9 abgeschirmte Teil des Sprühstrahls 11 gelangt, ungehindert auf das Filamentbundel 5 und führt zur Benetzung des Filamentbundels 5. Die von dem Fangblech 9 abgeschirmte und aufgefangene Flüssigkeit wird über den Ablaß 10 zu der im Bodenbereich des Sprühkastens 1 ausgebildeten Rücklauföffnung 4 geleitet. Insgesamt wird die innerhalb des Sprühkastens 1 nicht für die Benetzung des Filamentbundels 5 genutzte Flüssigkeit über die Rücklaufleitung 18 dem Tank 17 zugeführt. Die den Flüssigkeitsauftrag auf das Filamentbundel 5 bestimmende Flüssigkeitsmenge ist in der Fig. 1 mit QN gekennzeichnet. QN stellt somit die nutzbare Flüssigkeitsmenge dar, die den Flüssigkeitsauftrag auf das Filamentbundel 5 bildet. Die nutzbare Flüssigkeitsmenge QN ergibt sich dabei aus der Differenz zwischen der gesamten Flüssigkeitsmenge QG, die mittels der Pumpe 15 der Düse 6 zugeführt wird und der abgegebenen Flüssigkeit QR, die über die Rücklaufleitung 18 dem Tank 17 zurückgeführt wird.
Für den Fall, daß sich die Führungsgeschwindigkeit F verlangsamt, wird über den Sensor 22 der Steuereinrichtung 20 ein entsprechendes Signal 2xιgeführt. Die Steuereinrichtung 20 wird daraufhin ein Steuersignal dem Schwenkantrieb 12 aufgegeben, so daß die Düse 6 durch den Schwenkantrieb 12 in Richtung des Fangbleches 9 verschwenkt wird. Diese Situation ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Damit wird der Grad der Abschirmung des Sprühstrahls 11 durch das Fangblech 9 vergrößert. Der zur Benetzung des Filamentbundels 5 ungehindert abgegebene Teil des Sprühstrahls 11 verringert sich, so daß insgesamt ein im wesentlichen konstanter Flüssigkeitsauftrag auf dem Filamentbundel 5 erzielt wird. Die Düse 6 und die Pumpe 15 werden dabei stets mit gleichbleibender Einstellung vorteilhaft in einem optimalen Arbeitspunkt betrieben. Trotz veränderlicher Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels 5 läßt sich, somit vorteilhaft ein gleichbleibender Flüssigkeitsauftrag erzeugen.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Die Bauteile gleicher Funktion haben hierbei identische Bezugszeichen erhalten.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besitzt ebenfalls einen Sprühkasten 1, der identisch ist zu dem" vorhergehenden Ausfjhrungsbeispiel. Innerhalb des
Sprühkastens 1 ist eine erste Düse 6 oberhalb der durch das Filamentbundel 5 definierten Führungsbahn und eine zweite Düse 23 unterhalb der Führungsbahn angeordnet. Die Düsen 6 und 23 sind über der Zulaufleitung 15 mit der
Flüssigkeitsquelle 14 verbunden. Die Flüssigkeitsquelle 14 ist ebenfalls identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel aufgebaut. Die Düsen 6 und 23 werden dabei jeweils über einen Träger 7 und 24 innerhalb des Sprühkastens 1 gehalten. Als Abschirmmittel 8 ist der ersten Düse 6 ein oberes Fangblech 25 und der zweiten Düse 23 ein unteres Fangblech 26 zugeordnet. Das obere Fangblech
25 und das untere Fangblech 26 überdecken dabei das zwischen den beiden Fangblechen 25 und 26 geführte Filamentbundel 5. Die Fangbleche 25 und 26 sind an einem Halter 27 befestigt. Der Halter 27 ist in Laufrichtung des
Filamentbundels 5 hin und her verstellbar ausgebildet. Hierzu ist der Halter 27 mit einem als Stellantrieb ausgebildeten Aktor 28 gekoppelt. Der Stellantrieb 28 ist über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung 20 gekoppelt.
