DE1542405B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen von Schmelzen mit Hilfe von flussigen oder gasförmigen Stoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen von Schmelzen mit Hilfe von flussigen oder gasförmigen StoffenInfo
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Description
In der deutschen Auslegeschrift 1 207 350 ist ein Verfahren zum Abziehen von Schmelzen und zur
Herstellung von Granalien oder Fasern beschrieben, bei welchem mit Hilfe von flüssigen oder gasförmigen
Stoffen, deren Strahl aus einer Ringdüse auf den Strom der Schmelze geleitet wird, diese abzieht und
unter Abkühlung zerteilt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die als Kühl- und Granuliermittel
dienenden flüssigen oder gasförmigen Stoffe unmittelbar an der engsten Stelle der Abstichöffnung
des Schmelzofens mit so hoher Geschwindigkeit eingeführt werden, daß der Abfluß der Schmelze aus
dem Schmelzofen durch ihre Saugkraft bewirkt oder beschleunigt wird, wobei die Geschwindigkeit
und/oder Menge der flüssigen oder gasförmigen Stoffe geregelt werden können. Zum Abziehen von
Schmelzen und zur Herstellung von Fasern sieht das bekannte Verfahren vor, daß das Saugmittel unmittelbar
an der engsten Stelle der Abstichöffnung des Schmelzofens parallel zur Abflußrichtung der
Schmelze mit hoher Geschwindigkeit eingeführt wird.
Das bekannte Verfahren eignet sich für das Abziehen von Schmelzen sowohl anorganischer als auch
organischer Art. Bei seiner Anwendung erzielt man aus diesen Schmelzen im allgemeinen Granulate von
etwa kugelförmiger Gestalt. Dies ist in vielen Fällen sehr erwünscht. Bei Kunststoffen, insbesondere solchen
mit engem Schmelzbereich, wie z. B. Polyamide oder Polyester, sind für ihre Weiterverarbeitung, z. B.
in Extrudern, kugelförmige Granulate unerwünscht, weil sie in den Schneckengängen leicht beweglich
sind und sich schlechter fördern lassen als würfelförmige oder zylindrische Granulate. ,
Man zieht daher die in Polymerisations- oder Polykondensations-Apparaten
hergestellten Schmelzen in Bandform ab und zerteilt sie nach ihrem Erkalten längs und quer zur Bandrichtung in etwa würfelförmige
Stücke oder zerschlägt die erstarrte Schmelze in Hammermühlen oder dgl. in scharfkantige Bruchstücke
von regelloser Gestalt. Der Nachteil dieser Verfahrensweise ist hauptsächlich das durch die ungleichmäßige
oder regellose Gestalt bedingte variable Schüttgewicht und der hohe Staubanteil des Granulats,
welche sich bei der Weiterverarbeitung bekannt-
lieh sehr ungünstig verhalten. ■ . ..
Um diese Nachteile zu vermeiden, preßt man die Schmelze durch Düsen von einigen mm Durchmesser
und läßt die Schmelzestränge in ein Wasserbad laufen und dort erstarren, aus dem sie zu einer Schneidvorrichtung
geleitet werden, in der sie in gleichlange Stücke zerteilt werden. Hierbei wird ein sehr gleichmäßiges
Granulat erhalten, dessen Durchmesser nur wenig kleiner ist als der der Düsen. Der Nachteil
dieses Verfahrens ist seine geringe Leistungsfähigkeit, die sich dann besonders ungünstig auswirkt,
wenn aus den bekanntlich mehrere Tonnen fassenden Polymerisationsgefäßen die Schmelze innerhalb
kurzer Frist, etwa 20 bis 30 Minuten, entleert werden muß, um die eintretende zeitabhängige Depolymerisation
der Schmelze weitgehend zu verhindern.
Als besonders geeignete Granulatform hat sich bei Kunststoffen die zylindrische erwiesen. Gewöhnlich
soll die Länge des Zylinders gleich seinem Durchmesser sein und jedes Korn gleiche Größe aufweisen.
Solche Granulate werden je nach Verwendungszweck in verschiedenen Größen, im allgemeinen zwischen 1
und 3 mm Durchmesser, gefordert.
Bei der Herstellung von Fasern nach dem bekannten Verfahren wird das Schmelzgut durch die Saugkraft
des Kühlmittels aus der Schmelz-Vorrichtung abgezogen und unmittelbar bei seinem Austritt zerteilt
und die hierbei gebildeten schmelzflüssigen Tropfen durch die beschleunigende Wirkung des scharfen
Kühlmittelstrahles zu Fasern ausgezogen. Diese Fasern sind naturgemäß verschieden lang und weisen
eine Stärke auf, die nicht ganz einheitlich ist. Für Isolierzwecke, zur Verstärkung von Kunststoffen
u. dgl. eignen sich diese Fasern vortrefflich. Für feine »Gewebe, Strümpfe u. ä. eignen sich diese weniger.
Hier werden endlose Fasern von gleichmäßiger Stärke verlangt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abziehen von Schmelzen mit Hilfe von
flüssigen oder gasförmigen Stoffen, deren Strom aus einer Ringdüse auf einen Schmelzestrang geleitet
wird, wobei die als Kühlmittel dienenden flüssigen oder gasförmigen Stoffe mit so hoher Geschwindigkeit
eingeführt werden, daß der Abfluß der Schmelze aus dem Schmelzgefäß durch ihre Saugkraft unterstützt
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verhältnismäßig große Mengen schmelzflüssiger Stoffe
.'kurzfristig aus dem Schmelzgefäß abzuziehen und ^endlose Stränge oder Fasern von gleichmäßiger
Stärke herzustellen. Aus den verfestigten Strängen können dann Granulate durch Zerteilen gewonnen
; werden, die den bereits erwähnten Anforderungen [entsprechen.
5 6
Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch ge- Strom des Kühlmittels eingeführt werden. Hierdurch
kennzeichnet, daß die Schmelze zunächst in einen wird ferner erreicht, daß jeder einzelne verfestigte
im wesentlichen parallel zur Abziehrichtung der ' Strang oder jede Faser die gleiche Stärke aufweist,
Schmelze geführten Kühl- und Saugmittelstrom ge- da die Schleppwirkung des vereinigten Kühl- und
leitet und hierauf bis zur abgeschlossenen Verfesti- 5 Saugmittelstromes auf jeden Strang oder jede Faser
gung der Schmelze gemeinsam mit dem Kühl- und ! gleich groß ist und demzufolge auch die Verstrek-
Saugmittelstrom abgeführt wird. kung. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensweise ist
Es wurde nämlich gefunden, daß solche Stränge dadurch gegeben, daß die Stränge oder Fasern zu
oder Fasern aus zähflüssigen Schmelzen dann gewon- einem Seil oder Faden verbunden werden können,
nen werden können, wenn der aus dem Schmelzge- io Das wird dadurch erreicht, daß in den die Schmelzefäß
an entsprechend dieser Zugkraft verstreckt wird. stränge abführenden Kühl- und Saugmittelstrom von
wirkung seitlicher Kräfte gekühlt wird, bis er sich kreisrundem Querschnitt tangential ein flüssiger oder
äußerlich verfestigt, sodann der Wirkung einer Zug- gasförmiger Stoff mit einer einem gewünschten Drall
kraft in Abzugsrichtung ausgesetzt wird, wodurch der Stränge oder Fasern entsprechenden Geschwinder
Strang von seinem Austritt aus dem Schmelzge- 15 digkeit eingeführt wird.
faß an entsprechend dieser Zugkraft versteckt wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden
Das Schmelzgut muß dann noch bis zu seiner voll- die Schmelzestränge ihrer Verfestigung im Kühl- und
ständigen Verfestigung gekühlt, vom Kühlmittel ge- Saugmittelstrom von diesem getrennt und einer Fortrennt
und schließlich zu seiner Weiterverarbeitung dervorrichtung übergeben, die sie mechanisch, pneu-
oder Verwendung geführt werden. 20 matisch oder hydraulich zur Verarbeitung weiterlei-
Das Schmelzgut wird also zunächst durch ein tet.
