WO2015014690A1 - Apparatus for melt-spinning and cooling filament strands - Google Patents

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WO2015014690A1
WO2015014690A1 PCT/EP2014/065824 EP2014065824W WO2015014690A1 WO 2015014690 A1 WO2015014690 A1 WO 2015014690A1 EP 2014065824 W EP2014065824 W EP 2014065824W WO 2015014690 A1 WO2015014690 A1 WO 2015014690A1
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WO
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cooling
condensation
spinneret
spinning
ring
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Application number
PCT/EP2014/065824
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Fischer
Claudia Sellhast
Jörg SCHIPPEL
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • D01D5/088Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D01D5/092Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D11/00Other features of manufacture

Definitions

  • the invention relates to a device for melt spinning and cooling of filament strands according to the preamble of claim 1.
  • a first variant, from which the invention proceeds, is described for example in DE 38 40 357 AI.
  • a condensation device is provided below the spinneret, which forms a condensation zone within a condensation shaft.
  • the condensation duct is associated with a flushing device which continuously generates a flushing liquid along the shaft walls of the condensation shaft.
  • the monomers condensed within the condensation zone are taken up by the rinsing liquid and collected at the end of the condensation shaft and removed.
  • a further variant for receiving and removing monomers can be found, for example, in WO 89/03903 A1.
  • a suction nozzle of a suction device is arranged immediately below the spinneret, which dissipates the extruded during the extrusion of the filament strands monomers and oligomers via a suction directly from the spinning zone before cooling.
  • DE 10 2011 117 458 A1 discloses a process in which a heating means is provided immediately below the spinneret, by means of which condensation of the monomers and oligomers in the upper region of the cooling apparatus is avoided.
  • the devices known in the art for melt spinning and cooling filament strands are all based on avoiding direct condensation of the monomers and oligomers in the area of the spinneret.
  • external agents such as rinsing liquids or suction streams are used to bind and remove the monomers and oligomers.
  • additional heating means are used immediately before cooling to avoid premature condensation of the monomers.
  • borrowings more or less lead to an influence on the spinning and cooling process of the filaments.
  • the invention is based on the fact that controlled condensation of the monomers takes place within a condensation zone.
  • the condensation device is formed by a coaxial with the spinneret condensation ring, which is connected to the temperature control with a contact surface with the cooling device.
  • the condensation ring can be conditioned accordingly in order to accommodate the condensed monomers as a deposit can.
  • An influence on the spinning process is avoided as far as possible since the condensation ring only has to have low temperature differences compared to the spinning environment.
  • the development of the invention is preferably carried out, in which the cooling device below the spinneret has a cooling cylinder with gas-permeable cylinder wall, which is arranged within a pressure chamber and in which the contact surface of the Condensation ring is associated with a front end of the cooling cylinder.
  • the condensation ring is uniformly tempered over the entire circumferential contact surface.
  • the tempering of the condensation ring by the cooling device can be further improved by the condensation ring on a Bottom has a Temperierkragen, which projects with a free end in the cooling zone of the cooling device.
  • the development of the invention is provided, in which the Temperierkragen is concentric with the cooling cylinder of the cooling device and protrudes into the front end of the cooling cylinder.
  • the cooling air can be advantageously used within the cooling zone to cool the tempering collar and thus the condensation ring.
  • the condensation ring is preferably designed with a circumferential collecting groove, which is kept open in relation to the condensation zone.
  • the collecting groove of the condensation ring is preferably formed between a vertically oriented outer annular collar and a parallel to the outer annular collar circumferential smaller inner annular collar. Since the surfaces of the condensation ring must be freed at regular intervals from the deposits and accumulations of condensed monomers, the development of the invention is particularly advantageous, in which the condensation ring is interchangeably connected to the cooling device, the height adjustable between an operating position and a War- is. This replacement of the condensation ring is fast and easy to carry out.
  • the condensation ring can advantageously be fastened with the tempering collar through a plug connection at the open front end of the cooling cylinder. Alternatively, however, it is also possible to clean the condensation ring by simply wiping. In this case, materials or surfaces of the condensation ring are preferably selected, which allow easy cleaning. In addition, a specific temperature range can be ensured by selecting the material.
  • condensation rate for condensing the monomers can be improved by a certain temperature gradient.
  • the development according to the invention is provided, in which a plurality of spinnerets are held on the spinning bar and in which each spinneret is assigned one of several condensation rings.
  • the temperature of the condensation rings is preferably carried out by a plurality of gas-permeable cooling cylinder, which are arranged within a pressure chamber and associated with their free ends the contact surfaces of the condensation rings. In that regard, uniform conditions for tempering the condensation rings are achieved in the individual spinning positions.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the device according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the device according to the invention in Fig. 1, a first embodiment of the apparatus according to the invention for melt spinning and cooling of filaments is shown schematically in a cross-sectional view.
  • Fig. 1 only the essential device for the invention are shown steep, since the basic structure of such devices is generally well known.
  • the first exemplary embodiment of the device according to the invention for melt-spinning and cooling filament strands has a spinneret 2 on an underside of a heated spinneret 1.
  • the spinneret 2 is coupled via a melt line 17 with a spinning pump, not shown here.
  • the spin pump generates a melt stream of a polymer, for example polyamide or polypropylene, which is supplied under pressure to the spinneret 2.
  • the spinneret 2 has on its underside a nozzle plate, not shown here, with a multiplicity of nozzle openings, from which the polymer melt is extruded into fine filament strands.
  • a cooling device 5 which has a cooling zone 6 for cooling the freshly extruded filaments.
  • the cooling zone 6 extends directly vertically below the spinneret 2.
  • the cooling device 5 has a blowing chamber 9, which interacts with a pressure chamber 10 via a laterally arranged blowing wall 11.
  • the pressure chamber 10 is connected via an air supply channel 26 with a cooling air source, not shown here.
  • the blow chamber 10 forms the cooling zone 6, which has yarn passage openings 25 in the region of the spinneret 2 for guiding the filament strands.
  • a condensation device 3 is arranged between the spinneret 2 and the cooling zone 6, which forms a condensation zone 4.
  • the condensation device 3 is formed by a condensation ring 7, which is held concentrically to the spinneret 2 between the cooling device 5 and the spinning beam 1.
  • the condensation ring 7 is supported via an outer annular collar 14 with respect to the spinning beam 1 and an upper side 28 of the blowing chamber 9. Between the free end of the vertically aligned outer annular collar 14 and the spinning beam 1, an insulating member 16 is provided.
  • the condensation ring 7 is U-shaped in profile, wherein parallel to the outer ring collar 14, a smaller inner annular collar 15 is formed and forms a collecting groove 13 between them.
