DE3923067A1 - Spinnanlage fuer chemiefasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Diese Spinnanlage ist bekannt durch die US-PS 32 74 644.

Diese Spinnanlage ist gleichermaßen für Rund-Reckteck-Spinn­ düsenplatten geeignet. Rund-Spinndüsenplatten sind solche, deren Spinndüsen in einer kreisförmigen Spinnfläche mehr oder weniger gleichmäßig verteilt sind. Rechteck-Spinndüsenplatten sind solche, deren Spinndüsen in einer Rechteckfläche mehr oder weniger gleichmäßig verteilt sind.

Mit der bekannten Vorrichtung wird ein Luftstrom quer durch das frisch gesponnene Filamentbündel geblasen. Dabei ist nachteilig, daß sich die hinteren Filamentbündel anders und im Zweifelsfalle schwächer abkühlen als die dem Luftstrom unmittelbar ausgesetzten Filamente.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, auch bei Verwendung von Rechteck-Spinndüsen, mit denen im allgemeinen Fäden großen Titers und großer Filamentzahl gesponnen werden, für eine gleichmäßige Abkühlung sämtlicher Filamente zu sorgen.

Für Spinnanlagen mit Rund-Spinndüsen ist die Lösung dieser Aufgabe bekannt durch die DE-OS 34 06 347, wobei der Spinn­ schacht als poröses Rohr ausgebildet ist, das einen mit einem Luftanschluß versehenen Anblaskasten durchdringt.

Für eine Spinnanlage mit Rechteck-Spinndüse nach dem Ober­ begriff von Anspruch 1 ergibt sich die Lösung aus dem Kenn­ zeichen des Anspruchs 1. Dabei werden beidseits der Spinn­ fläche Anblaskästen vorgesehen, die z.B. identisch ausgebil­ det sind und die sich jeweils längs der Längskanten der Spinnfläche erstrecken, während die Anblaskästen längs der Breitseiten der Spinnfläche durch Seitenwände verbunden sind und auf diese Weise einen Kühlschacht für die frisch gespon­ nenen Filamente bilden, der sich über einen Teil der Fall­ strecke der Filamente erstreckt.

Durch die Erfindung wird das Kühlprinzip mit Querstromanbla­ sung verlassen, da die eingeblasenen Luftströme innerhalb des Faserbündels in Faserrichtung abströmen.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 läßt sich erreichen, daß ein Teil der Luftströme gegen die Fadenlaufrichtung ab­ strömt. Dies ist besonders günstig für eine intensive Abküh­ lung. Ferner werden Luftstaus im oberen Bereich des Blas­ kastens vermieden. Andererseits wird durch die Anbringung des Zwischenschachtes vermieden, daß die aufströmenden Luftströme zu einer schreckhaften Abkühlung der Spinndüsenplatte führen.

Bei dieser Ausführung erfolgt die Kühlung also zum Teil durch Gegenstrom und zum Teil durch Gleichstrom der Luftströme.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 3 wird die Kühlung intensi­ viert. Der mit relativ großen Löchern versehene Austausch­ kasten bewirkt, daß ein Teil der zuvor eingeblasenen, inzwischen erwärmten Luft nach außen abgeführt und stattdes­ sen Frischluft herangeführt wird.

Ferner dient der Austauschkasten zur Beruhigung des Filament­ bündels.

Durch weitere Maßnahmen wird vorgesehen, daß den Druckkästen laminar strömende Luft zugeführt wird und daß innerhalb der Druckkästen keine Druckunterschiede herrschen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben:

Es zeigen:

Fig. 1 Die Ansicht eines Blaskastens und eines sich daran anschließenden Luftaustausch-Schachtes;

Fig. 2 den Längsschnitt durch eine Spinnanlage mit Spinn­ düse, Zwischenschacht, Blaskasten und Luft­ austausch-Schacht.