Kühlmittel vorverfestigt, das im wesentlichen paral- Bei der Herstellung von Granulat oder Stranglei
zur Abflußrichtung des Schmelzgutes geführt wer- stücken wird die Geschwindigkeit oder Menge des
den muß, um es in seiner Bewegungsrichtung nicht Kühl- und Saugmittelstromes laufend gemessen und
zu stören. Erst dann wird das Saugmittel wirksam, 25 daraus eine Regelgröße die Arbeitsgeschwindigkeit
das den Strom des Kühlmittels aufrecht erhält und einer steuerbaren Schneidvorrichtung abgeleitet, die
beschleunigt abführt, sowie durch seine Schleppwir- das verfestigte Schmelzprodukt regelbar in gleiche
kung auch das Schmelzgut abzieht, verstreckt und Längen schneidet. In der gleichen Art kann auch
abführt ohne es zu zerteilen. Daraus ergibt sich, daß die Weiterverstreckung von Strängen oder Fasern
das Schmelzgut nach ausreichender Kühlung auf dem 30 gesteuert werden.
gemeinsamen Weg mit den Kühl- und Saugmitteln Die als Kühl- und Saugmittel benutzten flüssigen
nach deren Abtrennung einer weiteren Verarbeitung oder gasförmigen Stoffe, insbesondere Wasser, Luft,
zugeführt werden muß, um ein Granulat herzustel- Dampf oder inerte Gase, werden in an sich bekann-
len. Dies erfolgt in bekannter Weise durch Zerteilen. ter Weise aufgefangen, gekühlt und gefiltert und als
Auch Fasern werden im allgemeinen noch einer wei- 35 solche wieder verwendet.
teren Behandlung unterzogen, indem sie je nach Art Die zur Verstreckung des Schmelzgutes erforder-
des Schmelzproduktes kalt oder/und warm weiter liehe Zugkraft kann auch auf mechanischem Wege
verstreckt werden. bewirkt werden, die eine an sich bekannte Abzugs-
Die Stärke des Schmelzestranges und der ge- vorrichtung auf das bereits verfestigte Schmelzgut
wünschte Grad seiner Abkühlung wird durch Rege- 4° ausübt. Der Kühlmittelstrom wird dann durch die
lung der Geschwindigkeit und/oder Menge der als Wirkung der Schwerkraft aufrecht erhalten. Dieses
Kühl- und Saugmittel dienenden Stoffe erreicht. Verfahren ist nur zur Herstellung von Fasern oder
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird sehr dünnen Strängen anwendbar, deren Verfestigung
die Geschwindigkeit des Kühl- und Saugmittelstro- sich auf kurzer Kühlstrecke vollzieht. Bei dickeren
mes vom Eintritt des Schmelzestranges an bis zur au- 45 und hierdurch steiferen Schmelzesträngen ist eine
ßeren Verfestigung durch Querschnittsveränderung längere Kühlzone erforderlich, in der sie in elastische
allmählich gesteigert, bis zu einer der geforderten Ver- Schwingungen versetzt werden, die sich bis in die
Streckung entsprechenden Höhe gesteigert. Infolge Nähe der Abzugsöffnung des Schmelzgefäßes fort-
dieser Verstreckung nimmt die Geschwindigkeit des setzen, wo das Schmelzgut noch zähflüssig ist. Es
aus dem Schmelzgefäß austretenden Stranges bis zu 50 werden dann ungleich starke und runzeliche Stränge
seiner äußeren Verfestigung ständig zu, und zwar bis erhalten. Auch ein Abreißen kann mit zunehmender
zu einem Vielfachen seiner Austrittsgeschwindigkeit. Stärke des Stranges eintreten.
Diesem Vorgang der Verstreckung muß die Ge- Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
schwindigkeit des Kühl- und Saugstromes entspre- gemäß der Erfindung geht von einer nach der Abchen,
um den Abzug des Stranges während seiner 55 Stichöffnung des Schmelzgefäßes vorgesehenen Ringzunehmenden
Viskosität nicht zu beeinträchtigen. düse aus, deren resultierende Wirkrichtung in glei-
In Sonderfällen kann es auch vorteilhaft sein, der chem Sinne verläuft wie der Fluß der abzuziehenden
Schmelzestrang mit einem Kühlmittel besprüht wird, Schmelze. Bei dieser Vorrichtung besteht erfindungsehe
er in den im wesentlichen parallel zu seiner Ab- gemäß die Ringdüse aus einer den abzuziehenden
flußrichtung geführten Kühl- und Saugmittelstrom 60 Schmelzestrang koaxial umgebenden Kühlmitteldüse
gelangt oder während er mit diesem abfließt. und einer die Kühlmitteldüse koaxial umgebenden
Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich Saugmitteldüse.
dadurch besonders aus, daß die Schmelze aus ver- Durch Zuordnung von Leitwänden zu der Kühlhältnismäßig
großen öffnungen des Schmelzgefäßes mitteldüse wird vermieden, daß ein Drall des Kühlabgezogen
und sehr weitgehend verstreckt werden 65 mittels den Schmelzstrang verdrehen kann,
kann, wodurch die Leistungsfähigkeit außergewöhn- Zweckmäßig ist die Kühlmitteldüse in Flußrichlich hoch wird. Diese kann noch dadurch verviel- tung langgestreckt konisch geformt, wodurch das facht werden, daß mehrere Schmelzestränge in den Kühlmittel entlang des Schmelzestranges mit allmäh-
kann, wodurch die Leistungsfähigkeit außergewöhn- Zweckmäßig ist die Kühlmitteldüse in Flußrichlich hoch wird. Diese kann noch dadurch verviel- tung langgestreckt konisch geformt, wodurch das facht werden, daß mehrere Schmelzestränge in den Kühlmittel entlang des Schmelzestranges mit allmäh-
lieh zunehmender Geschwindigkeit strömt. Die Länge
der Düse ist abhängig von der Stärke des Schmelzestranges und seiner Wärmeleitfähigkeit.
Eine zusätzliche regelbare Verkühlung des Schmelzestranges kann man dadurch herbeiführen, daß in der
Wand der Kühhnitteldüse senkrecht oder im spitzen Winkel zur Abnußrichtung des Schmelzestranges
gleichmäßig über den Umfang verteilt radial verlaufende Düsen oder Ringschlitze für die Einführung
eines Kühlmittels vorgesehen oder daß Sprühdüsen für ein Kühlmittel oberhalb der Kühlmitteldüse angeordnet
sind.
