DD143527A1 - Vorrichtung zur abkuehlung multifiler faeden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abkühlung multifiler Fäden, insbesondere Fäden mit einer Anzahl von über 120 Filamenten, die mittels Einfach- oder Mehrfachspinneinrichtungen hergestellt werden. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung .des Abkühleffektes schmelzegesponnener Filamente und der Erhöhung ihrer Festigkeit. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Abkühlung multifiler Fäden, die eine gezielte Beeinflussung des Abkühlungsprofils der ersponnenen Filamente ermöglicht. Die erfindungsgeraäße Lösung sieht eine in Fig.1 dargestellte Vorrichtung vor, bei der der zylindrische Anblasschacht vor dem Übergang in den wassergekühlten Fallschacht‘einen in ein schräges Bodenblech eingelassenen Auslauftrichter, dessen oberer Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Anblasschachtes, und einen über dem-schrägen Bodenblech seitlich angeordneten Absaugstutzen aufweist. - Fig.1 -

Description

$itel der Erfindung

Vorrichtung zur Abkühlung nultifiler Fäden

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abkühlung multifiler Fäden, insbesondere Fäden mit einer Anzahl von über 120 Filamenten, die mittels Einfach— oder Mehrfachspinneinrichtungen hergestelltwerden«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bs ist bekannt, aus einer Polymerschmelze unter An?rendung von Druck mittels einer Spinneinrichtung Filamente zu er-» spinnen» Die aus der Spinndüse ausgepreisten schmelzflüssigen Filamente werden in einem Spinnschachtsystem einer kontrollierten Abkühlung unterzogen.

Bereits Klare führte in "Synthetische Fasern" aus Polyamiden», Akademie-Verlag Berlin 1963, S. 336 an, daß sich im oberen Teil des Spinnschaehtsysteas die erste sehr entscheidende Abkühlung der Filamente vollzieht, während im unteren ü?eil des Spinn schacht systems die weitere Abkühlung und die Einstellung des Gleichgewichtes zwischen dem Wasserdampfge« halt der Umgebung und dem Faden erfolgt·

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Im oberen leil des Spinnschachtsystems sind daher Anblaseinrichtungen angeordnet, die die Abkühlung der schmelzfluss!— gen Filamente mittels Luft ermöglichen·

Auf den Seiten 386 und 387 der genannten Veröffentlichung

werden derartige Anblaseinrichtungen dargestellte Aus den Darstellungen ist ersichtlich, daß Anblasschächte als leile des Spinnschachtsystems sowohl mit radialer Strömung sriehtung der Luft als auch mit paralleler Strömungsrichtung der Luft gebräuchlich sind»

Als Paktoren, die den Abkühlungsprozeß der schmelzflüssigen Filamente und deren künftige textilphysikalische Eigenschaften beeinflussen, werden auf Seite 416 der genannten Veröffentlichung neben der im Spinnschachtsystem herrschenden relativen Luftfeutigkeit und Lufttemperatur die Strömungs— richtung und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft genannt· In der DE-OS 1914556 wird neben dem Verfahren eine Vorrichtung zum Herstellen eines multifilen Endlosgarnes gleichmäßiger Beschaffenheit vorgeschlagen. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist, wie aus Pig« 5 auf Seite 37 und ihrer Beschreibung auf den Seiten 12 bis 14 der genannten DE-OS zu entnehmen ist, dadurch charakterisiert, daß sich an die Spinndüse ein aus einem Luftabsperr— und einem Anblassehacht bestehendes Spinnschachtsystem anschließt, das eine vibrationsfreie, gleichmäßige Abkühlung der Pilamentbündel ermöglichen soll· In der äußeren Wand des Anblasschachtes sind zahlreiche Ventilationsöffnungen für den Lufteintritt angebracht* Durch eine im Innern des Luftabsperrschachtes angeordnete Wand, die nur eine Durchtrittsöffnung für das ersponnene Pilamentbündel aufweist, wird ein Überströmen der Anblasluft aus dem Anblas— in den Luftabsperrschaoht verhindert. Die in Pig· 6 auf Seite 37 der genannten DE-OS dargestellte verbesserte Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung weist im unteren Seil der äußeren Wand des An-

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blassch.aoh.tes zahlreiche Ventilationsöffnungen für den Luft« austritt auf, denen an der Innenfläche des Anblasschachtes Strömungsgleitbleche zugeordnet sind·

Auf Seite 14 der genannten DE-OS wird ausgeführt, daß die LsnßQ des Anblasschachtes im Bereich zwischen 800 und 2000 mm liegen sollte·

