DE19535143A1 - Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Fasern - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von FasernInfo
- Publication number
- DE19535143A1 DE19535143A1 DE19535143A DE19535143A DE19535143A1 DE 19535143 A1 DE19535143 A1 DE 19535143A1 DE 19535143 A DE19535143 A DE 19535143A DE 19535143 A DE19535143 A DE 19535143A DE 19535143 A1 DE19535143 A1 DE 19535143A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cooling
- elements
- cooling tube
- pipe according
- cooling pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
-
- 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
- D01D5/084—Heating filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlrohr zum Kühlen von syntheti
schen Filamenten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein solches Kühlrohr ist bekannt durch die EP 93 108 161 sowie die
US-PS 5,056,104.
Das Kühlrohr ist senkrecht unterhalb der Spinndüse angeordnet.
Bei der in der EP 93 108 161 beschriebenen Spinnanlage durchlaufen
die aus den Spinndüsen austretenden Fasern das Kühlrohr, bevor sie zu
einem Faden zusammengefaßt werden.
Auf Grund der Geschwindigkeit der Fasern entsteht in dem Kühlrohr ein
Unterdruck. Durch die Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des
Kühlrohrs und der Umgebung strömt Umgebungsluft durch die poröse
oder perforierte Wand des Kühlrohrs in diesen hinein.
Bei der Spinnanlage nach der US 5,056,104 ist das Kühlrohr unterhalb
der Spinndüse angeordnet. Die Spinndüsen-Bohrungen sind auf einem
Kreis verteilt. Das Kühlrohr ist so angeordnet, daß die aus den Düsen
austretenden Fasern das Kühlrohr umgeben. Zur Kühlung strömt Luft an
unterschiedlichen Streckenabschnitten des Kühlrohrs radial aus.
Die beim Spinnen von synthetischen Fasern erforderliche Kühlwirkung
hängt insbesondere von Anzahl und Masse der Fasern, Dicke der einzel
nen Fasern, Geschwindigkeit der Fasern, und anderen Faktoren ab. Die
Kühlrohre müssen daher hinsichtlich Kühllänge und Kühlgasmenge den
jeweiligen Produktionsbesingungen angepaßt werden.
Die Erfindung löst die Aufgabe, die Kühlrohre so auszubilden, daß sie
einfach an unterschiedlich Behandlungsaufgaben angepaßt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 21. Die Begriffe
"Faser" und "Filamente" werden in diesem Patent synonym benutzt. Der
Faden setzt sich aus einer Mehrzahl von Filamenten zusammen.
Die Geometrie der Gaskanäle ist abhängig von der Geometrie der Ele
mente und den Abständen sowie von der Anzahl der Elemente. Durch
entsprechende Ausgestaltung der Elemente kann das einströmende Fluid
hinsichtlich Durchflußmenge, Strömungsart und Strömungsrichtung dem
Erfordernis angepaßt werden. Die Vorrichtung kann aus einer Vielzahl
unterschiedlich ausgestalteter Elemente aufgebaut werden. Die Strömungs
verhältnisse des Fluids können über die Behandlungsstrecke variiert
werden.
Das erfindungsgemäße Kühlrohr besteht aus ringförmigen oder toroiden
Elementen. Diese Ringförmigen Elemente sind im wesentlichen gleich
groß; das bedeutet, daß die ringförmigen Elemente dadurch, daß sie axial
hintereinander angeordnet werden, die Wandung eines Kühlrohres
bilden. Die Elemente sind mit Abstand zueinander angeordnet, so daß
zwischen zwei benachbarten Elementen ein ringförmiger Spalt (Gaskanal)
entsteht. Es sei erwähnt, daß die Ringform dieses Gaskanals durch
Abstandhalter zwischen den einzelnen benachbarten Elementen unter
brochen werden kann. Die Länge dieses Kühlrohres wird bestimmt durch
die Anzahl und die axiale Dicke der Elemente, sowie durch die Ab
stände benachbarter Elemente. Die den Filamenten zuführbare Luftmenge
hängt insbesondere von der Anzahl der Elemente und dem Abstand
zwischen benachbarten Elementen ab.
Die Düsenlöcher für die Filamente sind im allgemeinen nach einem
bestimmten Muster gleichförmig auf einer Kreisfläche verteilt. Zur Erzie
lung symmetrischer Abkühlverhältnisse innerhalb eines derartigen Faser
bündels dient die Ausgestaltung nach Anspruch 2.
Das Kühlrohr nach dieser Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
unterschiedliche Geometrien der Gaskanäle geschaffen werden können.
So kann die radiale Luftströmung im wesentlichen senkrecht und ohne
Förderwirkung auf das Faserbündel treffen (Anspruch 3). Bei der Ausge
staltung nach Anspruch 4 führt jede ringförmige Luftströmung dazu, daß
der von den Fasern mitgeschleppte aufgeheizte Luftmantel abgeschält und
durch frische Kühlluft ersetzt wird.
Dabei kann der ringförmige Kühlluftstrom auch zur Erhöhung der auf
die Fasern einwirkenden Faserzugkraft benutzt werden (Anspruch 6) oder
aber zur Förderung der Fasern (Anspruch 5).
Zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse jedes einzelnen zugeführten
Kühlgasstromes dient die Ausgestaltung nach Anspruch 7. Durch die
konvexe Ausbildung der Begrenzungsflächen benachbarter Elemente kann
der Gaskanal - im Axialschnitt des Kühlrohres gesehen - düsenförmig, z. B.
nach Art einer Lavall-Düse - aufgebaut sein. Ein sehr gleichmäßiger
Kühlgasstrom bei geringen Druckunterschieden ergibt sich bei der Ausge
staltung nach Anspruch 8. Diese Ausgestaltung kommt insbesondere bei
sogenannten "selbstansaugenden Kühlrohren" in Betracht, wie sie nachfol
gend im Zusammenhang mit Anspruch 11 erörtert werden.
Als Kühlgas kommt namentlich atmosphärische Luft, d. h. die Raumluft
der Spinnerei, in Betracht. Dabei kann die Kühlgasmenge bei der Ausge
staltung nach Anspruch 10 durch Vorgabe eines bestimmten Außenluft
druckes gesteuert und dem Bedarf angepaßt werden. In dieser Ausgestal
tung werden lediglich das erste und das letzte Element im wesentlichen
druckdicht in die Ober- bzw. Unterseite des Druckbehälters eingepaßt
und alle übrigen Elemente dazwischen mit Abstand zueinander aufgesta
pelt.
Auch hierbei ist ein Austausch der Zwischenelemente ohne wesentlichen
Umbau des Druckbehälters zur Anpassung an die bestehende Kühlaufga
be möglich.
Wie bereits erwähnt - ermöglicht das Kühlrohr insbesondere ein Spinnen
und Kühlen, bei welchem die frisch gesponnenen Fasern so viel Luft
mitschleppen, daß in dem Kühlrohr ein Unterdruck entsteht und hier
durch ein ständiger Kühlluftstrom von außen nach innen erzeugt wird.
Dabei werden die Fasern vorzugsweise mit einer Abzugsgeschwindigkeit
von mehr als 3.500 m/min von der Spinndüse abgezogen. In einer
bevorzugten Ausführung liegt diese Abzugsgeschwindigkeit bei oder über
5000 mm/min. In diesem Falle ist das Kühlrohr von atmosphärischer
Luft umgeben. Wie für die bekannte Spinnvorrichtung offenbart, kann
hierbei das Kühlrohr auch in einem Unterdruckkasten angeordnet sein,
wobei der Unterdruck dadurch hergestellt wird, daß die Luftzufuhr von
Raumluft steuerbar und dem gewünschten Bedarf anpaßbar ist.
Wie bereits erwähnt, kann durch die Erfindung auch das Kühlrohr nach
der US 5,056,104 weitergebildet werden. Bei diesem Kühlprinzip geschieht
die Kühlung im wesentlichen durch den radial auf die Fasern auftreffen
den Luftstrom und nur in untergeordnetem Maße durch mitgeschleppte
Luft. Daher ist die Steuerung der mehreren scheibenförmigen oder kegel
mantelförmigen Luftströme von besonderer Bedeutung für einen optima
len Verlauf des Temperaturgradienten in den frisch gesponnenen Fasern.
Durch die hohe Flexibilität des Kühlrohres nach dieser Erfindung ist
daher das Kühlrohr gerade für dieses Kühlprinzip sehr geeignet (An
spruch 12).
Der Abstand zwischen den Elementen kann dadurch erzielt werden, daß
die Elemente fest an oder in einer Halterung montiert werden. Die
Dimensionierung der Gaskanäle ist besonders einfach und präzise durch
Abstandshalter zu bewerkstelligen entsprechend Anspruch 13. Dabei kann
es sich um Einzelteile handeln, die zwischen zwei benachbarte Elemente
gelegt werden. An den benachbarten Begrenzungsflächen der Elemente
können jedoch auch derartige Abstandhalter angeformt sein.
Zur höheren Flexibilität hinsichtlich Anzahl der Elemente und Breite der
Gaskanäle dient die Ausgestaltung nach Anspruch 14. Bei derartigen
Längsführungen kann es sich z. B. um zwei oder mehr Stangen handeln,
die achsparallel zur Kühlrohrachse ausgerichtet sind. In diesem Falle
weist jedes Element Führungsbuchsen, Führungslöcher oder Führungs
schalen auf, mit denen es auf den Stangen aufgefädelt ist und an den
Stangen gleiten kann. Durch Klemmschrauben (z. B.) kann das einzelne
Element mit vorbestimmten Abstand zu dem Nachbarelement an der
Stange befestigt werden.
Das Kühlrohr nach dieser Erfindung ist - in einer Normalausführung -
zylindrisch und vorzugsweise kreiszylindrisch ausgebildet. Das gilt für
seinen Außenumfang aber auch für seinen Innenumfang. Durch Abwei
chung von dieser Normal-Ausbildung lassen sich die Strömungs- und
Kühlverhältnisse in dem Kühlrohr wiederum beeinflussen. Dies kann bei
dem Kühlrohr nach dieser Erfindung in einer weiteren Ausgestaltung in
sehr einfacher Weise dadurch geschehen und auch nachträglich in die
Spinnanlage eingebaut werden, daß ähnliche Elemente mit unterschiedli
chem Durchlaßquerschnitt verwandt werden. Bei der Ausgestaltung nach
Anspruch 16 erweitert sich der Durchlaßquerschnitt in Spinnrichtung.
Dadurch entsteht in dem Kühlrohr ein zunehmender Unterdruck mit der
Folge, daß auch eine zunehmende Kühlgasmenge angesaugt wird. Diese
Ausführung ist also wiederum besonders geeignet für das Kühlprinzip
nach Anspruch 11.
Insbesondere zur Erzeugung einer guten Laufruhe der Fasern, die die
Fadenqualität begünstigt, wird die Kühlluft durch die Öffnungen wirbel
frei ins Innere des Kühlrohrs geleitet.
Die Zufuhr des Kühlfluids kann auf Grund der im Kühlrohr erzeugten
Ansaugwirkung erfolgen. Es ist auch möglich, wie bisher vorgeschlagen,
Luft mittels eines Gebläses dem Kühlrohr zuzuführen.
Durch die Kombination geeigneter Elemente kann der Querschnitt in der
Öffnung für das Kühlfluid so ausgestaltet werden, daß der Querschnitt
sich zum Kühlrohrinneren hin verjüngt. Hierdurch kann die Geschwindig
keit und die Art der Kühlluftströmung beeinflußt werden, so daß be
stimmte turbulente Strömungszustände im Inneren des Kühlrohrs erzeugt
werden können. Die erzwungenen Verwirbelungen verursachen zudem
Druckunterschiede im Kühlfluidstrom, die zusätzliche Luft ansaugen.
Die Abstandshalter bilden für die Kühlluft ein Strömungshindernis. Um
den Einfluß der Abstandshalter auf die Kühlung der Fasern zu eliminie
ren, sollten diese vorzugsweise versetzt angeordnet werden. Die versetzte
Anordnung führt dazu, daß die Fasern nur kurzzeitig und an unterschied
lichen Stellen eine Strömungsunterbrechung erfahren. Außerdem sollten
die Abstandshalter in Strömungsrichtung einen strömungstechnisch gün
stigen Querschnitt haben.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kühlrohrs hat auch den Vorteil,
daß die Herstellung stark vereinfacht und verbilligt wird, da nicht mehr
poröse oder perforierte Rohre als Kühlrohr verwendet werden, sondern
aus Elementen aufgebaute Kühlrohre.
Die Abstandshalter können auch zur Halterung der Elemente benutzt
werden. Sie können auch jeweils ein integraler Bestandteil eines Elemen
tes sein.
Neben der Variation der Strömungsverhältnisse des Kühlgases kann eine
Variation der Temperatur des Kühlgases vorgenommen werden. Es kann
zweckmäßig sein, im Bereich des Eintrittsquerschnitts das Fluid mit einer
erhöhten Temperatur in die Behandlungsstrecke hineinströmen zu lassen.
Durch diese Maßnahme werden die Wärmeverluste an der Düse ver
ringert. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß keine Kristallisation des
Fasermaterials eintritt. Die Temperatur des Fluids nimmt dann in Rich
tung der Behandlungsstrecke ab. Die Abnahme kann kontinuierlich oder
sprunghaft sein. Im folgenden werden die Begriffe Kühlluft und Kühlrohr
synonym für Fluid und die Vorrichtung zur thermischen Behandlung ver
wendet. Um eine Erwärmung des Kühlgases durchzuführen, können ein
Element oder mehrere benachbarte Elemente beheizt werden.
In der Ausgestaltung nach Anspruch 17 läßt sich eine Produktionssteige
rung erreichen. Insofern wird auf die Patentanmeldung 1 95 04 422.3
(Bag. 2306) und daraus hervorgehende Veröffentlichungen verwiesen.
Es hat sich herausgestellt, daß eine physikalische Abhängigkeit zwischen
der Abzugsgeschwindigkeit und dem anschließend noch erzielbaren Ver
streckungsverhältnis besteht. Diese Abhängigkeit kommt dadurch zustande,
daß durch die hohe Abzugsgeschwindigkeit, die in diesem Falle über
2000 m/min liegt, eine Vororientierung der Molekülketten erreicht wird.
Daher ist die Reißdehnung des auf diese Weise vororientierten Fadens
POY) und damit auch die anschließende Verstreckbarkeit reduziert. Die
physikalische Abhängigkeit ergibt sich für einen Polyesterfaden (Poly
äthylenterephthalat u. a.) und einen Polyamid-Faden (Nylon 6 und Nylon
6.6) im wesentlichen aus dem Diagramm nach der DE-C 2 25 499.8
(Bag. 854). Wenn im folgenden von einer "normalen Abzugsgeschwin
digkeit" und/oder einem "normalen Verstreckverhältnis" die Rede ist, so
ist damit ein Verstreckverhältnis gemeint, bei dem die Beziehungen nach
diesem Diagramm eingehalten sind, d. h.: der vororientierte Faden ist in
konventioneller Weise nicht nach der Lehre dieser Erfindung ersponnen.
Diese physikalische Abhängigkeit gemeinsam mit dem herzustellenden
Endtiter des Fadens bedingt eine Begrenzung der Produktivität. Die
Produktivität wiederum ist meßbar an der Fördermenge (Menge der
Schmelze pro Zeiteinheit).
In einem Spinn-Streck- und Aufwickelprozeß hat die Erhöhung der
Abzugsgeschwindigkeit keine entsprechende Erhöhung der Produktivität
zur Folge, weil mit Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeit die Verstreck
barkeit abnimmt und folglich die Aufwickelgeschwindigkeit sich nur noch
wenig oder gar nicht ändert.
In einem solchen kontinuierlichen Spinn-Streck- und Aufspulprozeß wird
der Faden unmittelbar nach dem Spinnen in eine Streckstufe geführt und
nach Durchlaufen der Streckstufe aufgewickelt.
In einem diskontinuierlichen Herstellungsprozeß erfolgt im Anschluß an
die Spinnstufe ein Aufwickeln. Die hergestellte Spule wird sodann einer
Streck-Maschine vorgelegt und nach Durchlaufen der Streckstufe wieder
aufgewickelt. Hierbei ergibt sich die Fördermenge, mit der die Schmelze
ausgestoßen wird daraus, daß bei gegebener Abzugsgeschwindigkeit und
Verstreckung der Endtiter erreicht werden muß. Infolge der physikali
schen Zusammenhänge ist bei dem konventionellen Herstellungsverfahren
für einen Faden durch Schmelzspinnen eines vororientierten Fadens und
anschließendes Verstrecken keine wesentliche Produktivitätssteigerung
erzielbar (vgl. Aufsatz "Spinnstrecken-Schnellspinnen-Strecktexturieren" in
International Textiel Bulletin ITB 1973 S, 374).
Bei einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren ergibt sich aus dem ge
wünschten Endtiter des zu erzeugenden Fadens und der gewünschten
Fördermenge die Aufwickelgeschwindigkeit des Fadens, die im wesentli
chen der Endgeschwindigkeit des Streckwerkes entspricht. Durch die
Vorgabe eines gewünschten Streckverhältnisses ergibt sich die Abzugs
geschwindigkeit des Fadens von der Spinndüse bzw. umgekehrt: durch
Vorgabe einer gewünschten Abzugsgeschwindigkeit ergibt sich das Ver
streckverhältnis in beiden Fällen nach dem vorgegebenen physikalischen
Zusammenhang. Durch die Maßnahme nach Anspruch 17 ist eine Steige
rung der Produktivität in nennenswertem Umfang möglich, da hiermit der
geschilderte physikalische Zusammenhang zwischen Abzugsgeschwindigkeit
und Verstreckbarkeit durchbrochen werden kann.
Geht man von einem diskontinuierlichen Herstellungsverfahren aus, bei
dem der Faden in der Spinnstufe ersponnen und aufgewickelt und in der
anschließenden Verstreckstufe verstreckt und wiederum aufgewickelt wird,
so sind folgende Alternativen denkbar:
Es gibt Verfahren, bei denen es erforderlich ist, das Verstreckverhältnis
innerhalb bestimmter Grenzen zu belassen. Dies ist insbesondere beim
Strecktexturieren gegeben. Beim Strecktexturieren hängen zum einen die
Eigenschaften des Endprodukts, aber auch die Sicherheit des Texturier
verfahrens davon ab, daß ein geeignetes Verstreckverhältnis ausgesucht
wird. Anderenfalls hält der multifile Faden bei der Falschzwirn-Texturie
rung den Belastungen nicht Stand. Es kommt zu Brüchen einzelner
Filament. Ein ungeeignetes Verstreckverhältnis bedeutet nicht nur eine
Qualitätsminderung des erzeugten Fadens, sondern auch die Gefahr, daß
durch Filamentbrüche der Prozeß unterbrochen wird.
Bei anderen Herstellungsverfahren sind kritische Verhältnisse innerhalb
des Spinnprozesses zu erwarten. Hier wird die Abzugsgeschwindigkeit
innerhalb geeigneter Grenzen vorgegeben. Die Abzugsgeschwindigkeit muß
so gewählt werden, daß der vororientierte Faden sicher und ohne Fila
mentbrüche erzeugt werden kann. Das ist insbesondere bei hochfesten
Fäden oder Fäden mit großer Filamentzahl erforderlich, bei denen infol
ge großer Luftreibung die Gefahr von Filamentbrüchen und der dadurch
verursachten Verschlechterung der Fadenqualität oder Unterbrechung des
Spinnprozesses gegeben ist.
In beiden Alternativen ist eine Erhöhung der Produktivität durch Erhö
hung der Fördermenge möglich, wobei bei der einen Alternative in der
Spinnstufe ein Faden mit nicht erhöhter Aufwickelgeschwindigkeit, jedoch
vergrößertem Titer des vororientierten Fadens aufgewickelt und in der
Verstreckstufe mit vergrößertem Verstreckverhältnis verstreckt wird. Hier
ergibt sich also in der Verstreckstufe auch eine Vergrößerung der er
zeugten Fadenlänge bei gleichbleibendem Endtiter. Bei der anderen
Alternative hat die Erhöhung der Fördermenge eine Erhöhung der
Aufwickelgeschwindigkeit in der Spinnstufe zur Folge. Die anschließende
Verstreckung erfolgt wie konventionell üblich.
Von wesentlicher Bedeutung für die Anwendung des Kühlrohres in der
Ausgestaltung nach Anspruch 17 bis 21 ist, daß der schmelzflüssige
Zustand der aus den Düsenlöchern der Spinndüse austretenden Schmelz-
Stränge, die anschließend zu Einzelfilamenten werden, noch für eine -
wenngleich kurze - Strecke erhalten bleibt. Dieser Zustand läßt sich
durch die Maßnahme nach Anspruch 20 intensivieren.
Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, daß keine Änderung der
eigentlichen Spinneinrichtung erforderlich ist und die Aufheizstrecke
beliebig und den Erfordernissen entsprechend verlängert werden kann.
Angestrebt wird eine Aufheizung der Unterseite der Düsenplatte der
Spinndüse um mehr als 5°C, vorzugsweise 5 bis 30 °C. In den Versuchen
lag die Erwärmung bei ca. 10°C.
Es sei erwähnt, daß mehrere der Elemente, welche der Spinndüse be
nachbart sind, beheizt sein können. Hierdurch wird die Strecke des
schmelzflüssigen Zustandes der Filamente verlängert.
Um zu erreichen, daß die Wärme, die hier erzeugt wird, weniger den
Fäden als der Düsenplatte zugeführt wird, sollten die beheizten Elemente
in geeigneter Weise ausgeführt sein, insbesondere nach Anspruch 20. Da
die Schmelze bereits mit hoher Temperatur angeliefert wird, hat die
Düsenplatte bereits eine Temperatur, die im Bereich der Schmelzetempe
ratur liegt. Um die Düsenplatte auf eine höhere Temperatur aufzuheizen,
ist eine entsprechende Temperatur der beheizten Elemente erforderlich.
Dies bedingt eine direkte Heizung der Elemente, die insbesondere nach
Anspruch 18 oder Anspruch 19 erfolgen kann.
Das Kühlrohr in dieser Ausgestaltung eignet sich insbesondere zur Her
stellung von sehr feinen Fasern, d. h. Mikrofasern. Eine hierfür geeignete
Auslegung des Kühlrohres ergibt sich aus Anspruch 21.
Die Kühlrohre nach dieser Erfindung, insbesondere in der Ausführung
nach Anspruch 11 oder Anspruch 17 ff haben eine Länge vorzugsweise
zwischen 540 und 1650 mm, um einen Einzelfilamenttiter von etwa 0,5
bis etwa 2 DPF zu spinnen. Vorzugsweise durchlaufen die Filamente bei
einem Einzelfilamenttiter von etwa 0,5 DPF ein zwischen 540 und 770 nm,
vorzugsweise zwischen 600 und 700 mm, langes Kühlrohr.
Bei einem Einzelfilamenttiter von etwa 2 DPF durchlaufen die Filamente
in Kühlrohr, das zwischen 1170 und 1650 mm, vorzugsweise zwischen
1300 und 1500 mm, lang ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 das Schema eines kontinuierlichen Spinn- und Streckprozes
ses zur Herstellung eines glatten Fadens,
Fig. 2, 3 das Schema eines Zwei-Stufen-Verfahrens zum Spinnen
eines vororientierten glatten Fadens und zum anschließen
den Strecktexturieren des vororientierten Fadens in einer
zweiten Prozeßstufe,
Fig. 4 schematisch eine Spinnvorrichtung mit einer ersten Ausfüh
rungsform eines Kühlrohrs im Vollschnitt,
Fig. 5 eine Ausführungsform mit druckgeregelter Kühlluftzufuhr,
Fig. 6 schematisch eine Spinnvorrichtung mit einer weiteren Aus
führungsform eines Kühlrohrs im Vollschnitt,
Fig. 7 Schnitt durch den Bereich der Düsenplatte,
mit beheiztem Element des Kühlrohres,
Fig. 8a und 8b eine Ausführungsform für eine radiale Kühlluftzufuhr im
Zentrum eines Faserbündels,
Fig. 9 und 9a eine dritte Ausführungsform eines Kühlrohrs im Teilschnitt,
Fig. 10 und 10a eine zweite Ausführungsform eines Kühlrohrs im Teilschnitt,
Fig. 11 und 11a eine fünfte Ausführungsform eines Kühlrohrs im Vollschnitt,
Fig. 12 und 12a eine vierte Ausführungsform eines Kühlrohrs im Vollschnitt,
Fig. 13 eine siebte Ausführungsform eines Kühlrohrs im Vollschnitt,
Fig. 14 eine sechste Ausführungsform eines Kühlrohrs im Voll
schnitt,
Fig. 15-18 Ausführungsbeispiele der Elemente eines Kühlrohrs,
Fig. 19-21 Details mit Ausbildungen des Strömungskanals und der
Elemente,
Fig. 22 ein Diagramm, das entsprechend Tabelle 1 den Zusammen
hang zwischen der Abzugsgeschwindigkeit und der Reißdeh
nung für vororientierte Polyester-Fäden mit unterschiedli
chem Filament-Titer zeigt,
Fig. 23 ein Diagramm, daß die Abhängigkeit der Erhöhung der
Reißdehnung von dem erzeugten Endtiter des Fadens bei
vorgegebener Wärmezufuhr zu der Düsenplatte zeigt,
Fig. 24 Tabelle.
Die nachfolgend beschriebenen Verfahren eignen sich gleichermaßen zum
Spinnen von Fäden aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen. Als
Polyester kommt insbesondere Polyäthylenterephtalat in Betracht. Als
Polyamide sind insbesondere Nylon 6 (Perlon) und Nylon 6.6 in Ge
brauch. Es sei ausdrücklich bemerkt, daß die nachfolgenden Verfahrens
daten für Polyester angegeben werden. Sie gelten entsprechend für
Polyamid-Fäden mit Abweichungen, die durch Versuch festzulegen sind.
Nachfolgend wird das Spinnverfahren beschrieben.
Diese Beschreibung des Spinnverfahrens gilt sowohl für alle Ausführungs
beispiele (Fig. 1 bis Fig. 8) mit Ausnahme der ausdrücklich angegebenen
Abweichungen.
Ein Faden 1 wird aus einem thermoplastischen Material gesponnen. Das
thermoplastische Material wird durch eine Fülleinrichtung dem Extruder
3 aufgegeben. Der Extruder 3 ist durch einen Motor 4 angetrieben. Der
Motor 4 wird durch eine Motorsteuerung 8 gesteuert. In dem Extruder
wird das thermoplastische Material aufgeschmolzen. Hierzu dient zum
einen die Verformungsarbeit, die durch den Extruder in das Material
eingebracht wird. Zusätzlich ist eine Heizeinrichtung 5 in Form einer
Widerstandsheizung vorgesehen, die durch eine Heizsteuerung 43 ange
steuert wird. Durch die Schmelzeleitung gelangt die Schmelze zu der
Zahnradpumpe 9, die durch Pumpenmotor 44 angetrieben wird.
Der Schmelzedruck vor der Pumpe wird durch Druckfühler 7 erfaßt und
durch Rückführung des Drucksignals auf die Motorsteuerung 8 konstant
gehalten.
Der Pumpenmotor wird durch die Pumpensteuerung 45 derart angesteu
ert, daß die Pumpendrehzahl feinfühlig einstellbar ist. Die Pumpe 9
fördert den Schmelzestrom zu dem beheizten Spinnkasten 10, an dessen
Unterseite sich die Spinndüse 11 in einem Düsentopf 53 (vgl. Fig. 4)
befindet. Aus der Spinndüse 11 tritt die Schmelze in Form von feinen
Filamenten = Fasern 12 aus.
Als Spinndüse wird eine Platte bezeichnet mit einer Vielzahl von Düsen
bohrungen, durch die jeweils ein Filament 12 austritt. Die Filament
stränge durchlaufen einen Kühlschacht 14 (Kühlrohr). In dem Kühlschacht
14 wird durch Anblasen 15 ein Luftstrom radial auf die Filamentschar
gerichtet und gekühlt.
Der Kühlschacht ist in Fig. 1, 2 nur schematisch dargestellt. Er wird
entsprechend dieser Erfindung ausgeführt. Einzelheiten hierzu ergeben
sich aus den Fig. 4 bis 21.
Am Ende des Kühlschachtes 14 wird die Filamentschar durch eine
Präparationswalze 13 zu einem Faden 1 zusammengefaßt und mit einer
Präparationsflüssigkeit versehen. Der Faden wird aus dem Kühlschacht 14
und von der Spinndüse 11 durch eine Abzugsgalette 16 abgezogen. Der
Faden umschlingt die Abzugsgalette mehrfach. Dazu dient eine ver
schränkt zu der Galette 16 angeordnete Überlaufrolle 17. Die Über
laufrolle 17 ist frei drehbar. Die Galette 16 wird durch Galettenmotor
18 und Frequenzgeber 22 angetrieben mit einer voreinstellbaren Ge
schwindigkeit. Diese Abzugsgeschwindigkeit ist um ein Vielfaches höher
als die natürliche Austrittsgeschwindigkeit der Filamente aus der Spinn-
Düse 11.
Durch Verstellung der Eingangsfrequenz des Frequenzumsetzers 22 kann
die Drehzahl der Abzugsgalette 16 eingestellt werden. Hierdurch wird die
Abzugsgeschwindigkeit des Fadens 1 von der Spinndüse 11 bestimmt.
Bis hierher gilt die Beschreibung identisch auch für das Spinnverfahren
nach Fig. 2. Für die Verstreckstufe nach dem Ablaufschema von Fig. 1
gilt folgendes:
Der Abzugsgalette 16 folgt eine Streckgalette 19 mit einer weiteren
Überlaufrolle 20. Beide entsprechen in ihrem Aufbau der Abzugsgalette
16 mit Überlaufrolle 17. Zum Antrieb der Streckgalette 19 dient der
Streckmotor 21 mit dem Frequenzgeber 23. Die Eingangsfrequenz der
Frequenzumsetzer 22 und 23 wird durch den steuerbaren Frequenzgeber
24 gleichmäßig vorgegeben. Auf diese Art und Weise kann an den
Frequenzumsetzern 22 und 23 individuell die Drehzahl der Abzugsgalette
16 bzw. Streckgalette 19 eingestellt werden. Das Geschwindigkeitsniveau
von Abzugsgalette 16 und Streckgalette 19 wird dagegen kollektiv an
dem Frequenzumsetzer 24 eingestellt.
Von der Streckgalette 19 gelangt der Faden 1 zu dem sogenannten
"Kopffadenführer" 25 und von dort in das Changierdreieck 26.
Die nachfolgende Beschreibung betrifft die Aufwickelstufe des Prozesses
nach Fig. 1 bis 8 in gleicher Weise. In den Figuren ist die Changier
einrichtung nicht dargestellt.
Es handelt sich dabei z. B. um eine Kehrgewindewalze und einen darin
geführten Changierfadenführer, der in den Faden über die Länge der
Spule 33 hin- und herführt. Dabei umschlingt der Faden hinter der
Changiereinrichtung 27 eine Kontaktwalze 28. Die Kontaktwalze 28 liegt
auf der Oberfläche der Spule 33 an. Sie dient zur Messung der Ober
flächengeschwindigkeit der Spule 33. Die Spule 33 wird auf einer Hülse
35 gebildet. Die Hülse 35 ist auf einer Spulenspindel 34 aufgespannt.
Die Spindel 34 wird durch Spindelmotor 36 und Spindelsteuerung 37
derart angetrieben, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Spule 33
konstant bleibt. Hierzu wird als Regelgröße die Drehzahl der freidreh
baren Kontaktwalze 28 an der Kontaktwalzenwelle 29 mittels einer
ferromagnetischen Einlage 30 und einem magnetischen Impulsgeber 31
abgetastet und ausgeregelt.
In dem Prozeß nach Fig. 1 kann durch Einstellung der Spindelsteuerung
37 die Aufwickelgeschwindigkeit auf die Umfangsgeschwindigkeit der
Streckgalette 19 abgestimmt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird der von der Abzugsgalette 16
ablaufende Faden unmittelbar zu dem Kopffadenführer 25 und in das
Changierdreieck 26 geführt. Hier erfolgt eine Abstimmung zwischen der
Umfangsgeschwindigkeit der Spulspindel 33 und der Abzugsgeschwindig
keit, die durch die Abzugsgalette 16 vorgegeben ist, in entsprechender
Weise.
In beiden Fällen ist die Umfangsgeschwindigkeit der Spule 33, die durch
die Kontaktwalze 28 abgetastet und ausgeregelt wird, geringfügig niedriger
als die Umfangsgeschwindigkeit der vorgeordneten Galetten 16 bzw. 19.
Die aufgewickelte Fadengeschwindigkeit ergibt sich nämlich als geome
trische Summe aus der Umfangsgeschwindigkeit der Spule 33 und der
Changiergeschwindigkeit der nicht dargestellten Changiereinrichtung 27.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Streck-Texturierprozeß der sich dem
Verfahren nach Fig. 2 anschließt. Die Spule 33 mit vororientiertem
Fäden, die in dem Spinnprozeß nach Fig. 2 erzeugt worden ist, wird
einer Streck-Texturiermaschine vorgelegt. Der vororientierte Faden wird
durch Fadenführer 38 zu einem Eingangslieferwerk 39, von dort durch
den Heizer 46, durch die Kühlschiene 47, durch den Friktions-Falschdrall
geber und zu dem Aufgangsliegerwerk 50 geführt. Er wird anschließend
auf der Spule 52 aufgespult. Die Lieferwerke 39 und 50 sind mit unter
schiedlicher Geschwindigkeit angetrieben. Dadurch erfolgt in der Falsch
drall-Zone zwischen diesen Lieferwerken gleichzeitig mit der Erhitzung
und Falschdrall-Texturierung die erforderliche Verstreckung.
Im folgenden werden die Verfahren nach den Fig. 4 bis 8 noch einmal
gemeinsam mit dem Kühlrohr beschrieben. Wegen weiterer Einzelheiten
wird auf Fig. 1-3 verwiesen. Das Verfahren nach Fig. 4 ff zeichnet
sich durch das Fehlen der Galetten aus. Der Faden wird durch die
Aufspulmaschine mit hoher Geschwindigkeit, vorzugsweise 3500 m/min
und mehr von der Spinndüse abgezogen und dadurch gleichzeitig ver
streckt.
Aus dem Spinnkopf 1 wird der Spinndüse 11 eine dosierte Menge einer
Polymer-Schmelze zugeführt. Die Spinndüse 11 umfaßt eine Platte mit
einer Vielzahl von Austrittsbohrungen, durch die jeweils ein Filament 12
heraustritt. Unterhalb der Spinndüse 11 ist das Kühlrohr 14 angeordnet.
Die Filamente 12 durchlaufen das Kühlrohr 14 und werden durch einen
unterhalb des Kühlrohres 14 angeordneten Fadenführer 60 zu einem
Faden 6 zusammengefaßt. Durch eine Tangeldüse 61 wird der Faden
zum Spulkopf 62 geführt.
Das Kühlrohr 14 umfaßt mehrere übereinander angeordnete ringförmige
Elemente 63. Zwischen zwei benachbarten Elementen 63 sind jeweils
Abstandshalter 64 angeordnet, so daß zwischen zwei benachbarten Ele
menten 63 eine Öffnung (ringförmiger Gaskanal) 65 ausgebildet ist.
Durch die Öffnung 65 strömt Luft zu den Filamenten 12. Die Luft kühlt
die Filamente 12. Sie entweicht durch die Austrittsöffnung 66.
Die ringförmigen Elemente sind z. B. Stahlringe. Die Ringe haben einen
über den Umfang gleichbleibenden Querschnitt. Querschnitt ist hier der
Schnitt in einer Axialebene, also einer der Ebenen, in welchen die
Rohrachse bzw. Ringachse des Elementes liegt.
Die Länge der Kühlstrecke, die im wesentlichen der Höhe des Kühlrohrs
14 entspricht, kann durch die Anzahl der Elemente und den Abstand
zwischen zwei Elementen entsprechend den Kühlerfordernissen angepaßt
werden; vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen 0,5 und 3 mm,
insbesondere 1 mm. Die Geschwindigkeit und die Art der Kühlluftströ
mung kann durch den Strömungsquerschnitt der Öffnung 65 sowie durch
die Breite des Ringes beeinflußt werden.
In der Ausführungsform des Kühlrohrs nach Fig. 4 bis 8, 14, 18 haben
die ringförmigen Elemente im Querschnitt, d. h. im Axialschnitt zur
Ringachse des Elementes - einen rechteckigen Querschnitt. Daher ist
der Strömungsquerschnitt der Öffnung 65 konstant. Ferner ergibt sich
hieraus, daß der ringförmige Gaskanal 64, der zwischen den Elementen
63 gebildet wird, horizontale Begrenzungswände hat. Der Gaskanal ist
also - bezogen auf die vertikale Ringachse der Elemente und des Kühl
rohres - genau radial ausgerichtet.
In der Ausführung nach Fig. 9 bis 10 haben die Elemente - im Axial
schnitt zur Ringachse 78 - einen trapezförmigen Querschnitt. In der
Ausführung nach Fig. 10 werden sie von innen nach außen dicker. Daher
verändert sich der Strömungsquerschnitt des Gaskanals 65 in Strömungs
richtung der Luft - d. h. von außen nach innen - im Sinne einer Ver
engung mit der Folge, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit erhöht.
Der Querschnitt der Elemente im Axialschnitt kann auch konisch von
außen nach innen abnehmen, wie in Fig. 9 gezeigt. In diesem Fall wird
die Geschwindigkeit, mit der die Luft in das Kühlrohr hineinströmt,
verringert.
In der Fig. 9 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der
Strömungsquerschnitt von innen nach außen zunimmt. Das Element 63
weist einen senkrecht zur Ringebene trapezförmigen Querschnitt auf. Die
Abstandshalter 64 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 versetzt
angeordnet. Dies kann zu einer gleichmäßigeren Kühlung der Filamente
führen.
Die Fadenlaufgeschwindigkeit ist sehr charakteristisch und zeichnet sich
dadurch aus, daß sie zunächst verhältnismäßig niedrig ist und sodann
sehr stark zunimmt. Um diesen Effekt bei der Kühlung zu kompensieren,
kann die Durchflußmenge des Kühlgases in Fadenlaufrichtung veränderbar
sein. Ebenso kann es erforderlich sein, den Kühlluftstrom dem Tempera
turverlauf des Filamentbündels anzupassen. Um den Kühlluftstrom in
Abhängigkeit zur Fadenlaufgeschwindigkeit oder zum Temperaturverlauf
eines Filamentbündels zu steuern, wird vorgeschlagen, die Elemente so
auszubilden, daß der lichte Querschnitt des Kühlschachtes in Fadenlauf
richtung zunimmt, wie dies aus der Fig. 12 ersichtlich ist.
Hierzu erweitert sich der lichte Querschnitt = Durchlaßquerschnitt der
Elemente.
Statt den lichten Querschnitt des Kühlschachtes des Kühlrohrs zu verän
dern, wird entsprechend Fig. 11 vorgeschlagen, den Abstand der Elemen
te 63 zueinander unterschiedlich zu gestalten. Der Abstand der jeweili
gen benachbarten Elemente 63 nimmt in Filamentlaufrichtung 74 ab.
Es kann erforderlich sein, daß die Kühlluft nicht senkrecht, sondern
unter einem bestimmten Winkel α zur Fadenlaufrichtung 74 in das
Kühlrohr hineinströmt, so in Fig. 9, 11, 15, 19, 20. Strömt die Luft
gegen die Fadenlaufrichtung wie nach Fig. 10, so bewirkt dies, daß die
Luftreibung der Filamente erhöht wird und somit die Zugkraft zum
Aufspulen des Fadens steigt. Eine Strömung, die unter einem Winkel in
Fadenlaufrichtung in das Kühlrohr hineingelangt - wie in Fig. 11, 15, 19
- verringert die Fadenzugkraft, mit welcher die zum Faden zusammen
gefaßten Filamente von der Spinndüse abgezogen werden müssen.
Zusammenfassend ist also auf folgendes hinzuweisen:
Durch die Gestaltung der Elemente in ihrem Querschnitt - bezogen
auf die Axialebene zur Kühlrohrachse - kann die Form und/oder die
Richtung des Gaskanals bestimmt werden. Sofern sich die axiale Weite
des Gaskanals in radialer Richtung ändert, wird die Richtung vorgegeben
durch die Mittelebene 73, welche insbesondere in den Fig. 19 bis 21
gezeigt ist. Als Mittelebene wird dabei die scheibenförmige oder kegel
mantelförmige Ebene bezeichnet, die an allen Punkten denselben Abstand
von den Begrenzungsflächen der den Gaskanal bildenden Elemente hat.
