DE4210464A1

DE4210464A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit

Info

Publication number: DE4210464A1
Application number: DE19924210464
Authority: DE
Inventors: Roland Prof Dr Ing Beyreuther; Harald Dr Rer Nat Bruenig; Wolfgang Jossa; Hans-Juergen Dr Ing Malcomes
Original assignee: DRESDEN TECH TEXTILIEN INST
Current assignee: INSTITUT FUER TECHNISCHE TEXTILIEN GMBH, 09125 CHE
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur feinfühlig einstellbaren Minimierung der Flä chenmasseungleichmäßigkeit von Filamentspinnvliesen, die nach dem Saugluftverfahren hergestellt werden.

Es ist hinlänglich bekannt, insbesondere auch in vielen Patenten dokumentiert, aus spinn fähigen Polymerschmelzen in einem kontinuierlichen Prozeß Filamente mittels Druck-, Blas- oder Saugluft zu erspinnen, diese in der Fadenbildungszone mehr oder weniger hoch zu strecken, ohne Fadenzwischenspeicher direkt zu einem Filamentspinnvlies abzulegen und wahlweise mit Hilfe chemischer, thermischer und/oder mechanischer Wirkungsprin zipien zu verfestigen.

Für die meisten Einsatzgebiete von Filamentspinnvliesen ist eine hohe spezifische Festig keit erforderlich, die nur über mit möglichst hohem Streckgrad und damit strukturell hoch orientiert ersponnene Filamente erreichbar ist. Mit hoch orientierten Filamenten gebildete Spinnvliese weisen für technische Anwendungen sowohl die meist geforderte Eigenschaft einer geringen Bruchdehnung als auch den unter Materialeinsparungsaspekt erwünschten Vorteil einer möglichst geringen Flächenmasse auf.

Hoch orientierte Filamente werden in fast allen bekannten Fällen mit Druckluft als An triebsenergie für den Filamentabzug von den Spinndüsen erzeugt (z. B. DE-PS 13 03 569; DE-AS 12 82 590 und 17 85 158; DE-OS 20 48 006).

Bezüglich des spezifischen Energieverbrauches ist das sogenannte Saugluftverfahren, das nach DD-PS 85 849 seit vielen Jahren neben dem dominierenden Druckluftverfahren ange wandt wird, weitaus günstiger einzustufen. Da bei diesem Verfahren für den Filamentab zug nur der durch den atmosphärischen Luftdruck begrenzte Unterdruckbereich von ca. 0,1 MPa - durch Druckverluste im technisch-technologischen System der Luftführung bis zu den Filamenten praktisch weit weniger - zur Verfügung steht, werden nur Filamentab zugsgeschwindigkeiten um 1000 m/min erreicht. Die Filamente besitzen deshalb eine zu niedrige Orientierung, die mit niedriger spezifischer Festigkeit bei gleichzeitig hoher Bruchdehnung (um 400%) verbunden ist.

Dieser Mangel der Saugluftsysteme wurde durch den Einsatz von verlängerten, engen Ab zugskanälen nach DD-PS 2 11 589 und DD-PS 2 11 590, die einen wesentlich besseren Kraft schluß zwischen strömender Luft und abzuziehenden Filamenten gestatten, behoben. Damit sind deutliche Erhöhungen der Abzugsgeschwindigkeiten der Filamente mit ent sprechend deutlicher Erhöhung der Molekülorientierung, deutlicher Erhöhung der spezifi schen Filamentfestigkeiten und deutlicher Erniedrigung der Filamentbruchdehnungen mög lich geworden.

Als ein bisher nicht behobener Nachteil des verbesserten Saugluftverfahrens mit verlänger tem Abzugskanal stellte sich heraus, daß Fertigungsungenauigkeiten der Bauelemente des Filamentbildungs- und -transportbereiches, durch die die Saugluft geführt wird (Spinndüsenbereich, verlängerter Abzugskanal, Filamentablage und -vliesbildungsbereich), Anlaß zu örtlichen, meist linienförmig in Vliestransportrichtung verlaufenden Flächenmas seungleichmäßigkeiten sind. Zur Behebung dieses Nachteiles sind bisher keine Lösungen bekannt geworden.

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren, durchge führt mit vorzugsweise einem verlängertem Abzugskanal, aber nicht auf einen solchen be schränkt, mit verringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit vorzuschlagen, wobei auf der gesamten Breite der Filamentschar eine örtlich begrenzt wirkende Steuerung für die Dichte der auf das Vliessiebband abgelegten Filamente in kleinen Flächenbereichen ermöglicht werden soll.

Erfindungsgemäß konnte diese Aufgabe überraschend durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst werden. Am unteren, der Vliesbildungszone zugewandten Teil des Abzugskanals für die Filamente sind auf der gesamten Breite der Filamentschar ein- oder beidseitig in der Abmessung gleiche Öffnungen (Bohrungen, Schlitze oder dergl.) ange bracht, die einzeln, unterschiedlich oder gleich, feinfühlig ein- und feststellbar, ge schlossen oder stufenlos geöffnet werden können, wobei in kleinen Vliesbreitenbereichen eine steuerbare seitliche Verdrängung der Filamente des Filamentschar von der Spinnlinie erreicht wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 22 angegeben. Um eine lückenlose Wirkung der Bohrungen bzw. Schlitze auf der gesamten Vliesbreite zu erreichen, können sie erfindungsgemäß in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordnet werden, wobei die Öffnungen der einen Reihe auf Lücke zu den Öffnungen der anderen Reihe gesetzt sind.

Eine andere Möglichkeit der Steuerung besteht darin, die Bohrungen bzw. Schlitze in der Kanalwand konisch bzw. keilförmig zu gestalten, in die einzeln unterschiedlich oder gleich, feinfühlig ein- und feststellbar, dicht schließende oder stufenlos zu öffnende Ver schlußelemente mit kegelförmigen bzw. keilförmigen Enden einführbar sind. Im Sonder fall (bei präziser Passung) genügt es auch, wenn nur die Verschlußelemente mit kegelför migem bzw. keilförmigem Ende ausgeführt sind, während Bohrung bzw. Schlitze nicht speziell geometrisch angepaßt sind.

Die steuerbaren Öffnungen am unteren, der Vliesbildungszone zugewandten Teil des Abzugskanals können auch durch durchgehende Schlitze realisiert werden, die durch luft dicht aneinanderliegende, in der Abmessung gleiche Abdeckelemente (Schieber, Klappen) auf kleinen Abschnitten der Vliesbreite einzeln unterschiedlich oder gleich, feinfühlig ein- und feststellbar, geschlossen oder stufenlos geöffnet werden können.

Die Breite der lückenlos aneinanderliegenden oder sich überdeckenden Steuerelemente (Bohrungsdurchmesser, Schieber- bzw. Klappenbreite) sollte in einem Bereich von 2 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, gewählt werden.

Die beschriebenen Steuerungsmöglichkeiten für die örtlich begrenzte seitliche Verdrängung der Filamente des Filamentschar ist bei einem verlängerten Abzugskanal besonders wirk sam, weil bei diesem an seinem der Vliesbildungszone zugewandten Ende die Druckdiffe renz zwischen Saugluftstrom und Außenatmosphäre besonders groß ist und kleine Einstel lungsänderungen der Verschlußelemente für die Öffnungen große Verdrängungswirkungen an den Filamenten erzeugen. Bei kurzen Abzugskanälen, für die die Erfindung in gleicher Weise anwendbar ist, sind zur Erzielung gleicher Wirkungen größere Einstellungsände rungen der Verschlußelemente für die Öffnungen vorzusehen.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert wer den.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Prinzip einer Bohrungsanordnung im Abzugskanal zur Verringerung der Flächenmasseun gleichmäßigkeit des Vlieses

Fig. 2 Prinzip einer Schlitzanordnung im Abzugskanal zur Verringerung der Flächenmasseun gleichmäßigkeit des Vlieses

Fig. 3 Prinzip einer Breitschlitzanordnung im Abzugskanal zur Verringerung der Flächenmas seungleichmäßigkeit des Vlieses

Fig. 4 Prinzip einer Klappenventil-Steuerung für Bohrungen und Schlitze

Fig. 5 Prinzip einer Abdeckschieber-Steuerung für Bohrungen oder Schlitze

Fig. 6 Prinzip einer Steuerung für konische Bohrungen bzw. keilförmige Schlitze mit kegel- bzw. keilförmig ausgebildeten Verschlußelementen

Fig. 7 Prinzip einer Steuerung für Bohrungen bzw. Schlitze mit kegel- bzw. keilförmig ausgebil deten Verschlußelementen.