Die Spinndüse 1 ist in Fig. 2A in der Untersicht darge­ stellt. Es handelt sich um eine rechteckige Platte 2. In die Platte 2 sind eine Vielzahl von Düsenöffnungen eingebracht. Die Düsenöffnungen sind in einer rechteckigen Spinnfläche 3 angeordnet. Die Spinnfläche 3 kann gleichmäßig mit Spinndüsen besetzt sein. Es ist aber auch möglich, an den Längsseiten der rechteckigen Spinnflächen jeweils einen Streifen mit Düsenöffnungen vorzusehen, während in der Längsmitte der Spinnfläche ein Streifen unbesetzt bleibt. Die Spinndüse ist Teil einer Extruder-Schmelzspinnanlage 4. Durch die Spinn­ düsenplatte 2 bzw. Spinndüsen werden eine Vielzahl von zunächst schmelzflüssigen Filamenten 5 gesponnen. Unterhalb der Spinnplatte liegt ein Isolierstück 6 und ein Zwischen­ schacht 7. Das Isolierstück 6 stellt eine Wärmeisolierung zwischen der Spinndüsenplatte und dem Zwischenschacht 7 dar. Das Isolierstück 6 und der Zwischenschacht 7 haben ebenfalls rechteckige Form und sind der Spinnfläche 3 ähnlich. In Fall­ richtung 8 folgt der Blaskasten 9. Die Oberkante des Blas­ kastens 9 bildet jedoch mit dem Zwischenschacht 7 einen Luft­ austrittschlitz 10. Dieser besitzt in Fallrichtung die Weite von ca. 1-10 mm.

Der Blaskasten ist ein rechteckiger Kasten. Seine Wände, die sich auf der Längsseite der Spinnfläche 3 erstrecken, sind als Blaswände 11 ausgeführt. Jede dieser Blaswände 11.1, 11.2 erstreckt sich über eine gewisse Länge der Fallrichtung 8 und ist luftdurchlässig. Es kann sich z.B. um Siebflächen oder luftdurchlässige Sinterwände handeln. Vor jede Blaswand sind Schikanebleche 12 gesetzt, die sich über die Längsrichtung der Spinnfläche 3 erstrecken und im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind. Über die Breite der Blaswände, d.h. in Fallrichtung 8, sind mehrere derartiger Luftleitbleche 12 angeordnet. Die Breite der Luftleitbleche 12 ist so bemessen, daß die Vorderkanten die Längskanten der Spinnfläche 3, d.h. die äußeren Filamente 5 nicht berühren.

Auf der Außenseite jeder Blaswand 11.1 bzw. 11.2 sitzt ein Druckkasten 13.1 bzw. 13.2. Der Druckkasten erstreckt sich über Länge und Breite einer jeden Blaswand. Jeder Druckkasten 13.1, 13.2 ist an seiner unteren Längsseite über eine Beruhi­ gungskammer 15.1, 15.2 mit einem Luftanschluß 14.1, 14.2 verbunden. Die Beruhigungskammer ist mit der Druckkammer 13.1, 13.2 durch ein Beruhigungsblech 16.1, 16.2 verbunden. Das Beruhigungsblech weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch die gewährleistet ist, daß der aus der Beruhigungskam­ mer austretende Luftstrom laminar ist. Die Druckkammern 15.1 und 15.2 sowie die Beruhigungsbleche 16.1 und 16.2 erstrecken sich über die Gesamtlängsseite der Spinnfläche 3. Die Luft­ anschlüsse 14.2 münden in die Beruhigungskammern 15.1, 15.2 derart, daß sich die Mündung über einen wesentlichen Teil der Längsseite der Spinnfläche 3 erstreckt. Der Blaskasten wird an den Querseiten der rechteckigen Spinnfläche 3 durch luft­ dichte Bleche abgeschlossen. An den Blasschacht schließt sich ein Fallschacht 17 an. Der Fallschacht ist allseits luft­ dicht. Sein Querschnitt entspricht im wesentlichen der Spinn­ fläche 3. An den Fallschacht schließt sich ein Luftaus­ tausch-Schacht 18 an. Dieser besteht auf den Längsseiten der Spinnfläche 3 aus Blechen, die in regelmäßiger Verteilung eine Vielzahl von Löchern mit relativ großem Querschnitt (z.B. 1 cm) aufweisen. Auf den Querseiten der Spinnfläche 3 kann der Luftaustausch-Schacht 18 durch luftdichte Bleche verschlossen sein. Über seine gesamte Breite, d.h. in Fall­ richtung 8, hat der Luftaustausch-Schacht 18 einen Quer­ schnitt, der im wesentlichen der Spinnfläche 3 entspricht. Der Luftaustausch-Schacht 18 besitzt eine Tür 19, die insbe­ sondere beim Anspinnen geöffnet werden kann.

Es ergibt sich aus Fig. 1, daß auch die Druckkästen 13 mit den Blaswänden 11 und den Luftleitblechen 12 Teil einer Tür bilden. Diese Tür kann zum Fadenanlegen und zum Reinigen der Düsenplatte geöffnet werden.

Zur Funktion:

Nach dem Anspinnen werden die Druckluftanschlüsse 14.1, 14.2 mit Druckluft beschickt. Diese Druckluft beruhigt sich in den Beruhigungskammern 15.1, 15.2 und wird in laminaren Strö­ mungen in die Druckkammern 13.1, 13.2 geschickt. Durch die Ausbildung der Mündungen der Luftanschlüsse 14 in die Beruhi­ gungskammern wird gewährleistet, daß über die gesamte Länge der Beruhigungskammern und damit auch über die gesamte Länge der Druckkammern ein einheitlicher Luftdruck besteht. Durch die Formgebung der Luftdurchlässe in den Blaswänden 11.1, 11.2 bzw. durch die Art der Porösität ist sichergestellt, daß die Luft aus den Druckkästen 13.1, 13.2 in laminaren, hori­ zontalen Strömungen auf die in der Spinnfläche 3 mit Fall­ richtung 8 laufenden Filamente trifft. Dabei gewährleisten die Luftleitbleche 12, daß sich zwischen der Blaswand 11 und der Spinnfläche 3 keine Luftströmungen, die nicht in Berüh­ rung mit dem Filamentbündel gelangen, und keine Totzonen ausbilden. Im mittleren Bereich der Spinnfläche 3 treffen die Luftstrahlen aufeinander. Es entsteht hier ein erhöhter Druck, der dazu führt, daß ein Tei der Luft nach oben und ein Teil der Luft nach unten in Fallrichtung abgelenkt wird. Die nach oben abgelenkte Luft kann durch den Luftaustrittschlitz 10 entweichen. In dem Zwischenschacht 7 bildet sich eine Totzone mit heißer, stehender Luft aus. Durch die Anordnung des Zwischenschachtes 7 ist sichergestellt, daß die entwei­ chende Luft nicht in Berührung mit der Spinnplatte gelangt und daher nicht zur Abkühlung der Spinnplatte und zum Ein­ frieren der austretenden Schmelzeströme führt. Andererseits führt der Zwischenschacht dazu, daß die Filamente in einem gewissen Fallbereich nach dem Austreten aus der Spinnplatte nicht abkühlen. Durch die Länge dieser Fallstrecke des Zwischenschachtes 7 kann das Kristallwachstum in den Fila­ menten beeinflußt werden.

Die nach oben abströmende, durch den Luftaustrittschlitz 10 abzuführende Luft bewirkt eine Abkühlung der Filamente im Gegenstrom. Daher wird durch diese Luft ein wesentlicher Teil der Wärmemenge der Filamente bereits abgeführt. Dadurch, daß diese im Gegenstrom geführte Luft alsbald durch den Luftaus­ trittschlitz 10 entweichen kann, wird sichergestellt, daß die von dieser Luft aufgenommene Wärmemenge nicht mehr auf die Filamente oder die Spinnanlage übertragen werden kann.

Die nach unten abgeführte Luft führt zur Kühlung der Fila­ mente im Gleichstrom. Die Länge des Blasschachtes ist daher dadurch begrenzt, daß nach einer gewissen Fallstrecke Tempe­ raturgleichgewicht zwischen den Filamenten und der im Gleich­ strom geführten Luft eintritt, zumindest annähernd eintritt. Der Wärmeaustausch wird sodann uneffektiv. Das zuvor gesagte gilt auch für den an den Blasschacht anschließenden, luft­ dichten Fallschacht 17.

Im Luftaustausch-Schacht 18 erfolgt sodann ein Druckausgleich zwischen der Kühlluft und der Umgebungsluft. Infolge dieses Druckausgleiches und infolge der Strömungsverhältnisse tritt ein Teil der Kühlluft aus den gelochten Seitenwänden des Luftaustausch-Schachtes 18 aus. Gleichzeitig entstehen damit zunehmende Turbulenzen. Diese führen dazu, daß auch Umge­ bungsluft in den Luftaustausch-Schacht 18 eingezogen wird. Daher bewirkt der Luftaustausch-Schacht mit seinen gelochten Wänden eine intensive Durchmischung von Kühlluft und Umge­ bungsluft und damit eine erneute Abkühlung der mit dem Fila­ mentbündel strömenden Luft. Hierdurch kommt es zu einer weiteren Abkühlung des Filamentbündels.

Wie Fig. 1 zeigt, ist die gesamte Konstruktion aus Zwischen­ schacht, Blasschacht, Fallschacht und Luftaustausch-Schacht in Ständern 20 auf einem Zwischendeck des Spinnereigebäudes gelagert. Im Anschluß an den Luftaustausch-Schacht 18 werden die Filamente in der unteren Etage frei oder in einem sich anschließenden Fallschacht zu der Weiterverarbeitung, insbe­ sondere Verstreckung, und/oder Aufwicklung oder sonstigen Ablageeinrichtung geführt.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Spinndüse
 2 Düsenplatte
 3 Spinnfläche
 4 Extruder-Schmelzspinnanlage
 5 Filamente
 6 Isolierung
 7 Zwischenschacht
 8 Fallrichtung
 9 Blaskasten
10 Luftaustrittschlitz
11 Blaswand
12 Luftleitblech
13 Druckkasten
14 Luftanschluß
15 Beruhigungskasten
16 Beruhigungsblech
17 Fallschacht
18 Luftaustausch-Schacht
19 Tür
20 Ständer

Claims (6)

1. Spinnanlage für Chemiefasern
mit einer Düsenplatte, deren Spinndüsen in einer recht­ eckigen Spinnfläche angeordnet sind,
mit einem Blaskasten, der sich an die Spinndüse anschließt
und der sich von dort über ein Stück der Fallstrecke der Chemiefasern erstreckt
und der auf den beiden Längsseiten der Spinnfläche einerseits aus einer luftdurchlässigen Blaswand und andererseits einer luftdurchlässigen Gegenwand besteht, wobei die Blaswand Bestandteil eines Druckkastens ist,
welcher mit einem Luftanschluß versehen und von außen auf den Blaskasten gesetzt ist,
Kennzeichen:
Die Gegenwand ist ebenfalls als Blaswand ausgebildet und Bestandteil eines mit Luftanschluß versehenen Blas­ kastens.

2. Spinnanlage nach Anspruch 1,
Kennzeichen:
Zwischen dem Blaskasten und der Spinndüse liegt ein luft­ undurchlässiger, die Spinnfläche umgebender Zwischen­ schacht,
dessen Unterkante mit der Oberkante des Blasschachtes auf den Längsseiten der Spinnfläche einen Luftspalt bildet.

3. Spinnanlage nach Anspruch 1 oder 2,
Kennzeichen:
An den Blasschacht schließt sich ein Luftaustausch- Schacht an, der die Spinnfläche einschließt und sich über eine Teillänge der Fallstrecke der Chemiefasern erstreckt und dessen sich über die Längsseiten der Spinnfläche erstreckende Vorder- und Rückseite eine siebartige Lochung aufweisen.

4. Spinnanlage nach Anspruch 1 oder 2,
Kennzeichen:
Der Luftanschluß jedes Druckkastens liegt an dessen unterem Ende und besteht aus
einem Luftanschluß und einem Beruhigungskasten, wobei die Mündung des Luftanschlusses sich im wesent­ lichen über die gesamte Längsseite der Spinnfläche erstreckt
und wobei der Beruhigungskasten unterhalb des Druck­ kastens liegt und mit dem Druckkasten durch ein gelochtes Blech verbunden ist.

5. Spinnanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:
Die lichte Weite des Auslasses des Blaskastens entspricht im wesentlichen der Spinnfläche.

6. Spinnanlage nach Anspruch 5,
Kennzeichen:
Die lichte Weite des Auslasses des Beruhigungskastens entspricht im wesentlichen der Spinnfläche.