WO2000068475A1 - Dampfbeschleierung für spinnsysteme mit rechteckdüsen - Google Patents

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    • 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
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/04—Cleaning spinnerettes or other parts of the spinnerette packs
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • 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
    • D01D5/084—Heating filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes

Definitions

  • the invention relates to steam coating in the production of polyamide filaments, in particular for rectangular spinnerets according to the bottom loading concept, and to spinning systems equipped therewith.
  • the advantages of the new steam coating are the good temperature control of the steam, whereby the steam is supplied through a coil of pipes which is led through the heating chamber of the spinning beam in order to bring the steam up to the spinning temperature.
  • the steam outlet strips are mounted directly under the spinning beam, that is to say on the lower edge of the rectangular nozzle package thus concluding, between the spinning beam and the reheater.
  • These steam outlet strips are equipped with a simple labyrinth for pressure equalization, which is particularly inexpensive to manufacture.
  • the steam entry occurs first in the middle of the rectangular nozzle package and merges into an upwardly open and relatively wide distribution space along the rectangular nozzle package. This vertical distribution space merges into a horizontal and very narrow gap space, which opens into the spinning space.
  • the steam then emerges broadly and evenly in the direction of the nozzle. This is done so effectively that there is no need for fogging from the front.
  • Fig. 1 shows a section through a spinning beam in which the inventive
  • FIG. 1 shows an exemplary spinning system.
  • the cut goes through a spinning beam (1) with rectangular nozzles (2), its insulation (3) and the reheater (4), as well as the monomer extraction (5).
  • the steam is fed through a coil (9), which is passed through the heating chamber (10) of the spinning beam (1) around the already overheated steam continue to bring up to spinning temperature.
  • the spinning beam (1) i.e.
  • FIG. 2 the steam outlet strips (11) for steam coating in the assembled state, i. H. ready for use between the spinning beam (1) and the reheater (4), shown in detail.
  • These steam outlet strips (11) are equipped with a simple labyrinth, the distributor chamber (14), for pressure comparison.
  • This labyrinth-like distributor chamber (14) is delimited laterally by the base bar (12) and at the top by the lower edge of the spinning beam (1) and otherwise mainly by the cutouts (15, 16) in the distributor bar (13), a vertical distributor space (15). and a horizontal gap (16). From the pipe coil (9), the steam entry (19) initially takes place centrally in the base bar (12), i.e. H.
  • Fig. 3 shows a steam outlet strip (11) in the disassembled state.
  • the distributor bar (13) you can see the screw holes (18) and the recesses (15, 16) that are now open for cleaning, the vertical distributor chamber (15) and the narrow, horizontal gap (16), which are only in the fully installed state, as already explained, form the steam equalization labyrinth (14).
  • the steam coating according to the invention is primarily intended for use in systems for spinning high-strength polyamide yarns, but can be used wherever steaming a spinning exit surface or creating a moist spinning atmosphere. The use need not be limited to bottom loading spinning systems.
  • Distribution room (15), vertical; also first channel; also recess

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Dampfbeschleierung von Rechteckdüsen (2) und damit ausgestatteten Spinnsystemen zur Erzeugung von Polyamid-Filamenten, wobei die Dampfzuführung durch eine Rohrschlange (9), die durch den Heizraum (10) des Spinnbalkens (1) hindurch geführt wird, um den Dampf bis auf Spinntemperatur zu bringen, erfolgt. Direkt unter dem Spinnbalken (1), also an der Unterkante des damit abschließenden Rechteckdüsenpaketes (2) zwischen Spinnbalken (1) und Nacherhitzer (4), werden längsseits Dampfaustrittsleisten (11) angebracht. Diese Dampfaustrittsleisten (11) sind mit einem einfachen Labyrinth zur Druckvergleichmäßigung ausgestattet. Der Dampfeintritt erfolgt dabei zunächst jeweils mittig zum Rechteckdüsenpaket und geht in einen nach oben offenen und relativ breiten Verteilerraum längs des Rechteckdüsenpaketes über. Dieser vertikale Verteilerraum geht in einen horizontalen und sehr schmalen Spaltraum über, der offen in den Spinnraum hinein mündet. Hier tritt dann der Dampf in Richtung der Düse quer zur Filamentschar aus. Die Stirnseiten des Rechteckdüsenpaketes werden mit Dampf beschleiert.

Description

Dampfbeschleierung für Spinnsysteme mit Rechteckdüsen
Die Erfindung betrifft die Dampfbeschleierung bei der Erzeugung von Polyamid- Filamenten, insbesondere für rechteckige Spinndüsen nach dem Bottom-Loading- Konzept und damit ausgestattete Spinnsysteme.
Bei der Verspinnung von Polyamiden, insbesondere bei PA6, entweichen während des Filamentaustrittes aus der Spinndüse Monomere und Oligomere in Form von unangenehmen Rauchschwaden, die sich in der Umgebung unkontrolliert ablagern können. Um dies zu verhindern werden diese Emissionen über Absaugdüsen, die möglichst nahe am Spinnaustritt angebracht sein müssen, abgesaugt. Die Funktion und die Ausgestaltung von derartigen Absaugdüsen sind in der DE 198 36 682.5 bekannt gemacht worden. Aus der DE 198 30 453.6 ist weiterhin bekannt, daß überhitzter Dampf, der zur Befeuchtung der Polyamid-Filamente dient und die Absaugwirkung unterstützt, gleichzeitig auch noch die Wischintervallzeit der Spinndüsen verlängert, wenn diese direkt damit angeblasen werden.
Übliche Vorrichtungen, die den vorgenannten Zwecken dienen, stören jedoch wiederum beim Putzen oder Wechseln der Düsen. So ist z. B. eine zur Zeit noch übliche Düsenbeschleierung so beschaffen, daß der Dampf an der Längsseite eines Rechteckdüsenpaketes zentral auf die Seitenwand des betreffenden Düsenpaketes geblasen wird, dann in dem Spaltraum zwischen Düsenpaket und Düsenschacht im Spinnbalken nach unten strömt und von einer vorgebauten Prallplatte mehr oder weniger gleichmäßig in Richtung Spinnplatte umgelenkt wird. Diese Vorrichtung ist, abgesehen von der unzureichenden Beschleierung, für Rechteckdüsenpakete nach dem Bottom-Loading-Konzept nicht einsetzbar, ebenso wenig wie die Lösung für runde Spinndüsen aus der Anmeldung DE 198 30 453.6, die aufgrund des direkt anschließenden Nacherhitzers und auch vom Konzept her ausscheidet. So stellt sich die Forderung nach einer funktionsfähigen, reinigungs- und bedienungsfreundlichen Vorrichtung zur Dampfbeschleierung von Rechteckdüsen und die erfindungsgemäße Lösung weist die Merkmale der Ansprüche auf.
Die Vorteile der neuen Dampfbeschleierung liegen in der guten Temperierung des Dampfes, wobei die Dampfzuführung durch eine Rohrschlange erfolgt, die durch den Heizraum des Spinnbalkens hindurch geführt wird, um den Dampf bis auf Spinntemperatur zu bringen. Vorteilhafterweise sind die Dampfaustrittsleisten direkt unter dem Spinnbalken, also an der Unterkante des damit abschließenden Rechteckdüsenpaketes, zwischen Spinnbalken und Nacherhitzer angebracht. Diese Dampfaustrittsleisten sind mit einem einfachen Labyrinth zur Druckvergleichmäßigung ausgestattet, das besonders kostengünstig zu fertigen ist. Der Dampfeintritt erfolgt dabei zunächst jeweils mittig zum Rechteckdüsenpaket und geht in einen nach oben offenen und relativ breiten Verteilerraum längs des Rechteckdüsen paketes über. Dieser vertikale Verteilerraum geht in einen horizontalen und sehr schmalen Spaltraum über, der offen in den Spinnraum hinein mündet. Hier tritt dann der Dampf breit und gleichmäßig in Richtung der Düse aus. Dies erfolgt so effektiv, daß sich eine Beschleierung von den Stirnseiten her erübrigt.
Die nähere Beschreibung des Verfahren bzw. der Vorrichtung zur Dampfbeschleierung von Rechteckdüsen und damit ausgestatteten Spinnsystemen zur Erzeugung von Polyamid-Filamenten erfolgt nun weiter anhand von Zeichnungen. Dabei zeigt die
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Spinnbalken in dem die erfinduπgsgemäße
Dampfbeschleierung eingebaut ist,
Fig. 2 im Detailschnitt die Dampfbeschleierung im zusammengebauten und
Fig. 3 im demontierten Zustand.
