EP1710329A1

EP1710329A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Abkühlen einer Vielzahl von Filamenten

Info

Publication number: EP1710329A1
Application number: EP06006104A
Authority: EP
Inventors: Mathias STÜNDL; Horst Kropat; Anton Mooshammer
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-24
Also published as: DE502006004562D1; CN1844505B; EP1710329B1; CN1844505A; US20060226573A1

Abstract

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Abkühlen einer Vielzahl von Filamenten beschrieben. Hierbei werden die Filamente nach dem Extrudieren als ein Filamentvorhang durch eine Kühlzone geführt und durch einen quer zum Filamentvorhang geblasenen Kühlluftstrom gekühlt. Um die durch Luftverwirbelungen in der Randzone des Filamentvorhangs erzeugten Störeffekte zu vermeiden, wirkt innerhalb der Kühlzone ein zusätzlicher Blasstrom auf die in einer Randzone des Filamentvorhangs geführten Filamente. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu zumindest ein einer Stirnseite der Spinndüseneinrichtung zugeordnetes Blasmittel auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen und Abkühlen einer Vielzahl von Filamenten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Bei der Herstellung von Spinnvliesen ist es bekannt, dass in einer Spinneinrichtung eine Vielzahl von Filamenten extrudiert werden, gemeinsam als ein Filamentvorhang abgekühlt und zu einem Vlies abgelegt werden. Hierzu werden üblicherweise Abzugsdüsen eingesetzt, die den Filamentvorhang aus der Spinneinrichtung abzieht und zu einem unterhalb der Abzugsdüse angeordneten Ablageband führt. Zur Abkühlung der frisch extrudierten Filamente wird ein Kühlluftstrom quer zu dem Filamentvorhang auf die Filamente geblasen, so dass vor Eintritt in die Abzugsdüse einen Verfestigung der Filamente vorliegt. Eine derartiges Verfahren bzw. Vorrichtung sind beispielsweise aus der US 6,183,684 bekannt.
Um den Anforderungen der Gleichmäßigkeit der Eigenschaften der einzelnen Filamente sowie die Forderungen nach höheren Produktionsgeschwindigkeiten erfüllen zu können, müssen die Filamente nach dem Extrudieren möglichst gleichmäßig und intensiv gekühlt werden. Bei der bekannten Vorrichtung wird hierzu eine Querstromanblasung genutzt, die zu beiden Längsseiten der Spinndüseneinrichtung ausgebildet ist und unmittelbar einen Kühlluftstrom quer zum Filamentvorhang auf die Filamente bläst. Dabei führt das unmittelbare zusammentreffen der Kühlluftströme außerhalb des Filamentvorhangs zu Luftverwirbelungen, die insbesondere an den Filamenten wirken, die unmittelbar in den Randzonen des Filamentvorhangs geführt sind.
Um derartige Störeffekte zu unterbinden, ist zwar aus der DE 33 18 096 eine Vorrichtung bekannt, bei welcher parallel zu den Stirnseiten des Filamentvorhangs verstellbare Leitbleche angeordnet sind. Damit lassen sich jedoch nur gewisse Strömungsführungen der Kühlluft gegenüber der Umgebung erreichen. Die Kühlung der Filamente in den Randzonen sowie die Randströmungseffekte können hiermit kaum beeinflusst werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem bzw. bei welcher alle Filamente eines Filamentvorhangs insbesondere auch in den Randzonen des Filamentvorhangs intensiv und gleichmäßig kühlbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die in einer Randzone des Filamentvorhangs geführten Filamente in einer vorbestimmten Atmosphäre mit definierten Strömungsverhältnissen geführt sind. Hierzu wird zumindest an einer Stirnseite der Spinndüseneinrichtung ein zusätzlicher Blasstrom durch ein Blasmittel erzeugt, welcher unmittelbar auf die in der Randzone des Filamentvorhangs geführten Filamente einwirkt. Luftverwirbelungen durch einen quer gerichteten Kühlluftstrom am Rand des Filamentvorhangs lassen sich damit vorteilhaft vermeiden. Insbesondere konnte durch den Blasstrom eine Vergleichmäßigung der Anblasverhältnisse durch den Kühlluftstrom erreicht werden.