Die von den Fangblechen 25 und 26 abgeschirmte und abgeleitete Flüssigkeit wird über den jeweiligen Ablaß 10 zu der Rücklauföffnung 4 des Sprühkastens 1 geführt. Dabei ist die Rücklauföffnung 4 über die Rücklaufleitung 18 mit dem Tank 17 gekoppelt.
Außerhalb des Sprühkastens 1 ist eine Meßeinrichtung 19 vorgesehen, die einerseits mit der Zuleitung 13 am Ausgang der Pumpe 15 und andererseits mit der Rücklaufleitung 18 verbunden. Dabei werden über Durchflußsensoren durch die Meßeinrichtung 19 die Flüssigkeitsmengen in der Zuleitung 13 und der Rücklaufleitung 18 erfaßt. Die Meßeinrichtung 19 ist mit der Steuereinrichtung 20 verbunden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird das Filamentbundel 5 von zwei Seiten durch die Düsen 6 und 23 gleichzeitig benetzt. Dabei wird der durch die Düse 6 erzeugte Sprühstrahl 11 durch das obere Fangblech 25' teilweise abgeschirmt. Das untere Fangblech 26 führt zu einer entsprechenden Abschirmung bei der zweiten Düse 23. Der Grad der Abschirmung ist bei diesem Ausfuhrungsbeispiel für jede der Düsen 6 und 23 gleich, so daß der Flüssigkeitsauftrag sich zu beiden Seiten des Filamentbundels gleichmäßig verteilt.
Um den Flüssigkeitsauftrag des Filamentbundels 5 zu bestimmen, wird die durch die Pumpe 15 abgegebene gesamte Flüssigkeitsmenge QQ durch die Meßeinrichtung 19 erfaßt. Ebenso wird die durch die Rücklaufleitung 18 an den Tank 17 abgeführte Flüssigkeitsmenge QR. gemessen. Aus den beiden Meßwerten läßt sich durch Differenzbildung die den Flüssigkeitsauftrag bestimmende nutzbare Flüssigkeitsmenge QN berechnen. Es gilt QN= QG- QR-
In der Steuereinrichtung 20 erfolgt ein Ist-Soll-Vergleich der berechneten nutzbaren Flüssigkeitsmenge Q - Im Fall einer Abweichung wird durch die Steuereinrichtung 20 ein Steuersignal erzeugt und dem Aktor 28 aufgegeben. Der Aktor 28 führt zu einer entsprechenden Steϊlungsänderung des Halters 27 und somit zu einer veränderten Stellung des oberen Fangbleches 25 und des unteren Fangbleches 26. So würde beispielsweise bei Überschreitung eines vorgegebenen Sollwertes der nutzbaren Flüssigkeitsmenge QN der Grad der Überdeckung des Sprühstrahls 11 vergrößert. Damit würde weniger Flüssigkeit auf das Filamentbundel 5 gelangen. Für den Fall, daß eine Unterschreitung des Sollwertes festgestellt wird, wird der Grad der Überdeckung des Sprühstrahls 11 verringert, so daß der Halter 27 durch den Stellantrieb 28 in Richtung Einlaß 2 bewegt wird. Damit läßt sich unabhängig von dem Zustand und der Führung des Filamentbundels 5 ein gleichmäßiger und konstanter Flüssigkeitsauftrag erzeugen. Die Düsen 6 und 23 werden dabei mit gleichbleibender Bedingung betrieben. Das durch die Düsen 6 und 23 erzeugte Sprühbild des Sprühstrahls 11 ist dabei vorzugsweise rechteckig.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfϊndungsgemäße Vorrichtung ist geeignet, um beispielsweise ein Präparationsmittel, das beispielsweise aus einer Öl- Wasser-Emulsion gebildet sein kann zur Präparierung auf das Filamentbundel aufzutragen. Es können jedoch auch beliebige Flüssigkeiten wie beispielsweise reines Wasser zur Abkühlung oder Konditionierung auf das Filamentbundel aufgetragen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind dabei unabhängig davon, ob das Filamentbundel einen einzelnen synthetischen Faden oder ein als Fadenbündel ausgebildetes Spinnkabel bilden, einsetzbar.