  • the groove bottom of the collecting groove 13 forms a contact surface 8 with respect to the upper side 28 of the blow chamber 9.
  • the contact surface 8 of the condensation ring 7 abuts directly against a wall of the blow chamber 9 for heat transfer.
  • an opposing tempering collar 12 is provided on the inner annular collar 15 formed, which projects into the yarn passage opening 25 of the blast chamber 9 and extends with a free end to the cooling zone 6.
  • the free end of the Temperierkragens 12 can be cooled within the cooling zone 6 by a cooling air.
  • the condensation ring 7 is cooled via the cooling device 5 to a temperature level which promotes condensation and deposition of the volatiles released in the extrusion of the filaments, in particular of the monomers.
  • the directly below the spinneret 2 resulting monomers and oligomers are taken directly from the condensation ring 7 in operation.
  • the condensed monomers can advantageously be absorbed uniformly over the entire cross-section of the spinneret 2 by the condensation ring 7.
  • the free space formed by the condensation ring 7 immediately below the spinneret 2 ensures that the monomers move out of the filament assembly due to the temperature difference and are absorbed by the walls of the annular collars 14 and 15 and the collecting groove 13 of the condensation ring 7.
  • cooling device is particularly suitable for devices in which the cooling device generates a transverse cooling air flow for cooling the filament.
  • cooling device are known in which a radially generated from outside to inside cooling air flow is used to cool the filaments.
  • FIG. 1 a further embodiment of the device according to the invention is shown in a cross-sectional view, in turn, only the essential device for the invention are shown steep.
  • the cooling device 5 a cooling cylinder 18 which forms the cooling zone 6 in its interior.
  • the cooling cylinder 18 has a gas-permeable cylinder wall, which could be formed for example as a double wall of a perforated plate and a metal mesh.
  • the cooling cylinder 18 is disposed within an upper pressure chamber 19, which is coupled at the lower end via a perforated plate 24 with a lower pressure chamber 20.
  • the lower pressure chamber 20 is penetrated in a coaxial extension to the cooling cylinder 18 by a pipe socket 23, wherein the pipe socket 23 and the cooling cylinder 18 each form a yarn passage opening 25 through the upper pressure chamber 19 and the lower pressure chamber 20.
  • the lower pressure chamber 20 is coupled via an air supply channel 26 with a cooling air source, not shown here.
  • a condensation device 3 is arranged between the cooling device 5 and a spinning beam 1, a condensation device 3 is arranged.
  • the condensation device 3 is also formed in this case by a condensation ring 7, which is formed in its cross-sectional shape identical to the aforementioned embodiment.
  • the condensation ring 7 is supported by a contact surface 8 directly at a front end 21 of the cooling cylinder 18.
  • the free end of the outer annular collar 14 is located on the insulating element 16.
  • the condensation ring forms 7 a condensation zone 4 immediately below the spinneret 2.
  • a sealing element 22 is provided concentrically to the condensation ring 7, which is held at the top of the pressure chamber 19.
  • a tempering collar 12 is furthermore provided, which protrudes into the interior of the cooling cylinder 18.
  • the Temperierkragen 12 is formed on the inner collar 15 of the condensation ring 7 and is cooled at the free end of the cooling zone 6.
  • the condensation of the condensation ring 7 thus takes place via the cooling device 5. Since the condensation ring 7 is separated from the spinning beam 1 by an insulating element 16, a temperature level which promotes the condensation of the monomers is reached at the condensation ring 7.
  • the illustrated in Fig. 2 embodiment of the apparatus according to the invention for melt spinning and cooling of filament strands is in its function substantially identical to the aforementioned embodiment. Only the cooling air flow is generated in the embodiment of FIG.
  • the gas-permeable cooling cylinder which directs a cooling air from the upper pressure chamber 19 from the outside into the interior of the cooling zone 6.
  • the cooling air is introduced via the air supply channel 26 into the lower pressure chamber 20 and passes there via the perforated plate 24 into the upper pressure chamber 19. This makes it possible to achieve a uniform distribution of the cooling air in the upper pressure chamber 19.
  • a plurality of spinnerets 2 are held next to one another in a row-like arrangement on a spinning bar 1.
  • the spinnerets 2 are connected within the spinneret 1 by a plurality of melt lines 17 with a spinning pump 29.
  • the spinning pump 29 is driven by a pump drive, wherein the spinning pump 29 has a separate conveying means for each spinneret 2.
  • the spinning pump 29 is connected via a melt inlet 30 with a melt source, not shown here.
  • the spinning beam 1 is designed to be heated, so that the spinnerets 2, the melt line 17 and the spinning pump 29 are heated.
  • the spinning beam 1 is assigned to the bottom of a condensation device 3 and a cooling device 5.
  • the condensation device 3 is formed by a plurality of condensation rings 7, which are arranged distributed on the spinnerets 2.
  • the structure of the condensation device 3 is identical to the embodiment of FIG. 2, so that at this point no further explanation and reference is made to the preceding description.
  • the cooling device 5 is executed in this embodiment, identical to the embodiment of FIG. 2, wherein within the upper pressure chamber 19 per spinneret 2 each one of a plurality of cooling cylinders 18 are arranged. Accordingly, the lower pressure chamber 20 per cooling cylinder 18 has one of a plurality of pipe sockets 23, which together with the cooling cylinders 17 per spinneret form a yarn passage opening 25.
  • an insulating member 16 is provided between the condensation device 3 and the spinning beam 1.
  • a sealing element 22 is arranged in addition to the sealing of the cooling device 5 and the condensation device 3 relative to the environment between the insulating member 16 and the upper pressure chamber 19, a sealing element 22 is arranged.
  • the sealing element 22 could in this case be plate-shaped, which in each case has a cutout per condensation ring 7.
  • two lifting cylinders 27.1 and 27.2 are provided to adjust the cooling device 5 between an operating position (as shown) in a waiting position. In the waiting position, the cooling device 5 is held at a distance from the spinning beam 1, so that the condensation rings 7 of the condensation devices 3 are open for cleaning.
  • the condensation device 3 and in particular the shape of the condensation ring 7 is exemplary. It is essential here that the condensation ring is formed on the one hand from a thermally conductive material and on the other hand has a shape for receiving the condensed monomers.
  • the inventive device for melt spinning and cooling of filament strands is particularly suitable for producing threads of polyamide or fibers of polypropylene.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to an apparatus for melt-spinning and cooling filament strands, which carries at least one spinneret on a spinning beam and has a cooling apparatus for forming a cooling zone beneath the spinneret. In order to receive condensed monomers, a condensation device which forms a condensation zone is arranged between the spinneret and the cooling apparatus. In order to obtain controlled condensation of the monomers, the condensation device is formed according to the invention by a condensation ring arranged coaxially with the spinneret, said condensation ring being connected to the cooling apparatus for temperature control by way of a contact face.