Der Abstand wird dabei achsparallel zur Rohrachse gemessen. In jedem
Falle haben die Gaskanäle eine zur Rohrachse radiale Strömungskom
ponente und in den Sonderfällen auch eine zur Rohrachse parallele
Strömungskomponente gegen oder in Spinnrichtung.
Die einzelnen Elemente können auf den Abstandshaltern aufliegen. Zur
Lagerung der Elemente können diese aber auch an einer Halterung
befestigt sein, so daß benachbarte Elemente einen Abstand haben. Vor
allem kann es sich bei der Halterung um eine Längsführung handeln, die
zur Rohrachse parallel ist. Hierzu weist jedes Element 63 randseitig
wenigstens eine Durchgangsbohrung auf, durch die sich jeweils eine Stan
ge 67 als Längsführung erstreckt. In der Darstellung des Ausführungs
beispiels in der Fig. 14 sind zwei Stangen 67 vorgesehen. Die Stangen
67 können endseitig mit einem Gewinde versehen werden. Die Elemente
63 können dann zwischen zwei Muttern, die auf das jeweilige Ende der
Stange 67 aufgeschraubt ist, verspannt werden.
Statt Stangen können die Abstandshalter 64 in der Axialebene zur
Rohrachse 78 einen Querschnitt haben, welcher sich dem Querschnitt der
Elemente anpaßt bzw. welcher dem Querschnitt des zwischen benach
barten Elementen gebildeten Gaskanals angepaßt sind. Diese Abstandhal
ter mit geringer Erstreckung in Umfangsrichtung des Kühlrohres bilden
mit den Elementen 63 jeweils eine formschlüssige Verbindung (Fig. 13).
Der Strömungsquerschnitt der Öffnungen 65 kann durch unterschiedliche
Geometrien der Elemente 63 verwirklicht werden. In den Fig. 14 und 15
ist der Strömungsquerschnitt der Öffnungen 65 konstant. Die Einström
richtung in das Kühlrohr ist jedoch unterschiedlich.
In den Fig. 10, 13, 16 entsteht durch die Querschnitte der Elemente 63
ein ringförmiger Strömungskanal mit einer düsenartigen Form, die die
einströmende Luft beschleunigt.
Hierzu sind die Begrenzungsflächen benachbarter Elemente 63, die ein
ander zugewandt sind und den Gaskanal bilden, mit konvexer Wölbung
einander zugewandt. Entsprechende Querschnittsformen der Elemente sind
in Fig. 13, 16 und 17 gezeigt. Dabei wird nicht nur der Gaskanal selbst
strömungsgünstig ausgebildet. Durch die Tropfenform des Querschnittes
der Elemente nach Anspruch 16 mit Verjüngung in Strömungsrichtung
oder der Linsenform des Querschnittes nach Fig. 17 läßt sich erreichen,
daß die die Elemente umströmende Luft nur einen geringen Strömungs
widerstand vorfindet, so daß sich auch bei geringer Druckdifferenz zwi
schen dem Druck außerhalb und dem Druck innerhalb des Kühlrohres
eine ausreichende Strömungsmenge ergibt.
Anhand der Fig. 4, 6 sind Spinnanlagen mit Kühlrohren dargestellt
worden, bei denen eine Druckdifferenz zwischen dem Außendruck und
dem Innendruck dadurch entsteht, daß die ersponnenen Filamente infolge
ihrer hohen Abzugsgeschwindigkeit, mit der sie von der Spinndüse abge
zogen werden, eine große Kühlluftmenge mitschleppen und dadurch ein
Unterdruck im Inneren des Kühlrohres entsteht. Derartige Ausführungs
setzen eine bestimmte Abzugsgeschwindigkeit voraus. Diese Abzugsge
schwindigkeit liegt bei mindestens 3500 m/min. Vorzugsweise ist die
Abzugsgeschwindigkeit über 5000 m/min. In diesem Falle ergibt sich der
weitere Vorteil, daß die ersponnenen Filamente eine ausreichende Orien
tierung aufweisen und nicht einer weiteren Nachverstreckung unterworfen
werden müssen. Die erzeugten Spulen können also sofort der Weiterver
arbeitung zugeführt werden. Auf diese Art und Weise lassen sich ins
besondere auch Mikrofilamente erspinnen. Es hat sich gezeigt, daß
hierbei die Länge des Kühlrohres sehr feinfühlig auf die ersponnenen
Filamenttiter angepaßt werden müssen. Hierzu eignet sich insbesondere
das Kühlrohr nach dieser Erfindung, da es hinsichtlich seiner Länge
durch Entfernen oder Einfügen weiterer ringförmiger Elemente sehr
flexibel ist. Ebenso kann die Kühlluftmenge durch Einstellung der Spalt
weite auch dann gesteuert werden, wenn - wie in diesem Falle - die
Druckdifferenz, die für die Strömungsmenge verantwortlich ist, nicht
steuerbar ist. Filamente mit einem einzelnen Titer (dtex/Filament =
DPF) von 0,5 DPF benötigen eine Kühlrohrlänge zwischen 540 und 770 mm,
vorzugsweise zwischen 600 und 700 mm. Filamente mit einem
Einzeltiter von 2 DPF benötigen eine Kühlrohrlänge zwischen 1170 und
1650 mm, vorzugsweise zwischen 1300 und 1500 mm.
In Fig. 4 und 7 sind zylindrische Kühlrohre dargestellt, die in einen
Druckkasten 75 eingeschlossen sind. Auch diese Kühlrohre können so
aufgebaut sein, wie dies anhand der Fig. 9 bis 21 im Vorangehenden
beschrieben worden ist. Das obere und das untere Element sind dichtend
in den Druckkasten 75 eingesetzt. Dazwischen befinden sich weitere
Elemente 63 mit entsprechenden Abstandhalterungen und eventuell einer
Längsführung, die insgesamt das zylindrische Kühlrohr bilden. Der Druck
kasten 75 wird über Zuleitung 76 mit Druckluft beaufschlagt, z. B.
mittels eines Gebläses. Dadurch wird das Kühlrohr von außen nach
innen mit Kühlluft durchströmt. Insbesondere wegen der Querschnitts
formen der Gaskanäle und Elemente sowie der Anordnung von Ab
standhaltern und Längsführungen wird auf die vorangegangene Be
schreibung vollinhaltlich Bezug genommen.
Bis hierher wurden Ausführungen beschrieben, bei denen die Filamente
12 im Kühlrohr 14 laufen. Das Kühlrohr 14 kann jedoch auch dazu
verwendet werden, Filamente 12 zu kühlen, die am Außenmantel des
Kühlrohrs entlanglaufen.
Dies ist in Fig. 8 dargestellt. Die Düsenplatte ist in Fig. 8b in der
Untersicht zu sehen. Daraus ergibt sich, daß die einzelnen Düsenbohrun
gen auf einem - oder mehreren - konzentrischen Kreisen angeordnet
sind. Unterhalb der Spinndüse und konzentrisch zu den Kreisen liegt das
Kühlrohr. Das Kühlrohr ist wiederum aus einzelnen ringförmigen Elemen
ten aufgebaut, wie dies zuvor hinsichtlich Form, Querschnitt und Gaska
nalausbildung beschrieben worden ist.
Zwischen zwei benachbarten Elementen sind jeweils Abstandshalter
angeordnet, so daß zwischen zwei benachbarten Elementen jeweils eine
Öffnung 65 ausgebildet ist. Durch die Öffnung 65 strömt Luft zu den
Filamenten 12.
Der größte Außendurchmesser der Elemente ist kleiner als der kleinste
Kreis, auf dem Düsenbohrungen liegen. Die Elemente werden in ihrem
Außendurchmesser in Spinnrichtung 74 kleiner, so daß das Kühlrohr bzw.
seine umhüllende Fläche ein in Spinnrichtung sich verjüngender Kegel
mantel ist.
Die Oberseite des Kühlrohres, d. h. das der Spinndüse benachbarte Ende
ist durch eine Platte 77 verschlossen. Das gegenüberliegende Ende ist
ebenfalls durch eine Platte 77 verschlossen. In diese Platte mündet
jedoch die Luftzuführung 76 ein, durch die Druckluft mittels eines
Gebläses zugeführt wird. Die konzentrisch zu dem Kühlrohr kegelman
telförmig geführten Filamente werden unterhalb des Kühlrohres zu einem
Faden mittels eines Fadenführers zusammengefaßt. Dieser Kegelmantel
von Filamenten wird lediglich an einer Stelle seines Umfanges durch die
Luftzuführung 67 durchbrochen. Die Filamente müssen entsprechend
umgelenkt werden. Die Kühlung der Filamente erfolgt durch Luftströ
mungen, die von innen nach außen im wesentlichen radial gegen die
Filamente gerichtet sind.
In der Fig. 6 ist schematisch eine Ausführungsform eines Kühlrohrs
dargestellt, die derjenigen nach Fig. 5 entspricht. Die Beschreibung gilt
daher auch hier. Zusätzlich ist das dem Spinnkopf 10 am nächsten
liegende Element 68 beheizbar. Dies erfolgt in dem Beispiel mittels einer
elektrischen Widerstandsheizung 69. Die Widerstandheizung ist ein in das
Element eingebetteter Widerstandsdraht oder -stab. Die Widerstands
heizung 69 ist über Anschlußleitungen 70 mit einer nicht dargestellten
Spannungsquelle verbunden. Es ist auch möglich, mehrere beheizbare
Elemente vorzusehen. Ob solche Elemente vorgesehen werden, ist eine
Frage der Anforderungen an die Vorrichtung um das gewünschte Tempe
raturprofil innerhalb der Behandlungsstrecke der Filament 12 einzustellen;
vor allem aber kann hierdurch die Düsenplatte 11 beheizt werden.
Eine ähnliche Ausführung ist anhand von Fig. 7 dargestellt. Hier ist
allerdings das Kühlrohr wiederum - als Beispiel - in einem Druckkasten
gelegen, wie er zuvor anhand von Fig. 5 beschrieben wurde. Auf die
Beschreibung von Fig. 5 wird insofern vollinhaltlich Bezug genommen,
ebenso aber auch auf die Beschreibung von Fig. 6. Das beheizte ringför
mige Element 68 weist eine Abstrahlungsfläche 58 auf, welche gegen die
Spinndüse 11 gerichtet ist. Dies gilt auch für Fig. 6. Dort dient als
Abstrahlungsfläche die der Spinndüse teilweise zugewandte Oberseite des
Elements. Bei der Ausführung nach Fig. 7. Dagegen dient als Abstrah
lungsfläche die innere Begrenzungswand, welche hier jedoch konisch mit
nach unten weisender Kegelspitze ausgeführt ist. Durch die Aufheizung
des Elementes 68 und Abstrahlung in Richtung auf die Düsenplatte wird
diese aufgeheizt. Das bedeutet zum einen: die Abkühlung der Düsen
platte unter die Schmelzetemperatur des Polymers wird vermieden; es
wird zum anderen aber auch eine Temperaturerhöhung angestrebt. Im
übrigen ist das Kühlrohr aufgebaut, wie dies bereits zuvor beschrieben
worden ist. Das beheizte Element ist mit Ausnahme der Abstrahlfläche
58 in einen Isoliermantel eingebettet.
Die Bedeutung dieser Aufheizung ergibt sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen:
In der Fig. 1 ist ein kontinuierlicher Spinn-Streck-Prozeß dargestellt. Bei
diesem Prozeß ergibt sich aus der Aufwickelgeschwindigkeit und der
Fördermenge der Endtiter.
Es soll z. B. ein Faden mit einem Endtiter von 2 den Filamenttiter
erzeugt werden. Die Abzugsgeschwindigkeit soll 3000 m/min betragen.
Darauf ergibt sich unter normalen Umständen, also ohne Beheizung der
Düsenplatte, eine Reißdehnung des erzeugten Fadens von 120%. D. h.
mit anderen Worten, daß der vororientierte, abgezogene Faden bis zum
Bruch auf 220% seiner Länge gestreckt werden kann. Darauf folgt, daß
das Verstreckverhältnis etwa bei 2/3 dieses Wertes, also z. B. 1 : 1,6
liegt.
Daraus ergibt sich eine Abzugsgeschwindigkeit von 4800 m/min (3000
m/min × 1,6 = 4800 m/min). Bei einem Einzelfilamenttiter von - wie
gesagt - 2 den/Filament und einer Filamentzahl von 72 ergibt sich also
ein Gesamttiter von 150 den. Daraus folgt die Fördermenge mit 150
g/9000 m × 4800 m/min = 80 g/min für jede Spinnstelle. Es werde
nun die Herstellung desselben Fadens die Abzugsgeschwindigkeiten auf
4000 m/min gesteigert. Es ergibt sich sodann eine Reißdehnung von
80%. D. h.: der Faden kann bis zum Bruch auf 180% seiner Länge
gedehnt werden. Wenn wiederum ein Verstreckverhältnis ungefähr im
Bereich von 2/3 ausgewählt wird, so ergibt sich ein Verstreckverhältnis
von 1 : 1,2. Das bedeutet, daß die Abzugsgeschwindigkeit sich nicht
erhöht hat.
Man sieht also, daß eine Steigerung der Fördermenge an der Förder
pumpe bei Produktion desselben Endtiters nicht stattfinden kann. Die
Produktions- bzw. Produktivitätssteigerung ist daher unbeachtlich.
Aus diesem Grunde stattet man das Kühlrohr mit einer oder mehreren
beheizten Elementen nach Fig. 6 oder Fig. 7 aus. Ein geeigneter
Konuswinkel (Gesamtwinkel) für die Abstrahlfläche beträgt z. B. 30 bis
40°. Das Element (Stahl) ist rotglühend auf Temperaturen über 300° bis
ca. 800° aufzuheizen. Sehr wirkungsvolle Temperaturen ergeben sich im
Temperaturbereich zwischen 450° und 700°.
Es zeigt sich nun, daß bei derselben Abzugsgeschwindigkeit von 3000 m
und Anstrahlung der Düse mittels des beheizten Elementes eine wesentli
che Steigerung der Reißdehnung und damit auch Steigerung der Ver
streckbarkeit des Fadens eintritt. Bei einer Anstrahlung mit einem 550°
erhitzten Element konnte in dem Beispiel die Reißdehnung und damit
die Verstreckung um 5% erhöht werden. Es ergab sich damit bei der
Abzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min auch eine um 5% erhöhte
Aufwickelgeschwindigkeit von 5040 m/min. Diese erhöhte Aufwickelge
schwindigkeit hat bei Produktion des eingangs angegebenen Fadentiters
eine Erhöhung der Fördermenge an der Förderpumpe 9 auf 84 g/min
zur Voraussetzung. Die Produktivität der Anlage kann daher durch die
einfache Maßnahme der Anstrahlung der Düse um 5% gesteigert werden.
Wie das Diagramm nach Fig. 23 zeigt, hängt das Ausmaß der Produktivi
tätssteigerung zum einen von der Anstrahlungstemperatur, zum anderen
vom Fadentiter ab. Bei größeren Fadentitern ist der Effekt geringer bzw.
wird die Anstrahlungstemperatur höher zu wählen sein. Der Zusammen
hang ist im Einzelfall durch Versuch festzustellen.
Die Vorgehensweise bei dem Verfahren nach Fig. 2,3 ist wie folgt:
Hergestellt werden soll z. B. ein texturierter Faden 55 f 109, also ein
Faden von 55 den und 109 Einzelfilamenten. Das bedeutet, daß jeder
Faden einen Einzeltiter von 0,5 DPF (den pro Filament) hat. Die Ver
streckung wird mit 1,6 als optimal für den Streck-Texturierprozeß er
mittelt. Diese Verstreckung erlaubt eine gute Kräuselung und einen
sicheren Texturierprozeß ohne Filamentbrüche. Dieses Verstreckungs
verhältnis bedeutet, daß ein vororientierter Faden auf Spule 33 vorzule
gen ist, der einen Titer von 88 den bei 109 Filamenten hat. Um einen
solchen Faden so vorzuorientieren, das das Verstreckverhältnis mit 1,6
eingehalten werden kann, muß eine 1/2 bis 1/3 höhere Reißdehnung
eingestellt werden. Bei einem Verstreckverhältnis von 1,6 muß die Reiß
dehnung ca. 220% betragen. Aus dem Diagramm nach Fig. 22 bzw. der
Tabelle ergibt sich hierfür eine Abzugsgeschwindigkeit von 2600 m/min,
die in dem Verfahren nach Fig. 2 durch Abzugsgaletten 16 eingestellt
wird. Um eine vororientierten Faden von 88 den bei 2600 m/min
Abzugsgeschwindigkeit zu erzeugen, muß die Fördermenge an der Pumpe
auf 25,5 g/min für jede Spinnstelle eingestellt werden. Eine Erhöhung
der Fördermenge ist nicht möglich, da anderenfalls auch die Abzugs
geschwindigkeit und damit auch die Verstreckbarkeit geändert wird. Die
Verstreckbarkeit, die vom Texturierer vorgegeben wird, begrenzt also die
Produktivität des Erzeugers des vororientierten Fadens.
Anders, wenn ein Kühlrohr nach Fig. 6 bzw. 7 eingesetzt wird. Bei
gleicher Verstreckbarkeit läßt sich durch Anstrahlen der Düse bei etwa
550° Temperatur des Elements eine Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeit
um 20%, also auf 3360 m/min erreichen. Die Fördermenge ist dement
sprechend zu steigern auf 32,9 g/min. Dadurch ergibt sich bei ansonsten
reicher Maschinenauslegung eine Produktivitätssteigerung von über 20%.
Alternativ soll ein texturierter Faden 55 f 109 hergestellt werden. Dabei
soll jedoch in der Aufwickelzone die Abzugsgeschwindigkeit und Auf
spulgeschwindigkeit von 3000 m/min nicht überschritten werden. Grund
für solche Limitierungen sind zuweilen Prozeßschwierigkeiten bei empfind
lichen Garnen. Solche Schwierigkeiten können aber auch durch die
maschinelle Auslegung der Aufwickelmaschine, deren Höchstgeschwindig
keit begrenzt ist, bedingt sein.
Wie sich aus Tabelle 1 bzw. dem Diagramm nach Fig. 22 ergibt, hat
dieser Faden eine Reißdehnung von 96%. Daher liegt das in der Ver
streckzone zu wählende Verstreckverhältnis bei etwa 2/3 der Bruchlänge
von 196%. Gewählt wird ein Verstreckverhältnis von 1,3 : 1. Darauf
ergibt sich, daß der Titer des vororientierten Fadens, der dem Streck-
Texturierprozeß vorgelegt wird, 55 dtex × 1 3 = 7,5 den betragen muß.
Hieraus wiederum folgt, daß dieser Faden in der Spinnzone mit einer
Fördermenge von 71,5 g/9000 m × 3000 m/min = 23,8 g/min für jede
Spinnstelle ist.
Wenn nun wiederum ein Kühlrohr nach Fig. 6 bzw. Fig. 7 eingesetzt
und das erste Element mit einer Temperatur von 550°C beheizt wird, so
ergibt sich bei der Abzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min eine 20%
erhöhte Reißdehnung von 96% × 120% = 115%, mithin eine Bruchlänge
von 2,15%. Damit kann in der nachfolgenden Verstreckstufe das Ver
streckverhältnis bei ca. 2/3 dieses Wertes, d. h.: mit 1,45 eingestellt
werden. Das wiederum bedeutet, daß zur Erzeugung eines Endtiters von
55 den ein vororientiertes Garn mit einem Titer von 55 × 1,45 = 79
den vorgelegt werden muß. Um bei einer Abzugsgeschwindigkeit von
3000 m/min einen Faden von 79 den zu erzeugen, muß die Fördermen
ge pro Spinnstelle auf 26,3 g/min eingestellt werden. Die Produktivität
in der Spinnstufe konnte damit um 26,3 - 23,8/23/8 = 10% gesteigert
werden.
Es sei bemerkt, daß die Einzelwerte, die der vorgehenden Berechnung
und den vorgehenden Beispielen zugrunde liegen, für ein bestimmtes
Polymer (Polyester) ermittelt worden ist. Für die Einzelwerte können
sich, in Abhängigkeit von der Provenienz und der Art des eingesetzten
Polymers, Abweichungen ergeben, die durch Versuch zu ermitteln sind.
Dies gilt zum einen für die ermittelten Reißdehnungen, für die Abhän
gigkeit des Verstreckverhältnisses von der ermittelten Reißdehnung, für
den Zusammenhang zwischen der Strahlungstemperatur und der Steige
rung der Reißdehnung und ebenso für die titerbezogene Produktivitäts
steigerung.
Die Besonderheit liegt also darin, daß die Schmelze in der Düsenplatte
beheizt wird. Hierzu wird die Düsenplatte beheizt, und zwar zusätzlich
zu der Wärmezufuhr, die aus der Schmelze und von dem umgebenden
Spinntopf und dem umgebenden Spinnkasten erfolgt. Vorzugsweise wird
die Temperatur der Düsenplatte um mindestens 5°C bis zu 40°C erhöht.
Bei den Versuchen haben sich vorteilhafte Erhöhungen der Temperatur
um 8 bis 20°C ergeben. Auszugehen ist stets von der Temperatur, die
den beheizten Spinnkasten ergibt. Bei - normalerweise - relativ niedriger
Temperatur der Düsenplatte muß die Aufheizung durch zusätzliche
Wärmezufuhr entsprechend größer sein.
Es werden nicht nur die Wärmestrahlungsverluste auf der Unterseite der
Spinnplatte ausgeglichen, sondern es erfolgt auch eine zusätzliche Tempe
raturerhöhung. Während bei einem herkömmlichen Verfahren an der
Unterseite der Spinndüse Temperaturen von ca. 290° gemessen wurden,
ergab sich bei einer Anstrahlung mit einem Strahler von 550°C eine
Temperaturerhöhung von 310°C.
Bezugszeichenliste
1 Faden
2 Fülleinrichtung
3 Extruder
4 Motor
5 Heizeinrichtung
6 Schmelzeleitung
8 Motorsteuerung
9 Pumpe
10 Spinnkopf
11 Düse
12 Filamente
13 Präparationswalze
14 Kühlschacht
15 Anblasung
16 Abzugsgalette, Überlaufrolle
18 Antriebsmotor
19 Streckgalette
20 Überlaufrolle
21 Antriebsmotor
22 Frequenzgeber
23 Frequenzgeber, Streckverhältnissteuerung
24 Abzugssteuerung
25 Kopffadenführer
26 Changierdreieck
27 Changiereinrichtung
28 Kontaktwalze
29 Kontaktwalzenwelle
30 Ferromagnetische Einlage
31 Impulsgeber
33 Spule
34 Spindel
35 Spulhülse
36 Antriebsmotor
37 Spindelsteuerung
38 Fadenführer
39 Eingangslieferwerk
43 Heizungssteuerung
44 Pumpenmotor
45 Pumpensteuerung
46 Heizer
47 Kühlschiene
48 Falschdraller
49 Extrudersteuerung
50 Ausgangslieferwerk
51 Kühlsteuerung
52 Aufwickelspule, Texturierspule
53 Düsentopf
54 Spinnkasten
55 Isolierung
56 Ring, Strahlungsheizkörper
57 Heizband, Widerstandsheizer
58 Innenfläche
59 Zuleitung
60 Fadenführer
61 Tangeldüse
62 Spulkopf
73 Mittelebene
74 Spinnrichtung
75 Druckkasten
76 Luftzufuhr
77 Verschlußplatten
78 Ringachse
2 Fülleinrichtung
3 Extruder
4 Motor
5 Heizeinrichtung
6 Schmelzeleitung
8 Motorsteuerung
9 Pumpe
10 Spinnkopf
11 Düse
12 Filamente
13 Präparationswalze
14 Kühlschacht
15 Anblasung
16 Abzugsgalette, Überlaufrolle
18 Antriebsmotor
19 Streckgalette
20 Überlaufrolle
21 Antriebsmotor
22 Frequenzgeber
23 Frequenzgeber, Streckverhältnissteuerung
24 Abzugssteuerung
25 Kopffadenführer
26 Changierdreieck
27 Changiereinrichtung
28 Kontaktwalze
29 Kontaktwalzenwelle
30 Ferromagnetische Einlage
31 Impulsgeber
33 Spule
34 Spindel
35 Spulhülse
36 Antriebsmotor
37 Spindelsteuerung
38 Fadenführer
39 Eingangslieferwerk
43 Heizungssteuerung
44 Pumpenmotor
45 Pumpensteuerung
46 Heizer
47 Kühlschiene
48 Falschdraller
49 Extrudersteuerung
50 Ausgangslieferwerk
51 Kühlsteuerung
52 Aufwickelspule, Texturierspule
53 Düsentopf
54 Spinnkasten
55 Isolierung
56 Ring, Strahlungsheizkörper
57 Heizband, Widerstandsheizer
58 Innenfläche
59 Zuleitung
60 Fadenführer
61 Tangeldüse
62 Spulkopf
73 Mittelebene
74 Spinnrichtung
75 Druckkasten
76 Luftzufuhr
77 Verschlußplatten
78 Ringachse
Claims (21)
1. Kühlrohr zum Kühlen von synthetischen Filamenten, welches in einer
Spinnvorrichtung senkrecht unterhalb der Spinndüse angeordnet ist
und dessen Wandung radial gerichtete Öffnungen für ein Kühlgas
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandung des Kühlrohrs aus übereinander angeordneten ring
förmigen Elementen (63) gebildet ist, welche Elemente derart mit
Abstand übereinander angeordnet sind, daß die beiden einander
zu gewandten Begrenzungsflächen benachbarter Elemente die radial
gerichteten Öffnungen in Form von ringförmigen Gaskanälen bilden.
2. Kühlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ele
mente kreisringförmig sind.
3. Kühlrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittelebene der ringförmigen Gaskanäle in jeweils einer horizontalen
Ringebene liegen.
4. Kühlrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittelebene der ringförmigen Gaskanäle auf einer Kegelmantelfläche
liegen.
5. Kühlrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegel
spitze der Kegelmantelfläche gegen die Spinnrichtung der Filamente
gerichtet ist.
6. Kühlrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegel
spitze der Kegelmantelflächen in die Spinnrichtung der Filamente
gerichtet ist.
7. Kühlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden einander zugewandten Begrenzungsflächen be
nachbarter Elemente - im Axialschnitt der Elemente - konvex gewölbt
sind.
8. Kühlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden einander zugewandten Begrenzungsflächen be
nachbarter Elemente so geformt sind, daß zwischen ihnen ein ring
förmiger Gaskanal mit - im Axialschnitt der Elemente - günstiger
Strömungsform entsteht.
9. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Elemente in ihrem Axialschnitt tropfenförmig
ausgebildet sind und sich in Strömungsrichtung des Kühlgases ver
jüngen.
10. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kühlrohr einen Druckbehälter in senkrechter
Richtung durchdringt, und daß der Druckbehälter an einer Druckluft
quelle angeschlossen ist.
11. Kühlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Kühlrohr auf seinem Außenumfang mit Raumluft beauf
schlagt ist.
12. Kühlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Innere des Kühlrohrs an eine Druckluftquelle ange
schlossen und mit Überdruck beaufschlagt ist und daß die Spinn
düsen auf einem oder mehreren Kreisen liegen, welche einen größe
ren Durchmesser als den Außendurchmesser des Kühlrohres haben
und dazu konzentrisch angeordnet sind.
13. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Elementen durch Ab
standhalter (64) hergestellt wird, welche als Einzelteile zwischen
benachbarte Elemente gelegt oder an einem der benachbarten Ele
mente in Achsrichtung angeformt ist.
14. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Elemente in Längsführungen verschiebbar
gelagert sind, welche parallel zur Ringachse ausgerichtet sind.
15. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Elemente in der Ringebene und/oder senk
recht dazu unterschiedliche Größe und/oder Querschnitte aufweist.
16. Kühlrohr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchlaß-Querschnitt der Elemente in ihrer jeweiligen Ringebene in
Spinnrichtung zunimmt.
17. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß wenigstens ein Element (68) im Bereich des Ein
trittsquerschnittes, vorzugsweise das der Spinndüse benachbarte Ele
ment (68) beheizt ist.
18. Kühlrohr nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das be
heizte Element (68) durch einen elektrischen Widerstandsheizer (69)
beheizt ist, der in Form eines ringförmigen Drahtes oder Stabes in
das Element eingeformt oder an das Element angelegt ist.
19. Kühlrohr nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das be
heizte Element (68) selbst als Widerstandsheizer ausgebildet ist.
20. Kühlrohr nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeich
net, daß das beheizte Element eine Abstrahlungsfläche aufweist,
welche gegen die Unterseite der runden Spinndüse gerichtet ist,
wobei die Abstrahlungsfläche eine zur Spinndüsenplatte konzentrische
Kegelachse oder Torusachse aufweist.
21. Kühlrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kühlrohr zum Spinnen von Filamenten mit
einem Einzeltiter von 0,5-2 decitex pro Filament zwischen 540 und
1650 mm lang ist, vorzugsweise zwischen 540 und 770 mm, vorzugs
weise zwischen 600 und 700 mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19535143A DE19535143B4 (de) | 1994-09-30 | 1995-09-21 | Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Fasern |
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4435152 | 1994-09-30 | ||
DEP4435152.6 | 1994-09-30 | ||
DE19509842 | 1995-03-17 | ||
DE19509842.0 | 1995-03-17 | ||
DE19512433.2 | 1995-04-03 | ||
DE19512433 | 1995-04-03 | ||
DE19535143A DE19535143B4 (de) | 1994-09-30 | 1995-09-21 | Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Fasern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19535143A1 true DE19535143A1 (de) | 1996-04-04 |
DE19535143B4 DE19535143B4 (de) | 2006-02-16 |
Family
ID=27206827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19535143A Expired - Fee Related DE19535143B4 (de) | 1994-09-30 | 1995-09-21 | Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Fasern |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5700490A (de) |
KR (1) | KR960010915A (de) |
CN (1) | CN1062614C (de) |
DE (1) | DE19535143B4 (de) |
IT (1) | IT1277648B1 (de) |
TW (1) | TW324030B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6572798B2 (en) | 1998-06-22 | 2003-06-03 | Barmag Ag | Apparatus and method for spinning a multifilament yarn |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2775299B1 (fr) * | 1998-02-26 | 2000-03-17 | Icbt Roanne | Machine de filature et de texturation de fils par fausse torsion |
US6336801B1 (en) | 1999-06-21 | 2002-01-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Die assembly for a meltblowing apparatus |
KR20020073476A (ko) * | 2000-09-15 | 2002-09-26 | 퍼스트 퀄러티 파이버스 인코퍼레이티드 | 반결정성 중합체로 제조된 광학섬유의 제조장치 |
US6935383B2 (en) | 2001-12-05 | 2005-08-30 | Sun Isle Casual Furniture, Llc | Combination weave using twisted and nontwisted yarn |
US6705070B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-03-16 | Sun Isle Casual Furniture, Llc | Method of making furniture with synthetic woven material |
US6725640B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-04-27 | Sun Isle Casual Furniture, Llc | Method of making furniture with synthetic woven material |
CN100478509C (zh) * | 2001-12-05 | 2009-04-15 | 休闲生活世界股份有限公司 | 用合成的织造材料制造家具的方法 |
US6625970B2 (en) | 2001-12-05 | 2003-09-30 | Sun Isle Casual Furniture, Llc | Method of making twisted elongated yarn |
US20040031534A1 (en) * | 2001-12-05 | 2004-02-19 | Sun Isle Casual Furniture, Llc | Floor covering from synthetic twisted yarns |
KR100461183B1 (ko) * | 2002-01-31 | 2004-12-13 | 삼성전자주식회사 | 휴대용 컴퓨터 |
KR100440978B1 (ko) * | 2002-09-14 | 2004-07-21 | 삼성전자주식회사 | 포터블 dvd플레이어의 개폐장치 |
US7472535B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-01-06 | Casual Living Worldwide, Inc. | Coreless synthetic yarns and woven articles therefrom |
US7472536B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-01-06 | Casual Living Worldwide, Inc. | Coreless synthetic yarns and woven articles therefrom |
US7472961B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-01-06 | Casual Living Worldwide, Inc. | Woven articles from synthetic yarns |
WO2006117578A1 (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Dr-Pack Ii. Kft | Process and apparatus for heat transfer |
EP2078106B1 (de) * | 2006-10-31 | 2012-06-06 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Verfahren zur herstellung von garn |
CN107385614B (zh) * | 2017-01-06 | 2020-03-31 | 大丰万达纺织有限公司 | 一种新型包芯纱导丝装置 |
DE102017003189A1 (de) * | 2017-04-01 | 2018-10-04 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Schmelzspinnvorrichtung |
CN108265340A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-07-10 | 杨晓波 | 纳米纤维制造装置 |
SI3575470T1 (sl) * | 2018-05-28 | 2021-01-29 | Reifenhaeuser Gmbh & Co. Kg Maschinenfabrik | Naprava za proizvodnjo tkanih polsti iz brezkončnih filamentov |
CN108512351A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-07 | 浙江汇隆新材料股份有限公司 | L形升降导盘电机底座机构 |
CN112376138B (zh) * | 2020-10-19 | 2022-07-12 | 苏州半坡人新材料有限公司 | 一种涤纶低弹丝及其制备方法 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US34602A (en) * | 1862-03-04 | Improvement in canister or case shot for ordnance | ||
NL53431C (de) * | 1938-08-09 | |||
BE502829A (de) * | 1950-05-08 | |||
US3053611A (en) * | 1958-01-21 | 1962-09-11 | Inventa Ag | Process for spinning of synthetic fibers |
US3274644A (en) * | 1964-04-27 | 1966-09-27 | Du Pont | Adjustable profile chimney |
US3447202A (en) * | 1964-07-06 | 1969-06-03 | Uniroyal Inc | Spinning apparatus with a spinneret and an elongated chamber with means to perform retarded cooling |
DE1660154A1 (de) * | 1965-01-19 | 1971-03-11 | Allied Chem | Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen einer Schmelze |
US3325906A (en) * | 1965-02-10 | 1967-06-20 | Du Pont | Process and apparatus for conveying continuous filaments |
GB1111649A (en) * | 1965-07-08 | 1968-05-01 | Fuji Boseki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for melt spinning of synthetic filaments |
GB1088240A (en) * | 1965-08-20 | 1967-10-25 | Ici Ltd | Melt spinning of fibre-forming polymers |
DE1504378B1 (de) * | 1965-11-25 | 1971-08-26 | Hans Hench | Verfahren und vorrichtung zum herstellen und kuehlen von straengen aus thermoplastischen kunststoffen |
US3460200A (en) * | 1966-08-25 | 1969-08-12 | Alexandr Pavlovich Zaitsev | Cabinet for air stream cooling of filament spun from a polymeric melt |
GB1220424A (en) * | 1968-03-21 | 1971-01-27 | Toray Industries | Method and apparatus for melt-spinning synthetic fibres |
DE1905507A1 (de) * | 1969-02-05 | 1970-08-20 | Hoechst Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren |
DE2247718A1 (de) * | 1972-09-28 | 1974-04-11 | Siemens Ag | Einrichtung zur induktiven uebertragung von daten zwischen einem feststehenden und einem rotierenden teil von elektrischen maschinen |
DE2254998B2 (de) * | 1972-11-10 | 1975-07-10 | Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5600 Wuppertal | Verfahren zur Herstellung von Kord aus Chemiefasern |
US3936253A (en) * | 1974-05-24 | 1976-02-03 | Allied Chemical Corporation | Apparatus for melt-spinning synthetic fibers |
DE3406347A1 (de) * | 1983-02-25 | 1984-10-11 | Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5630 Remscheid | Spinnanlage fuer chemiefasern mit anblaskasten und spinnschacht |
DE3424253A1 (de) * | 1983-02-25 | 1986-01-09 | Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5630 Remscheid | Spinnanlage fuer chemiefasern mit anblaskasten und spinnschacht |
DE8412111U1 (de) * | 1984-04-18 | 1985-08-14 | Fourné, Franz, 5305 Alfter | Vorrichtung zum Führen der Kühlluft in Kühlschächten zum Abkühlen und Verfestigen schmelzgesponnener Fäden u. dgl. |
EP0217097A3 (de) * | 1985-08-31 | 1988-02-17 | b a r m a g Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft | Spinnschacht mit perforierter Teillänge in Düsennähe |
DE3612610A1 (de) * | 1986-04-15 | 1987-10-22 | Reifenhaeuser Masch | Verfahren zum kuehlen von kunststoffilamenten und fuer das verfahren eingerichtete kuehlschaechte |
US5173310A (en) * | 1988-03-24 | 1992-12-22 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Device for cooling molten filaments in spinning apparatus |
DE3923067C2 (de) * | 1988-07-16 | 1994-02-03 | Barmag Barmer Maschf | Spinnanlage für Chemiefasern |
US5234327A (en) * | 1988-08-24 | 1993-08-10 | Viscosuisse S.A. | Apparatus for melt spinning with high pull-off speeds and filament produced by means of the apparatus |
IT1227263B (it) * | 1988-10-03 | 1991-03-28 | Filteco Spa | Apparecchiatura e metodo di filatura per estrusione |
DE4014413A1 (de) * | 1990-05-04 | 1991-11-07 | Reifenhaeuser Masch | Anlage fuer die herstellung einer spinnvliesbahn aus verstreckten kunststoff-filamenten |
DE59201340D1 (de) * | 1991-07-23 | 1995-03-16 | Barmag Barmer Maschf | Vorrichtung zur herstellung eines synthetischen fadens. |
US5178814A (en) * | 1991-08-09 | 1993-01-12 | The Bouligny Company | Quenching method and apparatus |
DE9306510U1 (de) * | 1992-06-13 | 1993-06-09 | Barmag Ag, 5630 Remscheid, De |
-
1995
- 1995-09-21 DE DE19535143A patent/DE19535143B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-25 IT IT95MI001970A patent/IT1277648B1/it active IP Right Grant
- 1995-09-25 TW TW084109978A patent/TW324030B/zh active
- 1995-09-28 CN CN95117280A patent/CN1062614C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-28 US US08/534,950 patent/US5700490A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-30 KR KR1019950033414A patent/KR960010915A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6572798B2 (en) | 1998-06-22 | 2003-06-03 | Barmag Ag | Apparatus and method for spinning a multifilament yarn |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITMI951970A1 (it) | 1997-03-25 |
ITMI951970A0 (de) | 1995-09-25 |
DE19535143B4 (de) | 2006-02-16 |
TW324030B (en) | 1998-01-01 |
KR960010915A (ko) | 1996-04-20 |
CN1062614C (zh) | 2001-02-28 |
CN1131207A (zh) | 1996-09-18 |
IT1277648B1 (it) | 1997-11-11 |
US5700490A (en) | 1997-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19535143A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Fasern | |
EP0845550B1 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zum Spinnen und Aufwickeln von Fäden | |
EP1090170B1 (de) | Spinnvorrichtung zum spinnen eines synthetischen fadens | |
EP0726338B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines multifilen Fadens | |
EP2283174B1 (de) | Verfahren zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln eines multifilen fadens sowie eine vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
EP2456913B1 (de) | Verfahren zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln eines multifilen fadens sowie eine vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
EP1102878B1 (de) | Spinnvorrichtung und -verfahren zum spinnen eines synthetischen fadens | |
DE19821778B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Mikrofilamenten von hoher Titer-Gleichmäßigkeit aus thermoplastischen Polymeren | |
EP2318577B1 (de) | Verfahren zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln eines multifilen fadens sowie eine vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
EP0754790B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Heizen eines synthetischen Fadens | |
EP1045930B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hochorientierten fadens | |
DE19653451A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Polyester-Multifilamentgarnes | |
EP1583855B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum spinnen und kräuseln eines synhetischen fadens | |
EP0826802B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Spinnen eines multifilen Fadens | |
DE102009037125A1 (de) | Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln eines multifilen Fadens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19506369A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Heizen eines synthetischen Fadens | |
EP1819854B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum führen und verwirbeln eines multifilen fadens | |
EP0731196B1 (de) | Verfahren zum Spinnen, Verstrecken und Aufspulen eines synthetischen Fadens | |
DE10005664A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens | |
EP1456441B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines schrumpfarmen glattgarns | |
EP1728902A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunstgras | |
DE19633424A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Fadens mit Hochschrumpf | |
DE1460701B2 (de) | Röhrförmige Garnbehandlungskammer | |
DE4036070A1 (de) | Erhitzungsvorrichtung und verfahren zur herstellung schnellgesponnener filamente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: OERLIKON TEXTILE GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |