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DE10102730A1 - Filament melt spinning assembly, has an air guide system within the cooling tube to deflect cooling air flows away from the wall of the cooling tube to give a short cooling path for high speed filaments - Google Patents

Filament melt spinning assembly, has an air guide system within the cooling tube to deflect cooling air flows away from the wall of the cooling tube to give a short cooling path for high speed filaments

Info

Publication number
DE10102730A1
DE10102730A1 DE10102730A DE10102730A DE10102730A1 DE 10102730 A1 DE10102730 A1 DE 10102730A1 DE 10102730 A DE10102730 A DE 10102730A DE 10102730 A DE10102730 A DE 10102730A DE 10102730 A1 DE10102730 A1 DE 10102730A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling tube
cooling
tube
spinning device
filaments
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.)
Withdrawn
Application number
DE10102730A
Other languages
German (de)
Inventor
Roland Nitschke
Peter Kraemer
Klaus Schaefer
Hans-Gerhard Hutter
Hansjoerg Meise
Gerhard Mueller
Dieter Wiemer
Detlev Schulz
Andreas May
Ulrich Enders
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE
Original Assignee
Barmag AG
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barmag AG, Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag AG
Priority to DE10102730A priority Critical patent/DE10102730A1/en
Publication of DE10102730A1 publication Critical patent/DE10102730A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • D01D5/088Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D01D5/092Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

The melt spinning assembly, to spin filaments, has at least one guide (11) within the cooling tube (7), between the entry (10) and the exit (13). The guide (11) deflects the cooling air edge streams at the wall (12) of the cooling tube (7). The guide can be a segment, at the side of the cooling tube (7), to deflect the cooling air edge streams from the wall (12) of the cooling tube (7), where it is covered by the segment. A number of segments are at the tube wall (12), at intervals, on the peripheral line of the tube (7) and in the direction of filament travel through the cooling tube (7). The guide (11) is a ring body (11), which gives a cross section reduction (14) within the cooling tube (7), so that the cooling edge air streams are wholly deflected away from the cooling tube periphery, and a number of ring bodies can be fitted at intervals. The air streams deflected by the guide have different values, which increase or decrease in the direction of filament travel. The ring body (11) has a structure which gives an uneven increase in the flow cross section directly after it, in the direction of filament travel. The ring body (11) is mounted at the cooling tube (7) with an axially adjusted position. The guide can be formed by distorting the shape of the cooling tube wall (12) into a beading, over at least a part of the tube length, and in a number of positions. An entry cylinder (5) for the filaments is between the spinneret (2) and the cooling tube (7), with a gas-permeable wall (9). A guide funnel (6) is at the transit between the cylinder (5) and the tube (7). The cooling tube (7) has a smaller diameter than the diameter of the entry cylinder (5). At the outlet end of the cooling tube (7), its cross section expands steadily so that the tube diameter at the entry (10) is smaller than the diameter of the outlet (13). The air flow is generated by an under pressure source (18), linked to the exit end of the cooling tube (7), to extract cooling air by suction from the entry cylinder (5) and the cooling tube (7). The air flow can also be generated by a fan, at the entry end of the cooling tube (7), to blow cooling air into the entry cylinder (5) and the cooling tube (7). A heater applies a thermal action on the filaments between the spinneret and the entry cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spinning device for spinning a synthetic Thread according to the preamble of claim 1.

Die Spinnvorrichtung ist aus der EP 0 682 720 bekannt.The spinning device is known from EP 0 682 720.

Die Spinnvorrichtung weist eine Spinndüse auf, die auf der Unterseite eine Vielzahl von Düsenbohrungen besitzt, um aus einer Polymerschmelze, beispielsweise aus Polyester oder Polyamid, eine Vielzahl von Filamentsträngen zu extrudieren. Zur Abkühlung werden die Filamentstränge dabei durch ein unterhalb der Spinndüse angeordnetes Kühlrohr geführt, in welchem durch einen Luftstromerzeuger eine Kühlluft in Fadenlaufrichtung strömt. Durch die in Fadenlaufrichtung strömende Kühlluft läßt sich die beim Abziehen der Filamente von der Spinndüse an den Filamenten austretende Luftreibung derart beeinflussen, daß eine möglichst stressfreie Abkühlung der Filamente vor Austritt aus dem Kühlrohr erfolgt. Eine derartige Abkühlung hat sich insbesondere zur Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit bei unveränderten physikalischen Eigenschaften des Fadens bewährt. Der in dem Kühlrohr erzeugte Kühlluftstrom weist eine Fließgeschwindigkeit auf, die im wesentlichen gleich oder größer der Laufgeschwindigkeit der Filamente ist. Damit wird die Reibung zwischen den Filamenten und der angrenzenden Luftschicht derart beeinflußt, daß die Kristallisation des Polymers in den Filamenten verzögert einsetzt und sich die Filamente erst innerhalb des Kühlrohres in einem Erstarrungsbereich verfestigen. Bei größeren Filamenttitern tritt jedoch nun das Problem auf, daß der im Kühlrohr fließende Kühlluftstrom zwar die Reibung an den Filamenten beeinflußt, jedoch nicht zu einer ausreichenden Kühlung der Filamente führt. Bei der bekannten Spinnvorrichtung wird hierzu vorgeschlagen, eine zusätzliche Kühlluft am Einlaß des Kühlrohres einzuleiten. Dies fährt jedoch bereits im Einlaßbereich des Kühlrohres zu einer erheblichen Abkühlung der Filamente, so daß sich der positive Effekt von einer verzögerten Abkühlung und damit einer verzögerten Kristallisation des Polymers nicht und nur unzureichend einstellt.The spinning device has a spinneret, the one on the underside Has a large number of nozzle bores in order to melt from a polymer, for example made of polyester or polyamide, a variety of filament strands to extrude. To cool the filament strands, use a Cooling tube arranged below the spinneret, in which through a Air flow generator a cooling air flows in the thread running direction. By in Cooling air flowing in the thread running direction can be obtained when the filaments are drawn off influence air friction emerging from the spinneret on the filaments in such a way that the filaments cool as stress-free as possible before exiting the Cooling pipe is done. Such cooling has increased in particular the production speed with unchanged physical properties proven of the thread. The cooling air flow generated in the cooling pipe has one Flow rate that is substantially equal to or greater than that Filament running speed is. So that the friction between the Filaments and the adjacent air layer so affected that the Crystallization of the polymer in the filaments sets in and the Only solidify filaments within the cooling tube in a solidification area. With larger filament titles, however, the problem arises that in the cooling tube flowing cooling air flow affects the friction on the filaments, however does not lead to sufficient cooling of the filaments. With the known  Spinning device is proposed for this purpose, an additional cooling air at the inlet of the cooling pipe. However, this already runs in the inlet area of the Cooling tube for a significant cooling of the filaments, so that the positive effect of a delayed cooling and thus a delayed Crystallization of the polymer does not and does not adjust adequately.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Spinnvorrichtung derart weiterzubilden, daß die Filamente mit größeren Titern auch bei verzögerter Kristallisation des Polymers und hohen Spinngeschwindigkeiten auf kurzer Strecke ausreichend gekühlt werden.Accordingly, it is an object of the invention, the spinning device mentioned develop in such a way that the filaments with larger titers even with delayed Crystallization of the polymer and high spinning speeds in a short time Route be sufficiently cooled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinnvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a spinning device with the Features of claim 1 solved.