Durch den beim Abziehen des Filamentbündeis auftretenden, einen Unterdruck erzeugenden Begleitluft strom wird über die in der äußeren Wand des Anblasschachtes angeordneten Ventilationsöffnungen in diesen atmosphärische Luft aus der Umgebung des Anblasschachtes gesaugt, die die Filamente abkühlt· Der infolge des zwischen dem Begleit luft st rom und den-hoch erhitzten Filamenten stattfindenden Wärmeaustausches im unteren Teil des Anblasschachtes gegenläufig zur Laufrichtung des Filamentbündels aufsteigende Heißluftstrom tritt, gelenkt durch die Strömungsgleitbleche, durch die Ventllationsb'ffnungen in die Umgebung des Anblas Schachtes aus· Im Hinblick auf die Verwendungsfähigkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung sind folgende Nachteile feststellbar: Bei der Abkühlung schmelzegesponnener Filamentbündel mit über 120 Filamenten, wie sie bei der Erspinnung von Grobseiden üblich sind, stellt sich beim Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung, die nur ein Einströmen atmosphärischer Luft mit unterschiedlich hohen Temperaturen zuläßt, ein stark unterschiedliches Abkühlungsprofil der Filamente ein· Die an Grobseiden für technische Einsatzgebiete gestellten hohen Anforderungen in Bezug auf deren Festigkeit lassen sich daher durch den Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung nicht annähernd erreichen, sondern die erzielten Festigkeitswerte liegen deutlich unter den in bekannten Größenordnungen liegenden Festigkeiten,, .''.

Da sich bei Verwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung nur eine geringe Eühlgeschwindigkeit einstellt, reicht die vorgesohlagene Länge der Abkühlstrecke für eine einwandfreie Ab—

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mm if. mm

kühlung der über 120 Hlamente aufweisenden Filanientbündel nicht aus· Die notwendige, wesentliche Verlängerung der Ab-* kühlstrecke ist jedoch nur durch sehr aufwendige, ökonomisch nicht zu rechtfertigende Baumaßnahmen realisierbar«

Ziel der Erfindung

Bas Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung des Abkühleffektes sehmelzegesponnener Filamente und der Erhöhung ihrer festigkeit mittels einer im Aufbau einfachen, kostengünstigen Kühleinrichtung»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abkühlung sehinelzegesponnener multifiler Fäden zu schaffen, die eine gezielte Beeinflussung des Abkühlungsprofils der ersponnenen Filamente mit einem Minimum mechanischer Einbauten im Anblasschacht bei einem optimalen Abkühleffekt ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Abkühlung multifiler Fäden gelöst, die aus einem Spinn« schacht system besteht, das eine unterhalb der Spinndüse angebrachte Absaugeinrichtung, eine ihr nachgeordnete Sempereinrichtung, einen sich daran anschließenden zylindrischen, in seinem Mittelteil für den Lufteintritt perforierten Anblasschacht sowie einen sich an den Anblassohacht formschlüssig anschließenden wassergekühlten Fallschaoht aufweist, welche dadurch charakterisiert ist, daß der zylindrische Anblasschacht vor dem Übergang in den wassergekühlten Pallschacht einen in ein schräges Bodenblech eingelassenen Auslauftrichter, dessen

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oberer Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Anblasschachtes, und einen über dem schrägen Bodenblech. seitlich angeordneten Absaugstutzen aufweist. Es wurde überraschend gefunden, daß die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgekühlten sehmelzflüssigen FiIamentbündel mit über 120 Pilamenten eine Festigkeitserhöhung von 1,5 bis 2 Prozent, bezogen auf die in bekannten Größenordnungen liegenden Festigkeitswerte, bei einer den bekann-» ten Anforderungen gerecht werdenden Titerkonstanz aufwiesen*

Es stellte sich gleichzeitig ein um 45 % niedrigerer Energieverbrauch in der Temperzone, bezogen auf den allgemein bekannten Energieverbrauch, ein«.

Offensichtlich ermöglicht die Absaugeinrichtung am Boden des gebräuchliche Abmessungen aufweisenden AnblasSchachtes in Abstimmung mit der Absaugeinrichtung unterhalb der Spinndüse die Ausbildung eines sehr günstigen Abkühlungsprofils der schmelzflüssigen Filamente«

Der Auslauftrichter ist so auszulegen, daß sein oberer Durchmesser um 10 bis 20 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Anblasschachtes·

Das Bodenblech ist derart anzuordnen, daß es sich in seiner Schräge verstellen läßt·

Es ist vorteilhaft, den Innendurchmesser des AnblasSchachtes 170 mm größer als den Durchmesser des Filamentbündeis zu wählen. Zweckmäßig ist es, für den perforierten Mittelteil zum Lufteintritt eine Länge im Bereich von 300 bis 500 mm vorzusehen.

