DE3612610A1

DE3612610A1 - Verfahren zum kuehlen von kunststoffilamenten und fuer das verfahren eingerichtete kuehlschaechte

Info

Publication number: DE3612610A1
Application number: DE19863612610
Authority: DE
Inventors: Hans Reifenhaeuser
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1987-10-22
Also published as: DE3612610C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Kühlen von Kunststoffilamenten, die als wandförmige Filamentschar aus einem Spinndüsenaggregat mit einer Mehrzahl von einfach oder mehrfach in einer Längsrichtung gereihten Spinndüsen austreten, in einem Kühl schacht zwischen zwei in der Längsrichtung erstreckten Blaswänden, wobei die Filamentschar in dem Kühlschacht von Kühlluftströmen ange blasen und unten aus dem Kühlschacht abgenommen wird, wobei ferner hin Kühlluft unten aus dem Kühlschacht abgesaugt wird. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf Kühlschächte für die Durchführung des Ver fahrens.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten Maßnahmen wird die Fila mentschar von Luftströmen angeblasen, die gegeneinander gerichtet sind und frontal kollidieren. Sind die Luftströme, bis auf die Strömungs richtung, gleich, so findet die Strömungskollision gleichsam in der Mitte der Filamentschar statt. Störende Verwirbelungen und unterschied liche Kühleffekte in der Filamentschar können die Folge sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß störende Verwirbelungen in der Filamentschar nicht mehr auftreten und eine sehr gleichmäßige Kühlung erreicht wird. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, Kühlschächte anzugeben, die für ein solches Verfahren besonders geeignet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung zunächst, daß die Fila mentschar in dem Kühlschacht von kollisionsfreien Kühlluftströmen ange blasen wird. - Kollisionsfrei meint, daß die Kühlluftströme im Kühl schacht nicht gegeneinanderstoßen. Das läßt sich aerodynamisch auf verschiedene Weise erreichen. So kann im Rahmen der Erfindung mit Kühlluftströmen gearbeitet werden, die mit unterschiedlicher Strömungs richtung aus den einander gegenüberliegenden Blaswänden austreten und im Kühlschacht aneinander vorbeigeführt werden, die also nicht gegen einanderprallen. Man kann aber auch mit Kühlluftströmen arbeiten, die gleiche Strömungsrichtung aufweisen sowie durch eine der Blaswände in den Kühlschacht eingeführt werden, wenn durch die gegenüberliegende Blaswand lediglich eine Absaugung von Kühlluft erfolgt. Es versteht sich, daß stets auch ein Teil der Kühlluft unten aus dem Kühlschacht abgezogen wird. Ein anderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, daß mit Kühlluftströmen gearbeitet wird, die mit unterschiedlicher Strömungs richtung aus Kühlluftaustrittsschlitzen in den einander gegenüberliegen den Blaswänden austreten und deren Kühlluft durch Absaugkanäle zwischen Kühlluftaustrittsschlitzen teilweise wieder abgesaugt wird. Um eine sehr gleichmäßige Kühlung oder störende Verwirbelungen in der Filamentschar zu erreichen, empfiehlt es sich, mit Kühlluftströmen gleichen Strömungsprofils und gleichen Mengenstromes zu arbeiten. Es versteht sich, daß auch die thermodynamischen Parameter, z. B. Druck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, stets möglichst gleich gewählt werden. Im allgemeinen wird mit Kühlluftströmen gearbeitet, die sich über die gesamte Höhe und Breite des Kühlschachtes erstrecken. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, der in Kombination mit den weiter oben beschriebenen Maßnahmen selbständige Bedeutung zukommt, ist dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühlluftströmen gearbeitet wird, die ein lami nares Strömungsprofil aufweisen.