Die Vorkühlung oder Vorverfestigung des Schmelzestranges kann auch in zwei oder mehreren Stufen
erfolgen. Die Abzugsleitung wird um ein Vielfaches gesteigert, wenn das Schmelzgefäß mit entsprechend
vielen Austrittsöffnungen für die Schmelze versehen wird. Diese Austrittsöffnungen können über einen
Kreis oder eine beliebig geformte Kurve, in Reihe oder in Gruppen gleichmäßig verteilt angeordnet
werden. Man ordnet dann zweckmäßig unter mehreren Schmelzeabzugsöffnungen des Schmelzgefäßes
ebenso viele Kühlmitteldüsen an, die in eine weitere, die gesamte Schmelzestränge und das gesamte Kühlmittel
leitende Kühlmitteldüse münden, an deren Austritt die Saugmitteldüse liegt. Es können mehrere
Schmelzabzugsöffnungen des Schmelzgefäßes vorgesehen und eine für alle Schmelzestränge gemeinsame
Kühlmitteldüse angeordnet sein. Die Wahl der Ausführungsform hängt im wesentlichen von der Stärke
der Schmelzestränge und von der Wärmeleitfähigkeit des Schmelzgutes ab. Wesentlich ist hierbei, die gegenseitige
Berührung der Schmelzestränge so lange zu verhindern, bis sie sich durch Abkühlung äußerlich
verfestigt haben und keine Gefahr mehr besteht, daß sie zusammenkleben.
Die gegenüber gasförmigen Kühlmitteln wesentlich intensivere Kühlwirkung von flüssigen Medien
ist insbesondere für dünne Schmelzestränge und solche, die sehr weitgehend verstreckt werden sollen,
oft nicht zuträglich. In solchen Fällen werden gasförmige Kühlmittel benutzt, die auf längerem Wege
sanfter kühlen, wobei die Viskosität der Stränge nicht sprunghaft zunimmt. Nach ihrer Verstreckung
ist hingegen eine rasche Kühlung vorteilhaft, um die weitere Kühlstrecke zu verkürzen. Die Vorrichtung
ist daher gekennzeichnet durch eine Kühlmitteldüse für die Zufuhr eines gasförmigen Kühlmittels, dessen
Strom den Schmelzestrang koaxial umgibt, und eines flüssigen Kühlmittels, das entlang der Düsenwand
abläuft. Die weitgehende Verstreckung und Vorverfestigung des Stranges erfolgt demnach im Gasstrom,
der sich dann mit dem flüssigen Kühlmittel vereinigt, so daß die durchgreifende Verfestigung des Schmelzgutes auf kurzem Wege unter Mitwirkimg des flüssigen
Kühlmittels erfolgt und noch unterstützt werden kann durch ein flüssiges Saugmittel. Die Führung
einer flüssigen Kühlmittelschicht entlang der Düsenwand hat noch den Vorteil, daß bei Beginn des Abzuges
der aus der Schmelzvorrichtung austretende und zunächst baumelnde Schmelzestrang nicht an die
trockene Düsenwand gelangen und dort festkleben kann, sondern vom flüssigen Kühlmittel erfaßt und in
den Sog des Düsenmundes eingeführt wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß an einer flüssigkeitsberieselten
Wand das Schmelzgut nicht anhaftet.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung schließt weiter die Abtrennung
des gekühlten und verfestigten Schmelzestranges von den gemeinsam mit ihm abgeführten
Kühl- und Saugmitteln ein. Vorzugsweise geschieht dies dadurch, daß der Ringdüse ein Kühlkanal nachgeordnet
ist, über dessen Umfang gleichmäßig verteilt oder durchgehend ein oder mehrere senkrecht
zur oder schräg gegen die Abflußrichtung verlaufende Schlitze zur Trennung der Kühl- und Saugmittel vom
Schmelzestrang vorgesehen sind.
ίο Nach der Trennung der Kühl- und Saugmittel wird
der Schmelzestrang direkt zu einer Weiterverarbeitung geführt oder einer Fördervorrichtung übergeben,
die es zur Weiterverarbeitung oder Verwendung leitet. Zur Weiterbeförderung des Schmelzestranges
ist es vorteilhaft, daß der Vorrichtung zum Abziehen eine Fördervorrichtung nach Art eines Injektors
nachgeordnet; die aus einer Einlauf düse für den Schmelzestrang und einer diesen an ihrem Ende umschließenden
weiteren Ringdüse für die Einführung eines gasförmigen oder flüssigen Fördermittels besteht
und an die sich eine Leitung für den Schmelzestrang anschließt. Der Vorteil dieser Vorrichtung
gründet sich auf die automatische Anpassung der Förderung an die Leistung der Abzugsvorrichtung
und die weitgehende Befreiung des Schmelzestranges während seiner Förderung von noch · anhaftenden
flüssigen Kühl- und/oder Saugmitteln.
Die Ausgangsform für die Verarbeitung von insbesondere spritzfähigen Kunststoffen ist in überwiegendem
Maße das Granulat. Der im Hinblick auf die Qualität der Kunststoffe erforderliche Abzug von
Schmelzen innerhalb kurzer Frist bedingt auch eine hohe Leistungsfähigkeit der Granuliereinrichtung.
Durch die hohe Verstreckung des Schmelzestranges infolge Vergrößerung des Austrittsquerschnittes in
dem Schmelzgefäß wird die Geschwindigkeit außerordentlich hoch, mit der der Strang der Schneidvorrichtung
zugeführt wird. Sie beträgt etwa 6 bis 12m
pro Sekunde. Da gleichzeitig noch eine Vielzahl von Strängen, z. B. 40, abgezogen werden und der
Schneidvorrichtung in gleichmäßiger Verteilung zugeleitet werden müssen, sind besonders bauliche
Maßnahmen erforderlich. Entweder wird jeder Strang für sich abgezogen und in einem Kanal bis
zur Schneidvorrichtung geführt, wobei die Austritte der einzelnen Kanäle über die Schneidvorrichtung
gleichmäßig verteilt werden, oder die in der Abzugsvorrichtung zu einem Bündel vereinigten Schmelzestränge
werden gemeinsam bis vor die Schneidvorrichtung geführt, wo sie über deren Umfang verteilt
werden müssen. Vorteilhaft geschieht dies dadurch, daß der Vorrichtung zum Abziehen eine Ringdüse
für den Einzug mehrerer Schmelzestränge nachgeordnet ist, daß diese Ringdüse einen Düsenmantel
und ein gegen die Einzugsrichtung spitz verlaufendes zentrales Kernstück aufweist, das über einen Schwingungserreger
in Dreh- und Axialschwingungen versetzbar ist, daß eine andere Ringdüse für die Einführung
eines gasförmigen Fördermittels, insbesondere verdichtete Luft, vorgesehen ist, an die sich ein
Ringkanal anschließt, der durch das Kanalgehäuse und das Kernstück begrenzt und durch Führungsleisten
in Kanälen für die einzelnen Schmelzestränge unterteilt ist, die mit Einlauftrichtern im Entlüftungsgehäuse