Mittels der beiden Absaugeinrichtungen wird im Anblasschacht ein Unterdruck erzeugt, durch den atmosphärische Luft radial in diesen einströmt. Die einströmende Luftmenge wird durch die Absaugeinrichtung am Boden des Anblasschachtes im Zusammenwirken isit der Absaugeinrichtung unterhalb der Spinndüse so'gesteuert, daß ein geringer Seil den aus der Spinndüse

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austretenden Filamenten entgegen ihrer Laufrichtung entgegenströmt und ein großer Teil der einströmenden Luftmenge in Laufrichtung der filamente gelenkt wird. Die durch die Hitze der schmelzflüssigen Filamente infolge des Wärmetausches mit der sie umgebenden Luft entstehende aufsteigende Wärmebewe— gung in Richtung der Temperzone wird durch die entgegen der Laufrichtung der !Filamente gesteuerte Luftströmung in definiertem Maße unterstützt und führt neben der Kompensierung von Wärmeabstrahliingsverlusten im Bereich der Temperzone vor allem zu einer Aufheizung der sich an die Temperzone anschließenden Ausgleiohszone· Die getemperten Filamente erfahren dadurch keine schockartige, sondern eine schonende, allmähliche Abkühlung· .

Diese vorgekühlten Filamente werden anschließend mit einem großen Teil der radial einströmenden Luft in ihrer Laufrich— tung derart saugdruckgesteuert beaufschlagt, daß eine Abküh— lung der Filamente auf einer relativ kurzen Kühlstrecke mit hoher Intensität unter gleichzeitiger Stabilisierung der Lage und der Laufruhs des Filament bunde Is im Schacht erfolgt· Durch die in Abhängigkeit von der Anzahl der Filamente variabel einstellbare Schräge des Bodenbleches stellt sich ein zusätzlicher hydropneumatischer Effekt ein, der in der gleichmäßigen Luftabsaugung im Bereich zwischen der Oberkante des Auslauftrichters und der Innenwand des Anblasschachtes besteht· Die abgesaugte Anblasluft wird über Dach abgeführt.

Gegenüber der bekannten Vorrichtung weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auf:

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und kosten« günstig mit wenigen im Anblasschacht anzubringenden Vorrichtung sei em ent en zu realisieren· Sie bewirkt einen optimalen Abkühleffekt der schmelzflüssigen Filamente, wodurch eine im Bereich von 1 bis 2 % liegende Festigkeitserhöhung gegenüber den in bekannten Größenordnungen liegenden Werten bei einer gleichzeitig den bekannten Anforderungen gerecht werdenden

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Titerkonstanz sowie ein um 45 % niedrigerer Energieverbrauch in der Temperzone, bezogen auf den allgemein bekannten ^Energieverbrauch, erreicht wird.

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Ausfuhrimgsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend naher erläutert werden·

Beispiel 1:

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

» 1: den Längsschnitt durch das Spinnschachtsystem

In der Pig· 1 ist das längsgeschnittene Spinnschachtsystem mit der unterhalb der Spinndüse angebrachten Absaugeinrich— tung 1 und der ihr nachgeordneten Tempereinrichtung 2 dargestellt· Der T em pereinrichtung 2 nachgeordnet ist der zylindrische Anblasschacht 3j an den sich formschlüssig der wassergekühlte Palischacht 4 anschließt· Der zylindrische Anblasschacht 3 v/eist einen perforierten Mittelteil 5 für den Lufteintritt auf· In den Boden des zylindrischen AnblasSchachtes 3 ist in einem schrägen Bodenblech 6 der Auslauftrichter 7 eingelassen· Seitlich über dem schrägen Bodenblech 6 ist der Absaugstutzen 8 angeordnet·

Claims (2)

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   Erföjidungsanspruch

   Vorrichtung zur Abkühlung multifiler Fäden, bestehend aus einem Spinnschachtsystem, das eine unterhalb der Spinndüse angebrachte Absaugeinrichtung, eine ihr nachgeordnete Tempereinrichtung, einen sich daran anschließenden zylindrischen, 'in seinem Mittelteil für den Lufteintritt perforierten Anblasschacht sowie einen sich an den Anblasschaoht formschlüssig anschließenden wassergekühlten Fallschacht aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß der zylindrische Anblasschacht (3) vor dem Übergang in den wassergekühlten Fallsohacht (4) einen in ein schräges Bodenblech (6) eingelassenen Auslauftrichter (7), dessen oberer Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Anblasschachtes (3), und einen über dem schrägen Bodenblech (6) seitlich angeordneten Absaugstutzen (8) aufweist»
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der obere Durchmesser des Auslauftrichters (7) um 10 bis 20 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Anblasschachtes (3)·

   3_e Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das schräge Bodenblech (6)filamentanzahlabhängig in seiner schräge verstellbar angeordnet ist*

   Hierzu 1 Saite Zeichnungen