DE594797C - Dry spinning cell - Google Patents

Description

Trockenspinnzelle Die Erfindung betrifft eine Trockenspinnzelle, die in ihrem unteren Teil beheizt und mit einer eine Kondensationseinrichtung enthaltenden Umlaufleitung versehen ist.Dry spinning cell The invention relates to a dry spinning cell which heated in its lower part and with a containing a condensation device Circulation line is provided.

Es sind bereits derartige Spinnzellen bekannt, welche von den Fäden von oben nach unten durchlaufen werden und im unteren Teil mit einer Heizschlange versehen sind. An die Zelle ist oben mittels eines engen Rohres ein Kühler angeschlossen, von dem die Luft durch einen Ventilator abgesaugt und über eine Vorrichtung zur Wiedererwärmung 7n den Unterteil der Zelle eingeblasen wird.. Diese Einrichtung ist umständlich in ihrem Aufbau und erfordert zusätzliche Antriebsegergie. -Es sind ferner Spinnzellen bekannt, die in ihrer ganzen Länge oder nur teilweise beheizt und mit Hilfe verhältnismäßig enger Rohre mit einem Kühler verbunden sind, der am oberen und unteren Ende an die Zelle angeschlossen ist. Infolge der verhältnismäßig engen Verbindungsrohre zwischen Spinnzelle und Kühler wird der kreisenden Atmosphäre an diesen Stellen, besonders am oberen Teil der Zelle, ein erheblicher Widerstand entgegengesetzt, so daß hier eine Stauung bzw. ein Überdruck der Atmosphäre eintritt, der Wirbelbildungen erzeugt und somit einen gleichmäßigen und ruhigen Verlauf des Spinnprozesses unterbindet. Zudem muß, um die nötige Umlaufgeschwindigkeit zu erzielen, bei der bekannten Einrichtung mit einem großen Temperaturgefälle und mit großen Dichteunterschieden gearbeitet werden, zu welchem Zweck dort auch die Beheizung der Zelle bis in die Düsengegend fortgesetzt ist.There are already such spinning cells known, which from the threads from top to bottom and in the lower part with a heating coil are provided. A cooler is connected to the top of the cell by means of a narrow pipe, from which the air is sucked off by a fan and via a device to Reheating 7n is blown into the lower part of the cell .. This device is cumbersome in its construction and requires additional drive energy. -There are also known spinning cells that are heated in their entire length or only partially and are connected by means of relatively narrow pipes to a cooler, which is on upper and lower end is connected to the cell. As a result of the proportionate narrow connecting pipes between the spinning cell and cooler becomes the circulating atmosphere at these points, especially at the top of the cell, there is considerable resistance opposite, so that a stagnation or an overpressure of the atmosphere occurs here, of the vortex formations and thus an even and calm course of the Prevents the spinning process. In addition, in order to achieve the necessary rotational speed, in the known device with a large temperature gradient and with large Density differences are worked, for whatever purpose there is also the heating the cell is continued into the nozzle area.

Weiterhin ist eine Einrichtung bekanntgeworden, die eine Kühleinrichtung in der Spinnzelle selbst enthält. Durch die unmittelbare Strahlung entstehen aber große Wärmeverluste, und der Faden trocknet ungleichmäßig.Furthermore, a device has become known which has a cooling device contained in the spinning cell itself. However, the direct radiation creates large heat losses and the thread dries unevenly.

Man hat schließlich auch an eine Spinnzelle eine Kondensationseinrichtung angeschlossen, wobei zwischen Zelle und Kondensationseinrichtung eine verhältnismäßig weite Verbindungsöffnung geschaffen ist. Eine Umlaufbewegung der Luft findet hierbei jedoch nicht statt.Finally, one also has a condensation device on a spinning cell connected, with a relative between the cell and the condensation device wide connection opening is created. A circulating movement of the air takes place here but not held.

Demgegenüber besteht die Trockenspinnzelle nach der Erfindung aus einer Kammer, welche durch eine isolierende Wand in zwei Teile geteilt ist. Der eine Teil bildet die Trockenkammer, der andere die Kühlkammer. Am oberen und am unteren Ende sind beide Kammern durch weite Öffnungen miteinander verbunden. Die Trockenkammer wird am unteren Ende erhitzt.In contrast, the dry spinning cell according to the invention consists of a chamber which is divided into two parts by an insulating wall. Of the one part forms the drying chamber, the other the cooling chamber. At the top and at the At the bottom, both chambers are connected to one another by wide openings. the The drying chamber is heated at the lower end.