korrespondieren, an das sich eine Schneidvorrichtung mit einem Messerkopf anschließt. Der
Schwingungserreger wird nur beim Anfahren der Abzugsvorrichtung betrieben, um die mit hoher Ge-
309 543/430
schwindigkeit heranschießenden Schmelzestränge über den Umfang des Ringkanals zu verteilen und
in die einzelnen Kanäle einzuführen. Danach kann er abgestellt werden,-da dann das Fördermittel allein
den laufenden Transport der Schmelzstränge zur Schneidvorrichtung besorgt.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
F i g. 1 eine Abzugsvorrichtung mit kurzer Vorkühlstrecke des Schmelzgutes im Längsschnitt,
F i g. 2 eine Abzugsvorrichtung mit zusätzlicher Vorkühlung durch Sprühdüsen in der Wand der
Kühlmitteldüse im Längsschnitt,
F i g. 3 eine Abzugsvorrichtung mit langer Vorkühlzone im Längsschnitt,
F i g. 4 eine Abzugsvorrichtung für mehrere Schmelzestränge mit zweistufiger Vorkühlung und
gemeinsamen Transport der Stränge im Längsschnitt,
F i g. 5 eine Abzugsvorrichtung für mehrere Stränge im Längsschnitt und
Fig. 6 im Querschnitt, die rechte Hälfte nach Schnittlinie A-B, die linke Hälfte nach Schnittlinie
C-D der F i g. 5, bei der die Schmelzestränge jeder für sich in voneinander getrennten Kanälen abgeführt
werden,
Fig. 7 eine Abzugsvorrichtung für mehrere Schmelzestränge mit gemeinsamer Düse für das
Kühlmittel und gemeinsamer Ringdüse für das Saugmittel im Längsschnitt,
F i g. 8 eine Abzugsvorrichtung, in die ein gasförmiges Kühlmittel, und ein flüssiges entlang der Düsenwand
eingeführt werden, mit Kühlkanal, Einrichtung zur Abtrennung der Kühl- und Saugmittel und
Zuführung des Schmelzestranges zum Messerkopf einer Schneidvorrichtung im Längsschnitt,
F i g. 9 einen Kühlkanal, Kühl- und Saugmittelabtrennung und Zuführung des Schmelzestranges zu
einem Messerkopf im Längsschnitt sowie die Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines Kreislaufes der
Kühlmittel,
Fig. 10 eine Vorrichtung zum Abtrennen der Kühl- und Saugmittel vom Schmelzestrang durch
einen trichterförmigen mit Schlitzen versehenen Einsatz im Kühlkanal im Längsschnitt,
Fig. 11 das Ende eines Kühlkanals der Abzugsvorrichtung,
aus dem die Kühl- und Saugmittel durch spitz zur Strömungsrichtung verlaufende Schlitze abgeführt
werden, und die Fördervorrichtung und Leitung für den Schmelzestrang zur Schneidvorrichtung
im Längsschnitt,
Fig. 12 einen Kühlkanal der Abzugsvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Drallströmung,
durch die das Strang- oder Faserbündel zu einem Seil oder Faden verwunden wird im Längsschnitt
und
Fig. 13 im Querschnitt nach der Schnittlinie A-B
der Fig. 12,
Fig. 14 eine Vorrichtung zur Förderung und
gleichmäßigen Verteilung des Strangbündels auf eine Schneidvorrichtung im Längsschnitt und
Fig. 15 die gesamte Anordnung einer Schmelzeabzugs-,
Förder- und Granuliervorrichtung.
Die Abzugsvorrichtung (Fig. 1) ist unmittelbar
unterhalb des Schmelzgefäßes 1 mit der Abzugsöffnung 2 für den Schmelzestrang 3 angeordnet und besteht
aus einer Düse 4 für die Zufuhr des Kühlmittels in Pfeilrichtung b, in die der Schmelzestrang
zentral (Pfeilrichtung a) eintritt, -und einer Ringdüse
5 für das Saugmittel, an die ■ sich der Kühlkanal
6 für die gemeinsame Abführung von Schmelzgut, Kühl- und Saugmitteln (Pfeilrichtung d) anschließt.
Sowohl in der Kühlmitteldüse 4 als auch in der Saugmitteldüse 5 befinden sich radial zu ihrer
Achse verlaufende Leitwände 7 und 8, durch die eine drallfreie Zuführung dieser Mittel gewährleistet
ίο wird. Die aus einem wärmeisolierenden Stoff bestehende
Wand 9 der Kühlmitteldüse verhindert den Wärmeentzug aus dem Schmelzgefäß. Das Saugmittel
(Pfeilrichtung c) wird durch Stutzen 10 dem Düsengehäuse 11 zugeführt. Der Innenraum dieses
Gehäuses wird durch die Wand 12 geteilt, in welcher sich in gleichmäßiger Verteilung Drosselöffnungen 13
befinden, durch die eine einseitige Beaufschlagung der Saugmitteldüse verhindert wird.
Die Vorkühlung des Schmelzestranges kann zusätzlich durch Sprühdüsen 14 (F i g. 2) erfolgen, die
in der Wand 15 der Kühlmitteldüse 16 vorgesehen sind und durch die ein zusätzliches Kühlmittel eingeführt
wird. Ihre Wirkrichtung ist radial auf den Schmelzestrang und unter spitzem Winkel zur Abzugsrichtung.
Das Düsengehäuse 11 weist einen Ringraum 17 auf, dem durch Stutzen 18 das zusätzliche
Kühlmittel (Pfeilrichtung e) zugeführt wird und von dem aus die Sprühdüsen versorgt werden.
In der F i g. 3 weist die Kühlmitteldüse 21 eine langestreckte konische Form auf, so daß eine längere
Vorkühlzone entsteht und das Kühlmittel in ihr mit almählich zunehmender Geschwindigkeit abgezogen
wird. Sie steht mit einer Wanne 22 in Verbindung, der durch einen Stutzen 23 laufend Kühlmittel zugeführt
und in der ein konstanter Kühlmittelstand aufrechterhalten wird. Damit das Kühlmittel nicht nach
Art einer Wirbelsenke mit Drall in die Düse eintritt, sind radial zur Düsenachse verlaufende Leitwände
24 vorgesehen.
Die Vorrichtung zum Abziehen mehrerer Schmelzestränge (F i g. 4) hat für jeden aus den Schmelzabzugsöffnungen
32 des Schmelzgefäßes 31 austretenden Schmelzestrang 33 eine Kühlmitteldüse 34 vorgesehen.
Diese münden gemeinsam in eine weitere Kühlmitteldüse 35, in die die Stränge und Kühlmittel
durch die Saugwirkung der Ringdüse 5 eingezogen und durch den Kühlkanal 6 zusammen mit
den Saugmitteln abgeführt werden. Die Kühlmitteldüsen 34 werden von der Wanne 36 mit flüssigen
Kühlmitteln versorgt, deren Stand in der Wanne durch entsprechende Zufuhr (Pfeilrichtung b) durch
Stutzen 37 konstant gehalten wird. Durch die Leitwände 38 wird ein drallfreier Eintritt des Saugmittels
in die Kühlmitteldüse 34 erzielt. Wenn die Schmelze durch den Angriff des Luftsauerstoffes verfärbt oder
in ihrer Qualität verringert wird, kann der Raum zwischen Schmelzgefäß und Kühlflüssigkeit mit einem
inerten Gas, z.B. Stickstoff, gefüllt werden, das durch Stutzen 39 (Pfeilrichtung Ic) eingeführt wird
(Fig. 4).