Um an jeder Randzone des Filamentvorhangs gleiche Wirkungen zu erhalten, wird bevorzugt an jeder Randzone des Filamentvorhangs jeweils ein separater, quer zum Kühlluftstrom gerichteter Blasstrom auf die Filamente einwirken. Hierzu sind zu beiden Stirnseiten der Spinndüseneinrichtung separate Blasmittel vorgesehen.
Um die Abkühlung der Filamente des Filamentvorhangs im wesentlichen durch den quer gerichteten Kühlluftstrom zu bewirken, ist die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, bei welcher der Blasstrom neben der Randzone des Filamentvorhangs mit einer in Laufrichtung der Filamente gerichtete Blasrichtung erzeugt wird, wobei zwischen den Filamenten und dem Blasstrom ein Anblaswinkel im Bereich von 0° bis 45° eingestellt wird. So lässt sich im Extremfall eine Parallelströmung zu dem Filamentvorhang einstellen, die im wesentlichen nur die Randluftschichten des Filamentvorhangs beeinflusst. Um zusätzliche Kühlwirkungen des Blasstroms nutzen zu können, wird der Anblaswinkel vorteilhaft vergrößert, wobei sich Anblaswinkel im Bereich bis zu 45° als geeignet herausgestellt haben, um keine unzulässigen Abweichungen in den Kühlbedingungen zwischen der Mitte des Filamentvorhangs und den Randzonen des Filamentvorhangs zu erhalten.
Bevorzugt werden die Blasströme in beiden Randzonen des Filamentvorhangs mit einem Anblaswinkel im Bereich von 0° bis 20° auf die Filamente auftreffen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu jeweils eine Blasöffnung und eine mit der Blasöffnung verbundene Druckkammer auf, wobei die Blasöffnung eine Neigung zur Bildung eines Anblaswinkels zwischen den Filamenten und dem Blasstrom im Bereich von 0° bis 45° aufweist.
Durch die Verfahrensvariante, bei welcher der Blasstrom und die Filamente in einem Eintrittsbereich der Kühlzone zusammentreffen, wird ein gleichmäßiges Ausspinnen aller Filamente ermöglicht. Erst nach Durchlauf einer kurzen Spinnzone werden die Filamente mit dem Blasstrom konfrontiert.
Um eine sich möglichst über die gesamte Kühllängenstrecke ausreichende Wirkung des Blasstroms in den Randzonen des Filamentvorhangs zu erhalten, wird der Blasstrom gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante mit einer Blasgeschwindigkeit erzeugt, die größer ist als die Blasgeschwindigkeit des Kühlluftstroms. Damit lässt sich bis zur Auslassseite der Kühleinrichtung eine turbulenzfreie Strömung im Randbereich des Filamentvorhangs erzeugen.
Der Blasstrom und der Kühlluftstrom werden dabei vorzugsweise durch eine Klimaluft gebildet, welche eine im wesentlichen gleiche Temperierung aufweist. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Blasstrom und den Kühlluftstrom mit unterschiedlichen Temperierungen dem Filamentvorhang zuzuführen. So lässt sich der Blasstrom auch vorteilhaft durch eine Raumluft bilden.
Um selbst bei einer hohen Filamentdichte innerhalb des Filamentvorhangs eine ausreichende Kühlung der Filamente zu erhalten, wird innerhalb der Kühlzone bevorzugt ein zweiter Kühlluftstrom auf die Filamente einwirken, welcher quer zum Filamentvorhang entgegen dem ersten Kühlluftstrom geblasen wird. Damit kann der Filamentvorhang zu beiden Längsseiten intensiv und gleichmäßig gekühlt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Blasmittel bevorzugt durch eine auf die Randzone des Filamentvorhangs gerichtete Blasöffnung und eine mit der Blasöffnung verbundene Druckkammer gebildet. Dabei weist die Blasöffnung vorzugsweise einen rechteckigen Austrittsquerschnitt auf, welcher sich im wesentlichen parallel zu der Stirnseite der Spinndüseneinrichtung ausgerichtet über die gesamte Dicke des Filamentvorhangs erstreckt.
Um möglichst innerhalb des Blasstroms eine turbulenzfreie Strömung zu erhalten, ist innerhalb der Blasöffnung ein Strömungsgleichrichter angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung mit einer Kühleinrichtung betrieben, die zu beiden Längsseiten der Spinndüseneinrichtung jeweils eine Blaswand mit einer Blaskammer enthält. Damit lassen sich zwei separate Kühlluftströme erzeugen, die jeweils quer zum Filamentvorhang auf die Filamente gerichtet sind. Derartige Kühlvorrichtungen ermöglichen eine intensive Kühlung, das selbst bei großen Filamentdichten innerhalb des Filamentvorhangs hohe Prozessgeschwindigkeiten möglich werden.
Zur Beeinflussung der sich parallel zu den Randzonen der Filamente ausbildenden Strömung wird des weiteren vorgeschlagen, dass den Blasmitteln jeweils eine oder mehrere Abdeckplatten zugeordnet sind, die sich mit Abstand parallel zu den Randzonen der Filamente erstrecken und verschiebbar ausgebildet sind. Damit können zusätzliche Strömungseffekte zur Vergleichmäßigung einer Randströmung erzeugt werden. So lässt sich bei einer Teilabdeckung die angesaugte Umgebungsluft mit nutzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Hinweis auf die beigefügten Figuren nachfolgend näher beschrieben.
Es stellen dar:

Fig. 1: schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 2: schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
Fig. 3: schematisch eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 4: eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schmelzspinnen und Abkühlen einer Vielzahl von Filamenten gezeigt. In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel schematisch in einer Ansicht und in Fig. 2 schematisch in einem Querschnitt dargestellt. Insoweit kein Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel weist eine Spinndüseneinrichtung 1 auf, die an Ihrer Unterseite eine Vielzahl von Düsenbohrungen bevorzugt in reihenförmiger Anordnung aufweist. Die Spinndüseneinrichtung 1 ist über einen Schmelzezulauf 2 mit einer Schmelzequelle (hier nicht dargestellt) verbunden.
Unterhalb der Spinndüseneinrichtung 1 ist eine Kühleinrichtung 3 angeordnet. Zwischen der Spinndüseneinrichtung 1 und der Kühleinrichtung 3 ist eine kurze Spinnzone ausgebildet, in welcher die Filamente ohne eine aktive Kühlung geführt sind. Die Kühleinrichtung 3 weist eine sich parallel zu einer Längsseite der Spinndüseneinrichtung 1 erstreckende Blaswand 4.1 auf, die mit einer Blaskammer 5.1 verbunden ist. Die Blaskammer 5.1 ist über eine Luftzuführung 17 mit einer Kühlluftquelle (hier nicht dargestellt) verbunden. Als Kühlluftquelle kann hierbei ein Gebläse oder eine Klimaeinrichtung vorgesehen sein.
Zu beiden Stirnseiten der Spinndüseneinrichtung 1 weist die Kühleinrichtung 3 jeweils ein separates Blasmittel 8.1 und 8.2 auf. In Fig. 2 sind die Blasmittel 8.1 und 8.2 jeweils in einer Querschnittsansicht gezeigt, wobei das Blasmittel 8.1 der linken Stirnseite der Spinndüseneinrichtung 1 und das Blasmittel 8.2 der rechten Stirnseite der Spinndüseneinrichtung 1 zugeordnet ist. Das Blasmittel 8.1 wird durch eine Blasöffnung 9.1 und einen mit der Blasöffnung 9.1 verbundene Druckkammer 10.1. gebildet. Die Druckkammer 10.1 ist mit einer hier nicht dargestellten Druckquelle verbunden. Das auf der gegenüberliegenden Stirnseite angeordnete Blasmittel 8.2 wir ebenfalls zu einer Blasöffnung 9.2 und eine mit der Blasöffnung 9.2 verbundene Druckkammer 10.2 gebildet. Die Druckkammer 10.2 ist ebenfalls an einer Druckquelle angeschlossen. Die Blasöffnungen 9.1 und 9.2 weisen einen im wesentlichen rechteckförmigen Austrittsquerschnitt auf, in welchem jeweils ein Strömungsgleichrichter 11 angeordnet ist. Die Blasöffnung 9.1 an der linken Stirnseite der Spinndüseneinrichtung weist gegenüber einer Vertikalen eine Neigung auf, so dass der aus dem Austrittsquerschnitt der Blasöffnung 9.1 austretende Blasstrom mit einem Anblaswinkel auf die durch die Spinndüseneinrichtung 1 extrudierten Filamente 6 trifft. In Fig. 2 ist der Anblaswinkel mit dem Bezugszeichen α gekennzeichnet.
Die Blassöffnung 9.2 auf der gegenüberliegenden Stirnseite der Spinndüseneinrichtung 1 ist im wesentlichen spiegelbildlich zu der Blasöffnung 9.1 ausgebildet. Dabei weist die Blasöffnung 9.2 eine entgegengesetzte Neigung auf, so dass der aus dem Austrittsquerschnitt der Blasöffnung 9.2 austretende Blasstrom mit einem Anblaswinkel auf die durch die Spinndüseneinrichtung 1 extrudierten Filamente 6 trifft. Der Anblaswinkel ist hierbei ebenfalls durch das Bezugszeichen α gekennzeichnet. Die Anblaswinkel und damit die Anordnung der Blasöffnungen 9.1 und 9.2 sind zu beiden Seiten der Spinndüseneinrichtung 1 vorzugsweise gleich ausgebildet.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist unterhalb der Kühleinrichtung 3 eine Abzugsdüse 12 angeordnet, um die Filamente 6 von der Spinndüseneinrichtung 1 abzuziehen und auf eine unterhalb der Abzugsdüse 12 angeordnetes Ablageband 13 als ein Spinnvlies 18 abzulegen. Das Ablageband 13 ist luftdurchlässig ausgebildet und wird über ein hier nicht näher erläutertes Antriebssystem quer zur Abzugsdüse 12 angetrieben.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Spinndüseneinrichtung 1 eine Polymerschmelze zugeführt und unter Druck aus den an der Unterseite der Spinndüseneinrichtung 1 angeordneten Düsenbohrungen extrudiert. Die aus den Düsenbohrungen der Spinndüseneinrichtung 1 austretenden Filamente 6 sind in einer reihenförmigen Anordnung als ein so genannter Filamentvorhang 7 geführt. Der Filamentvorhang 7 wird dabei durch die Abzugsdüse 12 von der Spinndüseneinrichtung 1 abgezogen. Hierzu wird der Filamentvorhang 7 durch einen Führungskanal 14 der Abzugsdüse 12 geführt, in welchem ein Förderfluid eingeleitet wird.
Bevor die Filamente 6 des Filamentvorhangs 7 in dem Führungskanal 14 der Abzugsdüse 12 eintreten, erfolgt eine Abkühlung durch einen Quer zu dem Filamentvorhang 7 gerichteten Kühlluftstrom in der durch die Kühleinrichtung 3 gebildeten Kühlzone. Der Kühlluftstrom wird hierzu durch die Blaskammer 5.1 und der Blaswand 4.1 erzeugt und gleichmäßig über die gesamte Breite und Länge der Blaswand 4.1 auf die Filamente 6 des Filamentvorhangs 7 geblasen. Zur Vermeidung von Luftturbulenzen an den durch die Stirnseiten der Spinndüseneinrichtung 1 gebildeten Randzonen des Filamentvorhangs 7 wird durch die Blasmittel 8.1 und 8.2 ein zusätzlicher Blasstrom erzeugt, der mit einem Anblaswinkel α von ca. 20° auf die in den Randzonen des Filamentvorhangs geführten Filamente 6 trifft. Der durch die Blasmittel 8.1 und 8.2 erzeugte Blasstrom wird in Laufrichtung der Filamente 6 geblasen, so dass keine wesentlichen Luftreibungserscheinungen an den Filamenten auftreten. Der quergerichtete Kühlluftstrom sowie die an den Randzonen des Filamentvorhangs 7 eingestellte Blasstrom sind derart aufeinander abgestimmt, dass eine im wesentlichen gleichmäßige Auskühlung der Filamentstränge innerhalb des Filamentvorhangs 7 eintritt unabhängig davon, an welcher Stelle die Filamente 6 geführt sind. Der Blasstrom wird gegenüber dem quergerichteten Kühlluftstrom mit einer etwas höheren Blasgeschwindigkeit eingestellt, so dass über die gesamte Kühlstrecke die Entstehung von Luftwirbeln vermieden wird und eine gleichmäßige Führung der Filamente bis hin zu Abzugsdüse 12 gewährleistet ist. Der Filamentvorhang 7 wird von der Abzugsdüse 12 aufgenommen und als Spinnvlies 18 auf dem Ablageband 13 abgelegt.
Um das Ausspinnen der Filamente in der Spinnzone nicht zu beeinflussen, treffen der Blasstrom und die Filamente im Einlassbereich der Kühlzone zusammen. Somit wird der Kühlluftstrom über die gesamte Länge der Kühlzone mit dem Blasstrom überlagert.
Bei dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Blasöffnungen 9.1 und 9.2 derart ausgerichtet, dass der Blasstrom mit einem Anblaswinkel von ca. 20° auf die Filamente 6 des Filamentvorhangs 7 trifft. Grundsätzlich lassen sich Anblaswinkel einstellen, die im Bereich von 0° bis 45° liegen könnten, um eine vorteilhafte Führung und Kühlung der Filamente in den Randzonen des Filamentvorhangs 7 zu erhalten. Bevorzugt wir der Anblaswinkel jedoch an beiden Seiten gleich in einem Bereich von 0° bis 20° eingestellt. Dabei könnten die Blasöffnungen 9.1 und 9.2 jeweils an beweglichen Blasstutzen ausgebildet sein, durch welche eine Einstellung des Anblaswinkels möglich ist. Zudem besteht auch die Möglichkeit, die Blasströme ohne Hilfe von Strömungsgleichrichtern in den Blasöffnungen 91. und 9.2 zu erzeugen.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ausgebildet, so dass an dieser Stelle schematisch eine Draufsicht des Ausführungsgbeispiels gezeigt ist. Nachfolgend sind im wesentlichen nur die Unterschiede erläutert.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kühleinrichtung 3 zu beiden Längsseiten der Spinndüseneinrichtung 1 jeweils eine Blaswand 4.1 und 4.2 auf, die jeweils mit einer Blaskammer 5.1 und 5.2 verbunden sind. Die Blaswände 4.1 und 4.2 sind im wesentlichen parallel zu der oberhalb der Kühleinrichtung 3 angeordneten Spinndüseneinrichtung 1 angeordnet. Die Blaskammern 5.1 und 5.2 sind mit einer nicht dargestellten Kühlluftquelle verbunden, so dass die Blaskammern 5.1 und 5.2 mit einem Kühlmedium vorzugsweise eine Kühlluft gefüllt und unter Druckwirkung durch die Blaswände 4.1 und 4.2 quer zu dem Filamentvorhang geführt wird. Zu beiden Stirnseiten des Filamentvorhangs sind die Blasmittel 8.1 und 8.2 angeordnet. Jedes der Blasmittel 8.1 und 8.2 weist eine Blasöffnung 9.1 und 9.2 auf, durch welche ein Blasluftstrom erzeugt wird und - wie bereits zuvor beschrieben - mit einem Anblaswinkel auf die Filamente 6 des Filamentvorhangs geblasen. Jede Blasöffnung 9.1 und 9.2 kann einen Strömungsgleichrichter enthalten, durch welchen eine im wesentlichen gleichgerichtete Luftströmung erzeugt wird, so dass ein über die gesamte Dicke des Filamentvorhangs 7 gleichmäßiger Blasstrom entsteht. Jede der Blasöffnungen 9.1 und 9.2 ist mit einer Druckkammer 10.1 und 10.2 verbunden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel lassen sich besonders hohe Filamentdichten innerhalb des Filamentvorhangs 7 intensiv und gleichmäßig kühlen. Aufgrund der intensiven Kühlwirkung können dabei vorteilhaft hohe Abzugsgeschwindigkeiten durch eine nachgeordnete Abzugsdüse eingestellt werden.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Längsschnittansicht schematisch gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden.
Die unterhalb der Spinndüseneinrichtung 1 angeordnete Kühleinrichtung 3 wird durch die sich an den Längsseiten erstreckenden Blaswände 4.1 und 4.2 mit den Blaskammern 5.1 und 5.2 gebildet. Zu jeder Stirnseite ist ein Blasmittel 8.1 und 8.2 vorgesehen, wobei in der Darstellung in Fig. 4 nur das Blasmittel 8.2 gezeigt ist. An den Stirnseiten des Filamentvorhangs 7 sind mehrere Abdeckplatten vorgesehen, um eine Abschirmung der Filamente 6 gegenüber der Umgebung vornehmen zu können. In Fig. 4 sind die dem Blasmittel 8.2 zugeordneten Abdeckplatten 19.1 und 19.2 dargestellt. Die Abdeckplatten 19.1 und 19.2 sind in einer oberen Führung 20 und einer unteren Führung 21 verschiebbar gehalten. Dabei lassen sich die Abdeckplatten 19.1 und 19.2 zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beliebig verstellen. In der geöffneten Stellung ist ein seitlicher Luftaustritt 22 gebildet. Damit lassen sich zusätzliche Strömungseffekte an den Randzonen des Filamentvorhangs 7 innerhalb der Kühlzone erzeugen.
Der Filamentvorhang 7 wird durch die Abzugsdüse 12 von der Spinndüseneinrichtung 1 abgezogen. Der in dem Führungskanal 14 geführte Filamentvorhang 7 wird dabei durch eine Förderfluid gefördert, dass über die Fluidkammern 16.1 und 16.2 und den Fluideinlässen 15.1 und 15.2 dem Führungskanal 14 zugeführt wird.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Aufbau und Anordnung der Blasmittel beispielhaft. Wesentlich ist hierbei, dass ein zusätzlicher Blasstrom zur Führung der Filamente an den Randzonen des Filamentvorhangs erzeugbar ist. Insbesondere sollen dabei die durch eine Querstromanblasung erzeugten Luftverwirbelungen an den Randzonen des Filamentvorhangs vermieden werden.

Bezugszeichenliste

1: Spinndüseneinrichtung
2: Schmelzezulauf
3: Kühleinrichtung
4.1, 4.2: Blaswand
5.1,5,2: Blaskammer
6: Filamente
7: Filamentvorhang
8.1, 8.2: Blasmittel
9.1,9.2: Blasöffnung
10.1, 10.2: Druckkammer
11: Strömungsgleichrichter
12: Abzugsdüse
13: Ablageband
14: Führungskanal
15.1, 15.2: Fluideinlässe
16.1, 16.2: Fluidkammern
17: Luftzuführung
18: Spinnvlies
19.1, 19.2: Abdeckplatte
20: obere Führung
21: untere Führung

Claims

Verfahren zum Schmelzspinnen und Abkühlen einer Vielzahl von Filamenten, bei welchem die Filamente nach dem Extrudieren als ein Filamentvorhang durch eine Kühlzone geführt und durch einen quer zum Filamentvorhang geblasenen Kühlluftstrom gekühlt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb der Kühlzone ein zusätzlicher Blasstrom auf die in einer Randzone des Filamentvorhangs geführten Filamente einwirkt.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
an jeder Randzone des Filamentvorhangs jeweils ein separater, quer zum Kühlluftstrom gerichteter Blasstrom auf die Filamente einwirkt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Blasstrom neben der Randzone des Filamentvorhangs mit einer in Laufrichtung der Filamente gerichteten Blasrichtung erzeugt wird, wobei zwischen den Filamenten und dem Blasstrom eine Anblaswinkel im Bereich von 0° bis 45° eingestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blasströme in beiden Randzonen des Filamentvorhangs jeweils bevorzugt mit einem Anblaswinkel im Bereich von 0° bis 20° auf die Filamente auftreffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Blasstrom und die Filamente in einem Einlaßbereich der Kühlzone zusammentreffen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Blasstrom mit einer Blasgeschwindigkeit erzeugt wird, die größer ist als die Blasgeschwindigkeit des Kühlluftstroms.