Die Erfindung besitzt den Vorteil, daß der am Einlaß des Kühlrohres eintretende Kühlluftstrom zunächst eine verzögerte Kristallisation des Polymers ermöglicht. Damit ist gewährleistet, daß der Erstarrungspunkt der Filamente sich innerhalb des Kühlrohres befindet und somit der positive Effekt erhalten bleibt. Zur weiteren Abkühlung der Filamente wird der Kühlluftstrom innerhalb des Kühlrohres durch in dem Kühlrohr angeordnete Leitmittel derart beeinflußt, daß der Wärmeaustausch zwischen den Filamenten und der Kühlluft verbessert wird und eine intensive Kühlung des Filamentbündels eintritt. Hierzu wird der Kühlstrom an der Wand des Kühlrohres, der hier als Randströmung bezeichnet wird, zur Mitte des Kühlrohres hin ausgelenkt, so daß ein Teil der Kühlluft in das Filamentbündel eindringt und somit den Wärmeaustausch zwischen der Kühlluft und den Filamenten intensiviert.The invention has the advantage that the entering at the inlet of the cooling tube Cooling air flow initially enables delayed crystallization of the polymer. This ensures that the solidification point of the filaments is within of the cooling pipe and thus the positive effect is retained. For further cooling of the filaments, the cooling air flow within the Cooling tube influenced by arranged in the cooling tube guide means that the heat exchange between the filaments and the cooling air is improved and intensive cooling of the filament bundle occurs. For this, the Cooling flow on the wall of the cooling tube, which is referred to here as the edge flow is deflected towards the center of the cooling tube, so that part of the cooling air into the Filament bundle penetrates and thus the heat exchange between the cooling air and intensified the filaments.

Die besonders bevorzugte Weiterbildung der Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 2 besitzt den Vorteil, daß am Umfang des Kühlrohres nur örtlich begrenzte Luftwirbel erzeugt werden, die eine örtlich begrenzte Störung der parallelen Luftströmung bewirken. Die Laufruhe des Filamentbündels bleibt trotz intensiver Kühlung erhalten. Hierzu ist das Leitmittel als ein Segment ausgebildet, daß an der Wand des Kühlrohres angebracht ist und die Randströmung in dem von dem Segment überdeckten Teilumfang des Kühlrohres auslenkt.The particularly preferred development of the spinning device according to claim 2 has the advantage that only limited localities on the circumference of the cooling tube Air vortices are generated, which is a localized disturbance of the parallel Cause air flow. The smooth running of the filament bundle remains intense Get cooling. For this purpose, the guide means is designed as a segment that  the wall of the cooling tube is attached and the edge flow in the of the Segment deflects the partial circumference of the cooling tube.

Um eine möglichst intensive Kühlung durch Auslenkung der Randströmung in dem Kühlrohr zu erhalten, werden gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Spinnvorrichtung mehrere Segmente in Abstand zueinander auf einer Umfangslinie des Kühlrohres angeordnet.In order to cool as intensively as possible by deflecting the edge flow in to obtain the cooling tube, according to an advantageous development Spinning device several segments at a distance from each other on one Circumferential line of the cooling tube arranged.

Es ist jedoch auch möglich, mehrere Segmente in Abstand hintereinander und in Fadenlaufrichtung versetzt zueinander in dem Kühlrohr anzuordnen entsprechend der Ausführung nach Anspruch 4.However, it is also possible to place several segments one behind the other at a distance To arrange thread running offset to each other in the cooling tube accordingly the embodiment according to claim 4.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung wird das Leitmittel durch einen ringförmigen Ringkörper gebildet. Der Ringkörper ist am Umfang des Kühlrohres angeordnet und führt innerhalb des Kühlrohres zu einer Querschnittsverengung, so daß die Randströmung an dem gesamten Umfang des Kühlrohres ausgelenkt wird. Damit läßt sich der Kühlluftstrom auf den gesamten Umfang des Filamentbündels beeinflussen, wobei zwei Effekte nebeneinander im Kühlrohr auftreten. Durch die Querschnittsverengung wird einerseits eine Beschleunigung des Kühlluftstroms und somit ein Druckabfall in dem Kühlrohr erzeugt. Durch den an dem Ringkörper auftretenden Druckabfall läßt sich der Volumenstrom des Kühlluftstroms beeinflussen. Andererseits werden durch die Querschnittsverengung auf der Austrittsseite des Ringkörpers Luftwirbel erzeugt, die gleichmäßig am gesamten Umfang des Filamentbündels wirken und zu einer Erhöhung des Wärmeaustausches zwischen der Kühlluft und den einzelnen Filamenten führt. Der Ringkörper ist daher auch besonders geeignet, um den am Einlaß des Kühlrohres eintretenden Kühlluftstrom zu beschleunigen, um damit die Luftreibung an den Filamenten sowie die spannungsinduzierte Kristallisation in den Filamenten zu beeinflussen. Derartige Ringkörper werden dabei auch bevorzugt im Einlaßbereich des Kühlrohres angeordnet. In a particularly advantageous development of the invention Spinning device is the guide by an annular ring body educated. The ring body is arranged on the circumference of the cooling tube and guides within the cooling tube to a cross-sectional constriction, so that the Edge flow is deflected on the entire circumference of the cooling tube. In order to the cooling air flow can be applied to the entire circumference of the filament bundle influence, where two effects occur side by side in the cooling tube. Through the Cross-sectional narrowing on the one hand accelerates the cooling air flow and thus creates a pressure drop in the cooling tube. Because of that Annular pressure drop occurring, the volume flow of Influence cooling air flow. On the other hand, the Cross-sectional constriction on the exit side of the ring body creates air vortices, that work evenly over the entire circumference of the filament bundle and become one Increasing the heat exchange between the cooling air and the individual Filaments. The ring body is therefore also particularly suitable to the on To accelerate inlet of the cooling tube entering cooling air flow, thereby the Air friction on the filaments and the stress-induced crystallization in to influence the filaments. Such ring bodies are also preferably arranged in the inlet region of the cooling tube.  

Zur intensiven Abkühlung des Filamentbündels lassen sich auch mehrere Ringkörper in Abstand hintereinander im Kühlrohr anordnen. Dabei sind die durch den Ringkörper gebildeten Strömungsquerschnitte in ihrer Größe vorzugsweise unterschiedlich. Die Größe der Strömungsquerschnitte kann dabei in Fadenlaufrichtung zunehmend oder abnehmend ausgebildet sein.Several can also be used for intensive cooling of the filament bundle Place the ring body in the cooling pipe at a distance from one another. Here are the flow cross sections formed by the ring body in size preferably different. The size of the flow cross sections can be be made increasing or decreasing in the thread running direction.