Bei der Vorrichtung zum Abzug mehrerer Schmelzestränge 33 nach den F i g. 5 und 6 ist eine ringförmige
Kühlmitteldüse 41 vorgesehen, die durch Wände 42 in einzelne Düsenabschnitte unterteilt wird, zwisehen
denen die einzelnen Stränge abgeführt werden. Die Saugmitteldüse besteht aus zwei Ringdüsen 43
:ind 44, einer inneren und einer äußeren, die durch die Kanäle 45 und 46 mit Saugmitteln (Pfcilrichtun-
11 12
"gen C1, c, und dv d„) versorgt werden. Der ringför- Trenngefäß 81 durch Stutzen 90 abgeführt und nach
mige Kanal 47 is.t durch Wände 48 unterteilt, die in ihrer Verdichtung wieder verwendet oder, wenn es
gleicher Flucht .zu den Wänden 42 liegen, so daß sich um Luft handelt, ins Freie geleitet. Der Schmelzejeder
Strang für sich zur Weiterverarbeitung, z. B. strang 33 tritt in die Öffnung 76 einer Schneidvoreiner
Schneidvorrichtung, geführt und über deren 5 richtung und wird durch den -mit einem Motor 91
Umfang verteilt werden kann. Die Kühlmittel wer- angetriebenen Messerkopf 78 -zerteilt. Das hierbei
den der Kühlmitteldüse 41 durch Kanal 49 (Pfeil- anfallende Granulat fällt in den Behälter 92. In ihm
richtung Z>,) und durch Stutzen 50 (Pfeilrichtung bo) wird auch die geringe Menge Flüssigkeit aufgefanüber
die Wanne 51 zugeführt. Die Kühlmittelstände gen, die mit dem Strang durch eine enge Öffnung 93
in 49 und 51 werden konstant und gleich hoch ge- ίο abfließt. Durch eine Leitung 94 saugt eine Pumpe 95
halten. diese Flüssigkeit ab und fördert sie über eine Lei-Die Vorkühlung mehrerer Schmelzestränge kann tung 96, ein Filter 97 und eine Leitung 98 in das
auch in einer Kühlmitteldüse 61 (F i g. 7) vorgenom- Niveaugefäß 88. Das Filter 97 reinigt die. Flüssigkeit
men werden. Die aus dem Schmelzgefäß 31 durch von den bei der Zerteilung des Stranges etwa andie
Schmelzeabzugsöffnungen 32 austretenden 15 fallenden feinen Abriebteilchen. Auch hier kann
Schmelzestränge 33 (Pfeilrichtung ^1... a„) werden eine Vielzahl von Abzugsvorrichtungen auf einem
in die Kühmitteldüse 61 abgezogen. Das Kühl- Kreis von Radius R angeordnet werden,
mittel im in der Zeichnung nur angedeuteten Gefäß Das Abtrennen der Kühl- und Saugmittel vom 62, dessen Stand konstant gehalten wird, fließt in die Schmelzestrang 3 (Fig. 10) am Ende des Kühl-Kühlmitteldüse 61 und wird durch radial zur Düsen- 20 kanals 6 kann auch durch einen mit Schlitzen 101 achse verlaufende Wände 63 im wesentlichen par- versehenen Trichter 102 erfolgen, an den sich das allel zur Abzugsrichtung der Schmelzestränge ge- Rohr 103 anschließt für die Ableitung des Stranges, führt. Durch die mit hoher Geschwindigkeit aus der Die Schlitze sind enger als die Stärke des Stranges, Ringdüse 5 austretenden Saugmittel werden Stränge so daß nur die Kühl- und Saugmittel hindurchtreten und Kühlmittel abgezogen und durch den Kühl- 25 und durch einen Kanal 104 abfließen. Flüssige Mittel, kanal 6 abgeführt. die mit dem Strang durch das Rohr 103 abgeführt
mittel im in der Zeichnung nur angedeuteten Gefäß Das Abtrennen der Kühl- und Saugmittel vom 62, dessen Stand konstant gehalten wird, fließt in die Schmelzestrang 3 (Fig. 10) am Ende des Kühl-Kühlmitteldüse 61 und wird durch radial zur Düsen- 20 kanals 6 kann auch durch einen mit Schlitzen 101 achse verlaufende Wände 63 im wesentlichen par- versehenen Trichter 102 erfolgen, an den sich das allel zur Abzugsrichtung der Schmelzestränge ge- Rohr 103 anschließt für die Ableitung des Stranges, führt. Durch die mit hoher Geschwindigkeit aus der Die Schlitze sind enger als die Stärke des Stranges, Ringdüse 5 austretenden Saugmittel werden Stränge so daß nur die Kühl- und Saugmittel hindurchtreten und Kühlmittel abgezogen und durch den Kühl- 25 und durch einen Kanal 104 abfließen. Flüssige Mittel, kanal 6 abgeführt. die mit dem Strang durch das Rohr 103 abgeführt
Die in F i g. 8 dargestellte Abzugsvorrichtung be- werden, können durch Schlitze 105 im Rohr 103 zum
steht aus einer Kühlmitteldüse 71, in die ein gasför- Kanal 104 zurückfließen. Der aus dem Rohr ausmiges
Kühlmittel (Pfeilrichtung bg) eingeführt und tretende Strang kann beispielsweise durch Walzen
mit dem Schmelzestrang 33 abgezogen wird. Ein 30 106 zur Weiterverarbeitung geleitet werden,
flüssiges Kühlmittel (Pfeilrichtung bj) das der Kühl- Die F i g. 8 und 9 zeigen Abzugs- und Granuliermitteldüse 71 von der Wanne 73 zugeführt wird, vorrichtungen, bei denen die Schmelzestränge in fließt in dünner Schicht über die Düsenwand 72 senkrechten Kanälen direkt der Schneidvorrichtung der Düse und vereinigt sich mit dem gasförmigen zugeführt werden. Aus räumlichen Gründen ist es Kühlmittelstrom etwa in der Nähe des Düsenmundes, 35 nich immer möglich, die erforderliche lange Kühlvon wo sie gemeinsam mit dem Schmelzestrang strecke in dieser senkrechten Anordnung unterzudurch den Saugmittelstrom aus der Ringdüse 5 be- bringen. Ein Ausweichen in eine schräge oder horischleunigt durch den Kühlkanal 6 unter Weiterküh- zontale Lage des Kühlkanals ist dann unumgänglich, lung des Schmelzestranges abgeführt werden. Am In der F i g. 11 ist ein Kühlkanal 6 dargstellt, der Ende des Kühlkanals 6 befindet sich die Vorrichtung 40 nach der in der Zeichnung nicht gezeigten Abzugszur Abtrennung der Kühl- und Saugmittel vom er- vorrichtung in einem Bogen horizontal in der erforkalteten Schmelzestrang. Sie besteht aus einem Ge- derlichen Länge weitergeführt wird. An seinem Ende häuse 74 mit ringförmigen Schlitzen 75, die unter befindet sich die Vorrichtung zur Abtrennung der spitzem Winkel zur Abflußrichtung verlaufen. Die Kühl- und Saugmittel, bestehend aus dem Gehäuse Kühl- und Saugmittel werden durch diese Schlitze 45 74 mit Schlitten 75 (vgl. auch F i g. 7). Zur Weiterabgeführt, während der Strang seine Bewegungs- leitung des Stranges wird eine Einlaufdüse 111 berichtung beibehält und in die Öffnung 76 der nutzt, durch die der Strang und Luft mittels eines Schneidvorrichtung gelangt, deren um die Welle 77 Luftstromes aus der nachgeordneten Ringfläche 112 rotierender Messerkopf 78 seine Zerteilung be- eingezogen und durch die Leitung 133 weitergeführt wirkt. Vorteilhaft wird eine größere Zahl von der 50 werden. In der Zeichnung mündet die Leitung in beschriebenen Abzugsvorrichtung im Kreis eines be- eine Schneidvorrichtung, deren Messerkopf 78 den liebigen Radius R angeordnet, dessen Mittelpunkt Strang zerteilt. Dem Gehäuse 114 der Ringdüse wird in der verlängerten Achse des Messerkopfes liegt. verdichtete Luft (Pfeilrichtung e) durch einen Stutzen
flüssiges Kühlmittel (Pfeilrichtung bj) das der Kühl- Die F i g. 8 und 9 zeigen Abzugs- und Granuliermitteldüse 71 von der Wanne 73 zugeführt wird, vorrichtungen, bei denen die Schmelzestränge in fließt in dünner Schicht über die Düsenwand 72 senkrechten Kanälen direkt der Schneidvorrichtung der Düse und vereinigt sich mit dem gasförmigen zugeführt werden. Aus räumlichen Gründen ist es Kühlmittelstrom etwa in der Nähe des Düsenmundes, 35 nich immer möglich, die erforderliche lange Kühlvon wo sie gemeinsam mit dem Schmelzestrang strecke in dieser senkrechten Anordnung unterzudurch den Saugmittelstrom aus der Ringdüse 5 be- bringen. Ein Ausweichen in eine schräge oder horischleunigt durch den Kühlkanal 6 unter Weiterküh- zontale Lage des Kühlkanals ist dann unumgänglich, lung des Schmelzestranges abgeführt werden. Am In der F i g. 11 ist ein Kühlkanal 6 dargstellt, der Ende des Kühlkanals 6 befindet sich die Vorrichtung 40 nach der in der Zeichnung nicht gezeigten Abzugszur Abtrennung der Kühl- und Saugmittel vom er- vorrichtung in einem Bogen horizontal in der erforkalteten Schmelzestrang. Sie besteht aus einem Ge- derlichen Länge weitergeführt wird. An seinem Ende häuse 74 mit ringförmigen Schlitzen 75, die unter befindet sich die Vorrichtung zur Abtrennung der spitzem Winkel zur Abflußrichtung verlaufen. Die Kühl- und Saugmittel, bestehend aus dem Gehäuse Kühl- und Saugmittel werden durch diese Schlitze 45 74 mit Schlitten 75 (vgl. auch F i g. 7). Zur Weiterabgeführt, während der Strang seine Bewegungs- leitung des Stranges wird eine Einlaufdüse 111 berichtung beibehält und in die Öffnung 76 der nutzt, durch die der Strang und Luft mittels eines Schneidvorrichtung gelangt, deren um die Welle 77 Luftstromes aus der nachgeordneten Ringfläche 112 rotierender Messerkopf 78 seine Zerteilung be- eingezogen und durch die Leitung 133 weitergeführt wirkt. Vorteilhaft wird eine größere Zahl von der 50 werden. In der Zeichnung mündet die Leitung in beschriebenen Abzugsvorrichtung im Kreis eines be- eine Schneidvorrichtung, deren Messerkopf 78 den liebigen Radius R angeordnet, dessen Mittelpunkt Strang zerteilt. Dem Gehäuse 114 der Ringdüse wird in der verlängerten Achse des Messerkopfes liegt. verdichtete Luft (Pfeilrichtung e) durch einen Stutzen
Die Kühl- und und Saugmittel werden nach ihrer 115 zugeführt.
Abtrennung wieder verwendet. Im Kreislauf (Fig. 9) 55 Die im Kühlkanal 6 (Fig. 12 und 13) von einer
vollzieht sich von einem Auffang- und Trenngefäß Abzugsvorrichtung abgeführten Schmelzestränge 33
81, in das die Kühl- und Saugmittel vom Kühl- werden zu einem Seil oder Faden 121 durch eine
kanal 6 durch den Schlitz 82 eintreten und in dem Drallströmung verwunden, die durch tangentiale
die gasförmigen von den flüssigen Mitteln abgetrennt Einführung eines gasförmigen oder flüssigen Mittels
werden. Die flüssigen Mittel laufen durch einen Ka- 60 erzielt wird. Die Vorrichtung hierfür besteht aus
nal 83 einer Pumpe 84 zu, die sie über eine Leitung einem Gehäuse 122, in das das erwähnte Mittel
85 zu einem Kühler 86 fördert, in dem sie die von durch den Stutzen 123 (Pfeilrichtung /) eingeführt
der Schmelze aufgenommenen Wärme an die Kühl- und dann auf mehrere tangential in den Kanal ein-
flüssigkeit abgeben. Vom Kühler werden sie über mündende Schlitzdüsen 124 verteilt wird. Entspreeine
Leitung 87 einem Niveaugefäß 88 zugeführt, von 65 chend der Eintrittsgeschwindigkeit des Mittels wird
dem aus die in der Zeichnung nicht dargestellte Ab- der Strom der Kühl- und Saugmittel .im Kanal in
zugsvorrichtung versorg+ wird. Die abgetrennten gas- eine schraubenlinienförmige Bahn von kleinerer oder
förmigen Mittel werden aus dem Auffang- und größerer Steigung um die Kanalachse gezwungen,
der infolge seiner Schleppwirkung die Stränge verwindet.
Die Vorrichtung zur: Förderung und Verteilung
des aus einer Abzugsvorrichtung nach F i g. 4 oder 7 abgeführten Bündel von Schmelzesträngen auf eine
Schneidvorrichtung (Fig. 14) besteht aus einer Ringdüse
131, die außen vom Düsenmantel 132 und innen von einem Kernstück 133 begrenzt wird. Dieses
um. die Düsenachse drehbare und in Richtung der Düsenachse verschiebbare Kernstück läuft gegen die
Einzugsnchtung der Schmelzestränge 33 spitz zu und kann durch einen elektromagnetisch arbeitenden
Schwingungserreger 134 in rasche Dreh- und Axialschwingungen versetzt werden. Das Mundstück der
Ringdüse 131 ist von einer anderen Ringdüse 135 umschlossen, durch die ein gasförmiges Fördermittel
z. B. Luft, eingeführt wird. Anschließend folgt ein Ringkanal 136, der innen durch das Kernstück und
außen durch das Kanalgehäuse 137 begrenzt wird. Im kegeligen Teil des Ringkanals befinden sich
gegen die Förderrichtung spitz zulaufende Führungsleisten 138, die für jeden einzelnen Strang einen Kanal
frei lassen, der im Entlüftungsgehäuse 139 ausläuft. Einlauftrichter 140 korrespondieren mit diesen
Kanälen und führen die Stränge zum Messerkopf 78, dessen Welle 77 im Gehäuse 141 gelagert ist und
durch den Motor 91 angetrieben wird. Das Fördermittel wird durch einen Stutzen 142 (Pfeilrichtung e)
dem Ringdüsengehäuse 143 zugeführt. Es entweicht zusammen mit der durch die Ringdüse 131 angesaugten
Luft aus dem Ringkanal in das Entlüftungsgehäuse 139, aus dem beide durch einen Stutzen 144
abgeführt werden (Pfeilrichtung g). Für den Austritt des Granulates (Pfeilrichtung h) ist der Stutzen 145
am Gehäuse 141 vorgesehen. Beim Anfahren der Abzugsvorrichtung laufen die Stränge gemeinsam
mit dem Kühl- und Saugmitteln aus dem Kühlkanal 6 in die Wanne 146. Die höhergelegene Ringdüse 131
nimmt die Stränge auf und das schwingende Kernstück 133 verteilt sie über den Querschnitt des Ringkanals
136. Den weiteren Transport der Stränge zur Schneidvorrichtung bewirkt das Fördermittel. Die
flüssigen Kühl- und Saugmittel verlassen die Wanne durch einen Stutzen 147 (Pfeilrichtung i).
Die Ringdüse 135 (Fig. 14) kann entfallen, wenn
das Gehäuse 139 und gegebenenfalls auch das Gehäuse 141 unter Unterdruck gesetzt werden, so daß
die gesamte Förderluft von diesen aus durch die Ringdüse 131 und durch den Ringkanal 136 ein- und hindurch
gesaugt wird. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß das Granulat pneumatisch über eine
Leitung, die an den Stutzen 145 anschließt, abgeführt und in einem Zyklon von der Förderluft getrennt
wird. Ein Gebläse am Austritt des Zyklons sorgt dann für den erforderlichen Unterdruck.
Eine Einrichtung für den Abzug von Schmelzen und Herstellung von Granulaten (Fig. 15) besteht
im wesentlichen aus einer Abzugsvorrichtung 151, einem Auffanggefäß 154 für die Kühl- und Saugmittel,
einer Fördervorrichtung 155 für die Schmelzestränge und einer Schneidvorrichtung 156. Die Kühl-
und Saugmittel werden im Kreislauf geführt. Hierfür ist für flüssige Kühlmittel eine Pumpe 157 vorgesehen,
die das Kühlmittel durch eine Leitung 158 aus dem Auffanggefäß entnimmt und es über eine
Leitung 159 einen Kühler 160 und eine andere Leitung 161, in das Niveaugefäß 162 fördert, dessen
Flüssigkeitsstand durch den Überlauf 163 konstant . gehalten wird. Der durch die Pumpe 157 geförderte
Kühlmittelüberschuß läuft in das Auffanggefäß über eine Leitung 164 zurück. Das Niveaugefäß ist durch
eine Leitung 165 mit der Abzugsvorrichtung verbunden. Das Saugmittel wird ebenfalls aus dem Auffanggefäß
durch eine Leitung 167 und die Pumpe 168 abgezogen und über eine Leitung 169, das Filter
170, den Kühler 171 und eine Leitung 172 dem Ringdüsengehäuse der Abzugsvorrichtung zugeführt.
ίο Im Beispiel (Fig. 15) ist die Abzugsvorrichtung
151 schwenkbar um eine Säule 173 angeordnet, um im Bedarfsfalle z. B. bei Stillstand die Abzugsöffnungen
für die Schmelze zugänglich zu machen. Sie ist beispielsweise gemäß Fig. 7 für den Abzug einer
größeren Zahl von Schmelzesträngen 33 eingerichtet. Die Förderung der gekühlten Schmelzestränge 33 zur
Schneidvorrichtung erfolgt hier durch die Fördervorrichtung 155 aus rotierenden Walzen, die über dem
Auffanggefäß 154 angeordnet sind, wodurch die Kühl- und Saugmittel direkt in dieses ablaufen. Die
Zerteilung der Stränge vollzieht eine als Messerwalze ausgebildete Schneidvorrichtung 156 bekannter
Bauart. Das Granulat wird durch Stutzen 174 (Pfeilrichtung b) abgezogen.
In den Ausführungsbeispielen wurde die einfachste Form der Saugmitteldüse mit unverändertem Ringspalt
dargestellt. In vielen Fällen wird man jedoch vorziehen, Ausführungsformen von Ringdüsen zu
wählen, deren Ringspalt zur Regelung von Austrittsgeschwindigkeit und/oder Menge des Saugmittels
verändert werden kann.
Das Verfahren und die Vorrichtung sind sinngemäß auch für den Abzug von anorganischen
Schmelzen anwendbar. Für die Erzeugung von Fasern hoher Qualität aus solchen Schmelzen sind diese
vorzüglich zu benutzen, wenn durch geeignete Wahl der Kühl- und Saugmittel den Eigenschaften dieser
Schmelzen Rechnung getragen wird. Zum Beispiel sind bei Herstellung von Glasfasern nur gasförmige
Kühlmittel, wie Luft, verwendbar, die die Verstreckung der zähflüssigen Glasschmelze nicht durch
schroffe Kühlung stören.
2 t Schmelze des in einem Reaktor hergestellten Polykondensates Nylon 66 werden kurzfristig abgezogen
und direkt zu einem Granulat von zylindrischer Form (3 mm Durchmesser und 3 mm Höhe)
verarbeitet.
Am Boden des Reaktors sind 40 Abzugsöffnungen mit einer lichten Weite von 8 mm gemäß F i g. 3
in gleichmäßiger Verteilung auf einen Kreis von 400 mm Durchmesser vorgesehen. Aus diesem tritt
die zähflüssige Schmelze (Viskosität etwa 180 bis 2000 Poise) mit einer Temperatur von 270° C in die
Kühlmitteldüsen ein, deren engster Durchmesser 9 mm beträgt. Als Kühlmittel wird Wasser benutzt,
das mit einer Temperatur von etwa 30° C der Wanne zugeführt wird, in der es sich über den Düsenkranz
verteilt. Als Saugmittel dient ebenfalls Wasser, das unter einem Druck von etwa 4 atü mit einer Temperatur
von 30° C den Ringdüsen zugeleitet wird und aus diesen mit einer Geschwindigkeit von etwa
25m/sec austritt. Je Minute saugen rund 3301 Saugmittel
die Schmelzestränge mit 10001 Kühlmittel in
die etwa 4 m langen Kanäle, wobei die Stränge auf über das siebenfache verstreckt und dann in diesem
mit dem Kühl- und Saugmitteln abgeführt werden. Sie weisen nunmehr einen Durchmesser von 3 mm
auf und werden nach Abtrennung der Kühl- und Saugmittel in der Schneidvorrichtung zu einem
Granulat von 3 mm Länge zerteilt. Der Messerkopf mit 42 Schneiden weist hierbei eine minutliche Umdrehungszahl
von 3400 auf.
Die von den Schmelzesträngen abgetrennten Kühl-
und Saugmittel haben sich auf etwa 43° C erwärmt
und werden nach Entzug ihrer aufgenommenen Wärme in einem Kühler in die Abzugsvorrichtung
zurückgeleitet. >
Die Schmelze aus dem Reaktor wird mit dieser Vorrichtung in einer Zeit von weniger als 15 Minuten
abgezogen und zu Granulat verarbeitet. In dieser kurzen Zeit verändert sich kaum das Molekulargewicht
des Schmelzproduktes, so daß das gesamte Granulat praktisch die gleiche Qualität aufweist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 309 543/430
Claims (21)
1. Verfahren zum Abziehen von Schmelzen mit Hilfe von flüssigen oder gasförmigen Stoffen,
deren Strom aus einer Ringdüse auf einen Schmelzestrang geleitet wird, wobei die als Kühlmittel
dienenden flüssigen oder gasförmigen Stoffe mit so hoher Geschwindigkeit eingeführt werden,
daß der Abfluß der Schmelze aus dem Schmelzgefäß durch ihre Saugkraft unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze
zunächst in einen im wesentlichen parallel zur Abziehrichtung der Schmelze geführten Kühl-
und Saugmittelstrom geleitet und hierauf bis zur abgeschlossenen Verfestigung der Schmelze gemeinsam
mit dem Kühl- und Saugmittelstrom abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Kühl-
und Saugmittelstromes vom Eintritt des Schmelzestranges an bis zur äußeren Verfestigung durch
Querschnittsveränderung allmählich bis zu einer der geforderten Verstreckung entsprechenden
Höhe gesteigert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzstrang mit
einem Kühlmittel besprüht wird, ehe er in den im wesentlichen parallel zu seiner Abflußrichtung
geführten Kühl- und Saugmittelstrom gelangt oder während er mit diesem abfließt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Schmelzestränge in den Strom des Kühlmittels eingeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den die Schmelzestränge
abführenden Kühl- und Saugmittelstrom von kreisrundem Querschnitt tangential ein flüssiger
oder gasförmiger Stoff mit einer einem gewünschten Drall der Stränge oder Fasern entsprechenden
Geschwindigkeit eingeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzestränge
nach ihrer Verfestigung im Kühl- und Saugmittelstrom von diesem getrennt und einer
Fördervorrichtung übergeben werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit
oder Menge des Kühl- und Saugmittelstromes laufend gemessen und daraus eine Regelgröße für die Arbeitsgeschwindigkeit einer
steuerbaren Schneidvorrichtung abgeleitet werwird. s
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kühl-
und Saugmittel benutzten flüssigen oder gasförmigen Stoffe, insbesondere Wasser, Luft, Dampf
oder inerte Gase, in an sich bekannter Weise aufgefangen, gekühlt und gefiltert als solche
wieder verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelstrom
durch die Wirkung der Schwerkraft aufrechterhalten und der Abzug der Schmelzestränge
durch mechanischen Zug bewirkt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach jeweils einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 9, bei der nach der Abstichöffnung des Schmelzgefäßes eine Ringdüse vorgesehen ist,
deren resultierende Wirkrichtung im gleichen Sinne verläuft wie der Fluß der abzuziehenden
Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse aus einer den abzuziehenden Schmelzestrang (3) koaxial umgebenden Kühlmitteldüse
(4) und einer die Kühlmitteldüse koaxial umgebenden Saugmitteldüse (5) besteht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlmitteldüse (4) radial wirksame Leitwände (7) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmitteldüse (21) in Flußrichtung langgestreckt konisch geformt
ist (F i g. 3).
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand (15) der Kühlmitteldüse (16) senkrecht oder im spitzen
Winkel zur Abflußrichtung des Schmelzestranges gleichmäßig über den Umfang verteilt
radial verlaufende Düsen (14) oder Ringschlitze für die Einführung eines Kühlmittels vorgesehen
oder daß Sprühdüsen für ein Kühlmittel oberhalb der Kühlmitteldüse angeordnet sind (F i g. 2).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß unter
mehreren · Schmelzeabzugsöffnungen (32) des Schmelzgefäßes (31) ebenso viele Kühlmitteldüsen
(34) angeordnet sind, die in eine weitere die gesamten Schmelzestränge (33) und das gesamte
Kühlmittel leitende Kühlmitteldüse (35) münden, an deren Austritt die Saugmitteldüse (5) liegt
(Fig. 4).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Schmelzeabzugsöffnungen (32) des Schmelzgefäßes (31) vorgesehen sind und eine für alle
Schmelzestränge (33) gemeinsame Kühlmitteldüse (41; 61) angeordnet ist (Fig. 5 und 6;
Fig. 7).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch eine Kühlmitteldüse
(71) für die Zufuhr eines gasförmigen Kühlmittels, dessen Strom den Schmelzestrang koaxial
umgibt, und eines flüssigen Kühlmittels, das entlang der Düsenwand (72) abläuft (F i g. 8).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringdüse
ein Kühlkanal (6) nachgeordnet ist, über dessen Umfang gleichmäßig verteilt oder durchgehend
ein oder mehrere senkrecht zur oder schräg gegen die Abflußrichtung verlaufende Schlitze (75, 82, 101) zur Trennung der Kühl-
und Saugmittel vom Schmelzestrang vorgesehen sind (Fig. 8, 9, 10, 11).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung des Kühl-
und Saugmittels vom Schmelzestrang ein in den Kühlkanal (6) eingebauter Trichter mit mehreren
engen Schlitzen vorgesehen ist (Fig. 10).
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung
zum Abziehen eine Fördervorrichtung nach Art eines Injektors nachgeordnet ist, die aus
einer Einlaufdüse (111) für den Schmelzestrang und einer diesen an ihrem Ende umschließenden
weiteren Ringdüse (112) für die Einführung eines
gasförmigen oder flüssigen Fördermittels besteht und an die sich eine Leitung (113) für den
Schmelzestrang anschließt (Fig. 11).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung
zum Abziehen eine weitere Ringdüse (131) für den Einzug mehrerer Schmelzestränge nachgeordnet
ist, daß diese Ringdüse einen Düsenmantel (132) und ein gegen die Einzugsrichtung
spitz verlaufendes zentrales Kernstück (133) aufweist, das über einen Schwingungserreger (134)
in Dreh- und Axialschwingungen versetzbar ist, daß eine andere Ringdüse (135) für die Einführung
eines gasförmigen Fördermittels, insbesondere verdichtete Luft, vorgesehen ist, an die sich
ein Ringkanal (136) anschließt, der durch das Kanalgehäuse (137) und das Kernstück (133) begrenzt und durch Führungsleisten (138) in Kanäle
für die einzelnen Schmelzestränge unterteilt ist, die mit Einlauftrichtern (140) im Entlüftungsgehäuse (139) korrespondieren, an. das sich eine
Schneidvorrichtung mit einem Messerkopf (78) anschließt (Fig. 14). _
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, gekennzeichnet durch ein Niveaugefäß
(162) zur Aufnahme eines flüssigen Kühlmittels, das einen konstanten Kühlmittelspiegel aufrechterhält,
durch eine Pumpe (157) zum Fördern des Kühlmittels über einen Kühler (160) zum Niveaugefäß
sowie durch eine weitere Pumpe (168) zum Fördern des Saugmittels über einen Filter
(170) und anderen Kühler (171) zur Ringdüse der Vorrichtung, die über eine Leitung (172) mit
Saugmittel beaufschlagbar ist (Fig. 15).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1542405A1 DE1542405A1 (de) | 1970-04-16 |
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DE1542405C3 DE1542405C3 (de) | 1974-05-30 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE1542405C3 (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005053695A1 (de) * | 2005-11-10 | 2007-05-24 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zum Handhaben einer Flüssigkeit |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1390614A (en) * | 1971-04-14 | 1975-04-16 | Ici Ltd | Extrusion |
US4300876A (en) * | 1979-12-12 | 1981-11-17 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Apparatus for fluidically attenuating filaments |
DE19651904B4 (de) * | 1996-12-13 | 2007-01-04 | Dolmar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines tordierten Fadens |
DE19739783A1 (de) * | 1997-09-10 | 1999-03-11 | Rieter Automatik Gmbh | Vorrichtung zum Austragen und Granulieren von Kunststoffsträngen |
CN108677254B (zh) * | 2018-08-03 | 2023-12-15 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 熔喷喷嘴和纤维制备装置 |
-
1966
- 1966-08-09 DE DE1542405A patent/DE1542405C3/de not_active Expired
- 1966-11-24 NL NL6616574A patent/NL6616574A/xx unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005053695A1 (de) * | 2005-11-10 | 2007-05-24 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zum Handhaben einer Flüssigkeit |
DE102005053695B4 (de) * | 2005-11-10 | 2008-04-30 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zum Handhaben einer Flüssigkeit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6616574A (de) | 1967-05-26 |
DE1542405C3 (de) | 1974-05-30 |
DE1542405A1 (de) | 1970-04-16 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |