EP3201376A1 - Schmelzspinnvorrichtung - Google Patents

Schmelzspinnvorrichtung

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EP3201376A1
EP3201376A1 EP15771599.6A EP15771599A EP3201376A1 EP 3201376 A1 EP3201376 A1 EP 3201376A1 EP 15771599 A EP15771599 A EP 15771599A EP 3201376 A1 EP3201376 A1 EP 3201376A1
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EP
European Patent Office
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cooling
cooling box
sleeve
sleeves
box
Prior art date
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EP15771599.6A
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EP3201376B1 (de
Inventor
Klaus Schäfer
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3201376A1 publication Critical patent/EP3201376A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3201376B1 publication Critical patent/EP3201376B1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes

Definitions

  • the sleeve carrier by a heating box and the sleeves of a thermally conductive material, wherein the sleeve ends of the sleeves can be heated by a held within the heating medium heating medium.
  • a heating medium can use a metal powder, which is heated by electric heating elements or by a heat pipe system within the heating box.
  • the cooling device can be designed as so-called radial blowing or as cross-flow blowing.
  • the cooling box has a plurality of air-permeable cooling cylinders, which are arranged in an upper blowing chamber and form the inlet opening, and that the cooling cylinders are assigned to a plurality of pipe sockets on an outlet side are arranged within a distribution chamber and form a plurality of outlet openings to a bottom of the cooling box.
  • the supply of cooling air is preferably introduced via the distribution chamber, which is connected via a perforated plate with the blow chamber.
  • FIG. 2.2 shows several views of a further exemplary embodiment of the inventive melt spinning apparatus.
  • the spinning beam 1 also comprises a melt distribution system, not shown here, which surrounds the spinnerets 2.1, 2.2 and 2.3 with a multiple spinning system. pump connects.
  • the spinning pump, not shown here is also held on the spinning beam 1.
  • a cooling device 12 which has a height-adjustable cooling box 13.
  • the cooling box 13 is formed in this embodiment as a Radialanblasung.
  • the cooling box 13 has an upper blow chamber 14 and a lower distribution chamber 17.
  • Within the upper blow chamber 14 a plurality of cooling cylinders 16.1, 16.2 and 16.3 are arranged, each of which forms an inlet opening 15.1, 15.2 and 15.3.
  • the inlet openings 15.1 to 15.3 and the cooling cylinders 16.1 to 16.3 are held coaxially with the spinnerets 2.1, 2.2 and 2.3 so that a filament bundle respectively generated by the spinnerets 2.1 to 2.3 can enter the cooling box 13 via the inlet openings 15.1 to 15.3.
  • the cooling cylinders 16.1 to 16.3 open into a plurality of pipe sockets 18.1, 18.2 and 18.3, which are arranged in the lower distribution chamber 17.
  • the pipe sockets 18.1 to 18.3 each form an outlet opening 21.1, 21.2 and 21.3 on the underside of the cooling box 13.
  • the distribution chamber 17 is coupled via an air connection 19 with a cooling air source, not shown here.
  • an inflowing cooling air can be guided via a perforated plate 20 into the upper blow chamber 14.
  • the cooling cylinders 16.1 to 16.3 arranged within the blow chamber 14 have a gas-permeable wall, so that the cooling air entering inside a blow chamber 14 flows radially from outside to inside via the cooling cylinders 16.1 to 16.3 onto the filament strands routed through the cooling box 13.
  • the distribution pipe 17 arranged pipe sockets 18.1 to 18.3 each have a closed cylinder wall.
  • a sleeve carrier 10 is arranged between the cooling box 13 and the spinning beam 1.
  • the sleeve carrier 10 has a plurality of firmly upstanding sleeves 18.1, 18.2 and 18.3, which are associated with a lower end of the sleeve 7.1, 7.2 and 7.3 the inlet openings 15.1, 15.2 and 15.3 and with an upper sleeve end 9.1, 9.2 and 9.3 in the recesses 5.1, 5.2 and 5.3 of the spinner 1 protrude.
  • the cooling device 12 is designed as a transverse flow blowing.
  • the cooling box 13 on an elongated cooling shaft 26, which forms an inlet opening 15, which extends over the spinnerets 2.1 to 2.3.
  • the cooling shaft extends downwards along a blow chamber 28, which is connected to the cooling shaft 26 via a blow-off wall 27.
  • the cooling shaft is open at the bottom and forms an outlet opening 21.
  • a sleeve carrier 10 is arranged in the form of a heating box 22.
  • the heating box 22 is penetrated by the sleeve ends 7.1 to 7.3 of the sleeves 8.1 to 8.3, which are associated with the inlet opening 15 at the top of the cooling box 13.