Zur Erzeugung starker Luftwirbel ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Spinnvorrichtung nach Anspruch 8 der Ringkörper derart geformt, daß sich innerhalb des Kühlrohres unmittelbar in Fadenlaufrichtung hinter dem Ringkörper eine unstetige Erweiterung des Strömungsquerschnitts einstellt. Damit lassen sich auch quergerichtete Luftströmungen innerhalb des Kühlrohres erzeugen, die unmittelbar in das Filamentbündel eindringen und zu einem intensiven Wärmeaustausch führen.To generate strong air vortices is advantageous according to another Execution of the spinning device according to claim 8 of the ring body shaped that is directly in the cooling tube in the direction of the thread behind the ring body an unsteady expansion of the flow cross-section sets. This also allows transverse air flows within the Generate cooling tube that penetrate directly into the filament bundle and intensive heat exchange.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 bietet die Möglichkeit, den Angriffspunkt des erzeugten Luftwirbels innerhalb des Kühlrohres zu verändern. Hierzu ist das Leitmittel innerhalb des Kühlrohres in oder entgegen der Fadenlaufrichtung verstellbar ausgeführt. Damit können zum einen beim Anfahren des Prozesses Feineinstellungen an der Kühlung vorgenommen werden. Da bekannt ist, daß die physikalischen Eigenschaften des Fadens besonders günstig beeinflußbar sind, wenn die spannungsinduzierte Kristallisation verzögert einsetzt, ist insbesondere darauf zu achten, daß die Luftwirbel in dem Bereich der bereits erstarrten Filamente erzeugt werden.A particularly advantageous development of the invention according to claim 9 offers the possibility of the point of attack of the generated air vortex within the To change the cooling tube. For this purpose, the guide is inside the cooling tube in or adjustable against the direction of the thread. So that can a fine tuning of the cooling when starting the process be made. Since it is known that the physical properties of the Fadens can be influenced particularly favorably if the voltage-induced Crystallization sets in with delay, it is particularly important to ensure that the Air vortices are generated in the area of the already solidified filaments.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung wird das Leitmittel durch eine Verformung der Rohrwand des Kühlrohres gebildet. Die Verformung erstreckt sich dabei zumindest über eine Teillänge des Kühlrohres. Damit läßt sich die Luftströmung vorteilhaft über einen größeren Längenbereich des Kühlrohres hin beeinflussen. Vorteilhaft werden hierbei mehrere auf dem Umfang des Kühlrohres verteilt angeordnete Verformungen der Rohrwand ausgebildet, so daß ein Strömungsprofil innerhalb des Kühlrohres entsteht, das einerseits eine Intensivierung der Kühlung der Filamente bewirkt und andererseits zu einer Vergleichmäßigung der Strömung innerhalb des Kühlrohres führt.In a preferred development of the spinning device according to the invention becomes the conductive agent through a deformation of the tube wall of the cooling tube educated. The deformation extends at least over a partial length of the Cooling tube. This allows the air flow to be advantageously larger Influence the length range of the cooling pipe. Be advantageous here several deformations distributed over the circumference of the cooling tube Tube wall formed so that a flow profile within the cooling tube arises, which on the one hand intensifies the cooling of the filaments and  on the other hand, to make the flow within the cooling tube more even leads.

Die Verformung der Rohrwand wird bevorzugt als eine in Längsrichtung des Kühlrohres verlaufende Sicke ausgebildet.The deformation of the tube wall is preferred as one in the longitudinal direction of the Cooling tube extending bead formed.

Damit die in das Kühlrohr eintretende Filamente eine ausreichende Stabilität aufweisen, wird bei der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung eine Vorkühlung der Filamente vorgenommen. Hierzu ist zwischen der Spinndüse und dem Kühlrohr ein Einlaßzylinder mit gasdurchlässiger Wandung angeordnet. Das Kühlrohr ist durch einen Einlaßtrichter mit dem Einlaßzylinder verbunden, wobei der Durchmesser des Kühlrohres kleiner ist als der Durchmesser des Einlaßzylinders. Durch diese Querschnittsveränderung wird zwangsläufig der Kühlluftstrom in dem Kühlrohr beschleunigt.So that the filaments entering the cooling tube have sufficient stability have a pre-cooling in the spinning device according to the invention of the filaments. This is between the spinneret and the Cooling tube arranged an inlet cylinder with a gas-permeable wall. The Cooling pipe is connected to the inlet cylinder through an inlet funnel, wherein the diameter of the cooling tube is smaller than the diameter of the Inlet cylinder. This change in cross-section inevitably means that Cooling air flow in the cooling pipe accelerates.

Um auf der Auslaßseite des Kühlrohres eine möglichst turbulentfreie Strömung zu erhalten, ist die Auslaßseite des Kühlrohres in Fadenlaufrichtung mit einem stetig sich erweiternden Rohrquerschnitt ausgebildet. Somit ist der Rohrquerschnitt am Einlaß kleiner als der Rohrquerschnitt am Auslaß des Kühlrohres.To ensure that the flow on the outlet side of the cooling tube is as turbulent as possible received, the outlet side of the cooling tube is in the thread running direction with a steady expanding tube cross section. The pipe cross-section is therefore at Inlet smaller than the pipe cross-section at the outlet of the cooling pipe.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 15 ist der Luftstromerzeuger als Unterdruckquelle ausgebildet. Die Unterdruckquelle ist hierbei mit der Auslaßseite des Kühlrohres verbunden. Mit dieser Anordnung wird insbesondere eine Druckdifferenz im Bereich unterhalb des atmosphärischen Druckes erreicht, so daß der Kühlluftstrom in das Kühlrohr eingesogen wird. Damit wird insbesondere ein gleichmäßiger und ruhiger Fadenlauf erzeugt.In a particularly preferred development of the invention according to claim 15, the air flow generator is designed as a vacuum source. The The vacuum source is connected to the outlet side of the cooling tube. With this arrangement, in particular, a pressure difference in the area below of atmospheric pressure is reached so that the cooling air flow into the cooling tube is sucked in. This will make it more even and calm Thread run generated.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung ist der Luftstromerzeuger als Gebläse ausgebildet, welches auf der Einlaßseite des Kühlrohres angeordnet ist. Hierbei wird die Kühlluft in den Einlaßzylinder und sodann in das Kühlrohr eingeblasen. Diese Anordnung ist insbesondere geeignet, um eine an der Querschnittsverengung wirkende hohe Druckdifferenz zu erzeugen.In a further advantageous embodiment of the invention Spinning device, the air flow generator is designed as a fan, which is based on the inlet side of the cooling tube is arranged. Here, the cooling air in the Inlet cylinder and then blown into the cooling tube. This arrangement is  particularly suitable to a high acting on the cross-sectional constriction To generate pressure difference.

Um die Kristallisation der Filamente weiter zu verzögern und somit einen Faden mit höheren Dehnungswerten zu erzeugen, ist die Ausbildung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 17 besonders von Vorteil. Hierbei ist zwischen der Spinndüse und dem Einlaßzylinder eine Heizeinrichtung zur thermischen Behandlung der Filamente vorgesehen.To further delay the crystallization of the filaments and thus a thread To produce with higher elongation values is the formation of the Spinning device according to the invention according to claim 17 is particularly advantageous. There is a heater between the spinneret and the inlet cylinder intended for thermal treatment of the filaments.

Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung ist geeignet, um textile Fäden oder technische Fäden aus Polyester, Polyamid oder Polypropylene herzustellen. Die Spinnvorrichtung kann mit unterschiedlichen Behandlungseinrichtungen gekoppelt sein, so daß beispielsweise vollverstrecke Fäden (FDY), vororientierte Fäden (POY) oder hochorientierte Fäden (HOY) hergestellt werden können.The spinning device according to the invention is suitable for textile threads or Manufacture technical threads from polyester, polyamide or polypropylene. The Spinning device can with different treatment facilities be coupled so that, for example, fully drawn threads (FDY), pre-oriented Threads (POY) or highly oriented threads (HOY) can be produced.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung sowie weitere Vorteile näher beschrieben.Using the accompanying drawings, some embodiments of the Spinning device according to the invention and other advantages described in more detail.

Es stellen dar:They represent:

Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens; Fig. 1 shows schematically a first embodiment of a spinning device according to the invention for spinning a synthetic thread;

Fig. 2 schematisch einen Teilschnitt eines Kühlrohres mit Ringkörper; Figure 2 schematically shows a partial section of a cooling tube with an annular body.

Fig. 3 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens; Fig. 3 shows schematically a further embodiment of the spinning device according to the invention for spinning a synthetic yarn;

Fig. 4 schematisch einen Teilschnitt eines Kühlrohres mit Segmenten; Fig. 4 schematically shows a partial section of a cooling tube with segments;

Fig. 5 schematisch einen Teilschnitt eines Kühlrohres mit mehreren Ringkörpern; Fig. 5 shows schematically a partial section of a cooling tube having a plurality of annular bodies;

Fig. 6 schematisch einen Teilschnitt eines Kühlrohres mit mehreren Verformungen. Fig. 6 schematically shows a partial section of a cooling tube with several deformations.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens gezeigt.In Fig. 1 a first embodiment of a spinning device according to the invention is shown for spinning a synthetic yarn.