Bei dieser Anordnung wird der Luft, welche als Träger des Lösungsmitteldampfes Verwendung findet und daher umgewälzt wird, beim Übertritt von der Spinnkammer nach der Kühlkammer kein Widerstand entgegengesetzt; sie kann sich frei bewegen, und es werden daher mit Sicherheit Wirbelbewegungen vermieden. Am oberen Ende der Spinnkammer kann sich im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen keine Stauung der Luft ausbilden, und infolgedessen tritt auch kein Überdruck in der Spinnkammer auf. In der Kühlkammer fällt die Luft abwärts, wird dabei von den Kühlrippen mäßig gebremst, um eine zu rasche Bewegung zu vermeiden, und tritt durch die untere Öffnung wieder in die Heizzone ein. Da zur Erzielung der Umlaufbewegung bei dieser Anordnung kaum noch nennenswerte Widerstände zu überwinden sind, kann man mit einem sehr kleinen Temperaturgefälle arbeiten, und darin liegt ein ganz besonderer Vorzug gegenüber den vorbekannten Einrichtungen. Schon wenige Grade Temperaturdifferenz zwischen der Kühlkammer und der aus dem oberen Teil der Trockenkammer austretenden Luft genügen, um die Umlaufbewegung der Luft in Gang zu setzen und aufrechtzuerhalten. Man ist aber dadurch im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen in der Lage, mit einer Luft zu arbeiten, die einen hohen Gehalt an flüchtigen Stoffen aufweist und daher dem Grundgedanken der Trocknung in feuchter Atmosphäre in vollendeter Weise Rechnung trägt.With this arrangement, the air, which is the carrier of the solvent vapor Is used and is therefore circulated when passing from the spinning chamber there is no resistance to the cooling chamber; she can move freely, and vortex movements are therefore avoided with certainty. At the top of the spinning chamber In contrast to the known devices, no air congestion can develop, and as a result there is also no overpressure in the spinning chamber on. In the cooling chamber, the air falls downwards, becoming moderate from the cooling fins braked to avoid moving too quickly and enters through the lower opening back into the heating zone. As to achieve the orbital movement in this arrangement Hardly any significant resistance can be overcome with a very small one Working temperature gradients, and therein lies a very special advantage over the previously known facilities. Already a few degrees temperature difference between the cooling chamber and the air exiting the upper part of the drying chamber are sufficient, to start and maintain the orbital motion of the air. One is but this, in contrast to the known facilities, is able to work with a To work air that has a high volatile content and therefore the basic idea of drying in a humid atmosphere perfectly wearing.

Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet vollständig nach dem Grundsatz des Gegenstroms, dessen vorteilhafte Wirkungen gerade bei dem Verfahren der Trocknung in feuchter Atmosphäre klar hervortreten.. Im Unterteil der Trockenkammer wird eine erhöhte Temperatur eingehalten, während dieselbe nach oben hin beständig fällt und an der Düse ihren tiefsten Stand innerhalb der Kammer erreicht. Nur wenige Grade Gefälle in der Kühlkammer genügen zur Einleitung der Umlaufbewegung. Da mit stark beladener Luft gearbeitet wird, ist es möglich, die Temperatur an sich sehr 'hoch zu halten, also beispielsweise beim Ausgang aus der Spinnkammer weit über den Siedepunkt des zu verflüchtigenden Stoffes hinaufzugehen. Ferner ist es möglich, mit einer sehr erheblichen Umlaufgeschwindigkeit zu arbeiten.The device according to the invention operates entirely on the principle the countercurrent, its beneficial effects especially in the drying process stand out clearly in a moist atmosphere. In the lower part of the drying chamber there is a elevated temperature is maintained, while the same falls steadily upwards and reaches its lowest level within the chamber at the nozzle. Only a few degrees Gradients in the cooling chamber are sufficient to initiate the orbital movement. There with strong loaded air is worked, it is possible that the temperature itself is very 'high to keep, for example when leaving the spinning chamber well above the boiling point of the substance to be volatilized to go up. It is also possible to use a very substantial rotational speed to work.

Die Vorrichtung gestattet eine Regelung der Luftumwälzung in weitem Bereich ohne oder mit nur mäßiger Temperaturänderung, im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung, bei der das kräftige Mittel des großen Temperaturgefälles angewendet werden muß, um nur ganz geringe Variationen herbeizuführen. In der Spinnkammer herrscht eine vollkommen gleichmäßige wirbelfreie Strömung. Wird es aus besonderen Gründen einmal gewünscht, den Lösungsmittelgehalt der Luft zu erniedrigen, so ist es infolge der großen Kühlflächen bei der Anordnung nach dem Gegenstand der Erfindung ohne weiteres möglich, die Niederschlagung durch entsprechende Temperaturerniedrigung so weit zu treiben, als man will.The device allows the air circulation to be regulated to a large extent Area with no or only moderate temperature change, in contrast to the known Establishment in which the powerful mean of the large temperature gradient is used must be in order to bring about only very slight variations. In the spinning chamber there is a perfectly uniform vortex-free flow. Will it for special reasons once it is desired to lower the solvent content of the air, it is the consequence the large cooling surfaces in the arrangement according to the subject invention without further possible, the precipitation by lowering the temperature accordingly to drive as far as you want to.

