Spinnbadwanne
Die Erfindung betrifft eine Spinnbadwanne gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Beim reinen Nassspinnen befindet sich eine Spinndüse innerhalb einer Spinnbadwanne, welche mit einer Spinnbadflüssigkeit (Fällbad) gefüllt ist. Das zu verspinnende Medium wird von einer Pumpe über eine Rohrleitung der vollständig in die Spinnbadflüssigkeit eingetauchten Spinndüse zugeführt und über die Spinndüsenöffnungen in Form von Filamenten direkt in die Spinnbadflüssigkeit extrudiert. In der Spinnbadflüssigkeit koagulieren die Filamente.
Die DE-AS 1 102 338, die DE-AS 1 112 604 sowie die DE-PS 1 123 795 zeigen Spinndüsenanordnungen, die innerhalb einer Spinnbadwanne liegen und vollständig von Spinnbadflüssigkeit umgeben sind. Die Geometrie der Spinnbadwanne ist dabei dergestalt, dass die extru- dierten Filamente im Wesentlichen horizontal laufen und erst nach einer durch die nötige Koagulationszeit sowie der Spinngeschwindigkeit vorgegebenen Strecke über Umlenkwalzen gelenkt wieder aus der Spinnbadwanne herausgeführt werden. Durch ein Zu- und Ablaufsystem in Verbindung mit einer Aufbereitung wird stets die erforderliche
Fällbadqualität nebst Füllstand aufrechterhalten.
Beim Trocken-/Nassspinnen ist die Spinndüse oberhalb einer Spinnbadflüssigkeit positioniert. Zwischen der die Spinndüsenöffnungen aufweisenden Unterseite der Spinndüse und der Oberfläche der Spinnbadflüssigkeit ist so ein Luftspalt. Das zu verspinnende Medium wird so zunächst in einem nicht fällbaren Medium - dem Luftspalt - extrudiert und gelangt im Anschluss dann in das Fällbad, in welchem die Koagulation erfolgt.
Die Filamente laufen bei dieser Spinnart vertikal von oben nach unten in das Spinnbad hinein und in diesem zu einer innerhalb der Spinnbadwanne angeordneten Walze, um welche gelenkt sie dann schräg nach oben gerichtet wieder aus der Wanner herausgeführt werden. Auch hier haben die Filamente eine bestimmte Wegstrecke innerhalb des Bades zurückzulegen, damit sich die erforderliche Koagulation einstellt. Die DE 195 81 437 B4 zeigt eine oberhalb der Spinnbadflüssigkeit angeordnete Spinndüse, welche in einem vorgegebenen Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche angeordnet ist. Die Filamente laufen senkrecht abwärts in die Wanne, dort um eine Walze und sodann wieder aufwärts aus dem Bad heraus.
Die Erfindung geht somit aus von einer Spinnbadwanne, bestehend aus einer Wanne zur Aufnahme von Spinnbadflüssigkeit, wenigstens einer in der Wanne angeordneten Walze zur Umlenkung der gesponnenen Filamente, sowie einem Zu- und Ablaufsystem für Spinnbadflüssigkeit.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Einrichtung zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Geometrie der Spinnbadwanne eine Anordnung einer Sinndüse sowohl zum Nass- als auch Trocken-/Nassspinnen erlaubt. Die Spinnbadwanne weist hierzu die zur Durchführung des jeweiligen Spinnverfahren vorzusehenden Umlenkwalzen bzw. Aufnahmen für derartige Walzen auf. Bei den Walzen handelt es sich bevorzugt um Walzen mit einem zugeordenten Antrieb in Form eines wasserdichten Rohrantriebes.
Die geometrische Gestaltung der Spinnbadwanne trägt dem Umstand Rechnung, dass beim Nass-/Trockenspinnverfahren die Filamente eine vorgegebene Strecke in das Spinnbad laufen und nach einer ersten Umlenkung wieder aus der Spinnbadwanne heraus. Entsprechend weist die Spinnbadwanne in einem Bereich die erforderliche Tiefe auf und ist in diesem Bereich mit einer Aufnahme für die dort vorzusehende Umlenkwalze versehen.
