DE19620379C2 - Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Spinnvliesbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Spinnvliesbahn aus aerodynamisch verstreckten Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff mit
einer Spinnerette,
einem Anblassystem mit Anblasgebläse für die Prozeßluft,
einem Verstrecksystem für die Filamente mit einem Unterziehkanal,
einem Verlegesystem für die Filamente mit einem Diffusor,
einem Umgebungslufteintrittsspalt zwischen Unterzieh­ kanal und Diffusor,
einer Siebbandmaschine mit kontinuierlich im Umlauf gleichförmig bewegtem Siebband,
einem ersten Andrückwalzenpaar in Transportrichtung des Siebbandes vor dem Diffusor,
einem zweiten Andrückwalzenpaar in Transportrichtung des Siebbandes hinter dem Diffusor und
einem steuer- oder regelbaren Sauggebläse mit Saugschacht unter dem Siebband im Bereich zwischen den unteren Andrückwalzen,
wobei der Weg der Filamente von der Spinnerette bis zum Siebband bis auf die Öffnungen des Anblassystems und den Umgebungslufteintrittsspalt geschlossen ausgeführt ist, wobei der Unterziehkanal in bezug auf die Spaltdicke als das Verlegesystem vom Verstrecksystem aerodynamisch abkoppelnder Sperrluftschacht ausgebildet ist und Prozeßluft aus dem Verstrecksystem in das Verlegesystem eintritt und wobei die mit der über den Umgebungs­ lufteintrittsspalt mit Umgebungsluft vermischte Saugluft im Diffusor eine eine Strangbildung der Filamente vermeidende Verzögerung erfährt und das Spinnvlies auf dem Siebband abgelegt wird.

Anlagen des beschriebenen Aufbaus und der beschriebenen Zweckbestimmung sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie müssen so ausgelegt, eingerichtet und betrie­ ben werden, daß die Filamente eine in engen Grenzen vorgegebene werkstoffabhängige Verstreckung erfahren und die Spinnvliesbahn über die gesamte Länge und Breite eine in engen Grenzen genaue, produktabhängige Filamentdichte aufweisen, was auch für das Flächengewicht gilt. Insoweit muß die Anlage produktabhängig und insoweit auch material­ abhängig flexibel betrieben werden können und produkt­ abhängig problemlos einstellbar sein.

Bei der bekannten Anlage, von der die Erfindung ausgeht (DE 43 12 419 C2), wird eine funktionelle Trennung des Ver­ strecksystems und des Verlegesystems angestrebt. Dazu ist die Anlage besonders ausgelegt. Eine an das Anblassystem anschließende Kühlkammer, die auch als Zwischenkanal bezeichnet werden könnte, geht in den Unterziehkanal über. Der Unterziehkanal weist eine Kanaldicke auf, der um einen Faktor von 0,9 bis 0,01 kleiner ist als der kleinste Querschnitt des Zwischenkanals. Am Austritt des Unterzieh­ kanals befindet sich ein Rücksprung. Der Unterziehkanal ist als ein kastenartiges Bauteil mit Düsenwänden aus Blech ausgeführt, wobei durch den aerostatischen Druck bedingte Verformungen der Unterziehkanalwände durch einen steuer­ baren oder regelbaren Innendruck des entsprechend abgedich­ teten kastenförmigen Bauteils kompensierbar sind. An den Unterziehkanal schließt der Diffusor an, der einen venturi­ artigen Einlauf und im Bereich dieses Einlaufs eine Umgebungslufteinsaugöffnung aufweist. Das Sauggebläse unter dem Siebband steuert die Luftmenge, die durch die Venturi­ düse ansaugbar ist. Die insoweit bekannten Maßnahmen haben sich bewährt, sind jedoch in bezug auf die eingangs beschriebene betriebsmäßige Flexibilität zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse in bezug auf das herzustellende Produkt verbesserungsfähig. Das gilt auch für eine ähnlich aufgebaute Anlage (DE 44 14 277 C1). Hier findet eine besondere Abstimmung zwischen der Prozeßluft­ geschwindigkeit und der Spinnfadengeschwindigkeit in dem Unterziehkanal statt.

Bei einer anderen bekannten Anlage (DE 40 14 989 A1) hat man zwar auch schon ein einstellbares Gebläse zum Absaugen der Anblaskühlluft vorgesehen. Im Gegensatz zur Anlage der eingangs genannten Art sind hier aber mit einer Kühl­ luft-Absaugkammer und einer Prozeßlufteinführungsein­ richtung weitere Öffnungen im System vorgesehen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Anlage des eingangs beschriebenen Aufbaus in bezug auf die herzustellenden Produkte und damit Produktwerkstoffe besonders flexibel zu gestalten.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung, ausgehend von der eingangs beschriebenen Anlage, daß das Anblasgebläse unabhängig vom Sauggebläse steuerbar oder regelbar ist, und daß die einstellbare Spaltdicke des Umgebungslufteintrittsspaltes und die Saugleistung des Sauggebläses so eingestellt sind, daß sich im Diffusor über dem Siebband ein statischer Druck der abströmenden Saugluft einstellt, der von dem statischen Druck der Umgebungsluft nur wenig verschieden ist.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß bei gattungsgemäßen Anlagen, die bis auf die genannten Öffnungen geschlossen ausgeführt sind, eine optimale Ein­ stellung auf ein vorgegebenes Kunststoffmaterial wegen funktioneller Trennung von Anblassystem und Verlegesystem nur gegeben ist, wenn einerseits das Anblassystem durch Steuerung oder Regelung des Anblasgebläses anpaßbar ist, andererseits die Druckverhältnisse im Verlegesystem auf die angegebene Art und Weise eingestellt sind. Im Ergebnis läßt sich so mit verhältnismäßig wenigen und einfachen Mitteln stets eine optimale Spinnvliesbahn erzeugen.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist eine saubere funk­ tionelle Trennung zwischen dem Verstrecksystem und dem Ver­ legesystem durchzuführen. Erreicht wird diese funktionelle Trennung durch die Kombination der genannten Merkmale. Der Begriff Sperrluftschacht besagt, daß beim Betrieb der An­ lage stets Prozeßluft aus dem Unterziehkanal austritt und in den Diffusor eintritt, jedoch mit einem Mengenstrom und einer kinetischen Energie, die verhindert, daß sich Druck­ änderungen im Verlegesystem auf die aerodynamischen Ver­ hältnisse im Anblassystem störend auswirken, - und umge­ kehrt. Folglich kann die erfindungsgemäße Anlage in bezug auf das Anblassystem und den Anblas- und Kühlvorgang opti­ miert werden, ohne daß diese Optimierung den Verlegevorgang und damit die Spinnvliesbildung störend beeinträchtigt. Umgekehrt kann das Verlegesystem in bezug auf die Spinnvliesbildung optimiert werden, ohne daß das Anblas­ system Störungen erfährt. Mit dieser Voraussetzung ist eine hohe Flexibilität der erfindungsgemäßen Anlage in bezug auf die Herstellung unterschiedlicher Produkte aus unterschied­ lichen Werkstoffen gegeben, wenn die weiteren Merkmale der Erfindung mit Einstellung des statischen Druckes im Diffusor und mit Einrichtung einer die Strangbildung der Filamente vermeidenden Verzögerung verwirklicht wird.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Gestaltung und Ausbildung der erfindungsgemäßen Anlage. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Unterziehkanal zum Diffusoreintritt hin im Vertikalschnitt keilförmig zusammenläuft. Zwischen dem Austritt des Anblassystems und dem Eintritt des Unterziehkanals kann ein Zwischenkanal angeordnet sein. Der Zwischenkanal läuft nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung vom Austritt des Anblassystems zum Eintritt des Unterziehkanals im Vertikalschnitt auf die Eintrittsbreite des Unterziehkanals keilförmig zusammen. Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen unterstützen die funktionelle Trennung des Anblassystems von dem Diffusorsystem.

Zur funktionellen Trennung der beiden Systeme trägt fernerhin bei, daß der Unterziehkanal im Bereich des Umgebungslufteintrittsspaltes scharfkantig endet. In aerodynamischer Hinsicht von Vorteil ist es, daß der Umgebungslufteintrittsspalt über eine verrundete Eintritts­ leiste in den Diffusor einmündet. Auch der Diffusor endet zweckmäßigerweise scharfkantig, und zwar über dem Siebband bzw. dem Spinnvlies, welches sich gerade gebildet hat. Im Rahmen der Erfindung können unschwer weitere Einstell­ parameter verwirklicht werden, die zusätzlich zur Lösung des technischen Problems, welches der Erfindung zugrunde­ liegt, beitragen. So können die diffusorbildenden Seiten­ wände des Diffusors verstellbar angeordnet und kann dadurch der Diffusorwinkel einstellbar sein. Das kann in bezug auf eine Mittelebene des Diffusors symmetrisch oder unsymmetrisch erfolgen. Entsprechend kann die Kanalweite des Unterziehkanals einstellbar sein. Zu den weiteren Einstellparametern gehört auch, daß das Ende des Unterziehkanals sowie der Einlauf des Diffusors in einer horizontalen und/oder in einer vertikalen Ebene verstellbar angeordnet sind. Es wird mit den üblichen Stelltrieben der modernen Antriebstechnik gearbeitet.

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

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1 und

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zur konti­ nuierlichen Herstellung einer Spinnvliesbahn aus aero­ dynamisch verstreckten Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff. Die Filamente 1 treten aus einer Spinnerette 2 aus und bilden einen Filamentvorhang. Zum grundsätzlichen Aufbau der Anlage gehören neben der Spinnerette 2 ein Anblassystem 3 mit Anblasgebläse für die Prozeßluft, ein Verstrecksystem 4 für die Filamente 1 mit einem Unterzieh­ kanal 5, ein Verlegesystem 6 für die Filamente 1 mit einem Diffusor 7, ein Umgebungslufteintrittsspalt 8 zwischen Unterziehkanal 5 und Diffusor 7 und eine Siebmaschine 9 mit kontinuierlich im Umlauf gleichförmig geführtem Siebband 10. Es gehören zu der Anlage fernerhin ein erstes Andrückwalzenpaar 11 in Transportrichtung des Siebbandes 10 vor dem Diffusor 7 und ein zweites Andrückwalzenpaar 12 in Transportrichtung des Siebbandes 10 hinter dem Diffusor 7. Dabei kann der Bereich 13 zwischen Diffusor 7 und Andrückwalze 11, 12 abgedichtet sein. Unter dem Siebband 10 befindet sich ein Sauggebläse 14 mit einem Saugschacht 15, der zwischen den unteren Andrückwalzen der Andrück­ walzenpaare 11, 12 angeordnet ist. Die Prozeßluft kühlt den Filamentvorhang in dem Anblassystem 3. Die Prozeßluft tritt aus dem Verstrecksystem 4 in das Verlegessystem 6 ein. Das Spinnvlies wird auf dem Siebband 10 abgelegt.

Zum Zwecke der funktionellen Trennung des Verstrecksystems 4 von dem Verlegesystem 6 sind besondere Maßnahmen verwirklicht. Das Anblasgebläse und das Sauggebläse 14 sind unabhängig voneinander steuerbar oder regelbar, wodurch auch die entsprechenden Mengenströme unabhängig voneinander steuerbar oder regelbar sind. Der Unterzieh­ kanal 5 ist in bezug auf die Spaltdicke als Sperrluftschacht S ausgebildet, der das Verlegesystem 6 von dem Verstrecksystem 4 aerodynamisch abkapselt. Dabei funktioniert der Sperrluftschacht S so, wie es vorstehend schon beschrieben wurde. Der Umgebungslufteintrittsspalt 8 ist bezüglich der Spaltdicke einstellbar. Ausgehend von der Kombination dieser Merkmale sind zum Zwecke der Einstellung der Flexibilität nach Maßgabe der produkt­ abhängigen Betriebsverhältnisse weitere Maßnahmen verwirklicht. Die Spaltdicke des Umgebungsluftein­ trittsspaltes 8 und die Saugleistung des Sauggebläses 14 sind so eingestellt, daß sich im Diffusor 7 über dem Siebband 10 ein statischer Druck der abströmenden Saugluft einstellt, der von dem statischen Druck der Umgebungsluft nur wenig verschieden ist. Im übrigen ist die Auslegung so getroffen, daß die mit der über den Umgebungsluftein­ trittsspalt 8 mit Umgebungsluft vermischte Saugluft im Diffusor 7 eine Strangbildung der Filamente 1 vermeidende Verzögerung erfährt. Es versteht sich, daß der Mengenstrom der Saugluft sich aus Teilmengenströmen zusammensetzt, die aus der Prozeßluft einerseits und der über den Umgebungslufteintrittsspalt eintretenden Luft andererseits gebildet sind.

In der Fig. 1 ist erkennbar, daß der Unterziehkanal 5 zum Diffusoreintritt hin im Vertikalschnitt keilförmig zusammenläuft, wenn dieses aus Maßstabsgründen in der Fig. 1 auch nicht besonders deutlich ist. Im Ausführungs­ beispiel befindet sich zwischen dem Austritt des Anblassystems 3 und dem Eintritt des Unterziehkanals 5 ein Zwischenkanal 16. Auch der Zwischenkanal 16 läuft keilförmig zusammen, und zwar vom Austritt des Anblas­ systems 3 zum Eintritt des Unterziehkanals 5 hin. Der Unterziehkanal 5 endet im Bereich des Umgebungsluft­ eintrittsspaltes 8 scharfkantig, wozu insbesondere auf die Fig. 3 verwiesen wird. In der Fig. 3 ist auch erkennbar, daß der Umgebungslufteintrittsspalt 8 über eine verrundete Eintrittsleiste 17 in den Diffusor 7 einmündet. Der Diffusor 7 mündet scharfkantig über dem Siebband 10, was in Fig. 2 angedeutet wurde. In der Fig. 2 erkennt man auch, daß die diffusorbildenden Seitenwände 18 des Diffusors 7 verstellbar sind und daß dadurch der Diffusorwinkel einstellbar ist. Das kann in bezug auf die Mittelebene M symmetrisch oder unsymmetrisch erfolgen.