  • the opposite sleeve ends 9.1 to 9.3 of the sleeves 8.1 to 8.3 formed from a thermally conductive material protrude into the annular gaps 6.1 to 6.3.
  • the function for shielding and for forming a transition zone is identical to the exemplary embodiment according to FIGS. 1.1 and 1.2.
  • the sleeves 8.1 to 8.3 are heated by the heating boxes 22.
  • the heating box 22 is connected via an inlet 23 and a drain 24 to a heat transfer fluid circuit, not shown here, so that within the heating box 22, the sleeve ends 9.1 to 9.3 of the sleeves 8.1 to 8.3 are lapped with a heat transfer fluid, so that heating of the sleeves 8.1 to 8.3 takes place.
  • an insulation 25 is arranged between the heating box 22 and the cooling box 13.
  • the embodiment of the melt spinning apparatus shown in FIGS. 2.1 and 2.2 thus also allows a stepless adjustment of the length of the transition zone between the spinnerets 2.1 to 2.3 and the cooling box 13.
  • a length of the transition zone between the spinning beam 1 and the cooling device 12 a is also possible to form variable transition zones for the slower cooling of the filament strands after extrusion.
  • the sleeve carrier can be adjusted in height, so that the bellows 29 is stretched or compressed depending on the direction of adjustment.
  • the change in length can thus be realized solely by the bellows 29.
  • the bellows 29 is preferably made of a wire mesh having thermally conductive properties. Therefore, the embodiment shown in FIG. 3 can also be made heatable.
  • a further embodiment of a sleeve carrier 10 is shown, which would be used for example in the melt spinning apparatus of FIG. 1.1 or FIG. 2.1.
  • the embodiment of FIG. 4 is substantially identical to the embodiment of FIG. 2.1.
  • the sleeve carrier 10 is executed in this case by a heating box 22.
  • the heating box is penetrated by the sleeve ends 7.1 to 7.3, wherein in Fig. 4, only the sleeve end 7.1 of the sleeve 8.1 is shown.
  • a metal powder 33 is arranged, which is heated by two electrically heated heating elements 31.
  • the heating rods 31 extend substantially over the entire length of the spinner 1.
  • the sleeves 8.1 to 8.3 connected to the heating box 22 can be heated.
  • the heating elements 31 could also be replaced by a heatpipe system.
  • the metal powder 30 is heated within the heating box 22 by a respective heat pipe.
  • the sleeve carrier 10 is formed as a plate 11, as shown in the embodiment of FIGS. 1.1 and 1.2, a heating of the sleeves 8.1 to 8.3 could be done directly by an electric heating tape.
  • FIG. 5 a further exemplary embodiment of a possible transition zone between the spinning beam 1 and the cooling device 12, not shown in detail, is shown in FIG. 5.
  • the sleeve carrier 10 is designed as a plate 11 and carries the towering sleeves 8.1 to 8.3, wherein in Fig. 5, only the sleeve 8.1 is shown.
  • the held on the sleeve carrier 10 sleeve end 7.1 is associated with a strip heater 32 in the immediate vicinity, which is held on the circumference of the sleeve 8.1.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmelz spinn Vorrichtung mit mehreren Spinndüsen, die an einem beheizten Spinnbalken gehalten sind. Unterhalb des Spinnbalkens ist eine Kühleinrichtung mit einem höhenverstellbaren Kühlkasten angeordnet. Der Kühlkasten weist eine oder mehrere Einlassöffnungen auf, die den Spinndüsen zugeordnet sind. Um eine flexible Einstellung einer Übergangszone mit Abschirmung zwischen den Spinndüsen und dem Kühlkasten zu erhalten, ist zwischen dem Kühlkasten und dem Spinnbalken ein Hülsenträger angeordnet, der pro Spinndüse eine von mehreren aufragenden Hülsen aufweist. Die Hülsen sind der oder den Einlassöffnungen des Kühlkastens zugeordnet und ragen mit einem gegenüberliegenden freien Hülsenende in einen Ringspalt zwischen einer der Spinndüsen und dem Spinnbalken hinein.

Description

S chmelz spinn Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schmelz spinn Vorrichtung mit mehreren Spinndüsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Schmelz spinn Vorrichtung ist aus der DE 10 2011 117 458 AI bekannt.