Weiterhin weist die Spinnbadwanne wenigstens eine weitere Aufnahme für eine Umlenkwalze auf, und zwar oberhalb der Wanne bzw. des Flüssigkeitspegels. Mit dieser Walze werden im Nass- /Trockenspinnverfahren die aus der Spinnbadflüssigkeit
herausgeleiteten Filamente in Richtung einer hinteren Umlenkwalze geführt. Diese hintere Walze dient sowohl beim Nass-Trockenspinnverfahren als auch beim reinen Nassspinnverfahren dem Führen der Filamente in Richtung der nachgeordneten Verarbeitungsstationen.
Die erfindungsgemäße Spinnbadwanne weist einen vorderen tiefen Bereich auf, welcher der Filamentführung im Nass-/Trockenspinnverfahren dient. Dieser Bereich wird beim reinen Nasspinnen nicht benötigt - hier laufen die Filamente von einer im vorderen Bereich der Spinnbadwanne unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Spinndüse im Wesentlichen horizontal und zunächst innerhalb der Spinnbadflüssigkeit zu der hinteren Umlenkwalze, welche die Filamente nach oben zur Weiterbearbeitung umlenkt.
Zur Vermeidung von Totwasser, also von mit Lösungsmittel gesättigtem Wasser, welches im vorderen tiefen Bereich sich anlagert, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass beim reinen Nassspinnen dieser Wannenbereich mit einem vorgesehenen Form-
stück, Formkörper ausgefüllt wird. Dadurch reduziert sich die in der Wanne vorhandene Menge an Spinnbadflüssigkeit, es muss so auch Weniger Flüssigkeit pro Zeiteinheit umgewälzt werden.
Soll die Wanne zum Nass-/Trockenspinnverfahren verwendet werden, so wird der Formkörper entnommen und es steht im Vorderen Bereich der Wanne die gesamte Tiefe zur Verfügung. Da in der Betriebsart Nass-/Trockenspinnverfahren der hintere, flache Bereich der Spinnbadwanne nicht benötigt wird, kann zu dessen Stillsetzung ein weiterer Formkörper vorgesehen sein, durch welchen sich dann der hintere Spinnbadwannenbereich stillsetzen lässt.
Gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Vermeidung von Totwasser in der Betriebsart Nasspinnen im vorderen Bereich durch Zu- und Abläufe eine Umwälzung der Spinnbadflüssigkeit erzwungen wird.
Zusammenfassend sind als Weiterbildungen der Erfindung vorgesehen:
- die Spinnbadwanne weist in Richtung der gesponnenen Filamente einen vorderen ersten tiefen Bereich sowie einen sich anschließenden flacheren Bereich auf.
- die Spinnbadwanne weist im ersten tiefen Bereich eine Umlenkwalze zur Führung der beim Trocken-/Nassspinnen erzeugten Filamente auf.
- die Spinnbadwanne weist wenigstens eine Umlenkwalze auf, welche der Filamentführung sowohl beim Trocken-/Nasspinnen als auch beim Nassspinnen dient.
- durch einen Formkörper, welcher in den beim jeweiligen Spinnverfahren nicht benötigten Bereich der Spinnbadwanne einsetzbar ist
- die Umlenkwalze weist einen eigenen Antrieb auf.
- der Antrieb ist als ein wasserdichter Rohrmotor ausgebildet.
Des Weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
Figur 1 zeigt eine Spinnbadwanne SBW, welche in einem vorderen - in Richtung der laufenden Filamente - Bereich B1 eine größere Tiefe aufweist als im hinteren Bereich B2. Die Spinnbadwanne SBW ist mit einer Spinnbadflüssigkeit SBF gefüllt, welche über angedeutete Zu- und Abläufe ZL, AL im Füllstand und der Lösungsmittelkonzentration geregelt wird. Oberhalb der in der Spinnbadwanne SBW befindlichen Spinnbadflüssigkeit SBF (der Oberfläche dieser Flüssigkeit) ist eine Spinndüse SD angeordnet und zwar in einem Abstand d zur Oberfläche der Spinnbadflüssigkeit SBF. Die Spinndüse SD wird über eine nicht dargestellte Pumpe sowie eine Zuleitung mit der zu verspinnenden Lösung beaufschlagt.