Letzteres gilt auch für die Kanalweite des Unterziehkanals 5, die ebenfalls einstellbar ist. In der Fig. 3 wurde durch Doppelpfeile angedeutet, daß das Ende des Unter­ ziehkanals 5 sowie der Einlauf des Diffusors 7 in einer horizontalen bzw. in einer vertikalen Ebene verstellbar sind.

Claims (10)

1. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Spinnvliesbahn aus aerodynamisch verstreckten Filamenten (1) aus thermoplastischem Kunststoff mit
einer Spinnerette (2),
einem Anblassystem (3) mit Anblasgebläse für die Prozeßluft,
einem Verstrecksystem (4) für die Filamente (1) mit einem Unterziehkanal (5),
einem Verlegesystem (6) für die Filamente (1) mit einem Diffusor (7),
einem Umgebungslufteintrittsspalt (8) zwischen Unterziehkanal (5) und Diffusor (7),
einer Siebbandmaschine (9) mit kontinuierlich im Umlauf gleichförmig bewegtem Siebband (10),
einem ersten Andrückwalzenpaar (11) in Trans­ portrichtung des Siebbandes (10) vor dem Diffusor (7),
einem zweiten Andrückwalzenpaar (12) in Transport­ richtung des Siebbandes (10) hinter dem Diffusor (7) und
einem steuer- oder regelbaren Sauggebläse (14) mit Saugschacht (15) unter dem Siebband (10) im Bereich zwischen den unteren Andrückwalzen (11b, 12b),
wobei der Weg der Filamente (1) von der Spinnerette (2) bis zum Siebband (10) bis auf die Öffnungen des Anblassystems (3) und den Umgebungslufteintrittsspalt (8) geschlossen ausgeführt ist, wobei der Unter­ ziehkanal (5) in bezug auf die Spaltdicke als das Verlegesystem (6) vom Verstrecksystem (4) aero­ dynamisch abkoppelnder Sperrluftschacht (S) ausgebildet ist und Prozeßluft aus dem Verstrecksystem (4) in das Verlegesystem (6) eintritt, und wobei die mit der über den Umgebungslufteintrittsspalt (8) mit Umgebungsluft vermischte Saugluft im Diffusor (7) eine eine Strangbildung der Filamente (1) vermeidende Verzögerung erfährt und das Spinnvlies auf dem Siebband (10) abgelegt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anblasgebläse unabhängig vom Sauggebläse (14) steuerbar oder regelbar ist, und daß die einstellbare Spaltdicke des Umgebungslufteintrittsspaltes (8) und die Saugleistung des Sauggebläses (14) so eingestellt sind, daß sich im Diffusor (7) über dem Siebband (10) ein statischer Druck der abströmenden Saugluft einstellt, der von dem statischen Druck der Umgebungsluft nur wenig verschieden ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterziehkanal (5) zum Diffusoreintritt hin im Vertikalschnitt keilförmig zusammenläuft.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Austritt des Anblassystems (3) und dem Eintritt des Unterziehkanals (5) ein Zwischenkanal (16) angeordnet ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkanal (16) vom Austritt des Ausblassystems (3) zum Eintritt des Unterziehkanals (5) im Vertikalschnitt auf die Eintrittsbreite des Unter­ ziehkanals (5) keilförmig zusammenläuft.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterziehkanal (5) im Bereich des Umgebungslufteintrittsspaltes (8) scharfkantig endet.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgebungslufteintrittsspalt (8) über eine verrundete Eintrittsleiste (17) in den Diffusor (7) einmündet.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (7) scharfkantig über dem Siebband (10) bzw. dem abgelegten Spinnvlies endet.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die diffusorbildenden Seitenwände (18) des Diffusors (7) verstellbar sind und dadurch der Diffusorwinkel einstellbar ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalweite des Unterziehkanals (5) einstellbar ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Unterziehkanals (5) sowie der Einlauf des Diffusors (7) in einer horizontalen und/oder einer vertikalen Ebene verstellbar sind.