Bei der Herstellung von synthetischen Filamentfäden ist es üblich, dass in- nerhalb einer Spinnstelle mehrere Fäden parallel nebeneinander aus mehreren Spinndüsen extrudiert werden. Die Spinndüsen sind hierzu mit Abstand zueinander an einem beheizten Spinnbalken gehalten, der ein Schmelzeverteilersystem zur Versorgung der Spinndüsen enthält. Somit lassen sich alle schmelzeführenden Teile sowie die Spinndüsen innerhalb des Spinnbalkens beheizen. Die Spinndüsen sind hierzu in Vertiefungen an der Unterseite des Spinnbalkens angeordnet. An der Unterseite des Spinnbalkens schließt sich ein Kühlkasten an, um die aus den Spinndüsen extrudierten Filamentstränge mittels eines Kühlluftstromes abzukühlen, damit diese nach der Abkühlung jeweils zu einem multifilen Faden zusammenzufassen.
Bei der Herstellung bestimmter Fadentypen hat sich herausgestellt, dass eine verzögerte Abkühlung der Filamente sich besonders positiv auf bestimmte Fadeneigenschaften auswirkt. Hierzu wird bei der kannten Schmelzspinnvorrichtung ein sogenannter Nacherhitzer zwischen dem Spinnbalken und dem Kühlkasten angeordnet, so dass die frisch extrudierten Filamente zunächst eine nicht kühlbare Übergangszone durchlaufen. Derartige nicht kühlbare Übergangszonen haben sich als wesentlicher Parameter herausgestellt, um in einem Spinnprozess die Fadenqualität zu optimieren. Dabei besteht der Wunsch, die Übergangszonen möglichst flexib- le gestalten zu können, so dass insbesondere eine Länge einer Abschirmung zwischen den Spinndüsen und der Kühleinrichtung veränderbar ist. Die bekannte Schmelz spinn Vorrichtung erfordert hierzu jedoch sehr aufwändige Umbauarbeiten. Aus der WO 03/056074 AI ist jedoch eine Schmelz spinn Vorrichtung bekannt, bei welcher die Kühleinrichtung durch einen Kühlzylinder gebildet ist, der unmittelbar einer Spinndüse an der Unterseite des Spinnbalkens zugeordnet ist. An dem der Spinndüse zugewandten Ende ist eine Abstandshülse an dem freien Ende des Kühlzylinders aufgeschraubt, so dass ein her- vorstehendes Hülsenende die Länge der Abschirmung ohne Kühlung zwischen der Spinndüse und dem Kühlzylinder bestimmt. Zur Einstellung der Abschirmlänge ist es daher erforderlich, die Einschraublänge der Hülse zu verändern. Bei einer Mehrzahl von Spinndüsen an einem Spinnbalken sind somit ebenfalls aufwändige Umbaumaßnahmen erforderlich, um eine ge- wünschte Länge der Abschirmung einstellen zu können. Zudem werden in der Nähe des Spinnbalkens sehr hohe Temperaturen erreicht, so dass manuelle Umbautätigkeiten besondere Vorkehrungen erfordern.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schmelz spinn Vorrichtung mit mehreren Spinndüsen derart weiterzubilden, dass eine zwischen den Spinndüsen und er Kühleinrichtung vorgesehene Übergangszone in ihrer Länge einfach und variabel veränderbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schmelz spinn Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die an einem Spinnbalken eingesetzten Spinndüsen eine regelmäßige Wartung wie beispielsweise das Schaben der Düsenplatten erfordern, so dass die unterhalb des Spinnbalkens angeordneten Kühleinrichtungen höhenverstellbar ausgeführt werden. Diese Höhenverstellbarkeit der Kühleinrichtung macht sich die Erfindung zu Nutze, in dem unterhalb des Spinnbalkens ein Hülsenträger angeordnet ist, der pro Spinndüse eine von mehreren aufragenden Hülsen aufweist. Die Hülsen erstrecken sich dabei zwischen den Spinndüsen und der Kühleinrichtung, wobei die Kühleinrichtung als Kühlkasten ein oder mehrere Einlassöffnungen aufweist. Das zu den Einlassöffnungen gegenüberliegende Hülsenende der Hülsen ragt dabei jeweils in einen Ringspalt zwischen einer der Spinndüsen und dem Spinnbalken hinein. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch den Hülsenträger die Abschirmzone an jeder der Spinndüsen gleichzeitig durch die die gehaltenen Hülsen verstellt werden können.
Je nach Beschaffenheit der Hülsen an dem Hülsenträger lassen sich zwei alternative Weiterbildungen zur Verstellbarkeit der Übergangszonen aus- führen. Bei einer ersten Variante ist der Hülsenträger mit fest aufragenden Hülsen an einer Oberseite des Kühlkastens gehalten, wobei der Kühlkasten zur Einstellung einer Eintauchtiefe der freien Hülsenenden in den Spinnbalken stufenlos verstellbar ist. Hierzu sind die Ringspalte zwischen den Spinndüsen und dem Spinnbalken derart bemessen, dass die freien Hülsenenden mit variabler Länge in den Spinnbalken eintauchbar sind.