Description

Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen  Apparatus for melt spinning and cooling filament strands
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for melt spinning and cooling of filament strands according to the preamble of claim 1.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden ist es allgemein bekannt, dass bei dem Extrudieren von bestimmten Polymeren wie beispielsweise Polyamide vermehrt flüchtige Bestandteile wie Monomere und Oligomere auftreten, die sich in der Umgebung unkontrolliert ablagern können. Um derar- tige unkontrollierten Ablagerungen und Verschmutzungen unterhalb der Spinndüse in nachgeordneten Vorrichtung steilen zu vermeiden, sind im Stand der Technik verschiedene Methoden beschrieben. In the production of synthetic threads, it is well known that in the extrusion of certain polymers such as polyamides more volatile components such as monomers and oligomers occur that can deposit in an uncontrolled environment. In order to avoid such uncontrolled deposits and soiling below the spinneret in downstream apparatus, various methods have been described in the prior art.
Eine erste Variante, von der die Erfindung ausgeht, ist beispielsweise in der DE 38 40 357 AI beschrieben. Bei der bekannten Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Abkühlen von Filamentsträngen ist unterhalb der Spinndüse eine Kondensationseinrichtung vorgesehen, die innerhalb eines Kondensationsschachtes eine Kondensationszone bildet. Dem Kondensationsschacht ist eine Spüleinrichtung zugeordnet, die eine Spülflüssigkeit kontinuierlich entlang der Schachtwände des Kondensationsschachtes erzeugt. Insoweit werden die innerhalb der Kondensationszone kondensierten Monomere von der Spülflüssigkeit aufgenommen und am Ende des Kondensationsschachtes gesammelt und abgeführt. Eine weitere Variante zur Aufnahme und Beseitigung von Monomeren geht beispielsweise aus der WO 89/03903 AI hervor. Bei der bekannten Vor- richtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen ist unmittelbar unterhalb der Spinndüse eine Saugstutzen einer Absaugeinrichtung angeordnet, die die beim Extrudieren der Filamentstränge frei werdenden Monomere und Oligomere über einen Saugstrom unmittelbar aus der Spinnzone vor dem Abkühlen abführt. A first variant, from which the invention proceeds, is described for example in DE 38 40 357 AI. In the known apparatus for melt spinning and cooling of filament strands, a condensation device is provided below the spinneret, which forms a condensation zone within a condensation shaft. The condensation duct is associated with a flushing device which continuously generates a flushing liquid along the shaft walls of the condensation shaft. In that regard, the monomers condensed within the condensation zone are taken up by the rinsing liquid and collected at the end of the condensation shaft and removed. A further variant for receiving and removing monomers can be found, for example, in WO 89/03903 A1. In the known Direction for melt spinning and cooling filament strands, a suction nozzle of a suction device is arranged immediately below the spinneret, which dissipates the extruded during the extrusion of the filament strands monomers and oligomers via a suction directly from the spinning zone before cooling.
Grundsätzlich sind jedoch auch Verfahren im Stand der Technik bekannt, bei welchen die Monomere und Oligomere über den Kühlluftstrom abgeführt werden. So geht aus der DE 10 2011 117 458 AI ein Verfahren her- vor, bei welcher unmittelbar unterhalb der Spinndüse ein Heizmittel vorgesehen ist, durch welches eine Kondensierung der Monomere und Oligomere im oberen Bereich der Abkühlvorrichtung vermieden werden. In principle, however, methods are known in the art in which the monomers and oligomers are removed via the cooling air flow. Thus, DE 10 2011 117 458 A1 discloses a process in which a heating means is provided immediately below the spinneret, by means of which condensation of the monomers and oligomers in the upper region of the cooling apparatus is avoided.
Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen beruhen alle darauf, eine unmittelbare Kondensation der Monomere und Oligomere im Bereich der Spinndüse zu vermeiden. So werden Fremdmittel wie beispielsweise Spülflüssigkeiten oder Saugströme eingesetzte, um die Monomere und Oligomere zu binden und abzuführen. Alternativ werden zusätzliche Heizmittel unmittelbar vor der Abkühlung eingesetzt, um vorzeitige Kondensationen der Monomere zu vermeiden. Derartige Fremdmittel führen jedoch mehr oder weniger zu einer Beeinflussung des Spinn- und Kühlprozesses der Filamente. The devices known in the art for melt spinning and cooling filament strands are all based on avoiding direct condensation of the monomers and oligomers in the area of the spinneret. Thus, external agents such as rinsing liquids or suction streams are used to bind and remove the monomers and oligomers. Alternatively, additional heating means are used immediately before cooling to avoid premature condensation of the monomers. However, such borrowings more or less lead to an influence on the spinning and cooling process of the filaments.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welcher unerwünschte flüchtige Bestandteile beim Extrudieren von Polymeren möglichst prozessschonend gebunden werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. It is therefore an object of the invention to provide a device for melt spinning and provide filament strands of the generic type, in which unwanted volatile components in the extrusion of polymers can be bound as possible process gentle. This object is achieved by a device with the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert. Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the subclaims.
Die Erfindung basiert darauf, dass innerhalb einer Kondensationszone eine kontrollierte Kondensation der Monomere stattfindet. Hierzu wird die Kondensationseinrichtung durch einen koaxial zur Spinndüse angeordneten Kondensationsring gebildet, der zur Temperierung mit einer Kontaktfläche mit der Abkühlvorrichtung verbunden ist. So lässt sich der Kondensationsring entsprechend konditionieren, um die kondensierten Monomere als Ablagerung aufnehmen zu können. Eine Beeinflussung des Spinnprozesses wird weitestgehend vermieden, da der Kondensationsring nur geringe Tem- peraturunterschiede gegenüber der Spinnumgebung aufweisen muss. The invention is based on the fact that controlled condensation of the monomers takes place within a condensation zone. For this purpose, the condensation device is formed by a coaxial with the spinneret condensation ring, which is connected to the temperature control with a contact surface with the cooling device. Thus, the condensation ring can be conditioned accordingly in order to accommodate the condensed monomers as a deposit can. An influence on the spinning process is avoided as far as possible since the condensation ring only has to have low temperature differences compared to the spinning environment.
Um bei Verwendung von Rundspinndüsen eine möglichst gleichmäßige Aufnahme und Bindung der Monomere zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Abkühlvorrichtung unterhalb der Spinndüse einen Kühlzylinder mit gasdurchlässiger Zylinderwand aufweist, der innerhalb einer Druckkammer angeordnet ist und bei welcher die Kontaktfläche des Kondensationsringes einem Stirnende des Kühlzylinders zugeordnet ist. Damit wird der Kondensationsring gleichmäßig über die gesamte umlaufende Kontaktfläche temperiert. In order to obtain the most uniform possible absorption and binding of the monomers when using round spinning nozzles, the development of the invention is preferably carried out, in which the cooling device below the spinneret has a cooling cylinder with gas-permeable cylinder wall, which is arranged within a pressure chamber and in which the contact surface of the Condensation ring is associated with a front end of the cooling cylinder. Thus, the condensation ring is uniformly tempered over the entire circumferential contact surface.
Die Temperierung des Kondensationsringes durch die Abkühlvorrichtung lässt sich noch dadurch verbessern, indem der Kondensationsring an einer Unterseite einen Temperierkragen aufweist, der mit einem freien Ende in die Kühlzone der Abkühlvorrichtung hineinragt. The tempering of the condensation ring by the cooling device can be further improved by the condensation ring on a Bottom has a Temperierkragen, which projects with a free end in the cooling zone of the cooling device.
Bei Verwendung von einem Kühlzylinder innerhalb der Kühlzone ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher der Temperierkragen konzentrisch zu dem Kühlzylinder der Abkühlvorrichtung ausgebildet ist und in das Stirnende des Kühlzylinders hineinragt. So lässt sich die Kühlluft innerhalb der Kühlzone vorteilhaft nutzen, um den Temperierkragen und damit den Kondensationsring zu kühlen. When using a cooling cylinder within the cooling zone, the development of the invention is provided, in which the Temperierkragen is concentric with the cooling cylinder of the cooling device and protrudes into the front end of the cooling cylinder. Thus, the cooling air can be advantageously used within the cooling zone to cool the tempering collar and thus the condensation ring.
Um die Monomere und Oligomere aus dem Spinnprozess herauszuhalten und sicher aufzunehmen, ist der Kondensationsring bevorzugt mit einer umlaufenden Sammelnut ausgeführt, die gegenüber der Kondensationszone offengehalten ist. In order to keep the monomers and oligomers out of the spinning process and to pick them up safely, the condensation ring is preferably designed with a circumferential collecting groove, which is kept open in relation to the condensation zone.
So wird die Sammelnut des Kondensationsringes vorzugsweise zwischen einem vertikal ausgerichteten äußeren Ringkragen und einem parallel zum äußeren Ringkragen umlaufenden kleineren inneren Ringkragen gebildet. Da die Flächen des Kondensationsringes in regelmäßigen Abständen von den Ablagerungen und Ansammlungen der kondensierten Monomere befreit werden müssen, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher der Kondensationsring auswechselbar mit der Abkühlvorrichtung verbunden ist, die zwischen einer Betriebs Stellung und einer War- testellung höhenverstellbar ist. Damit ist ein Auswechseln des Kondensationsringes schnell und einfach ausführbar. So lässt sich der Kondensationsring vorteilhaft mit dem Temperierkragen durch eine Steckverbindung am offenen Stirnende des Kühlzylinders befestigen. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Kondensationsring durch einfaches Wischen zu reinigen. Hierbei werden bevorzugt Werkstoffe bzw. Oberflächen des Kondensationsringes gewählt, die eine leichte Reinigung ermöglichen. Zudem kann durch Wahl des Werkstoffes ein bestimm- ter Temperaturbereich sichergestellt werden. Thus, the collecting groove of the condensation ring is preferably formed between a vertically oriented outer annular collar and a parallel to the outer annular collar circumferential smaller inner annular collar. Since the surfaces of the condensation ring must be freed at regular intervals from the deposits and accumulations of condensed monomers, the development of the invention is particularly advantageous, in which the condensation ring is interchangeably connected to the cooling device, the height adjustable between an operating position and a War- is. This replacement of the condensation ring is fast and easy to carry out. Thus, the condensation ring can advantageously be fastened with the tempering collar through a plug connection at the open front end of the cooling cylinder. Alternatively, however, it is also possible to clean the condensation ring by simply wiping. In this case, materials or surfaces of the condensation ring are preferably selected, which allow easy cleaning. In addition, a specific temperature range can be ensured by selecting the material.
Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine aktive Beheizung des Kondensationsringes vorzunehmen, um die bei der Kühlung auftretende Temperatur den Prozessgegebenheiten gezielt anpassen zu können. So las- sen sich durch bestimmt Temperaturgefälle die Kondensationsgeschwindigkeit zum Kondensieren der Monomere verbessern. Alternatively, however, it is also possible to carry out an active heating of the condensation ring in order to be able to adapt the process conditions occurring in the cooling system in a targeted manner. Thus, the condensation rate for condensing the monomers can be improved by a certain temperature gradient.
Da die Herstellung der synthetischen Fäden üblicherweise mit einer Mehrzahl von Spinndüsen an einem Spinnbalken erfolgt, ist die erfindungsgemä- ße Weiterbildung vorgesehen, bei welcher an dem Spinnbalken mehrere Spinndüsen gehalten sind und bei welcher jeder Spinndüse eine von mehreren Kondensationsringen zugeordnet ist. Since the synthetic threads are usually produced with a plurality of spinnerets on a spinning beam, the development according to the invention is provided, in which a plurality of spinnerets are held on the spinning bar and in which each spinneret is assigned one of several condensation rings.
Die Temperierung der Kondensationsringe erfolgt dabei bevorzugt durch mehrere gasdurchlässige Kühlzylinder, die innerhalb einer Druckkammer angeordnet sind und mit ihren freien Enden den Kontaktflächen der Kondensationsringe zugeordnet sind. Insoweit werden in den einzelnen Spinnpositionen gleichmäßige Bedingungen zum Temperieren der Kondensationsringe erreicht. The temperature of the condensation rings is preferably carried out by a plurality of gas-permeable cooling cylinder, which are arranged within a pressure chamber and associated with their free ends the contact surfaces of the condensation rings. In that regard, uniform conditions for tempering the condensation rings are achieved in the individual spinning positions.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es stellen dar: The invention will now be explained in more detail below with reference to some embodiments of the device according to the invention with reference to the accompanying figures. They show:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the device according to the invention
Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 2 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the device according to the invention
Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamenten schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. In der Fig. 1 sind nur die für die Erfindung wesentlichen Vorrichtung steile gezeigt, da der Grundaufbau derartiger Vorrichtungen allgemein hinlänglich bekannt ist.  Fig. 3 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the device according to the invention in Fig. 1, a first embodiment of the apparatus according to the invention for melt spinning and cooling of filaments is shown schematically in a cross-sectional view. In Fig. 1, only the essential device for the invention are shown steep, since the basic structure of such devices is generally well known.
Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Abkühlen von Filamentsträngen weist an einer Unterseite eines beheizbaren Spinnbalkens 1 eine Spinndüse 2 auf. Die Spinndüse 2 ist über eine Schmelzeleitung 17 mit einer hier nicht dargestellten Spinnpumpe gekoppelt. Die Spinnpumpe erzeugt einen Schmelzestrom eines Polymers, beispielsweise Polyamid oder Polypropylen, der unter Druck der Spinndüse 2 zugeführt wird. Die Spinndüse 2 weist an ihrer Unterseite eine hier nicht näher dargestellte Düsenplatte mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen auf, aus denen die Polymerschmelze zu feinen Filamentsträn- gen extrudiert wird. The first exemplary embodiment of the device according to the invention for melt-spinning and cooling filament strands has a spinneret 2 on an underside of a heated spinneret 1. The spinneret 2 is coupled via a melt line 17 with a spinning pump, not shown here. The spin pump generates a melt stream of a polymer, for example polyamide or polypropylene, which is supplied under pressure to the spinneret 2. The spinneret 2 has on its underside a nozzle plate, not shown here, with a multiplicity of nozzle openings, from which the polymer melt is extruded into fine filament strands.
Unterhalb des Spinnbalkens 1 ist eine Abkühlvorrichtung 5 angeordnet, die eine Kühlzone 6 zur Abkühlung der frisch extrudierten Filamente aufweist. Hierzu erstreckt sich die Kühlzone 6 unmittelbar vertikal unterhalb der Spinndüse 2. Below the spinning beam 1, a cooling device 5 is arranged, which has a cooling zone 6 for cooling the freshly extruded filaments. For this purpose, the cooling zone 6 extends directly vertically below the spinneret 2.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Abkühlvorrichtung 5 eine Blas- kammer 9 auf, die über eine seitlich angeordnete Blaswand 11 mit einer Druckkammer 10 zusammenwirkt. Die Druckkammer 10 ist über einen Luftzufuhrkanal 26 mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle verbunden. Die Blaskammer 10 bildet die Kühlzone 6, die zur Führung der Filamentstränge im Bereich der Spinndüse 2 Fadendurchlassöffnungen 25 aufweist. In this exemplary embodiment, the cooling device 5 has a blowing chamber 9, which interacts with a pressure chamber 10 via a laterally arranged blowing wall 11. The pressure chamber 10 is connected via an air supply channel 26 with a cooling air source, not shown here. The blow chamber 10 forms the cooling zone 6, which has yarn passage openings 25 in the region of the spinneret 2 for guiding the filament strands.
An der Oberseite der Abkühlvorrichtung 5 ist zwischen der Spinndüse 2 und der Kühlzone 6 eine Kondensationseinrichtung 3 angeordnet, die eine Kondensationszone 4 bildet. Die Kondensationseinrichtung 3 wird durch einen Kondensationsring 7 gebildet, der konzentrisch zu der Spinndüse 2 zwischen der Abkühlvorrichtung 5 und dem Spinnbalken 1 gehalten ist. At the top of the cooling device 5, a condensation device 3 is arranged between the spinneret 2 and the cooling zone 6, which forms a condensation zone 4. The condensation device 3 is formed by a condensation ring 7, which is held concentrically to the spinneret 2 between the cooling device 5 and the spinning beam 1.
Der Kondensationsring 7 stützt sich über einen äußeren Ringkragen 14 gegenüber dem Spinnbalken 1 und einer Oberseite 28 der Blaskammer 9 ab. Zwischen dem freien Ende des vertikal ausgerichteten äußeren Ringkragens 14 und dem Spinnbalken 1 ist ein Isolierelement 16 vorgesehen. Der Kondensationsring 7 ist im Profil U-förmig ausgebildet, wobei parallel zu dem äußeren Ringkragen 14 ein kleinerer innerer Ringkragen 15 gebildet ist und zwischen sich eine Sammelnut 13 bildet. Der Nutgrund der Sammelnut 13 bildet gegenüber der Oberseite 28 der Blaskammer 9 eine Kontaktfläche 8. Die Kontaktfläche 8 des Kondensationsringes 7 liegt zur Wärmeübertragung unmittelbar an einer Wandung der Blaskammer 9 an. Zusätzlich ist an dem inneren Ringkragen 15 ein gegenüberliegender Temperierkragen 12 ausgebildet, der in die Fadendurchlassöffnung 25 der Blaskammer 9 hineinragt und mit einem freien Ende sich bis zur Kühlzone 6 erstreckt. Somit lässt sich das freie Ende des Temperierkragens 12 innerhalb der Kühlzone 6 durch eine Kühlluft kühlen. The condensation ring 7 is supported via an outer annular collar 14 with respect to the spinning beam 1 and an upper side 28 of the blowing chamber 9. Between the free end of the vertically aligned outer annular collar 14 and the spinning beam 1, an insulating member 16 is provided. The condensation ring 7 is U-shaped in profile, wherein parallel to the outer ring collar 14, a smaller inner annular collar 15 is formed and forms a collecting groove 13 between them. The groove bottom of the collecting groove 13 forms a contact surface 8 with respect to the upper side 28 of the blow chamber 9. The contact surface 8 of the condensation ring 7 abuts directly against a wall of the blow chamber 9 for heat transfer. In addition, an opposing tempering collar 12 is provided on the inner annular collar 15 formed, which projects into the yarn passage opening 25 of the blast chamber 9 and extends with a free end to the cooling zone 6. Thus, the free end of the Temperierkragens 12 can be cooled within the cooling zone 6 by a cooling air.
Im Betrieb wird der Kondensationsring 7 über die Abkühlvorrichtung 5 auf ein Temperaturniveau gekühlt, das eine Kondensation und Ablagerung der beim Extrudieren der Filamente frei werdenden flüchtigen Bestandteile insbesondere der Monomere fördert. Insoweit werden im Betrieb die unmittel- bar unterhalb der Spinndüse 2 entstehenden Monomere und Oligomere direkt von dem Kondensationsring 7 aufgenommen. Die kondensierten Monomere können vorteilhaft gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Spinndüse 2 von dem Kondensationsring 7 aufgenommen werden. Durch den vom Kondensationsring 7 unmittelbar unterhalb der Spinndüse 2 gebil- deten Freiraum ist gewährleistet, dass die Monomere sich aufgrund der Temperaturdifferenz aus dem Filamentverbund herausbewegen und von den Wandungen der Ringkragen 14 und 15 und der Sammelnut 13 des Kondensationsringes 7 aufgenommen werden. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbespiel ist insbesondere für Vorrichtungen geeignet, bei welchem die Abkühlvorrichtung einen quergerichteten Kühlluftstrom zur Abkühlung der Filament erzeugt. Grundsätzlich sind jedoch auch Abkühlvorrichtung bekannt, bei welcher ein radial von außen nach innen erzeugter Kühlluftstrom zur Abkühlung der Filamente genutzt wird. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht gezeigt, wobei wiederum nur die für die Erfindung wesentlichen Vorrichtung steile dargestellt sind. Gegenüber dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist die Abkühl Vorrichtung 5 einen Kühlzylinder 18 auf, der in seinem Innern die Kühlzone 6 bildet. Der Kühlzylinder 18 besitzt eine gasdurchlässige Zylinderwand, die beispielsweise als Doppelwand aus einem Lochblech und einem Metallgewebe gebildet sein könnte. Der Kühlzylinder 18 ist innerhalb einer oberen Druckkammer 19 angeordnet, die am unteren Ende über eine Lochplatte 24 mit einer unteren Druckkammer 20 gekoppelt ist. Die untere Druckkammer 20 wird in koaxialer Verlängerung zu dem Kühlzylinder 18 von einem Rohrstutzen 23 durchdrungen, wobei der Rohrstutzen 23 und der Kühlzylinder 18 jeweils eine Fadendurchlassöffnung 25 durch die obere Druck- kammer 19 und die untere Druckkammer 20 bilden. Die untere Druckkammer 20 ist über einen Luftzufuhrkanal 26 mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle gekoppelt. In operation, the condensation ring 7 is cooled via the cooling device 5 to a temperature level which promotes condensation and deposition of the volatiles released in the extrusion of the filaments, in particular of the monomers. In that regard, the directly below the spinneret 2 resulting monomers and oligomers are taken directly from the condensation ring 7 in operation. The condensed monomers can advantageously be absorbed uniformly over the entire cross-section of the spinneret 2 by the condensation ring 7. The free space formed by the condensation ring 7 immediately below the spinneret 2 ensures that the monomers move out of the filament assembly due to the temperature difference and are absorbed by the walls of the annular collars 14 and 15 and the collecting groove 13 of the condensation ring 7. The exemplary embodiment shown in FIG. 1 is particularly suitable for devices in which the cooling device generates a transverse cooling air flow for cooling the filament. In principle, however, cooling device are known in which a radially generated from outside to inside cooling air flow is used to cool the filaments. Such an embodiment is shown in FIG. In Fig. 2, a further embodiment of the device according to the invention is shown in a cross-sectional view, in turn, only the essential device for the invention are shown steep. Compared to the previous embodiment, the cooling device 5, a cooling cylinder 18 which forms the cooling zone 6 in its interior. The cooling cylinder 18 has a gas-permeable cylinder wall, which could be formed for example as a double wall of a perforated plate and a metal mesh. The cooling cylinder 18 is disposed within an upper pressure chamber 19, which is coupled at the lower end via a perforated plate 24 with a lower pressure chamber 20. The lower pressure chamber 20 is penetrated in a coaxial extension to the cooling cylinder 18 by a pipe socket 23, wherein the pipe socket 23 and the cooling cylinder 18 each form a yarn passage opening 25 through the upper pressure chamber 19 and the lower pressure chamber 20. The lower pressure chamber 20 is coupled via an air supply channel 26 with a cooling air source, not shown here.
Zwischen der Abkühlvorrichtung 5 und einem Spinnbalken 1 ist eine Kon- densationseinrichtung 3 angeordnet. Die Kondensationseinrichtung 3 wird auch in diesem Fall durch einen Kondensationsring 7 gebildet, der in seiner Querschnittsform identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Der Kondensationsring 7 stützt sich mit einer Kontaktfläche 8 unmittelbar an einem Stirnende 21 des Kühlzylinders 18 ab. Auf der gegenüberliegenden Unterseite des Spinnbalkens 1 liegt das freie Ende des äußeren Ringkragens 14 am Isolierelement 16 an. Insoweit bildet der Kondensationsring 7 eine Kondensationszone 4 unmittelbar unterhalb der Spinndüse 2. Zwischen dem Isolierelement 16 und der oberen Druckkammer 19 ist konzentrisch zu dem Kondensationsring 7 ein Dichtelement 22 vorgesehen, das an der Oberseite der Druckkammer 19 gehalten ist. Between the cooling device 5 and a spinning beam 1, a condensation device 3 is arranged. The condensation device 3 is also formed in this case by a condensation ring 7, which is formed in its cross-sectional shape identical to the aforementioned embodiment. The condensation ring 7 is supported by a contact surface 8 directly at a front end 21 of the cooling cylinder 18. On the opposite underside of the spinning beam 1, the free end of the outer annular collar 14 is located on the insulating element 16. In that regard, the condensation ring forms 7 a condensation zone 4 immediately below the spinneret 2. Between the insulating member 16 and the upper pressure chamber 19, a sealing element 22 is provided concentrically to the condensation ring 7, which is held at the top of the pressure chamber 19.
Zur Kühlung des Kondensationsringes 7 ist desweiteren ein Temperierkragen 12 vorgesehen, der in das Innere des Kühlzylinders 18 hineinragt. Der Temperierkragen 12 ist an dem Innenkragen 15 des Kondensationsringes 7 angeformt und wird am freien Ende von der Kühlzone 6 gekühlt. Die Tem- perierung des Kondensationsringes 7 erfolgt somit über die Abkühlvorrich- tung 5. Da der Kondensationsring 7 gegenüber dem Spinnbalken 1 durch ein Isolierelement 16 getrennt ist, wird an dem Kondensationsring 7 ein Temperaturniveau erreicht, das die Kondensation der Monomere fördert. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen ist in seiner Funktion im wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel. Nur der Kühlluftstrom wird in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch den gasdurchlässigen Kühlzylinder erzeugt, der eine Kühlluft aus der oberen Druckkammer 19 von außen ins Innere der Kühlzone 6 leitet. Die Kühlluft wird hierzu über den Luftzufuhrkanal 26 in die untere Druckkammer 20 eingeleitet und gelangt dort über die Lochplatte 24 in die obere Druckkammer 19. Damit läßt sich eine gleichmäßige Verteilung der Kühlluft in der oberen Druckkammer 19 erreichen. For cooling the condensation ring 7, a tempering collar 12 is furthermore provided, which protrudes into the interior of the cooling cylinder 18. The Temperierkragen 12 is formed on the inner collar 15 of the condensation ring 7 and is cooled at the free end of the cooling zone 6. The condensation of the condensation ring 7 thus takes place via the cooling device 5. Since the condensation ring 7 is separated from the spinning beam 1 by an insulating element 16, a temperature level which promotes the condensation of the monomers is reached at the condensation ring 7. The illustrated in Fig. 2 embodiment of the apparatus according to the invention for melt spinning and cooling of filament strands is in its function substantially identical to the aforementioned embodiment. Only the cooling air flow is generated in the embodiment of FIG. 2 by the gas-permeable cooling cylinder, which directs a cooling air from the upper pressure chamber 19 from the outside into the interior of the cooling zone 6. For this purpose, the cooling air is introduced via the air supply channel 26 into the lower pressure chamber 20 and passes there via the perforated plate 24 into the upper pressure chamber 19. This makes it possible to achieve a uniform distribution of the cooling air in the upper pressure chamber 19.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden werden diese üblicherweise zu mehreren gemeinsam parallel nebeneinander innerhalb einer Spinnposition erzeugt. Insoweit werden beheizte Spinnbalken eingesetzt, die an ihrer Un- terseite eine Gruppe von Spinndüsen tragen. In Fig. 3 ist ein derartiges Aus- führungsbeispiel schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. In the production of synthetic threads, these are usually produced in parallel to each other in parallel alongside one another within a spinning position. In this respect, heated spinning beams are used, which are at their Un- terseite wear a group of spinnerets. In FIG. 3, such an exemplary embodiment is shown schematically in a cross-sectional view.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an einem Spinn- balken 1 mehrere Spinndüsen 2 in einer reihenförmigen Anordnung nebeneinander gehalten. Die Spinndüsen 2 sind innerhalb des Spinnbalkens 1 durch mehrere Schmelzeleitungen 17 mit einer Spinnpumpe 29 verbunden. Die Spinnpumpe 29 ist über einen Pumpenantrieb angetrieben, wobei die Spinnpumpe 29 zu jeder Spinndüse 2 ein separates Fördermittel aufweist. Die Spinnpumpe 29 ist über einen Schmelzezulauf 30 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle verbunden. Der Spinnbalken 1 ist beheizt ausgeführt, so dass die Spinndüsen 2, die Schmelzeleitung 17 und die Spinnpumpe 29 beheizt werden. Dem Spinnbalken 1 ist an der Unterseite eine Kondensationseinrichtung 3 sowie eine Abkühlvorrichtung 5 zugeordnet. Die Kondensationseinrichtung 3 ist durch mehrere Kondensationsringe 7 gebildet, die auf die Spinndüsen 2 verteilt angeordnet sind. Insoweit ist der Aufbau der Kondensationseinrichtung 3 identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt und zu der vorhergehenden Beschreibung verwiesen wird. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, a plurality of spinnerets 2 are held next to one another in a row-like arrangement on a spinning bar 1. The spinnerets 2 are connected within the spinneret 1 by a plurality of melt lines 17 with a spinning pump 29. The spinning pump 29 is driven by a pump drive, wherein the spinning pump 29 has a separate conveying means for each spinneret 2. The spinning pump 29 is connected via a melt inlet 30 with a melt source, not shown here. The spinning beam 1 is designed to be heated, so that the spinnerets 2, the melt line 17 and the spinning pump 29 are heated. The spinning beam 1 is assigned to the bottom of a condensation device 3 and a cooling device 5. The condensation device 3 is formed by a plurality of condensation rings 7, which are arranged distributed on the spinnerets 2. In that regard, the structure of the condensation device 3 is identical to the embodiment of FIG. 2, so that at this point no further explanation and reference is made to the preceding description.
Auch die Abkühlvorrichtung 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ausgeführt, wobei innerhalb der oberen Druckkammer 19 pro Spinndüse 2 jeweils ein von mehreren Kühlzylindern 18 angeordnet sind. Dementsprechend weist die untere Druckkammer 20 pro Kühlzylinder 18 einen von mehreren Rohrstutzen 23 auf, die gemeinsam mit den Kühlzylindern 17 pro Spinndüse eine Fadendurchlassöffnung 25 bilden. The cooling device 5 is executed in this embodiment, identical to the embodiment of FIG. 2, wherein within the upper pressure chamber 19 per spinneret 2 each one of a plurality of cooling cylinders 18 are arranged. Accordingly, the lower pressure chamber 20 per cooling cylinder 18 has one of a plurality of pipe sockets 23, which together with the cooling cylinders 17 per spinneret form a yarn passage opening 25.
Zwischen der Kondensationseinrichtung 3 und dem Spinnbalken 1 ist ein Isolierelement 16 vorgesehen, um die Kondensationsringe 7 gegenüber dem beheizten Spinnbalken 1 zu isolieren. Between the condensation device 3 and the spinning beam 1, an insulating member 16 is provided to isolate the condensation rings 7 relative to the heated spinning beam 1.
In diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zur Abdichtung der Abkühl- vorrichtung 5 und der Kondensationseinrichtung 3 gegenüber der Umge- bung zwischen dem Isolierelement 16 und der oberen Druckkammer 19 ein Dichtelement 22 angeordnet. Das Dichtelement 22 könnte hierbei platten- förmig ausgebildet sein, das pro Kondensationsring 7 jeweils einen Ausschnitt aufweist. Zu beiden Seiten der Druckkammern 19 und 20 sind zwei Hubzylinder 27.1 und 27.2 vorgesehen, um die Abkühlvorrichtung 5 zwischen einer Betriebsstellung (wie gezeigt) in eine Wartestellung zu verstellen. In der Wartestellung wird die Abkühlvorrichtung 5 mit Abstand zu dem Spinnbalken 1 gehalten, so dass die Kondensationsringe 7 der Kondensationseinrichtungen 3 zum Reinigen geöffnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist es sogar möglich, die Kondensationsringe auszutauschen, da über den Temperierkragen eine einfache Steckverbindung realisierbar ist. In this embodiment, in addition to the sealing of the cooling device 5 and the condensation device 3 relative to the environment between the insulating member 16 and the upper pressure chamber 19, a sealing element 22 is arranged. The sealing element 22 could in this case be plate-shaped, which in each case has a cutout per condensation ring 7. On both sides of the pressure chambers 19 and 20, two lifting cylinders 27.1 and 27.2 are provided to adjust the cooling device 5 between an operating position (as shown) in a waiting position. In the waiting position, the cooling device 5 is held at a distance from the spinning beam 1, so that the condensation rings 7 of the condensation devices 3 are open for cleaning. In this embodiment, it is even possible to replace the condensation rings, as a simple plug connection can be realized via the tempering collar.
Die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist pro Spinndüse iden- tisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt und Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird. Bei den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Kondensationseinrichtung 3 und insbesondere die Formgebung des Kondensationsringes 7 beispielhaft. Wesentlich hierbei ist, dass der Kondensationsring einerseits aus einem wärmeleitenden Material gebildet ist und andererseits eine Formgebung zur Aufnahme der kondensierten Monomere aufweist. Insoweit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen besonders geeignet, um Fäden aus Polyamid oder Fasern aus Polypropylen herzustellen. The function of the embodiment according to FIG. 3 per spinneret is identical to the exemplary embodiment according to FIG. 2, so that no further explanation is made at this point and reference is made to the aforementioned description. In the embodiments illustrated in FIGS. 1 to 3, the condensation device 3 and in particular the shape of the condensation ring 7 is exemplary. It is essential here that the condensation ring is formed on the one hand from a thermally conductive material and on the other hand has a shape for receiving the condensed monomers. In that regard, the inventive device for melt spinning and cooling of filament strands is particularly suitable for producing threads of polyamide or fibers of polypropylene.
B ezug szeichenli ste Dedicated sign
1 Spinnbalken 1 spinning beam
2 Spinndüse  2 spinneret
3 Kondensationseinrichtung 3 condensation device
4 Kondensationszone 4 condensation zone
5 Abkühlvorrichtung  5 cooling device
6 Kühlzone  6 cooling zone
7 Kondensationsring  7 condensation ring
8 Kontaktfläche  8 contact surface
9 Blaskammer  9 blow chamber
10 Druckkammer  10 pressure chamber
11 Blaswand  11 blowing wall
12 Temperierkragen  12 tempering collar
13 Sammelnut  13 collecting well
14 äußerer Ringkragen  14 outer ring collar
15 innerer Ringkragen  15 inner ring collar
16 Isolierelement  16 insulating element
17 Schmelzeleitung  17 Melting line
18 Kühlzylinder  18 cooling cylinders
19 obere Druckkammer  19 upper pressure chamber
20 untere Druckkammer  20 lower pressure chamber
21 Stirnende Kühlzylinder  21 front end cooling cylinder
22 Dichtelement  22 sealing element
23 Rohrstutzen  23 pipe socket
24 Lochplatte  24 perforated plate
25 Fadendurchlassöffnung  25 thread passage opening
26 Luftzufuhrkanal 27.1, 27.2 Hubzylinder 26 air supply duct 27.1, 27.2 lifting cylinder
28 Oberseite Blaskammer 28 top blow chamber
29 Spinnpumpe 29 spinning pump
30 Schmelzezulauf  30 melt feed

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Abkühlen von Filamentsträngen, mit einer an einem Spinnbalken (1) angeordneten Spinndüse (2), mit einer unterhalb der Spinndüse (2) angeordneten Abkühlvorrichtung (5), die unterhalb der Spinndüse (9) eine Kühlzone (6) bildet, und mit einer Kondensationseinrichtung (3) zur Aufnahme von kondensierten Monomeren, die zwischen der Spinndüse (2) und der Abkühlvorrichtung (5) eine Kondensationszone (4) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensationseinrichtung (3) durch einen koaxial zur Spinndüse (2) angeordneten Kondensationsring (7) gebildet ist, der zur Temperierung mit einer Kontaktfläche (8) mit der Abkühlvorrichtung (5) verbunden ist. 1. An apparatus for spinning and cooling of filament strands, comprising a spinneret (2) arranged on a spinning beam (1) with a cooling device (5) arranged below the spinneret (2), which has a cooling zone (6) beneath the spinneret (9) ) and with a condensation device (3) for receiving condensed monomers which forms a condensation zone (4) between the spinneret (2) and the cooling device (5), characterized in that the condensation device (3) is coaxial with the spinneret (2) arranged condensation ring (7) is formed, which is connected to the temperature control with a contact surface (8) with the cooling device (5).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlvorrichtung (5) unterhalb der Spinndüse (2) einen Kühlzylinder (18) mit einer gasdurchlässigen Zylinderwand aufweist, der innerhalb einer Druckkammer (19) angeordnet ist, und dass die Kontaktfläche (8) des Kondensationsringes (7) einem Stirnende (21) des Kühlzylinders (8) zugeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling device (5) below the spinneret (2) has a cooling cylinder (18) with a gas-permeable cylinder wall, which is arranged within a pressure chamber (19), and that the contact surface (8). of the condensation ring (7) is associated with a front end (21) of the cooling cylinder (8).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationsring (7) an seiner Unterseite einen Temperierkragen (12) aufweist, der mit einem freien Ende in die Kühlzone (6) der Abkühlvor- richtung (5) hineinragt. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the condensation ring (7) on its underside a Temperierkragen (12) which projects with a free end in the cooling zone (6) of the Abkühlvor- direction (5).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierkragen (12) konzentrisch zu dem Kühlzylinder (18) der Abkühl- Vorrichtung (5) ausgebildet ist und in das Stirnende (21) des Kühlzylinders (18) hineinragt. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the tempering collar (12) concentric with the cooling cylinder (18) of the cooling Device (5) is formed and projects into the front end (21) of the cooling cylinder (18).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass der Kondensationsring (7) eine gegenüber der Kondensationszone (4) offen umlaufende Sammelnut (13) aufweist. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized marked, that the condensation ring (7) has a relation to the condensation zone (4) open circumferential collecting groove (13).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelnut (13) zwischen einem vertikal ausgerichteten äußeren Ringkra- gen (14) und einem parallel zum äußeren Ringkragen (14) umlaufenden kleineren inneren Ringkragen (15) gebildet ist. 6. The device according to claim 5, characterized in that the collecting groove (13) between a vertically aligned outer Ringkra- gene (14) and a parallel to the outer annular collar (14) encircling smaller inner annular collar (15) is formed.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationsring (7) auswechselbar mit der Abkühlvor- richtung (5) verbunden ist, wobei die Abkühl Vorrichtung (5) zwischen einer Betriebs Stellung und einer Wartestellung höhenverstellbar ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the condensation ring (7) interchangeable with the Abkühlvor- direction (5) is connected, wherein the cooling device (5) is height adjustable between an operating position and a waiting position.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationsring (7) beheizbar ausgebildet ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the condensation ring (7) is designed to be heated.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Spinnbalken (1) mehrere Spinndüsen (2) gehalten sind und dass jeder Spinndüse (2) ein von mehreren Kondensationsringen (7) zugeordnet ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the spinning beam (1) a plurality of spinnerets (2) are held and that each spinneret (2) is associated with one of a plurality of condensation rings (7).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab- kühlvorrichtung (5) innerhalb der Druckkammer (19) mehrere Kühlzylinder (18) aufweist, die mit den freien Stirnenden (21) den Kontaktflä- chen (8) der Kondensationsringe (7) zugeordnet sind. 10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the cooling device (5) within the pressure chamber (19) has a plurality of cooling cylinders (18) with the free front ends (21) the contact surfaces (8) of the condensation rings (7 ) assigned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DATABASE WPI Week 197344, 30 July 1973 Derwent World Patents Index; AN 1973-66245U, XP002730647 *

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