Ein Faden 22 wird aus einem thermoplastischen Material gesponnen. Das thermoplastische Material wird hierzu in einem Extruder oder einer Pumpe aufgeschmolzen. Die Schmelze wird über eine Schmelzeleitung 3 mittels einer Spinnpumpe zu einem beheizten Spinnkopf 1 geführt. An der Unterseite des Spinnkopfes 1 ist eine Spinndüse 2 angebracht. Aus der Spinndüse 2 tritt die Schmelze in Form von feinen Filamentsträngen 8 aus. Die Filamente 8 durchlaufen als Filamentbündel einen Spinnschacht 4, der durch einen Einlaßzylinder 5 gebildet wird. Der Einlaßzylinder 5 ist hierzu unmittelbar unterhalb des Spinnkopfes 1 angeordnet und umschließt die Filamente 8. Am freien Ende des Einlaßzylinders 5 schließt sich in Fadenlaufrichtung ein Einlaßtrichter 6 an. Der Einlaßtrichter 6 ist trichterförmig ausgebildet und ist mit seinem freien Ende mit dem kleineren Durchtrittsquerschnitt mit einem Kühlrohr 7 verbunden. Das Kühlrohr 7 weist auf der Einlaufseite der Filamente einen Einlaß 10 auf. In dem Kühlrohr 7 ist unmittelbar unterhalb des Einlasses 10 ein Ringkörper 11 angeordnet. Der Ringkörper 11 wirkt als Leitmittel zur Auslenkung der am Rand des Kühlrohres 7 strömenden Kühlluft. Hierzu ist der Ringkörper 11 innen im Kühlrohr 7 am Umfang mit der Rohrwand 12 verbunden. Der Ringkörper 11 bildet eine Querschnittsverengung 14, die von dem Filamentbündel durchdrungen wird.A thread 22 is spun from a thermoplastic material. For this purpose, the thermoplastic material is melted in an extruder or a pump. The melt is fed to a heated spinning head 1 via a melt line 3 by means of a spinning pump. A spinneret 2 is attached to the underside of the spinning head 1 . The melt emerges from the spinneret 2 in the form of fine filament strands 8 . The filaments 8 pass through a spinning shaft 4 as a bundle of filaments, which is formed by an inlet cylinder 5 . For this purpose, the inlet cylinder 5 is arranged directly below the spinning head 1 and encloses the filaments 8 . At the free end of the inlet cylinder 5 , an inlet funnel 6 follows in the direction of the thread. The inlet funnel 6 is funnel-shaped and is connected with its free end with the smaller passage cross section to a cooling tube 7 . The cooling tube 7 has an inlet 10 on the inlet side of the filaments. An annular body 11 is arranged in the cooling tube 7 directly below the inlet 10 . The ring body 11 acts as a guide for deflecting the cooling air flowing at the edge of the cooling tube 7 . For this purpose, the ring body 11 is connected to the inside of the cooling tube 7 on the circumference with the tube wall 12 . The ring body 11 forms a cross-sectional constriction 14 , which is penetrated by the filament bundle.

Am gegenüberliegenden Ende des Kühlrohres 7 weist das Kühlrohr einen Auslaß 13 auf. Der Auslaß 13 des Kühlrohres 7 ist mit einer Auslaufkammer 16 verbunden. Innerhalb der Auslaßkammer 16 ist ein in Verlängerung des Auslasses 13 konzentrisch angeordneter Siebzylinder 15 angeordnet, der eine luftdurchlässige Wandung aufweist. An einer Seite der Auslaufkammer 16 mündet ein Saugstutzen 17 in die Auslaufkammer. Über den Saugstutzen 17 ist eine am freien Ende des Saugstutzens 17 angeordnete Unterdruckquelle 18 mit der Auslaufkammer 11 verbunden. At the opposite end of the cooling tube 7 , the cooling tube has an outlet 13 . The outlet 13 of the cooling tube 7 is connected to an outlet chamber 16 . Within the outlet chamber 16 , a screen cylinder 15 is arranged concentrically in the extension of the outlet 13 and has an air-permeable wall. On one side of the outlet chamber 16 , a suction nozzle 17 opens into the outlet chamber. Via the suction nozzle 17 is a suction piece 17 disposed at the free end of the vacuum source 18 is connected to the outlet chamber. 11

In der Fadenlaufebene unterhalb des Kühlrohres 7 und der Auslauflcammer 16 sind eine Präparationseinrichtung 20 und eine Aufwickeleinrichtung 23 angeordnet. In der Aufwickeleinrichtung 23 wird der Faden 22 zu einer Spule 24 aufgewickelt. Hierzu ist die Spule 24 auf eine angetriebene Spulspindel 25 gespannt. Am Umfang der Spule 24 liegt eine Andrückwalze 26 an, um die Umfangsgeschwindigkeit der Spule 24 auf einem annähernd konstanten Wert zu halten.A preparation device 20 and a winding device 23 are arranged in the thread running plane below the cooling tube 7 and the outlet chamber 16 . In the winding device 23 , the thread 22 is wound into a bobbin 24 . For this purpose, the coil 24 is tensioned on a driven winding spindle 25 . On the periphery of the coil 24 a pressure roller 26 is located on, to maintain the peripheral speed of the reel 24 at an approximately constant value.

Zwischen der Präparationseinrichtung 20 und der Aufwickeleinrichtung 23 ist eine Behandlungseinrichtung 21 zur Behandlung des Fadens 22 zwischengeschaltet. In Abhängigkeit von dem Herstellungsprozeß können in der Behandlungseinrichtung eine oder mehrere unbeheizte oder beheizte Galetten angeordnet sein, so daß der Faden vor der Aufwicklung verstreckt wird. Ebenso besteht die Möglichkeit, zusätzliche Heizeinrichtungen zur Verstreckung oder zur Relaxation innerhalb der Behandlungseinrichtung 21 anzuordnen. Es ist jedoch auch möglich, die Behandlungseinrichtung nur durch eine der Aufwicklung vorgeschaltete Verwirbelungsdüse auszuführen.A treatment device 21 for treating the thread 22 is interposed between the preparation device 20 and the winding device 23 . Depending on the manufacturing process, one or more unheated or heated godets can be arranged in the treatment device so that the thread is stretched before winding. There is also the possibility of arranging additional heating devices for stretching or relaxation within the treatment device 21 . However, it is also possible to carry out the treatment device only through a swirling nozzle upstream of the winding.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Spinnvorrichtung wird eine Polymerschmelze zum Spinnkopf 1 gefördert und über die Spinndüse 2 in eine Vielzahl von Filamenten 8 extrudiert. Das Filamentbündel 8 wird von einer Galette der Behandlungseinrichtung 21 oder durch die Aufwickeleinrichtung 23 abgezogen. Hierbei durchläuft das Filamentbündel 8 mit zunehmender Geschwindigkeit den Spinnschacht 4 innerhalb des Einlaßzylinders 5. Anschließend tritt das Filamentbündel über den Einlaßtrichter 6 in das Kühlrohr 7 ein. In dem Kühlrohr 7 wird über die Unterdruckquelle 18 ein Unterdruck erzeugt. Dadurch wird die außen am Einlaßzylinder 5 anstehende Umgebungsluft in den Spinnschacht 4 hineingesogen. Die Kühlluft wird sodann über den Einlaß 10 zusammen mit dem Filamentbündel 8 in das Kühlrohr 7 eingesogen. Die Kühlluftströmung wird aufgrund des im Einlaßbereich des Kühlrohres 7 angeordneten Ringkörpers 11 durch den engsten Querschnitt 14 geführt und derart beschleunigt, daß im Kühlrohr keine der Filamentbewegung entgegenwirkende Luftströmungen mehr vorhanden sind. Hierbei wird die Beschleunigungsstrecke durch die Länge des Ringkörpers 11 in Fadenlaufrichtung gebildet. Sie ist in Fig. 1 beispielhaft angegeben und kann sich von wenigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern erstrecken. Durch die Luftströmung in Fadenlaufrichtung wird die Belastung an den Filamenten verringert. Der Erstarrungspunkt verlagert sich von der Spinndüse weg. Damit kann der Zusammenhang zwischen der Spinngeschwindigkeit und der Verstreckung bei der Herstellung des Fadens derart beeinflußt werden, daß trotz hoher Spinngeschwindigkeiten hohe Dehnungswerte erreicht werden.In the spinning device shown in FIG. 1, a polymer melt is conveyed to the spinning head 1 and extruded into a multiplicity of filaments 8 via the spinneret 2 . The filament bundle 8 is drawn off from a godet of the treatment device 21 or through the winding device 23 . Here, the filament bundle 8 passes through the spinning shaft 4 within the inlet cylinder 5 with increasing speed. The filament bundle then enters the cooling tube 7 via the inlet funnel 6 . A negative pressure is generated in the cooling tube 7 via the negative pressure source 18 . As a result, the ambient air present on the outside of the inlet cylinder 5 is sucked into the spinning shaft 4 . The cooling air is then drawn into the cooling tube 7 via the inlet 10 together with the filament bundle 8 . The cooling air flow is guided through the narrowest cross section 14 due to the annular body 11 arranged in the inlet region of the cooling tube 7 and accelerated in such a way that no air flows counteracting the filament movement are present in the cooling tube. Here, the acceleration distance is formed by the length of the ring body 11 in the thread running direction. It is given by way of example in FIG. 1 and can extend from a few millimeters to several centimeters. The air flow in the thread running direction reduces the load on the filaments. The solidification point shifts away from the spinneret. The relationship between the spinning speed and the drawing during the production of the thread can thus be influenced in such a way that high elongation values are achieved despite the high spinning speeds.