Bezugszeichenliste
Sprühkasten
Einlaß
Auslaß
Rücklauföffnung
Filamentbundel
Düse
Träger
AbscMrmmittel
Fangblech
Ablaß
Sprühstrahl
Aktor, Schwenkantrieb
Zuleitung
Flüssigkeitsquelle
Pumpe
Motor
Tank
Rücklaufleitung
Meßeinrichtung
Steuereinrichtung
Flüssigkeit
Sensor
Zweite Düse
ZweiterTräger
Oberes Fangblech
Unteres Fangblech
Halter
Aktor, Stellantrieb
Saugleitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Benetzen eines laufenden Filamentbundels, bei welchem eine Flüssigkeit mittels einer Düse als Sprühstrahl auf das mit Abstand zu der Düse geführte Filamentbundel aufgetragen wird und bei welchem das Filamentbundel mit einer Führungsgeschwindigkeit relativ zur Düse geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Sprühstrahls vor dem Auftreffen auf das" Filamentbundel abgeschirmt wird, so daß der
Flüssigkeitsauftrag des Filamentbundels durch den Grad der Abschirmung des Sprühstrahls bestimmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Abschirmung des Sprühstrahls zur Einstellung des Flüssigkeitsauftrages des
Filamentbundels verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung des Sprühstrahls in Abhängigkeit von der Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Erhöhung der Führungsgeschwindigkeit des Filamentbundels der Grad der Abschirmung verkleinert wird, so daß sich der abgeschirmte Teil des Sprühstrahls verringert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit des abgeschirmten Teils des Sprühstrahls aufgefangen, abgeleitet und einem Tank zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleitete Flüssigkeit gemessen wird und daß aus der durch die Düse abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der abgeleiteten Flüssigkeitsmenge eine Ist-Menge des Flüssigkeitsauftrages ermittelt wird.
7. Verfahren nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Abschirmung in Abhängigkeit von einem Ist-Soll_Mengenvergleich des
Flüssigkeitsauftrages geregelt wird.
8. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Sprühkasten (1), welcher einen Einlaß (2) und einen Auslaß (3) zum Durchlauf eines Filamentbundels (5) aufweist, und mit zumindest einer Düse (6), welche innerhalb des Sprühkastens (1) im Abstand zu dem Filamentbundel (5) angeordnet ist und welche mit einer Flüssigkeitsquelle (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschirmmittel (8) zwischen der Düse (6) und dem Filamentbundel (5) derart angeordnet ist, daß ein durch die Düse (6) erzeugter Sprühstrahl (11) nur zum Teil auf das
Filamentbundel (5) trifft.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscbirmmittel (8) beweglich ausgebildet ist, um den Grad der Abschirmung des Sprühstrahls (11) zu verändern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (6) beweglich ausgebildet ist, um den Grad der Abschirmung des Sprühstrahls (11) zu verändern.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aktor (28) zur Ausführung der Bewegung des Abschirmmittels (8) oder ein Aktor(12) zur Ausführung der Bewegung der Düse (6) vorgesehen ist, wobei der Aktor (12, 28) mit einer Steuereinrichtung (20) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmmittel (8) durch ein Fangblech (9) gebildet ist, welches Fangblech (9) einen Ablaß (10) zur Ableitung der aufgefangenen Flüssigkeit aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkasten (1) über eine Rücklaufleitung (18) mit einem Tank (17) verbunden ist und daß eine Meßeinrichtung (21) zur Bestimmung der durch die Rücklaufleitung (18) zurückgeführten Flüssigkeitsmenge vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (21) mit der Flüssigkeitsquelle (14) verbunden ist, um die durch die Düse (6) abgegebene Flüssigkeitsmenge zu erfassen.
15. Vorrichtung nach Ansprach 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (21) mit der Steuereinrichtung (20) gekoppelt ist, um den Aktor (28) in Abhängigkeit von einem vorgegeben Flüssigkeitsauftrag des
Filamentbundels (5) zu steuern.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Düse (23) innerhalb des Sprühkastens (1) gegenüberliegend zu der ersten Düse (6) angeordnet ist und daß jeder Düse (6, 23) jeweils ein
Fangblech (25, 26) zugeordnet ist.
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