Aus der Spinndüse 1 werden Filamente extrudiert und bilden die Filamentschar 2. Die Filamentschar 2 wird durch eine Luftströmung im Abzugskanal 3 reibungskraftschlüssig von den Spinndüsen 1 abgesaugt, entsprechend der im Abzugskanal 3 auf die Filamente übertragenen Kraft vor Eintritt in den Abzugskanal 3 verstreckt und nach Verlassen des Abzugskanals 3 zur Vliesbildungszone 6 weiterbewegt.

Am unteren, der Vliesbildungszone 6 zugewandten Ende des Abzugskanals 3 sind in des sen vorderer Wand 4 und/oder dessen hinterer Wand 5 reihenförmig Bohrungen 9 ange bracht, die über in Fig. 4 bis Fig. 7 näher beschriebene Verschlußelemente einzeln und unabhängig voneinander verschlossen oder stufenlos einstellbar geöffnet werden können. Auf diese Weise kann bei Bedarf an jeder Stelle in der Breite der Filamentschar ein örtlich begrenzt wirkender Korrekturluftstrom zum Abzugsluftstrom eingestellt werden, der die Filamentschar an dieser Stelle seitlich verdrängt und damit die Flächenmasse des Vlieses in Vlieslängsrichtung korrigiert. Die Bohrungen 9 sind vorteilhaft in zwei Reiben 7 und 8 über die gesamte Breite der Filamentschar 2 gleichmäßig so angeordnet, daß die Bohrun gen der Reihe 7 genau auf Lücke der Bohrungen der Reihe 3 sitzen, wobei die Durchmes ser der Bohrungen 9 gleich und so gewählt werden, daß sich die Öffnungsquerschnitte der Bohrungsreihen 7 und 8 in der Breite leicht überlappen. Die Bohrungsdurchmesser betra gen 6 mm.

Nach Fig. 2 können die Bohrungsreihen 7 und 8 (Fig. 1) auch durch Reihen 10 und 11 von Schlitzen 12 in der vorderen Wand 4 und/oder der hinteren Wand 5 des Abzugskanals 3 ersetzt werden, die in gleicher Weise über in Fig. 4 bis Fig. 7 näher beschriebene Ver schlußelemente einzeln und unabhängig voneinander verschlossen oder stufenlos einstellbar geöffnet werden können, um bei Bedarf die örtlich begrenzte seitliche Verdrängung eines Teils der Filamentschar 2 zum Zwecke der Flächenmassekorrektur des Vlieses in Vlies längsrichtung zu bewirken, wie in der Erläuterung zu Fig. 1 beschrieben.

Die gleichmäßig über der gesamten Filamentschar 2 angeordneten Schlitze sind in den Reihen 10 und 11 auf Lücke gesetzt, wobei sich die Schlitzbreiten der Reihen 10 und 11 leicht überlappen. Die Schlitzbreite beträgt 8 mm, die Schlitzhöhe 15 mm.

Nach Fig. 3 sieht eine weitere Ausführung der Vorrichtung vor, das untere der Vliesbil dungszone 6 zugewandte Ende des Abzugskanals 3 in der vorderen Wand 4 und/oder in der hinteren Wand 5 mit einem durchgehenden Breitschlitz 13 zu versehen, der über in Fig. 4 bis Fig. 7 näher beschriebene, lückenlos luftdicht aneinandergesetzte Verschlußelemente, die einzeln und unabhängig voneinander stufenlos einstellbar ver schlossen oder geöffnet werden können, auf kurzen Strecken in der Breite geöffnet wer den kann. Damit kann bei Bedarf die örtlich begrenzte seitliche Verdrängung eines Teils der Filamentschar 2 zum Zwecke der Flächenmassekorrektur des Vlieses in Vlieslängsrich tung bewirkt werden, wie in der Erläuterung zu Fig. 1 beschrieben. Die Höhe des Breit schlitzes beträgt 6 mm.

Zum feinfühlig, stufenlos einstellbaren Öffnen der Bohrungen 9, Schlitze 12 oder des Breitschlitzes 13 in der Abzugskanalwand 4 können nach Fig. 4 Klappenventilhebel 14 vorgesehen werden, die über den Drehpunkt 15 durch die Druckfeder 16 die Öffnungen fest verschließen. Über eine jedem Hebel zugeordnete Einstellschraube 17 ist ein stufenlos einstellbares Öffnen möglich.

Eine andere Möglichkeit zum feinfühlig, stufenlos einstellbaren Öffnen der Bohrungen 9, Schlitze 12 oder des Breitschlitzes 13 in der Abzugskanalwand 4 besteht nach Fig. 5 darin, daß seitlich geführte Abdeckschieber 18, die über zugeordnete Einstellschrauben 17 stufen los einstellbar die Öffnungen verschließen oder öffnen können, benutzt werden.

Eine weitere Ausführung der Vorrichtung sieht vor, daß nach Fig. 6 die Bohrungen 9, Schlitze 12 oder der Breitschlitz 13 in der Abzugskanalwand 4 konisch ausgeführt werden und kegel- oder keilförmige Verschlußelemente 21, die das Ende der zugeordneten Einstellschrauben 20 bilden, das Verschließen der Öffnungen bzw. ihr stufenlos einstellbares Öffnen ermöglichen.

Nach Fig. 7 ist es schließlich auch möglich, die kegel- oder keilförmigen Verschlußele mente 21 zum Verschluß oder zum stufenlos einstellbaren Öffnen normaler, geradwandig ausgeführte Bohrungen 9, Schlitze 12 oder den Breitschlitz 13 in der Abzugskanalwand 4 über die zugeordneten Einstellschrauben 20 zu benutzen.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Filamentspinnvlies nach dem Saugluftverfahren mit ver ringerter Flächenmasseungleichmäßigkeit, durchgeführt mit einem vorzugsweise verlänger tem Abzugskanal, aber nicht auf einen solchen beschränkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzugskanal 3 an seinem der Vliesbildungszone 6 zugewandten Ende in der vorderen Wand 4 und/oder der hinteren Wand 5 auf der gesamten Breite der Filamentschar 2 viele Öffnungen oder eine durchgehende Öffnung besitzt, die einzeln oder abschnittsweise und unabhängig voneinander stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in einer Reihe liegende Bohrungen 9 ausgeführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in zwei übereinanderliegenden Reihen 7 und 8 angeordnete Bohrungen 9 ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 9 der oberen Reihe 7 genau auf Lücke zu den Bohrungen 9 der unteren Reihe 8 gesetzt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsdurchmes ser 2 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, betragen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Quer schnittsflächen der Bohrungen 9 in den beiden Reihen 7 und 8 in Richtung der Breite des Abzugskanals 3 leicht überlappen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochabstand der Bohrungen 9 kleiner oder höchstens gleich dem doppelten Bohrungsdurchmesser ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in einer Reihe liegende Schlitze 12 ausgeführt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als in zwei übereinanderliegenden Reihen 10 und 11 angeordnete Schlitze 12 ausgeführt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze 12 der oberen Reihe 10 genau auf Lücke zu den Schlitzen 12 der unteren Reihe 11 gesetzt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreiten 2 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, betragen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Quer schnittsflächen der Schlitze 12 in den beiden Reihen 10 und 11 in Richtung der Breite des Abzugskanals 3 leicht überlappen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand der Schlitze 12 kleiner oder höchstens gleich der doppelten Schlitzbreite ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als nur ein durchgehender Breitschlitz 13 ausgeführt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitschlitz 13 eine Höhe von 2 bis 10 mm besitzt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen mit Ventilklappen 14 unabhängig voneinander und stufenlos einstellbar verschlossen oder ge öffnet werden können.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen mit seitlich geführten Abdeckschiebern 18 unabhängig voneinander und stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 9 mit Einstellschrauben 20 mit kegelförmigen Verschlußelementen 21 unabhängig voneinander und stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze 12 mit Einstellschrauben 20 mit keilförmigen Verschlußelementen 21 unabhängig voneinander und stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitschlitz 13 mit lückenlos luftdicht aneinander gesetzten Verschlußelementen 14; 18; 21 versehen ist, die einzeln und unabhängig voneinander stufenlos einstellbar verschlossen oder geöffnet werden können.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, 14 bis 17, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdicht aneinandergesetzten, unabhängig voneinander stufenlos einstellbaren Verschlußelemente eine Breite von 2 bis 15 mm, bevorzugt 6 bis 10 mm, besitzen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die boh rungs-, schlitz- oder breitschlitzförmigen Öffnungen in den Abzugskanalwänden 4 und/oder 5 konus- oder keilförmige Dichtflächen besitzen.