Zur weiteren Abkühlung durchläuft das Filamentbündel das Kühlrohr 7 und die Auslaufkammer 16 bis zu einem Ausgang 19 unterhalb der Auslaufkammer 16. Dabei werden beim Übergang der Kühlluft von dem durch den Ringkörper 11 gebildeten engsten Querschnitt 14 zu dem durch die Rohrwand 12 gebildeten Rohrquerschnitt Luftwirbel erzeugt, die zu einer Störung der in Fadenlaufrichtung strömenden Kühlluft führt. Die Funktionsweise des Ringkörpers 11 wird nachfolgend noch näher beschrieben.For further cooling, the filament bundle passes through the cooling tube 7 and the outlet chamber 16 up to an outlet 19 below the outlet chamber 16 . During the transition of the cooling air from the narrowest cross section 14 formed by the annular body 11 to the tube cross section formed by the tube wall 12 , air vortices are generated which lead to a disturbance of the cooling air flowing in the direction of the thread. The mode of operation of the ring body 11 is described in more detail below.

Auf der Auslaßseite weist das Kühlrohr 7 einen in Fadenlaufrichtung sich stetig vergrößernden Rohrquerschnitt auf. Damit ergibt sich am Auslaß 13 ein Rohrquerschnitt, der größer ist als der Rohrquerschnitt am Einlaß 10. Durch diese Ausbildung wird die in dem Kühlrohr 7 beschleunigte Kühlluft expandiert, so daß bei Austritt der Filamente 8 aus dem Kühlrohr 7 keine wesentlichen Turbulenzen entstehen. Die Kühlluft wird über die Auslauflcammer 16 gleichmäßig über den Umfang des Siebzylinders 15 durch die Unterdruckquelle 18 abgesaugt und abgeführt.On the outlet side, the cooling tube 7 has a tube cross section which increases continuously in the direction of the thread. This results in a pipe cross section at the outlet 13 which is larger than the pipe cross section at the inlet 10 . This design expands the cooling air accelerated in the cooling tube 7 , so that no significant turbulence occurs when the filaments 8 emerge from the cooling tube 7 . The cooling air is sucked out and discharged uniformly over the circumference of the screen cylinder 15 through the vacuum source 18 via the outlet chamber 16 .

Die Filamente 8 treten auf der Auslaßseite der Auslaufkammer 16 durch den Ausgang 19 aus und laufen in die Präparationseinrichtung 20 ein. Durch die Präparationseinrichtung 20 werden die Filamente zu einem Faden 22 zusammengeführt und nach einer Behandlung anschließend in der Aufwickeleinrichtung zu einer Spule 24 aufgewickelt. The filaments 8 emerge on the outlet side of the outlet chamber 16 through the outlet 19 and run into the preparation device 20 . The filaments are brought together to form a thread 22 by the preparation device 20 and then wound into a bobbin 24 in the winding device after treatment.

In Fig. 2 ist schematisch ein Teilschnitt eines Kühlrohres mit einem Ringkörper gezeigt, wie es beispielsweise in der Spinnvorrichtung nach Fig. 1 gezeigt ist. Der als Leitmittel zur Auslenkung der Randströmung im Kühlrohr ausgebildete Ringkörper 11 ist innerhalb des Kühlrohres am Umfang mit der Rohrwand 12 verbunden. Der Ringkörper 11 ist ringförmig ausgebildet und weist eine zentrisch ausgebildete trichterförmige Querschnittsverengung 14 auf. Hierbei erfolgt eine Verengung des freien Strömungsquerschnittes in Fadenlaufrichtung bis zum Erreichen des engsten Strömungsquerschnittes d. Der engste Strömungsquerschnitt d erstreckt sich in Fadenlaufrichtung über eine Teillänge 1. Die Teillänge 1 ist in Abhängigkeit von dem Polymertyp und von dem Herstellungsprozeß gewählt. Die Teillänge 1 kann hierbei wenige Millimeter oder mehrere Zentimeter betragen. Unterhalb des Ringkörpers 11 besitzt das Kühlrohr den freien Strömungsquerschnitt D. Dadurch kommt es zu einem sprunghaften Übergang von dem Strömungsquerschnitt d des Ringkörpers 11 zu dem Strömungsquerschnitt D des Kühlrohres. Diese Anordnung, die das Strömungsprofil eines Carnot-Diffusors ergibt, führt dazu, daß sich am Rand des Kühlrohres unmittelbar unterhalb des Ringkörpers 11 Luftwirbel ausbilden, die Querströmungen erzeugen, die in das Filamentbündel eindringen. In Fig. 2 sind hierzu die Stromlinien durch Handlinien gekennzeichnet. Ein derartiges Leitmittel 11 bewirkt somit im Kühlrohr zwei Funktionen. Zunächst wird die Kühlluft in dem Kühlrohr aufgrund des Druckabfalls am Ringkörper 11 beschleunigt. FIG. 2 schematically shows a partial section of a cooling tube with an annular body, as is shown, for example, in the spinning device according to FIG. 1. The annular body 11, which is designed as a guide for deflecting the edge flow in the cooling tube, is connected to the tube wall 12 on the circumference within the cooling tube. The ring body 11 is ring-shaped and has a centrally formed funnel-shaped cross-sectional constriction 14 . The free flow cross section is narrowed in the thread running direction until the narrowest flow cross section d is reached. The narrowest flow cross section d extends in the thread running direction over a partial length 1 . The partial length 1 is selected depending on the type of polymer and on the manufacturing process. The partial length 1 can be a few millimeters or several centimeters. Below the ring body 11 , the cooling tube has the free flow cross section D. This results in a sudden transition from the flow cross section d of the ring body 11 to the flow cross section D of the cooling tube. This arrangement, which gives the flow profile of a Carnot diffuser, leads to the formation of air vortices on the edge of the cooling tube immediately below the ring body 11 , which produce cross currents which penetrate into the filament bundle. For this purpose, the streamlines are marked by hand lines in FIG. 2. Such a guide means 11 thus performs two functions in the cooling tube. First, the cooling air in the cooling tube is accelerated due to the pressure drop on the ring body 11 .