Wenn die Luft in der Spinnkammer von dem Heizkörper hochsteigt, wird sie mehr und mehr mit Lösungsmitteldämpfen angereichert, was zugleich eine Abkühlung infolge der Verdampfung zur Folge hat. Die Intensität der Trocknung nimmt einerseits wegen der zunehmenden Sättigung, andererseits wegen der Temperaturverminderung ab. Umgekehrt kommt der Faden bei seinem Austritt in die Spinnkammer mit einer fast gesättigten Luft zusammen, die nur mehr sehr wenig aufnahmefähig ist, und erst im Absteigen nimmt die Intensität der Trocknung zu, welche durch die vergleichsweise hohe Temperatur und die erhebliche Luftumwälzung kräftig unterstützt wird.When the air in the spinning chamber rises from the radiator, will they are more and more enriched with solvent vapors, which is also a cooling as a result of evaporation. The intensity of the drying increases on the one hand because of the increasing saturation, on the other hand because of the decrease in temperature. Conversely, when the thread exits the spinning chamber, it comes with an almost saturated air, which is only very poorly absorbent, and only in the Descending increases the intensity of the drying, which by the comparatively high temperature and the considerable air circulation is strongly supported.

Eine besonders zweckmäßige Einrichtung läßt sich dadurch gewinnen, daß zwei oder mehrere Zellen eine gemeinsame Kühlkammer zwischen sich aufnehmen bzw. an eine einseitig zu ihnen liegende Kühlkammer angeschlossen sind. Ferner kann die Weite der Verbindungsöffnungen zwischen der Spinnkammer und der Kühlkammer regelbar gestaltet sein, und man kann Schaugläser zur Beobachtung des Trockenvorganges anbringen, Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung. Abb. i stellt in Draufsicht zwei Gruppen von je fünf mit Rückgewinnungseinrichtung versehenen Trockenspinnzelleneinheiten dar. Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie A-A der Abb. i. Die Abb. 3 und q. zeigen in zwei verschiedenen Schnitten eine zweite Ausführungsform.A particularly useful facility can be obtained by that two or more cells take up a common cooling chamber between them or are connected to a cooling chamber lying on one side to them. Furthermore can the width of the connection openings between the spinning chamber and the cooling chamber can be regulated be designed, and you can attach sight glasses to observe the drying process, The drawing illustrates exemplary embodiments of the invention. Fig.i represents in plan view two groups of five each provided with a recovery device Fig. 2 is a section along line A-A of Fig. i. Fig. 3 and q. show a second embodiment in two different sections.

Bei der Ausführungsform nach Abb. x und 2 werden die Spinnkammern i von dem Faden -- durchlaufen, der an der Oberseite der Kammer aus einer Düse 3 austritt und nach Verlassen des unteren Endes der Kammer auf eine Spule q. aufgewickelt wird. Seitlich zur Kammer i liegt eine Kühlkammer ja, die in dem gezeichneten Beispiel allen fünf Spinnkammern i einer Gruppe gemeinsam ist. Diese Kammer ja wird in ihrer ganzen Länge von einem Rippenkühlrohr 5 durchsetzt. Ihre beiden Wandungen 6 und fia sind doppelwandig ausgebildet, so daß auch sie von einem Kühlmittel durchflossen werden können. Das Kühlmittel tritt an den Stellen 7, 7a und 7b in das Rippenkühlrohr 5 und die Hohlmäntel 6 bzw. 6a ein und verläßt sie bei 8, 811 und 81. Die Kammern i und ja stehen oben und unten durch weite Öffnungen miteinander in Verbindung und sind durch eine isolierende Wand ii zwischen den Verbindungsöffnungen voneinander getrennt. Im unteren Teil der Kammer i liegt eine Heizschlange zo, die gegebenenfalls auch durch eine doppelwandige Ausbildung des Gehäusemantels ersetzt werden kann. Die Heizschlange könnte sich auch über einen größeren Teil der Kammer i, als dargestellt, erstrecken. Die Weite der unteren Öffnung zwischen den Kammern i und ja kann durch ein Drosselorgan 12 geregelt werden. Infolge der Beheizung der Kammer i steigt die Luft mit dem in ihr enthaltenen Lösungsmitteldampf hoch, verfolgt den durch Pfeile angedeuteten Weg und fällt an den Kühlflächen in der Kammer ja abwärts, wobei teilweise Verflüssigung eintritt. Das Kondensat wird bei 13 abgezogen.In the embodiment according to Fig. X and 2, the spinning chambers i are traversed by the thread - which emerges from a nozzle 3 at the top of the chamber and, after leaving the lower end of the chamber, on a bobbin q. is wound up. To the side of chamber i there is a cooling chamber which, in the example shown, is common to all five spinning chambers i of a group. This chamber is penetrated in its entire length by a finned cooling tube 5. Its two walls 6 and fia are double-walled so that a coolant can flow through them as well. The coolant enters the finned cooling tube 5 and the hollow jackets 6 and 6a at points 7, 7a and 7b and leaves them at 8, 811 and 81. The chambers i and ja communicate with one another at the top and bottom through wide openings and are separated from one another by an insulating wall ii between the connection openings. In the lower part of the chamber i is a heating coil zo, which can optionally be replaced by a double-walled design of the housing jacket. The heating coil could also extend over a larger part of the chamber i than shown. The width of the lower opening between the chambers i and ja can be regulated by a throttle element 12. As a result of the heating of chamber i, the air rises with the solvent vapor contained in it, follows the path indicated by the arrows and falls down on the cooling surfaces in the chamber, with partial liquefaction occurring. The condensate is drawn off at 13.