Bei einer zweiten alternativen Weiterbildung der Erfindung sind die Hülsen zwischen den Hülsenenden jeweils durch einen Faltenbalg gebildet, wobei der Kühlkasten zur Einstellung einer Balgenlängen der Faltbalge stufenlos verstellbar ist. In diesem Fall können die Hülsenenden in dem Ringspalt zwischen der Spinndüse und dem Spinnbalken ebenfalls fixiert werden. Die Längenänderung der Übergangszone wird dabei allein durch den Faltenbalg realisiert.
Zur Erhöhung der Flexibilität der erfindungsgemäßen Schmelz spinn Vorrichtung ist desweiteren vorgesehen, dass der Hülsenträger lösbar mit dem Kühlkasten verbunden ist und dass der Kühlkasten wahlweise mit oder oh- ne Hülsenträger an der Unterseite des Spinnbalkens einsetzbar ist.
Je nach Herstellungsprozess lässt sich der Hülsenträger in unterschiedlichen Varianten ausführen. So kann der Hülsenträger bei unbeheizten Abschirmzone in einfacher Art und Weise durch eine obere Platte des Kühl- kastens gebildet sein. In diesem Fall lassen sich die Hülsen vorteilhaft an dem Kühlkasten integrieren.
Um eine aktive Beheizung der Übergangszone zu realisieren, besteht alternativ die Möglichkeit, den Hülsenträger durch einen Heizkasten und die Hülsen aus einem wärmeleitenden Material zu bilden, wobei die Hülsenenden der Hülsen durch ein innerhalb des Heizkastens gehaltenes Heizmedium beheizbar ist. Als Heizmedium lässt sich ein Metallpulver nutzen, das durch elektrische Heizstäbe oder durch ein Heatpipesystem innerhalb des Heizkastens beheizt wird. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Heizmedium durch ein Wärme- trägerfluid zu bilden, wobei der Heizkasten unmittelbar an einem Wärmeträgerkreislauf angeschlossen ist.
Eine Beheizung der Hülsen lässt sich auch derart realisieren, indem den Hülsen am Umfang jeweils ein elektrisches Heizband zugeordnet ist.
Beim Einsatz beheizter Hülsen an dem Hülsenträger wird bevorzugt eine Wärmeisolierung zwischen dem Hülsenträger und dem Kühlkasten angeordnet, um Wärmeverluste zu vermeiden.
In Abhängigkeit von dem jeweiligen Fadentiter und der Anzahl der Filamente lässt sich die Kühleinrichtung als sogenannte Radialanblasung oder als Querstromanblasung ausführen. Um einen Kühlluftstrom radial von außen nach innen zu erzeugen ist die Weiterbildung der Erfindung vorgese- hen, bei welcher der Kühlkasten mehrere luftdurchlässige Kühlzylinder aufweist, die in einer oberen Blaskammer angeordnet sind und die Einlassöffnung bilden, und dass den Kühlzylindern auf einer Auslassseite mehrere Rohrstutzen zugeordnet sind, die innerhalb einer Verteilkammer angeordnet sind und mehrere Auslassöffnungen an eine Unterseite des Kühlkastens bilden. Somit ist eine intensive Abkühlung durch einen über die Kühlzylinder radial von außen nach innen erzeugter Kühlluftstrom möglich. Die Zufuhr der Kühlluft wird dabei bevorzugt über die Verteilkammer eingeleitet, die über ein Lochblech mit der Blaskammer verbunden ist.