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Blasstrom und der Kühlluftstrom durch jeweils eine Klimaluft gebildet sind, welche eine im wesentlichen gleiche Temperierung aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb der Kühlzone ein zweiter Kühlluftstrom auf die Filamente einwirkt, welcher quer zum Filamentvorgang entgegen dem ersten Kühlluftstrom geblasen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer länglichen Spinndüseneinrichtung (1) zum Extrudieren einer Vielzahl von Filamenten (6) und einer unterhalb der Spinndüseneinrichtung (1) angeordneten Kühleinrichtung (3), wobei die Kühleinrichtung (3) zumindest eine parallel zu einer Längsseite der Spinndüseneinrichtung (1) ausgerichtete Blaswand (4.1) und eine mit der Blaswand (4.1) verbundene Blaskammer (5.1) aufweist, durch welche ein quer zu den als Filamentvorhang geführten Filamenten (6) gerichteter Kühlluftstrom erzeugbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einer Stirnseite der Spinndüseneinrichtung (1) ein Blasmittel (8.1) zugeordnet ist, durch welches ein zusätzlicher Blasstrom auf die in einer Randzone des Filamentvorhangs geführten Filamente (6) geblasen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zu beiden Stirnseiten der Spinndüseneinrichtung (1) separate Blasmittel (8.1, 8.2) angeordnet sind, durch welche jeweils ein quer zum Kühlluftstrom gerichteter Blasstrom erzeugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blasmittel (8.1) durch eine auf die Randzone des Filamentvorhangs gerichtete Blasöffnung (9.1) und eine mit der Blasöffnung (9.1) verbundenen Druckkammer (10.1) gebildet ist und dass die Blasöffnung (9.1) eine Neigung zur Bildung eines Anblaswinkels (α) zwischen den Filamenten (6) und dem Blasstrom im Bereich von 0° bis 45° aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
zu beiden Stirnseiten der Spinndüseneinrichtung (1) jeweils eine Blasöffnung (9.1, 9.2) mit einer Neigung zur Bildung eines Anblaswinkels (α) zwischen den Filamenten (6) und dem Blasstrom im Bereich von 0° bis 20° vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blasöffnung (8.1, 8.2) einen rechteckigen Austrittsquerschnitt aufweist, welcher sich im wesentlich parallel zu der Stirnseite der Spinndüseneinrichtung (1) ausgerichtet über die Dicke des Filamentvorhangs (7) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb der Blasöffnung (9.1, 9.2) ein Strömungsgleichrichter (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blasmittel (.1, 8.2) im Einlaufbereich der Kühleinrichtung (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blasmittel (8.1, 8.2) und die Blaskammer (5.1) an einer gemeinsamen Kühlluftquelle angeschlossen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühleinrichtung (3) auf der gegenüberliegenden Längsseite der Spinndüseneinrichtung (1) eine zweite Blaskammer (5.2) mit Blaswand (4.2) aufweist, welche einen zweiten Kühlluftstrom quer zum Filamentvorgang entgegen dem ersten Kühlluftstrom bläst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
den Blasmitteln (8.1, 8.2) jeweils eine oder mehrere Abdeckplatten (19.1, 19.2) zugeordnet sind, die sich mit Abstand parallel zu den Randzonen der Filamente (6) erstrecken und verschiebbar ausgebildet sind.