Die Ausführungsform nach Abb.3 und q. unterscheidet sich von der nach Abb. z und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die Kühlkammer ja zwischen zwei Spinnkammern derart liegt, daß sie beiden gemeinsam ist. .In der Mitte dieser Kammer =a liegt eine Rippenkühlrohrschlange 5. Die den isolierenden Wandungen zz benachbarten Hohlwände 6 werden gleichfalls von Kühlwasser durchflossen. Sie stehen durch Rohre 1q. mit dem sich unterhalb der Spinnkammern z erweiternden Teil 15, der Kondensationskammer ja in Verbindung. Auch hier deuten Pfeile die Richtung des Laufes der Atmosphäre an.The embodiment according to Fig.3 and q. differs from that after Fig. Z and 2 essentially only in that the cooling chamber is between two spinning chambers so lies that it is common to both of them. In the middle of this chamber = a lies a finned cooling pipe coil 5. The hollow walls adjacent to the insulating walls 6 are also traversed by cooling water. You stand by pipes 1q. with the part 15 widening below the spinning chambers z, the condensation chamber yes in connection. Here, too, arrows indicate the direction of the course of the atmosphere at.

Die Drosselorgane 12 werden zweckmäßig aus einem Wärmeschutzstoff hergestellt oder mit einer Wärmeschutzbekleidung versehen, damit herabtropfendes Kondensat nicht unmittelbar den Heizstrahlen aus der Kammer r ausgesetzt wird. Die Drosselorgane dienen dazu, den Kreislauf der Atmosphäre zu regeln.The throttle elements 12 are expediently made of a heat protection material manufactured or provided with a thermal protective clothing, so that dripping Condensate is not directly exposed to the radiant heat from chamber r. the Throttle organs are used to regulate the circulation of the atmosphere.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: z. Trockenspinnzelle, die in ihrem unteren Teil beheizt und mit einer eine Kondensationseinrichtung enthaltenden Umlaufleitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle durch eine isolierende Wand in eine Trockenkammer einerseits und in eine Kühlkammer andererseits unterteilt ist, die am oberen und unteren Ende durch weite (Öffnungen miteinander in Verbindung stehen, so daß schon bei ganz geringem Temperaturgefälle ein selbsttätiger Kreislauf der Atmosphäre in der Zelle stattfindet. PATENT CLAIMS: e.g. Dry spinning cell, which is heated in its lower part and provided with a circulation pipe including a condenser is, characterized in that the cell through an insulating wall into a drying chamber on the one hand and is divided into a cooling chamber on the other hand, which is at the top and lower end through wide (openings are in communication with each other, so that already with a very small temperature gradient an automatic cycle of the atmosphere in the cell takes place. 2. Trockenspinnzelle nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Zellen eine gemeinsame Kühlkammer zwischen sich aufnehmen bzw. an eine einseitig zu ihnen liegende gemeinsame Kühlkammer angeschlossen sind. . 2. Dry spinning cell according to claim z, characterized in that that two or more cells take up a common cooling chamber between them or are connected to a common cooling chamber lying on one side to them. . 3.Trockenspinnzellenach Anspruch =oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite der Verbindungsöffnung oder -öffnungen zwischen den Zellen und den Kühlkammern regelbar ist.3. Dry spinning cell according to claim = or 2, characterized in that the width the connection opening or openings between the cells and the cooling chambers can be regulated is.