Zur Ausbildung einer Querstromanblasung wird die Weiterbildung der Er- findung genutzt, bei welcher der Kühlkasten einen länglichen die Einlassöffnung bildenden Kühlschacht aufweist, der sich nach unten hin entlang einer seitlich angeordneten Blaskammer erstreckt und durch eine Blaswand mit der Blaskammer verbunden ist. Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schmelz spinn Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1.1
und
Fig. 1.2 mehrere Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels der
Schmelzspinnvorrichtung
Fig. 2.1
und
Fig. 2.2 mehrere Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der er- f indung sgemäßen S chmelz spinn Vorrichtung
Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schmelz spinn Vorrichtung Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmelz spinn Vorrichtung
Fig. 5 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schmelz spinn Vorrichtung
In Fig. 1.1 und 1.2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Schmelz spinn Vorrichtung in mehreren Ansichten dargestellt. In Fig. 1.1 ist schematisch eine Längsschnittansicht und in Fig. 1.2 schematisch eine Querschnittansicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Die Schmelz spinn Vorrichtung weist einen Spinnbalken 1 auf, der in den Fig. 1.1 und 1.2 nur mit einer unteren Hälfte dargestellt ist. Der Spinnbalken 1 ist beheizbar ausgeführt. An einer Unterseite 3 weist der Spinnbalken 1 mehrere Vertiefungen 5.1, 5.2 und 5.3 auf, die im Innern des Spinnkalkens 1 jeweils einen Spinndüsenanschluss 4.1, 4.2 und 4.3 bilden. An den Spinndüsenanschlüssen 4.1, 4.2 und 4.3 sind jeweils eine Spinndüse 2.1. 2.2 und 2.3 gehalten. Üblicherweise sind die Spinndüsen 2.1, 2.2 und 2.3 als sogenannte Spinndüsenpakete ausgeführt und lassen sich durch eine Schraubverbindungen an den Spinndüsenanschlüssen 4.1, 4.2 und 4.3 befestigen. Die Vertiefungen 5.1, 5.2 und 5.3 sind im Durchmesser größer ausgebildet als die Spinndüsen 2.1, 2.2 und 2.3, so dass sich jeweils zwischen den Vertiefungen 5.1, 5.2 und 5.3 und den Spinndüsen 2.1, 2.2 und 2.3 ein Ringspalt 6.1, 6.2 und 6.3 bildet.
Der Spinnbalken 1 umfasst noch ein hier nicht dargestelltes Schmelzeverteilersystem, das die Spinndüsen 2.1, 2.2 und 2.3 mit einer Mehrfachspinn- pumpe verbindet. Die hier nicht dargestellte Spinnpumpe ist ebenfalls am Spinnbalken 1 gehalten.
Unterhalb des Spinnbalkens 1 ist eine Kühleinrichtung 12 angeordnet, die einen höhenverstellbaren Kühlkasten 13 aufweist. Der Kühlkasten 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine Radialanblasung ausgebildet. Hierzu weist der Kühlkasten 13 eine obere Blaskammer 14 und eine untere Verteilkammer 17 auf. Innerhalb der oberen Blaskammer 14 sind mehrere Kühlzylinder 16.1, 16.2 und 16.3 angeordnet, die jeweils eine Einlassöff- nung 15.1, 15.2 und 15.3 bilden. Die Einlassöffnungen 15.1 bis 15.3 sowie die Kühlzylinder 16.1 bis 16.3 sind koaxial zu den Spinndüsen 2.1, 2.2 und 2.3 gehalten, so dass ein durch die Spinndüsen 2.1 bis 2.3 jeweils erzeugtes Filamentbündel über die Einlassöffnungen 15.1 bis 15.3 in den Kühlkasten 13 einlaufen können.
Die Kühlzylinder 16.1 bis 16.3 münden in mehrere Rohrstutzen 18.1, 18.2 und 18.3, die in der unteren Verteilkammer 17 angeordnet sind. Die Rohrstutzen 18.1 bis 18.3 bilden an der Unterseite des Kühlkastens 13 jeweils eine Auslassöffnung 21.1, 21.2 und 21.3. Die Verteilkammer 17 ist über einen Luftanschluss 19 mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle gekoppelt. Innerhalb der Verteilkammer 17 lässt sich eine einströmende Kühlluft über ein Lochblech 20 in die obere Blaskammer 14 leiten. Die innerhalb der Blaskammer 14 angeordneten Kühlzylinder 16.1 bis 16.3 weisen eine gasdurchlässige Wandung auf, so dass die innerhalb einer Blaskammer 14 eintretende Kühlluft über die Kühlzylinder 16.1 bis 16.3 auf die durch den Kühlkasten 13 geleiteten Filamentstränge radial von außen nach innen strömt. Die der Verteilkammer 17 angeordneten Rohrstutzen 18.1 bis 18.3 weisen jeweils eine geschlossene Zylinderwandung auf. Zwischen dem Kühlkasten 13 und dem Spinnbalken 1 ist ein Hülsenträger 10 angeordnet. Der Hülsenträger 10 weist mehrere fest aufragende Hülsen 18.1, 18.2 und 18.3 auf, die mit einem unteren Hülsenende 7.1, 7.2 und 7.3 den Einlassöffnungen 15.1, 15.2 und 15.3 zugeordnet sind und die mit einem oberen Hülsenende 9.1, 9.2 und 9.3 in die Vertiefungen 5.1, 5.2 und 5.3 des Spinnbalkens 1 hineinragen. Das Hülsenende 9.1, 9.2 und 9.3 der Hülsen 8.1, 8.2 und 8.3 ist derart bemessen, dass die Hülsenenden 9.1 bis 9.3 in die Ringspalte 6.1, 6.2 und 6.3 hineinragen. Die Hülsen 8.1 bis 8.3 bilden somit eine Übergangszone zwischen den Spinndüsen 2.1 bis 2.3 und der Kühleinrichtung 12, in welcher die Filamente keine aktive Kühlung erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Hülsenträger 10 durch eine Platte 11 gebildet, die an der Oberseite des Kühlkastens 13 befestigt ist. So bilden der Hülsenträger 10 und der Kühlkasten 13 eine Baueinheit, die relativ zum Spinnbalken 1 höhenverstellbar ist. Die Höhenverstellung des Kühlkastens 13 ist hier nicht näher dargestellt. Sie lässt sich vorteilhaft über pneumatische oder hydraulische Steuereinheiten ausführen, die den Kühlkasten 13 und damit die Hülsenenden 9.1, 9.2 und 9.3 in beliebiger Position relativ zum Spinnbalken 1 halten können. Somit lässt sich die zwischen den Spinndüsen 2.1 bis 2.3 und dem Kühlkasten 13 eingestellte Länge der Abschirmzone durch die Hülsen 8.1 bis 8.3 stufenlos einstellen. Die in der Fig. 1.1 und 1.2 dargestellte Anzahl der Spinndüsen an der Unterseite des Spinnbalkens 1 ist beispielhaft. Grundsätzlich können die Spinndüsen in einer Mehrzahl einreihig oder mehrreihig an der Unterseite des Spinnbalkens gehalten werden. In den Fig. 2.1 bis 2.2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schmelz spinn Vorrichtung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2.1 in einer Längsschnittansicht und in Fig. 2.2 in einer Quer- schnittsansicht schematisch gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Der Spinnbalken 1 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.1 und 1.2 ausgeführt, so dass an dieser Stelle zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird und zur Vermeidung von Wiederholungen keine weitere Erläuterung erfolgt.
Unterhalb des Spinnbalkens 1 ist die Kühleinrichtung 12 als eine Quer- stromanblasung ausgeführt. Hierzu weist der Kühlkasten 13 einen länglichen Kühlschacht 26 auf, der eine Einlassöffnung 15 bildet, die sich über die Spinndüsen 2.1 bis 2.3 erstreckt.
Wie insbesondere aus der Darstellung in Fig. 2.2 hervorgeht, erstreckt sich der Kühlschacht nach unten hin entlang einer Blaskammer 28, die über eine Blaswand 27 mit dem Kühlschacht 26 verbunden ist. Der Kühlschacht ist nach unten hin offen und bildet eine Auslassöffnung 21.
Die seitlich neben dem Kühlschacht 26 vorgeordnete Blaskammer 28 ist über einen Lauftanschluss 19 mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle gekoppelt. An der Oberseite des Kühlkastens 13 ist ein Hülsenträger 10 in Form eines Heizkastens 22 angeordnet. Der Heizkasten 22 wird von den Hülsenenden 7.1 bis 7.3 der Hülsen 8.1 bis 8.3 durchdrungen, die der Einlassöffnung 15 an der Oberseite des Kühlkastens 13 zugeordnet sind. Die gegenüberliegen- den Hülsenenden 9.1 bis 9.3 der aus einem wärmeleitenden Material gebildeten Hülsen 8.1 bis 8.3 ragen in die Ringspalte 6.1 bis 6.3. Die Funktion zur Abschirmung und zur Bildung einer Übergangszone ist hierbei identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.1 und 1.2. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.1 und 2.2 werden die Hülsen 8.1 bis 8.3 durch den Heiz- kästen 22 beheizt. Der Heizkasten 22 ist über einen Zulauf 23 und ein Ablauf 24 an einem hier nicht dargestellten Wärmeträgerfluidkreislauf angeschlossen, so dass innerhalb des Heizkastens 22 die Hülsenenden 9.1 bis 9.3 der Hülsen 8.1 bis 8.3 mit einem Wärmeträgerfluid umspült sind, so dass eine Erwärmung der Hülsen 8.1 bis 8.3 stattfindet. Zur Vermeidung von Wärme Verlusten ist zwischen dem Heizkasten 22 und dem Kühlkasten 13 eine Isolierung 25 angeordnet.
Das in Fig. 2.1 und 2.2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Schmelzspinnvorrichtung ermöglicht somit ebenfalls eine stufenlose Einstellung der Län- ge der Übergangszone zwischen den Spinndüsen 2.1 bis 2.3 und dem Kühlkasten 13. Je nach Einstellung der Eintauchtiefe der Hülsenenden 7.1 bis 7.3 stellt sich eine Länge der Übergangszone zwischen dem Spinnbalken 1 und der Kühleinrichtung 12 ein. Damit lassen sich variable Übergangszonen zur verlangsamten Abkühlung der Filamentstränge nach dem Extrudie- ren ausbilden.
Bei dem in Fig. 2.1 und 2.2 dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Schmelzspinnvorrichtung besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass der Hül- senträger 10 mit den Hülsen 8.1 bis 8.3 von der Kühleinrichtung 12 gelöst werden kann, so dass die Kühleinrichtung 12 mit dem Kühlkasten 10 und der Isolierung 25 direkt an die Unterseite 3 des Spinnbalkens 1 gehalten werden kann. So lässt sich die Fadenherstellung auch ohne eine zusätzliche Abschirmung realisieren.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schmelz spinn Vorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nur der Spinnbalken 1 mit dem Hülsenträger 10 und einer der Hülsen 8.1 dargestellt. Die sich unterhalb des Hülsenträgers 10 befindliche Kühleinrichtung 12 wurde nicht gezeigt, da die Variante nach Fig. 3 wahlweise mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.1 oder 2.1 kombinierbar ist. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Hülse 8.1 durch ein Faltenbalg 29 gebildet. Der Faltenbalg 29 erstreckt sich zwischen den Hülsenenden 7.1 und 9.1. Das Hülsenende 9.1 ist in einem Ringspalt 6 befestigt. Das gegenüberliegende Hülsenende 7.1 ist an dem Hülsenträger 10 ebenfalls befestigt.
Zur Einstellung einer Länge der Abschirmung zwischen der Spinndüse 2.1 und dem Hülsenträger 10 lässt sich der Hülsenträger in seiner Höhe verstellen, so dass der Faltenbalg 29 je nach Richtung der Verstellung gedehnt oder gestaucht wird. Die Längenänderung lässt sich somit allein durch den Faltenbalg 29 realisieren. Der Faltenbalg 29 ist bevorzugt aus einem Drahtgewebe hergestellt, dass wärmeleitende Eigenschaften aufweist. Daher lässt sich das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel auch beheizbar ausführen. In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Hülsenträgers 10 dargestellt, die beispielsweise in der Schmelz spinn Vorrichtung nach Fig. 1.1 oder Fig. 2.1 einsetzbar wäre. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.1. Der Hülsenträger 10 ist auch in diesem Fall durch einen Heizkasten 22 ausgeführt. Der Heizkasten wird von den Hülsenenden 7.1 bis 7.3 durchdrungen, wobei in Fig. 4 nur das Hülsenende 7.1 der Hülse 8.1 dargestellt ist. Innerhalb des Heizkasten 22 ist ein Metallpulver 33 angeordnet, das durch zwei elektrisch beheizte Heizstäbe 31 beheizt wird. Die Heiz Stäbe 31 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Spinnbalkens 1. Somit lässt sich die mit dem Heizkasten 22 verbundenen Hülsen 8.1 bis 8.3 erwärmen.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel könnten die Heizstäbe 31 auch durch ein Heatpipesystem ersetzt werden. Hierzu wird das Metallpulver 30 innerhalb des Heizkastens 22 durch jeweils ein Wärmerohr beheizt.
Für den Fall, dass der Hülsenträger 10 als eine Platte 11 ausgebildet ist, wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.1 und 1.2 gezeigt, könnte eine Beheizung der Hülsen 8.1 bis 8.3 unmittelbar durch ein elektrisches Heizband erfolgen. Hierzu ist in Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbespiel einer möglichen Übergangszone zwischen dem Spinnbalken 1 und der nicht näher dargestellten Kühleinrichtung 12 dargestellt. Der Hülsenträger 10 ist als eine Platte 11 ausgeführt und trägt die aufragend gehaltenen Hülsen 8.1 bis 8.3, wobei in Fig. 5 nur die Hülse 8.1 gezeigt ist. Dem an dem Hülsenträger 10 gehaltenen Hülsenende 7.1 ist in unmittelbarer Nähe eine Heizband 32 zugeordnet, das am Umfang der Hülse 8.1 gehalten ist. Die hier nicht darge- stellten Hülsen 8.2 und 8.3 weisen ebenfalls ein elektrisches Heizband 32 auf, so dass jede der Übergangszonen mit einer beheizten Hülse ausführbar ist. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele stellen nur einige Konstruktionsmöglichkeiten dar, um mittels eines höhenverstellbaren Hülsenträgers 10 eine gleichzeitige parallele Verstellung mehrerer den Spinndüsen zugeordneten Hülsen zu ermöglichen. Wesentliche hierbei ist, dass Zusammenwirken zwischen der Kühleinrichtung 12 und dem Hülsen träger 10, zur Einstellung einer gewünschten Länge der Übergangszone zur Abschirmung möglicher Kühllufteinflüsse unmittelbar unterhalb der Spinndüsen.

Claims

Patentansprüche
1. Schmelz spinn Vorrichtung mit mehreren Spinndüsen (2.1, 2.2), die an einem beheizbaren Spinnbalken (1) gehalten sind, und mit einer Küh- leinrichtung (12), die einen höhenverstellbaren Kühlkasten (13) an einer Unterseite (3) des Spinnbalkens (1) aufweist, wobei der Kühlkasten (13) eine oder mehrere den Spinndüsen (2.1, 2.2) zugeordnete Einlassöffnungen (15, 15.1, 15.2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlkasten (13) und dem Spinnbalken (1) ein Hülsenträger (10) angeordnet ist, der pro Spinndüse (2.1, 2.2) eine von mehreren aufragenden Hülsen (8.1, 8.2) aufweist, die mit einem Hülsenende (7.1, 7.2) der oder den Einlassöffnungen (15, 15.1, 15.2) des Kühlkastens (13) zugeordnet sind und die mit einem gegenüberliegenden freien Hülsenende (9.1, 9.2) jeweils in einen Ringspalt (6.1, 6.2) zwischen einer der Spinndüsen (2.1, 2.2) und dem Spinnbalken (1) hineinragen.
2. Schmelzspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenträger (10) mit fest aufragenden Hülsen (8.1, 8.2) an einer Oberseite des Kühlkastens (13) gehalten ist und dass der Kühlkasten (13) zur Einstellung einer Eintauchtiefe des freien Hülsenendes (9.1, 9.2) in den Spinnbalken (1) stufenlos verstellbar ist.
3. Schmelzspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (8.1, 8.2) zwischen den Hülsenenden (7.1, 7.2, 9.1, 9.2) jeweils durch einen Faltenbalg (29) gebildet sind, wobei der Kühlkasten (13) zur Einstellung einer Balglänge der Faltenbalge (29) stufenlos verstellbar ist.
4. Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenträger (10) lösbar mit dem Kühlkasten (13) verbunden ist und dass der Kühlkasten (13) wahlweise mit oder ohne Hülsenträger (10) an der Unterseite (3) des Spinnbalkens (1) einsetz- bar ist.
5. Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenträger (10) durch eine obere Platte (11) des Kühlkastens (13) gebildet ist.
6. Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenträger (10) durch ein Heizkasten (22) und die Hülsen (8.1, 8.2) aus einem wärmeleitenden Material gebildet sind, wobei die Hülsenenden (7.1, 7.2) der Hülsen (8.1, 8.2) durch ein innerhalb des Heizkastens (22) gehaltenes Heizmedium beheizbar sind.
7. Schmelzspinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium ein Metallpulver (30) ist, dass durch elektrische Heizstäbe (31) oder durch ein Heatpipe- System beheizbar ist.
8. Schmelzspinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium durch ein Wärmeträgerfluid gebildet ist, wobei der Heizkasten (22) an einem Wärmeträgerkreislauf angeschlossen ist.
9. Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (8.1, 8.2) am Umfang durch jeweils einem elektrischen Heizband (32) beheizbar sind.
10. Schmelz spinn Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeisolierung (25) zwischen dem Hülsenträger (10) und dem Kühlkasten (13) angeordnet ist.
11. Schmelz spinn Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkasten (13) mehrere luftdurchlässige Kühlzylinder (16.1, 16.2) aufweist, die in einer oberen Blaskammer (14) angeordnet sind und die Einlassöffnungen (15.1, 15.2) bilden, und dass den Kühlzylindern (16.1, 16.2) auf einer Auslassseite mehrere Rohrstutzen (18.1, 18.2) zugeordnet sind, die innerhalb einer Verteilkammer (17) angeordnet sind und mehrere Auslassöffnungen (21.1, 21.2) an einer Unterseite des Kühlkastens (13) bilden.
12. Schmelz spinn Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Blaskammer (14) und der Verteilkammer (17) ein
Lochblech (20) angeordnet ist und dass die Verteilkammer (17) mit einer Kühlluftquelle verbunden ist.
Schmelz spinn Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkasten (13) einen länglichen die Einlassöffnung (15) bildenden Kühlschacht (26) aufweist, der sich nach unten- hin entlang einer seitlich angeordneten Blaskammer (28) erstreckt und durch eine Blaswand (27) mit der Blaskammer (28) verbunden ist.
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