Die Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes Spinnsystem. Der Schnitt geht durch einen Spinnbalken (1) mit Rechteckdüsen (2), seine Isolierung (3) und den Nacherhitzer (4), sowie die Moπomerabsaugung (5). Darunter sieht man die Anblasung (6) und auch die Filamentschar (7) im Spinπraum (8) des Nacherhitzers (4) ist hier angedeutet. Die Dampfzuführung erfolgt durch eine Rohrschlange (9), die durch den Heizraum (10) des Spinnbalkens (1 ) hindurch geführt wird, um den schon überhitzten Dampf weiter bis auf Spinntemperatur zu bringen. Direkt unter dem Spinnbalken (1 ), also an der Unterkante des damit abschließenden Rechteckdüsenpaketes (2), zwischen dem Spinnbalken (1) und dem Nacherhitzer (4), werden längsseits - und bei sehr breiten Spinnpaketen beidseitig - Dampfaustrittsleisten (11) angebracht, die jeweils aus einer Basisleiste (12) und einer Verteilerleiste (13) bestehend, zusammen mit der Unterkante des Spinnbalkens (1) eine labyriπthartige Verteilerkammer (14), auf die nachfolgend noch näher eingegangen wird. Die Stirnseiten des Rechteckdüsenpaketes (2) brauchen aber in keinem Fall mit Dampf beschleiert zu werden.
In Fig. 2 werden die Dampfaustrittsleisten (11) für die Dampfbeschleierung im zusammengebauten Zustand, d. h. betriebsbereit zwischen dem Spinnbalken (1) und dem Nacherhitzer (4) fest montiert, im Detailschnitt gezeigt. Diese Dampfaustrittsleisten (11) sind mit einem einfachen Labyrinth, der Verteilerkammer (14), zur Druck- vergieichmäßigung ausgestattet. Diese labyrinthartige Verteilerkammer (14) wird seitlich von der Basisleiste (12) und nach oben von der Unterkante des Spinnbalkens (1) begrenzt und ansonsten hauptsächlich von den Aussparungen (15, 16) in der Verteilerleiste (13), einem vertikalen Verteilerraum (15) und einem horizontalen Spaltraum (16), gebildet. Aus der Rohrschlange (9) erfolgt der Dampfeintritt (19) zunächst jeweils zentralmittig in die Basisleiste (12), d. h. auch mittig zum Rechteckdüsenpaket (2), und mündet in den nach oben offenen und relativ breiten Verteilerraum (15) längs in der Verteilerleiste (13). Dieser vertikale Kanal (15) geht in einen horizontalen, sehr schmalen Spaltraum (16) über, der offen in den Spinnraum (10) hinein mündet. Aus diesem Kanal (16) tritt dann der Dampf in Richtung der Düse quer zur Filamentschar (7) aus.
Fig. 3 zeigt eine Dampfaustrittsleiste (11) im demontierten Zustand. Am Basisteil (12) sieht man den Dampfeintritt (19) und das einmündende Ende der Rohrschlange (9), sowie die zwei Befestigungsgewinde (17) für die Verteilerleiste (13). An der Verteilerleiste (13) erkennt man die Schraubenlöcher (18) und die nun zum Reinigen offen zugänglichen Aussparungen (15, 16), den vertikalen Verteilerraum (15) und den schmalen, horizontalen Spaltraum (16), die erst im komplett eingebauten Zustand, wie schon erläutert, das Dampfvergleichmäßigungslabyrinth (14) bilden. Die erfindungsgemäße Dampfbeschleierung ist vornehmlich für die Anwendung in Anlagen zur Erspinnung hochfester Polyamid-Garne gedacht, kann jedoch überall dort eingesetzt werden, wo es darum geht eine Spinnaustrittsfläche mit Dampf zu beschleiern oder eine feuchte Spinnatmosphäre zu schaffen. Dabei muß der Einsatz nicht nur auf Bottom-Loading-Spinnsysteme beschränkt bleiben.
Bezugszeichenliste
Spinnbalken (1)
Rechteckdüsen (2)
Isolierung (3)
Nacherhitzer (4)
Monomerabsaugung (5)
Anblasung (6)
Filamentschar (7)
Spinnraum (8) des Nacherhitzers (4)
Rohrschlange (9)
Heizraum (10) des Spinnbalkens (1)
Dampfaustrittsleisten (11)
Basisleiste (12); auch Basisteil
Verteilerleiste (13); auch Verteilerteil
Verteilerkammer (14), labyrinthartige; auch Dampfvergleichmäßigungslabyrinth
Verteilerraum (15), vertikal; auch erster Kanal; auch Aussparung
Spaltraum (16), horizontal; auch zweiter Kanal; auch Aussparung
Befestigungsgewinde (17)
Schraubenlöcher (18)
Dampfeintritt (19), zentralmittig

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren und Vorrichtung zur Dampfbeschleierung von Rechteckdüsen und damit ausgestatteten Spinnsystemen zur Erzeugung von Polyamid-Filamenten, insbesondere nach dem Bottom-Loading-Konzept, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Dampfbeschleierung benötigte Wasserdampf zunächst durch eine im Wärmeträgerdampf des Spinnbalkens liegende Rohrschlange (9) strömt, um dabei auf die nahezu gleiche Temperatur wie die Spinntemperatur selbst aufgeheizt zu werden, danach durch eine druckvergleichmäßigende Verteilerkammer (14) geleitet wird, ehe er dann unmittelbar an der ganzen Längsseite eines Rechteckdüsenpaketes (2) austritt und schlußendlich gleichmäßig verteilt in den Spinnraum (8) an die Spinnplatte gelangt.
2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die druckvergleichmäßigende Verteilerkammer (14), jeweils eine einzige längsseits pro Rechteckdüsenpaket (2) angeordnet, labyrinthartig ausgestaltet ist und jeweils nur durch einen einzigen, mittig angeordneten Dampfeintritt (19) aus der Rohrschlange (9) gespeist wird.
3. Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die druckvergleichmäßigenden und labyrinthartig ausgestalteten Verteilerkammern (14) jeweils beidseitig längsseits zum Rechteckdüsenpaket (2) angeordnet sind.
4. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckvergleichmäßigenden und labyrinthartig ausgestalteten Verteilerkammern (14), die dem einzigen und mittig angeordneten Dampfeintritt (19) folgen, in ihrer einfachsten Form jeweils aus mindestens zwei Kanälen (15, 16) mit rechteckigen Querschnitt bestehen, die an ihren Längsseiten offen und rechtwinklig ineinander übergehen, wobei der erste Kanal (15) einen mindestens zwei - bis maximal fünffach größeren rechteckigen Querschnitt aufweist als der nachfolgende zweite Kanal (16).
. Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckvergleichmäßigenden und labyrinthartig ausgestalteten Verteilerkammern (14), die dem einzigen, mittig und horizontal angeordneten Dampfeintritt (19) folgen, in ihrer einfachsten Form jeweils aus mindestens zwei Kanälen (15, 16) mit rechteckigen Querschnitt bestehen, die an ihren Längsseiten offen und rechtwinklig ineinander übergehen, wobei der erste und größere Kanal (15) einen nach oben offenen rechteckigen Querschnitt aufweist, der rechtwinklig in einen horizontalen und sehr schmalen Spaltraum des nachfolgenden zweiten Kanals (16) übergeht, der dann mit seiner Längsseite offen in den Spinnraum (8) hinein mündet, und durch den dann der Dampf in Richtung der Düse gleichmäßig verteilt quer zur Filamentschar (7) austritt.
6. Vorrichtung zur Dampfbeschleierung von Rechteckdüsen und damit ausgestatteten Spinnsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß die druckvergleichmäßigenden und labyrinthartig ausgestalteten Verteilerkammern (14), die jeweils einem einzigen Dampfeintritt (19) folgen, in Dampfaustrittsleisten (11) untergebracht sind, die in ihrer einfachsten Form jeweils aus mindestens zwei miteinander verschraubten Leisten (12, 13) bestehen, wobei das jeweilige Basisteil (12) mit dem mittigen Dampfeintritt (19) zwischen dem Spinnbalken (1) und dem Nacherhitzer (4) fixiert ist und das Verteilerteil (13) wiederum mit dem Basisteil (12) so verschraubt wird, daß es zum Reinigen entfernt werden kann.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckvergleichmäßigende und labyrinthartig ausgestaltete Verteilerkammer (14), die jeweils einem einzigen Dampfeintritt (19) folgt, als ein einfaches Dampfvergleichmäßigungslabyrinth (14) ausgebildet ist, welches erstens aus der fixen und glatten Wand der Basisleiste (12), zweitens aus der fixen und glatten Unterseite des Spinnbalkens (1) und drittens und viertens aus den Aussparungen (15, 16) in der montierbaren Verteilerleiste (13) gebildet wird.
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