Die an der Unterseite der der Spinndüse SD austretenden Filamente F werden in Luft extrudiert und gelangen nach dem Luftspalt d in die Spinnbadflüssigkeit SBF, wo die Koagulation erfolgt. Die Filamente F laufen senkrecht nach unten in die Tiefe des vorderen Bereiches B1 der Spinnbadwanne SBW und werden an einer unten angeordneten Umlenkwalze UW1 umgelenkt, um schräg aufwärts gerichtet aus der Spinnbadflüssigkeit heraus zu einer zweiten Umlenkwalze UW2 zu laufen, von der sie zu einer dritten, im hinteren Bereich der Spinnbadwanne angeordneten Umlenkwalze UW3 geleitet werden. Über diese oberhalb der Spinnbadflüssigkeit SBF angeordneten Umlenkwalze UW3
werden die Filamente zu einer nachgeordneten Bearbeitungsstation geführt, im gezeigten Ausführungsbeispiel laufen die Filamente F zunächst nach oben, um anschließend - nicht dargestellt - horizontal weitergeleitet zu werden.
Die Spinnbadwanne SBW weist im vorderen Bereich B1 eine Tiefe auf, deren Auslegung an den auszuführenden Trocken-/Nassspinnprozess angepasst ist. Im hinteren Bereich B2, im Anschluss an den tiefen Bereich B1 , ist die Spinnbadwanne SBW flach ausgeführt, die Gestaltung ist hier an den auszuführenden Nassspinnprozess angepasst, bei dem die Filamente F im Wesentlichen horizontal laufen. Den Filamentlauf beim Nassspinnprozess zeigt hierbei die Figur 2.
Beim Nassspinnen ist eine Spinndüse SD unterhalb der Oberfläche der Spinnbadflüssigkeit SBF angeordnet und wird von einer nicht dargestellten Pumpe und einer Zuleitung mit der zu verspinnenden Lösung beaufschlagt. Die Filamente F werden direkt in die Spinnbadflüssigkeit SBF extrudiert und koagulieren und laufen in flach aufwärts gerichtetem Winkel nach oben zu der dritten Umlenkwalze UW3, von der sie wie beim zuvor beschriebenen Trocken-/Nassspinnprozess nach oben und zu einer weiteren Bearbeitungsstation, den Waschbädern, geleitet werden. Beim Nasspinnprozess werden die Umlenkwalzen UW2 und UW3 nicht benötigt und können, da wasserdicht ausgeführt, in der beim Tro- cken-/Nassspinnprozess benötigten Position verbleiben.
Gemäß Figur 3 wird beim Trocken- /Nassspinnprozess der hintere flache Bereich B2 der Spinnbadwanne nicht benötigt. In diesen Bereich B2 ist ein Formkörper FKTN einsetzbar, welcher die Spinnbadflüssigkeit in diesem Bereich B2 verdrängt und so das Volumen der benötigten als auch umzuwälzenden Flüssigkeit reduziert. Letztlich wird auch vermieden, dass sich in dem hinteren Bereich B2 der Spinnbadwanne SBW eine höhere Lösungsmittelkonzentration bildet.
In Figur 4 ist dargestellt, wie die Spinnbadwanne SBW bei einem reinen Nassspinnprozess verwendet wird. In den vorderen tiefen Bereich B1 der Spinnbadwanne SBW wird nach Entnahme der nicht benötigten ersten Umlenkwalze UW1 ein Formkörper FKN eingesetzt, welcher den beim Nassspinnen nicht benötigten Teil der Spinnbadwanne SBW ausfüllt und so das Aufnahmevolumen der Spinnbadwanne SBW reduziert.
Bezugszeichenliste:
SBW Spinnbadwanne
B1 vorderer Bereich Spinnbadwanne, tief
B2 hinterer Bereich Spinnbadwanne, flach
SBF Spinnbadflüssigkeit, Oberfläche
ZL Zulauf
AL Ablauf
SD Spinndüse
F Filament
UW1 Umlenkwalze, erste
UW2 Umlenkwalze, zweite
UW3 Umlenkwalze, dritte
d Luftspalt, Abstand Spinndüse - Spinnflüssigkeit