Die beschriebene Verfahrensweise läßt sich baulich leicht verwirklichen. Kühlschächte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind grundsätzlich gekennzeichnet durch Blaswände mit zwischen horizontalen oder vertikalen Strömungsleitwänden angeordneten Strömungskanälen, die sich über die gesamte Höhe und Breite erstrecken und strömungsmäßig nach einem der Ansprüche 1 bis 4 geschaltet sind. Es versteht sich, daß die Strömungskanäle unter Berücksichtigung der aerodynamischen Gesetze so ausgelegt sein können, wie es den Ansprüchen 5 bis 7 ent spricht. In der Ausführungsform mit vertikal angeordneten Strömungs kanälen empfiehlt es sich, den horizontalen Strömungskanalquerschnitt dieser Strömungskanäle in abwechselnder Folge von unten nach oben bzw. von oben nach unten abnehmen zu lassen. Im Rahmen der Erfin dung liegt es, in den Strömungskanälen zwischen den Strömungsleitwän den im Bereich der Kühlluftaustritte zusätzliche Strömungsleitelemente anzuordnen, die verstellbar sein können.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsge mäßen Verfahrensweise störende Verwirbelungen in der Filamentschar nicht mehr auftreten und eine sehr gleichmäßige Kühlung erreicht wird. In bezug auf die Kühlschächte ist von besonderem Vorteil, daß diese in bezug auf die bauliche Gestaltung kaum aufwendiger sind als be kannte Kühlschächte, jedoch in funktioneller Hinsicht wesentlich über legen. - Kunststoffilament bezeichnet vorzugsweise Kunststoffmonofilament.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen Kühlschacht, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet ist,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 kleinerem Maßstab eine andere Aus führungsform eines solchen Kühlschachtes,

Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 eine weitere Ausführungsform,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch einen Kühlschacht für die Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5 in gegenüber der Fig. 4 verkleinertem Maßstab und perspekti visch einen Ausschnitt aus einer Blaswand eines erfindungsge mäßen Kühlschachtes und

Fig. 6 entsprechend der Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer solchen Blaswand.

Die in den Figuren dargestellten Kühlschächte 1 sind gebildet aus zwei Blaswänden 2, 3 mit zwischen vertikalen (Fig. 1, 2) oder horizontalen (Fig. 3) Strömungsleitwänden 4 angeordneten Strömungskanälen 5. Diese erstreckten sich im Ausführungsbeispiel über die gesamte Höhe bzw. Breite der Blaswände 2, 3. In der Ausführungsform mit vertikal ange ordneten Strömungskanälen 5 ist die Anordnung so getroffen, daß der horizontale Strömungsquerschnitt der Strömungskanäle 5 in abwechselnder Folge von unten nach oben bzw. von oben nach unten abnimmt. In den Fig. 5 und 6 erkennt man, daß in den Strömungskanälen 5 zwischen den Strömungsleitwänden 4 im Bereich der Kühlluftaustritte 6 zusätz liche Strömungsleitelemente 7 angeordnet sind, die wie durch Bogen pfeile angedeutet verstellbar sein können.

Die Kunststoffilamente treten als wandförmige Filamentschar 8 aus einem Spinndüsenaggregat 9 mit einer Mehrzahl von einfach oder mehrfach in einer Längsrichtung gereihten Spinndüsen 10 aus. Dazu wird insbes. auf die Fig. 4 verwiesen. In der Fig. 1 ist diese Filamentschar 8 durch Schraffur angedeutet, der vergrößerte Ausschnitt A zeigt die ein zelnen Kunststoffilamente. Die Kühlung erfolgt in den Kühlschächten 1 zwischen den in der Längsrichtung der gereihten Spinndüsen 10 erstreck ten Blaswänden 2, 3. Die Filamentschar wird dabei von Kühlluftströmen 11 angeblasen. Sie wird unten aus dem Kühlschacht 1 abgenommen. Unten wird aus dem Kühlschacht 1 auch ein Teil der Kühlluft abgesaugt.

Die Anordnung ist stets so getroffen, daß die Filamentschar 8 in dem Kühlschacht 1 von kollisionsfreien Kühlluftströmen 11 angeblasen wird. In der Ausführungsform nach Fig. 1 wird mit Kühlluftströmen 11 ge arbeitet, die mit entgegengesetzter Strömungsrichtung aus den einander gegenüberliegenden Blaswänden 2, 3 austreten und im Kühlschacht 1 aneinander vorbeigeführt werden, die also nicht aufeinanderprallen. In der Ausführungsform nach Fig. 3 wird mit Kühlluftströmen 11 ge arbeitet, die gleiche Strömungsrichtung aufweisen aber nur aus einer 2 der Blaswände 2, 3 in den Kühlschacht 1 eingeführt werden, wobei durch die gegenüberliegende Blaswand 3 lediglich eine Absaugung von Kühlluft erfolgt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird mit Kühl luftströmen gearbeitet, die mit unterschiedlicher Strömungsrichtung aus Kühlluftaustrittsschlitzen in den einander gegenüberliegenden Blas wänden 2, 3 austreten und deren Kühlluft durch Absaugkanäle 12 zwischen Kühlluftaustrittsschlitzen als Kühlluftaustritte 6 teilweise wieder abgesaugt wird. Die Kühlluftströme 11 besitzen gleiche Strömungsprofile und strömen vorzugsweise laminar. Die Mengenströme der einzelnen Kühlluftströme 11 sind zweckmäßigerweise gleich, auch die thermody namischen Parameter stimmen weitgehend überein.

Claims

1. Verfahren zum Kühlen von Kunststoffilamenten, die als wandförmige Filamentschar aus einem Spinndüsenaggregat mit einer Mehrzahl von ein fach oder mehrfach in einer Längsrichtung gereihten Spinndüsen austreten, in einem Kühlschacht zwischen zwei in der Längsrichtung erstreckten Blas wänden, wobei die Filamentschar in dem Kühlschacht von Kühlluftströmen angeblasen und unten aus dem Kühlschacht abgenommen wird, wobei fernerhin Kühlluft unten aus dem Kühlschacht abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamentschar in dem Kühlschacht von kollisionsfreien Kühlluftströmen angeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühl luftströmen gearbeitet wird, die mit unterschiedlicher Strömungsrichtung aus den beiden gegenüberliegenden Blaswänden austreten und im Kühl schacht aneinander vorbeigeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühl luftströmen gearbeitet wird, die gleiche Strömungsrichtung aufweisen sowie durch eine der Blaswände in den Kühlschacht eingeführt werden und daß durch die gegenüberliegende Blaswand lediglich eine Absaugung von Kühlluft erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühl luftströmen gearbeitet wird, die mit unterschiedlicher Strömungsrichtung aus Kühlluftaustrittsschlitzen in den einander gegenüberliegenden Blas wänden austreten und deren Kühlluft durch Absaugkanäle zwischen Kühl luftaustrittsschlitzen teilweise wieder abgesaugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühlluftströmen gleichen Strömungsprofils und gleichen Mengen stromes gearbeitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühlluftströmen gearbeitet wird, die sich über die gesamte Höhe oder Breite des Kühlschachtes erstrecken.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit Kühlluftströmen gearbeitet wird, die ein laminares Strömungs profil aufweisen.

8. Kühlschacht für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Blaswände (2, 3) mit zwischen horizontalen oder vertikalen Strömungsleitwänden (4) angeordneten Strömungskanälen (5), die sich über die gesamte Höhe bzw. Breite der Blaswände (2, 3) erstrecken und strömungsmäßig nach einem der An sprüche 1 bis 3 geschaltet sind.

9. Kühlschacht nach Anspruch 8 in der Ausführungsform mit vertikal angeordneten Strömungskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß der hori zontale Strömungskanalquerschnitt der Strömungskanäle (5) in ab wechselnder Folge von unten nach oben bzw. von oben nach unten ab nimmt.

10. Kühlschacht nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß in den Strömungskanälen (5) zwischen den Strömungsleit wänden (4) im Bereich der Kühlluftaustritte (6) zusätzliche Strömungs leitelemente (7) angeordnet und die Strömungsleitelemente (7) verstellbar sind.