Zusätzlich wird durch die unstetige Erweiterung des Strömungsquerschnitts eine Verwirbelung im Kühlrohr erzeugt, die auf den gesamten Umfang des Filamentbündels gleichermaßen einwirkt. Somit kommt es zu einer intensiven jedoch sehr gleichmäßigen Kühlung des Filamentbündels bei beschleunigter Kühlluftströmung. Der in Fig. 2 an der Rohrwand 12 angeordnete Ringkörper 11 läßt sich vorteilhaft innerhalb des Kühlrohres in seiner Position verstellen.In addition, the continuous expansion of the flow cross section creates a swirl in the cooling tube, which acts equally on the entire circumference of the filament bundle. This results in intensive but very uniform cooling of the filament bundle with accelerated cooling air flow. The annular body 11 arranged in FIG. 2 on the tube wall 12 can advantageously be adjusted in its position within the cooling tube.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung dargestellt. Der Aufbau der in Fig. 3 gezeigten Spinnvorrichtung ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen, und es werden nachfolgend nur die Unterschiede hervorgehoben.In Fig. 3, a further embodiment of the spinning device according to the invention. The structure of the spinning device shown in FIG. 3 is essentially identical to the exemplary embodiment of the device according to the invention according to FIG. 1. In this respect, reference is made to the preceding description, and only the differences are emphasized below.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei welcher eine Kühlluft in den Einlaßzylinder 5 und das mit dem Einlaßzylinder 5 verbundene Kühlrohr 7 eingeblasen wird. Hierzu ist unterhalb der Spinndüse 2 der Einlaßzylinder 5 mit der gasdurchlässigen Wandung 9 angeordnet. Der Einlaßzylinder 5 ist innerhalb einer Blaskammer 27 angeordnet. An der Blaskammer 27 ist ein Gebläse 28 angeschlossen. Durch das Gebläse 28 wird eine Kühlluft in die Blaskammer 27 eingeleitet und in den Einlaßzylinder sowie den mit dem Einlaßzylinder 5 verbundenen Kühlrohr 7 eingeblasen. Hierzu ist das Kühlrohr 7 über den Einlaßtrichter 6 mit dem Einlaßzylinder 5 bzw. der Blaskammer 27 verbunden. Innerhalb des Kühlrohres 7 sind mehrere als Leitmittel ausgebildete Segmente 29 hintereinander in Fadenlaufrichtung und versetzt zueinander an der Rohrwand 12 befestigt. Die in das Kühlrohr 7 in Fadenlaufrichtung strömende Kühlluft wird bis zum Auslaß 13 des Kühlrohres 7 geführt. Am Auslaß 13 des Kühlrohres 7 wird die Kühlluft sodann in die Umgebung abgegeben. Zur Abkühlung des Filamentbündels 8 wird in dem Kühlrohr 7 ein Kühlluftstrom dadurch erzeugt, daß das Gebläse 28 eine Kühlluft in den Einlaßzylinder 5 einbläst. Dabei wird die in den Einlaßzylinder 5 eingeleitete Kühlluft zum Kühlrohr hin abfließen und durch die Querschnittsverengung des Kühlrohres 7 gegenüber dem Einlaßzylinder 5 zu einer parallelen Luftströmung in Fadenlaufrichtung beschleunigt. Innerhalb des Kühlrohres sind mehrere in Fadenlaufrichtung hintereinander und versetzt zueinander angeordnete Segmente 29 vorgesehen, die die am Rand strömende Kühlluft innerhalb des Kühlrohres auslenken.In Fig. 3, an embodiment of the device according to the invention is shown in which a cooling air into the inlet cylinder 5 and connected to the inlet cooling tube cylinder 5 is blown. 7 For this purpose, the inlet cylinder 5 with the gas-permeable wall 9 is arranged below the spinneret 2 . The inlet cylinder 5 is arranged within a blow chamber 27 . A blower 28 is connected to the blow chamber 27 . A cooling air is introduced into the blowing chamber 27 by the blower 28 and blown into the inlet cylinder and the cooling pipe 7 connected to the inlet cylinder 5 . For this purpose, the cooling tube 7 is connected via the inlet funnel 6 to the inlet cylinder 5 or the blow chamber 27 . Within the cooling tube 7 , a plurality of segments 29 designed as guide means are successively attached to the tube wall 12 in the thread running direction and offset from one another. The cooling air flowing into the cooling tube 7 in the direction of the thread is guided to the outlet 13 of the cooling tube 7 . At the outlet 13 of the cooling tube 7 , the cooling air is then released into the environment. To cool the filament bundle 8 , a cooling air flow is generated in the cooling tube 7 by the fan 28 blowing a cooling air into the inlet cylinder 5 . The cooling air introduced into the inlet cylinder 5 will flow off to the cooling tube and be accelerated by the cross-sectional constriction of the cooling tube 7 relative to the inlet cylinder 5 to a parallel air flow in the thread running direction. Provided within the cooling tube are a plurality of segments 29 which are arranged one behind the other and offset in relation to one another in the thread running direction and which deflect the cooling air flowing at the edge inside the cooling tube.

In Fig. 4 ist ein Ausschnitt aus dem in Fig. 3 gezeigten Kühlrohr dargestellt. An der Rohrwand 12 sind die Segmente 29.1, 29.2 und 29.3 hintereinander und versetzt zueinander angebracht. Die Segmente 29 erstrecken sich über einen Teilbereich am Umfang des Kühlrohres. Ihre Oberfläche ist derart geformt, daß ein an der Rohrwand entlang fließender Kühlluftstrom ausgelenkt, vorzugsweise in Richtung zur Kühlrohrmitte hin ausgelenkt, wird. Unmittelbar in Fadenlaufrichtung unterhalb der Segmente bilden sich Toträume, die eine Luftverwirbelung zur Folge haben. Die so erzeugten Luftwirbel führen zu einer intensiven Vermischung der Kühlluft mit dem Filamentbündel, so daß die Wärmeabfuhr verbessert wird. Die Anordnung und die Ausbildung der als Leitmittel ausgebildeten Segmente 29 ist in Fig. 3 und in Fig. 4 beispielhaft angegeben. So besteht auch die Möglichkeit, daß die Segmente im unteren Bereich des Kühlrohres angeordnet werden. Ebenso können mehrere Segmente auf einer Umfangslinie nebeneinander am Umfang des Kühlrohres angeordnet sein. Ebenfalls lassen sich die Segmente in ihrer Position innerhalb des Kühlrohres in Fadenlaufrichtung oder entgegen der Fadenlaufrichtung verändern. Damit kann eine Feineinstellung bei einer Abkühlung der Filamente vorgenommen werden, so daß die Kühlung während des Anfahrens eines Prozesses optimal einstellbar ist. FIG. 4 shows a section of the cooling pipe shown in FIG. 3. The segments 29.1 , 29.2 and 29.3 are arranged one behind the other and offset from one another on the tube wall 12 . The segments 29 extend over a partial area on the circumference of the cooling tube. Its surface is shaped such that a cooling air flow flowing along the pipe wall is deflected, preferably deflected towards the center of the cooling pipe. Immediately in the thread running direction below the segments, dead spaces are formed which result in air turbulence. The air vortices generated in this way lead to an intensive mixing of the cooling air with the filament bundle, so that the heat dissipation is improved. The arrangement and design of the segments 29 designed as guide means are given by way of example in FIG. 3 and in FIG. 4. So there is also the possibility that the segments are arranged in the lower region of the cooling tube. Likewise, several segments can be arranged next to each other on the circumference of the cooling tube on a circumferential line. The position of the segments within the cooling tube can also be changed in the thread running direction or counter to the thread running direction. This allows a fine adjustment to be made when the filaments cool down, so that the cooling can be optimally adjusted during the start-up of a process.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kühlrohres gezeigt, bei welchem mehrere ringförmige Ringkörper in einem Kühlrohr angeordnet sind. Dabei sind die Ringsegmente 11.1 und 11.2 hintereinander innerhalb des Kühlrohres mit der Rohrwand 12 verbunden. Die Ringsegmente 11.1 und 11.2 weisen zwei unterschiedliche Durchtrittsquerschnitte 14.1 und 14.2 auf. Hierbei wird ein in Fadenlaufrichtung, die durch einen Pfeil gekennzeichnet ist, die Kühlluft zunächst vom Rand des Kühlrohres ausgelenkt und zu einem engsten Querschnitt gebündelt. Die dadurch erzeugte Querschnittsverengung bewirkt einen Druckabfall, so daß ein beschleunigter Kühlluftstrom erzeugt wird. Gleichzeitig führt die Querschnittserweiterung vom Ringsegment 11 zum Kühlrohr hin zu einer schlagartigen Expansion, die eine entsprechende Luftverwirbelung zur Folge hat, die auf dem gesamten Umfang des Filamentbündels gleichmäßig wirkt. Durch das zweite Ringsegment 14.2 wird der Kühlluftstrom ein zweites Mal eingeschnürt und expandiert. Diese mehrfache Anordnung der Ringkörper innerhalb des Kühlrohres bewirken eine sehr intensive Kühlung, so daß Fäden mit extrem dicken Filamenttitern bei relativ kurzer Kühlstrecke hinreichend abkühlbar sind.In FIG. 5 another embodiment is shown of a cooling pipe in which a plurality of annular ring bodies are arranged in a cooling tube. The ring segments 11.1 and 11.2 are connected one behind the other within the cooling tube to the tube wall 12 . The ring segments 11.1 and 11.2 have two different passage cross sections 14.1 and 14.2 . Here, the cooling air is first deflected from the edge of the cooling tube in the direction of the thread, which is indicated by an arrow, and bundled into a narrowest cross section. The narrowing of the cross section caused thereby causes a pressure drop, so that an accelerated cooling air flow is generated. At the same time, the cross-sectional widening from the ring segment 11 to the cooling tube leads to an abrupt expansion, which results in a corresponding air turbulence which acts uniformly over the entire circumference of the filament bundle. The cooling air flow is constricted and expanded a second time by the second ring segment 14.2 . This multiple arrangement of the ring body within the cooling tube causes a very intensive cooling, so that threads with extremely thick filament titers can be cooled sufficiently with a relatively short cooling distance.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kühlrohres gezeigt, das in der Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1 oder in der Spinnvorrichtung gemäß Fig. 3 einsetzbar wäre. In Fig. 6 ist hierbei ein Teilschnitt des Kühlrohres 7 dargestellt. Hierbei sind in der Rohrwand 12 mehrere Verformungen 30 eingebracht. Die Verformungen 30 sind sickenförmig ausgebildet. Hierzu ist die Rohrwand 12 an mehreren Stellen, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind, nutförmig von außen nach innen eingedrückt. Somit ergeben sich in Längsrichtung des Kühlrohres verlaufende Sicken. Die Sicken erstrecken sich vorzugsweise über einen Teilbereich des Kühlrohres zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Kühlrohres. Damit entsteht im Innern des Kühlrohres ein Profil, das eine vorteilhafte Beeinflussung des Kühlluftstromes durch abwechselnde Auslenkung der Randströmung bewirkt. FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a cooling tube that could be used in the spinning device according to FIG. 1 or in the spinning device according to FIG. 3. In Fig. 6 is a partial section of the cooling pipe 7 is illustrated here. Here, several deformations 30 are introduced in the tube wall 12 . The deformations 30 are bead-shaped. For this purpose, the tube wall 12 is pressed in at several points, which are evenly distributed on the circumference, from the outside inwards. This results in beads running in the longitudinal direction of the cooling tube. The beads preferably extend over a portion of the cooling tube between the inlet and the outlet of the cooling tube. This creates a profile inside the cooling tube, which has an advantageous influence on the cooling air flow by alternately deflecting the peripheral flow.

Die in den Ausführungsbeispielen in Fig. 1 bis 6 dargestellten Leitmittel sind in ihrer Formgebung und in ihrer Anordnung innerhalb des Kühlrohres beispielhaft. So läßt sich beispielsweise das Kühlrohr der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung nach Fig. 1 anstelle des Ringkörpers mit Segmenten, mit Verformungen oder mit einem Ringkörper und mehreren Segmenten ausfuhren. Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung nach Fig. 3 läßt sich umgekehrt anstelle der Segmente mit Ringkörper, mit Verformungen oder mit Ringkörper und Segmenten ausführen. The guide means shown in the exemplary embodiments in FIGS . 1 to 6 are exemplary in their shape and in their arrangement within the cooling tube. For example, the cooling tube of the spinning device according to the invention according to FIG. 1 can be designed with segments, with deformations or with an annular body and several segments instead of the ring body. The spinning device according to the invention according to FIG. 3 can conversely be carried out instead of the segments with an annular body, with deformations or with an annular body and segments.

BezugszeichenlisteReference list

11

Spinnkopf
Spinning head

22nd

Spinndüse
Spinneret

33rd

Schmelzeleitung
Melting line

44

Spinnschacht
Spinning shaft

55

Einlaßzylinder
Inlet cylinder

66

Einlaßtrichter
Inlet funnel

77

Kühlrohr
Cooling pipe

88th

Filamente, Filamentbiindel
Filaments, filament bundle

99

Wandung
Wall

1010th

Einlaß
Inlet

1111

Ringkörper
Ring body

1212th

Rohrwand
Pipe wall

1313

Auslaß
Outlet

1414

Querschnittsverengung
Cross-sectional narrowing

1515

Siebzylinder
Screen cylinder

1616

Auslaufkammer
Outlet chamber

1717th

Saugstutzen
Suction port

1818th

Unterdruckquelle
Vacuum source

1919th

Ausgang
output

2020th

Präparationseinrichtung
Preparation device

2121

Nachbehandlungseinrichtung
Aftertreatment facility

2222

Faden
thread

2323

Aufwickeleinrichtung
Take-up device

2424th

Spule
Kitchen sink

2525th

Spulspindel
Winding spindle

2626

Kontaktwalze
Contact roller

2727

Blaskammer
Blowing chamber

2828

Gebläse
fan

2929

Segment
segment

3030th

Verformungen
Deformations

Claims (17)

1. Spinnvorrichtung zum Spinnen eines synthetischen Fadens (22), welcher durch Zusammenfassen einer Vielzahl von einzelnen Filamenten (8) gebildet ist und welcher mittels einer Aufwickeleinrichtung (23) zu einer Spule (24) aufgewickelt wird, mit einer Spinndüse (2), welche auf der Unterseite eine Vielzahl von Düsenbohrungen zum Extrudieren der Filamente (8) aufweist, mit einem unterhalb der Spinndüse (2) angeordnetem Kühlrohr (7), welches von den Filamenten (8) von einem Einlaß (10) bis zu einem Auslaß (13) zum Zweck der Abkühlung durchlaufen wird, mit einem Luftstromerzeuger (18, 28), welcher derart mit dem Kühlrohr (7) verbunden ist, daß ein Kühlluftstrom im Kühlrohr (7) in Fadenlaufrichtung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Leitmittel (11, 29) innerhalb des Kühlrohres (7) zwischen dem Einlaß (10) und dem Auslaß (13) derart angeordnet ist, daß der Kühlluftstrom an der Wand (12) (Randströmung) des Kühlrohres (7) ausgelenkt wird.1. Spinning device for spinning a synthetic thread ( 22 ), which is formed by combining a plurality of individual filaments ( 8 ) and which is wound up by means of a winding device ( 23 ) into a bobbin ( 24 ), with a spinneret ( 2 ), which has on the underside a plurality of nozzle bores for extruding the filaments ( 8 ), with a cooling tube ( 7 ) arranged below the spinneret ( 2 ), which from the filaments ( 8 ) extends from an inlet ( 10 ) to an outlet ( 13 ) is passed through for the purpose of cooling, with an air flow generator ( 18 , 28 ), which is connected to the cooling pipe ( 7 ) in such a way that a cooling air flow is generated in the cooling pipe ( 7 ) in the direction of the thread, characterized in that at least one guide means ( 11 , 29 ) is arranged within the cooling tube ( 7 ) between the inlet ( 10 ) and the outlet ( 13 ) such that the cooling air flow on the wall ( 12 ) (edge flow) of the cooling tube hres ( 7 ) is deflected. 2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitmittel als ein Segment (29) ausgebildet ist, welches an einer Seite des Kühlrohres (7) angeordnet ist und welches die Randströmung in einem von dem Segment (29) überdeckten Teilumfang des Kühlrohres (7) auslenkt.2. Spinning device according to claim 1, characterized in that the guiding means is designed as a segment ( 29 ) which is arranged on one side of the cooling tube ( 7 ) and which the edge flow in a partial circumference of the cooling tube covered by the segment ( 29 ) ( 7 ) deflects. 3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Segmente (29) in Abstand zueinander auf einer Umfangslinie des Kühlrohres (7) angeordnet sind3. Spinning device according to claim 2, characterized in that a plurality of segments ( 29 ) are arranged at a distance from one another on a circumferential line of the cooling tube ( 7 ) 4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Segmente (29.1, 29.2) in Abstand hintereinander und in Fadenlaufrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. 4. Spinning device according to claim 2, characterized in that a plurality of segments ( 29.1 , 29.2 ) are arranged at a distance from one another and offset in relation to one another in the thread running direction. 5. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitmittel als ein Ringkörper (11) ausgebildet ist, welcher am Umfang des Kühlrohres (7) angeordnet ist und welcher zu einer Querschnittsverengung (14) innerhalb des Kühlrohres (7) führt, so daß die Randströmung an dem gesamten Umfang des Kühlrohres (7) ausgelenkt wird.5. Spinning device according to claim 1, characterized in that the guide means is designed as an annular body ( 11 ) which is arranged on the circumference of the cooling tube ( 7 ) and which leads to a cross-sectional constriction ( 14 ) within the cooling tube ( 7 ), so that the edge flow is deflected on the entire circumference of the cooling tube ( 7 ). 6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ringkörper (11.1, 11.2) in Abstand hintereinander angeordnet sind.6. Spinning device according to claim 5, characterized in that a plurality of ring bodies ( 11.1 , 11.2 ) are arranged one behind the other at a distance. 7. Spinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Ringkörper (11) gebildeten Strömungsquerschnitte (14.1, 14.2) in ihrer Größe unterschiedlich sind, wobei die Größe der Strömungsquerschnitte in Fadenlaufrichtung zunehmend oder abnehmend ist.7. Spinning device according to claim 6, characterized in that the flow cross- sections ( 14.1 , 14.2 ) formed by the annular body ( 11 ) are different in size, the size of the flow cross-sections increasing or decreasing in the thread running direction. 8. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (11) derart geformt ist, daß sich innerhalb des Kühlrohres (7) unmittelbar in Fadenlaufrichtung hinter dem Ringkörper (11) eine unstetige Erweiterung des Strömungsquerschnittes einstellt.8. Spinning device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the ring body ( 11 ) is shaped such that within the cooling tube ( 7 ) directly in the thread running direction behind the ring body ( 11 ) an unsteady expansion of the flow cross section occurs. 9. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitmittel (11) in axialer Richtung verstellbar mit dem Kühlrohr (7) verbunden ist.9. Spinning device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the guide means ( 11 ) is connected to the cooling tube ( 7 ) so as to be adjustable in the axial direction. 10. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitmittel durch eine Verformung der Rohrwand (12) des Kühlrohres (7) gebildet ist, die sich zumindest über eine Teillänge des Kühlrohres erstreckt.10. Spinning device according to claim 1, characterized in that the guide means is formed by a deformation of the tube wall ( 12 ) of the cooling tube ( 7 ) which extends at least over a partial length of the cooling tube. 11. Spinnvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf dem Umfang des Kühirohres verteilt angeordnete Verformungen der Rohrwand ausgebildet sind. 11. Spinning device according to claim 10, characterized in that several Deformations distributed over the circumference of the cooling tube Pipe wall are formed.   12. Spinnvorrichtungen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Rohrwand die Gestalt einer in Längsrichtung des Kühlrohres verlaufende Sicke aufweist.12. Spinning devices according to claim 10 or 11, characterized in that the deformation of the tube wall takes the shape of a in the longitudinal direction of the Has cooling tube extending bead. 13. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spinndüse (2) und dem Kühlrohr (7) ein Einlaßzylinder (5) mit gasdurchlässiger Wandung (9) angeordnet ist und daß das Kühlrohr (7) durch einen Einlaßtrichter (6) mit dem Einlaßzylinder (5) verbunden ist, wobei der Durchmesser des Kühlrohres (7) kleiner ist als der Durchmesser des Einlaßzylinders (6).13. Spinning device according to one of claims 1 to 12, characterized in that an inlet cylinder ( 5 ) with a gas-permeable wall ( 9 ) is arranged between the spinneret ( 2 ) and the cooling tube ( 7 ) and that the cooling tube ( 7 ) through an inlet funnel ( 6 ) is connected to the inlet cylinder ( 5 ), the diameter of the cooling tube ( 7 ) being smaller than the diameter of the inlet cylinder ( 6 ). 14. Spinnvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (7) auf der Auslaßseite einen in Fadenlaufrichtung sich stetig erweiternden Rohrquerschnitt aufweist, so daß der Rohrquerschnitt am Einlaß (10) kleiner ist als der Rohrquerschnitt am Auslaß (13) des Kühlrohres (7).14. Spinning device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling tube ( 7 ) on the outlet side has a tube cross-section which widens continuously in the thread running direction, so that the tube cross-section at the inlet ( 10 ) is smaller than the tube cross-section at the outlet ( 13 ) of the Cooling tube ( 7 ). 15. Spinnvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstromerzeuger eine Unterdruckquelle (18) ist, welche auf der Auslaßseite des Kühlrohres (7) mit dem Kühlrohr (7) verbunden ist, um eine Kühlluft aus dem Einlaßzylinder (5) und dem Kühlrohr (7) zu saugen.15. Spinning apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the air stream generator is a vacuum source (18) which is connected on the outlet side of the cooling tube (7) with the cooling tube (7), a cooling air from the intake cylinder (5) and to suck the cooling pipe ( 7 ). 16. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstromerzeuger ein Gebläse (28) ist, welches auf der Einlaßseite des Kühlrohres (7) angeordnet ist, um eine Kühlluft in den Einlaßzylinder (5) und dem Kühlrohr (7) zu blasen.16. Spinning device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the air flow generator is a blower ( 28 ) which is arranged on the inlet side of the cooling tube ( 7 ) to a cooling air in the inlet cylinder ( 5 ) and the cooling tube ( 7th ) to blow. 17. Spinnvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung zur thermischen Behandlung der Filamente zwischen der Spinndüse und dem Einlaßzylinder angeordnet ist.17. Spinning device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a heater for thermal treatment of the Filaments is arranged between the spinneret and the inlet cylinder.
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