DE19652498A1

DE19652498A1 - Heavy gauge synthetic filament spinning apparatus for even cooling

Info

Publication number: DE19652498A1
Application number: DE19652498A
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Meise; Detlev Schulz
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1996-01-04
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1997-07-10

Abstract

A spinning apparatus for producing a synthetic thread formed via filament bundle (1) comprises a spinneret from which the filaments in the bundle emerge and, below the spinneret, a blow chamber (5) which has an air-permeable wall (6) and side walls (15, 16) running along near the path of the bundle. An air current is directed inwards through the blower wall (6) across the bundle and via the side walls which have an internal width decreasing in the flow direction. Also claimed is a process for cooling the bundle.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines synthetischen Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum Kühlen eines Filamentbündels.The invention relates to a spinning device for Manufacture of a synthetic thread according to the generic term of claim 1 and a method for cooling a Filament bundle.

Eine solche Spinnvorrichtung ist durch die DE 41 04 404 A1 bekannt. In dieser Spinnvorrichtung zum Herstellen eines synthetischen Fadens wird ein Filamentbündel gesponnen, dessen einzelne Filamente in jeder Querschnittsebene des Bündels innerhalb einer Kreisfläche liegen. Unterhalb einer Spinndüse, aus der die Filamente heraustreten, ist eine Blaskammer ausgebildet. Die Blaskammer weist eine längs des Filamentbündellaufs ausgerichtete Blaswand auf. Durch die Blaswand tritt eine Luftströmung aus, die auf das Filam entbündel gerichtet ist. Der Luftstrom tritt auf der ande ren Seite durch eine poröse Wand des Blaskastens wieder aus. Das Filamentbündel wird durch den quer zur Laufrich tung des Bündels strömenden Luftstrom gekühlt.Such a spinning device is described in DE 41 04 404 A1 known. In this spinning device for producing a a filament bundle is spun, whose individual filaments in each cross-sectional plane of the Bundles lie within a circular area. Below one Spinneret from which the filaments emerge is one Blow chamber trained. The blowing chamber has one along the Blast wall aligned with the filament bundle. Through the Blast wall exits an air flow that is directed to the filam unbundled. The air flow occurs on the other through a porous wall of the blow box out. The bundle of filaments is passed through the cross direction direction of the bundle of flowing air flow cooled.

Für die Qualität des Fadens ist unter anderem die Abkühlung der Filamente eines Filamentbündels von Bedeutung. So ist durch die DE 195 13 941 A1 eine Spinnvorrichtung zum Her stellen eines synthetischen Fadens bekannt, bei der zur Erzielung einer gleichmäßigen Abkühlung aller Filamente eine Reflektorwand innerhalb der Blaskammer vorgesehen ist. Die Reflektorwand ist auf der der Blaswand gegenüberliegenden Seite des Filamentbündels angeordnet. Sie erstreckt sich zu mindest über eine Teillänge der Blaswand. Die Reflektorwand hat eine kreis-, parabel- oder ellipsenförmigenn Außenkontur, wodurch die Luftströmung zum Filamentbündel hin reflektiert wird.Among other things, the quality of the thread is the cooling the filaments of a filament bundle of importance. So is through DE 195 13 941 A1 a spinning device for manufacture make known a synthetic thread in which for Achieving a uniform cooling of all filaments Reflector wall is provided within the blow chamber. The The reflector wall is on the opposite side of the blower wall Side of the filament bundle arranged. It extends too at least over a partial length of the blower wall. The reflector wall has a circular, parabolic or elliptical outer contour, whereby the air flow reflects towards the filament bundle becomes.

Die Kühlung eines Filamentbündels mit einer relativ hohen Filamentdichte ist problematisch, da benachbarte Filament stränge sich hinsichtlich ihrer Kühlwirkung beeinflussen. Die Beeinflussung geschieht dadurch, daß sich aufgrund der vom Faden mitgerissenen Kühlluft Turbulenzen am Rande des Fila mentstranges ausbilden.Cooling a filament bundle with a relatively high Filament density is problematic because of adjacent filament strands influence each other in terms of their cooling effect. The Influencing happens in that due to the Thread entrained cooling air turbulence on the edge of the Fila train ment strands.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Spinnvorrichtung zum Herstellen eines synthetischen Fadens so weiterzuentwickeln, daß die Kühlung eines Filam entbündels verbessert, insbesondere vergleichmäßigt wird. Ferner soll ein Verfahren zum gleichmäßigen Kühlen eines Filamentbündels angegeben werden.The present invention is based on the object known spinning device for producing a synthetic Thread to develop so that the cooling of a filam unbundled improved, in particular is evened out. Furthermore, a method for uniformly cooling a Filament bundle can be specified.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines synthetischen Fadens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kühlen eines Filamentbündels ist Gegenstand des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Spinn vorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.According to the invention, the object is achieved by a spinning device for producing a synthetic thread with the characteristics of claim 1 solved. The inventive method for Cooling a filament bundle is the subject of claim 8. Advantageous refinements and developments of the spinning the device and the procedure are the subject of each dependent claims.

Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung zum Herstellen wenig stens eines synthetischen Fadens zeichnet sich dadurch aus, daß die lichte Weite zwischen den Seitenwänden der Blaskam mer in Strömungsrichtung abnimmt. Die Seitenwände, die das Filamentbündel mit Abstand zu diesem seitlich begrenzen, verengen den Strömungsquerschnitt der Kühlluft. Der sich in Strömungsrichtung der Kühlluft verengende Strömungsquerschnitt hat zur Folge, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Kühl fluids zunimmt. Durch die zunehmende Strömungsgeschwindigkeit wird die Ausbildung einer turbulenten Strömung an den Sei tenwänden verhindert. Hierdurch wird eine gleichmäßige Kühl wirkung an den einzelnen hintereinander liegenden Filamenten erzielt. Die steigende Strömungsgeschwindigkeit hat auch den Vorteil, daß auch die am weitesten von der Blaswand ent fernt liegenden Filamente gut gekühlt werden.The spinning device for manufacturing little At least one synthetic thread is characterized by that the clear space between the side walls of the blow chamber mer decreases in the direction of flow. The side walls that the Limit the filament bundle laterally at a distance from this narrow the flow cross section of the cooling air. The one in Flow direction of the cooling air narrowing flow cross-section has the consequence that the flow rate of the cooling fluid increases. Due to the increasing flow rate is the formation of a turbulent flow on the screen prevented. This will ensure even cooling effect on the individual filaments one behind the other achieved. The increasing flow rate also has that Advantage that the most distant from the blower wall distant filaments can be cooled well.

Zur Vermeidung von Turbulenzen innerhalb des Luftstromes nimmt die lichte Weite zwischen den Seitenwänden in Strö mungsrichtung vorzugsweise stetig ab. Die Abnahme der lich ten Weite zwischen den Seitenwänden erfolgt dadurch, daß die Seitenwände keilförmig zueinander angeordnet sind.To avoid turbulence within the air flow takes the clear width between the side walls in Strö direction preferably steadily. The decrease in lich th width between the side walls is achieved in that the side walls are arranged in a wedge shape with respect to one another.

Um die Kühlwirkung der hinteren Filamente weiter zu verbes sern, wird vorgeschlagen, jede Seitenwand so auszubilden, daß diese in Strömungsrichtung betrachtet zunächst einen geraden Abschnitt und einen sich an diesen Abschnitt an schließenden gekrümmten Abschnitt aufweist. Der gekrümmte Abschnitt ist vorzugsweise im Endbereich der Seitenwand ausgebildet. Hierbei ist es auch möglich, die gegenüber liegenden gekrümmten Abschnitte zu einer Reflektorwand halb schalenförmig zusammenzuführen. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn zwischen der Seitenwand und der Reflektorwand eine trennbare Verbindung besteht, damit die Blaskammer zugängliche bleibt. Desweiteren ist eine individuelle Ein stellung der Reflektorwand möglich.To further improve the cooling effect of the rear filaments it is proposed to design each side wall in such a way that this looks first in the direction of flow straight section and adjusts to this section closing curved portion. The curved one Section is preferably in the end region of the side wall educated. Here it is also possible to face the lying curved sections half to a reflector wall merge into a bowl. In this case it is from Advantage if between the side wall and the reflector wall there is a separable connection to the blow chamber remains accessible. Furthermore, an individual is position of the reflector wall possible.

Zur Reduzierung der Herstellungskosten wird vorgeschlagen, die Seitenwände gleich auszubilden.To reduce manufacturing costs, it is proposed that design the side walls the same.

Um eine gleichmäßige Kühlwirkung innerhalb des Filamentbün delquerschnitts zu erzielen, sind die Seitenwände symmetrisch zueinander und zu dem Filamentbündel angeordnet. To ensure an even cooling effect within the filament bunch To achieve del cross-section, the side walls are symmetrical to each other and to the filament bundle.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kühlen eines Filam entbündels wird vorgeschlagen, daß ein Luftstrom mit stetig steigender Strömungsgeschwindigkeit ein Filamentbündel im wesentlichen quer zum Filamentbündellauf durchströmt. Bevor zugt wird eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei der die Strömungsgeschwindigkeit ab dem Eintritt des Luftstroms in das Filamentbündel steigt.According to the inventive method for cooling a filam unbundled it is proposed that an air flow with steady increasing flow velocity in a filament bundle flows essentially across the filament bundle barrel. Before an embodiment of the method is added, in which the Flow velocity from the entry of the air flow in the filament bundle rises.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung und des Verfahrens werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.Further advantages and configurations of the invention Spinning device and the method are based on the in the embodiments shown in the drawing are described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Spinnvorrichtung in der Vorderansicht, Fig. 1, a spinning apparatus in front view,

Fig. 2 eine Spinnvorrichtung in der Ansicht von un ten, FIG. 2 th a spinning device in the Bottom View,

Fig. 3 eine Spinnvorrichtung mit vier Spinndüsen in der Ansicht von unten und Fig. 3 shows a spinning device with four spinnerets in the view from below and

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Spinnvor richtung in der Ansicht von unten. Fig. 4 shows another embodiment of a Spinnvor direction in the view from below.

Ein Spinnbalken 4 wird durch einen nicht dargestellten Extruder mit einer schmelzflüssigen Polymerschmelze, z. B. aus Polyester oder Polyamid beschickt. Die Polymerschmelze wird durch die Düsenlöcher 10 einer Spinndüse 3 zu Filamen ten 2 ausgepreßt. Die Filamente 2 bilden ein Filamentbündel 1, das eine Blaskammer durchläuft und an einer Präpera tionsdüse 11 zu einem Faden 14 zusammengefaßt wird. Der Faden 14 verläßt die Blaskammer 5 durch eine Austrittsöff nung 13. Mit 12 ist eine Zuführleitung zu der Präparations düse 11 bezeichnet. A spinning beam 4 is through an extruder, not shown, with a molten polymer melt, for. B. made of polyester or polyamide. The polymer melt is pressed through the nozzle holes 10 of a spinneret 3 to filamen ten 2 . The filaments 2 form a filament bundle 1 , which passes through a blowing chamber and is combined at a preparation nozzle 11 to form a thread 14 . The thread 14 leaves the blow chamber 5 through an outlet opening 13th With 12 , a feed line to the preparation nozzle 11 is designated.

Die Düsenlöcher 10 der Spinndüse 3 sind beispielhaft in der Fig. 2 und 3 dargestellt. Die äußeren Düsenlöcher 10 der Spinndüse 3 sind symmetrisch auf einem Kreisumfang angeord net. Das Bündel 1 der Filamente 2 bildet folglich in sei nem Außenumriß etwa einen Kegel mit kreisförmiger Grund fläche.The nozzle holes 10 of the spinneret 3 are shown by way of example in FIGS. 2 and 3. The outer nozzle holes 10 of the spinneret 3 are symmetrical net angeord on a circumference. The bundle 1 of the filaments 2 consequently forms a cone with a circular base in its outer outline.

Die aus der Spinndüse 3 austretenden Filamente 2 werden durch die Blaskammer 5 geleitet. Die Blaskammer 5 ist unterhalb der Spinndüse 3 angeordnet. In dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Blaskammer 5 unmittelbar unter der Spinndüse 3 angeordnet. Die Blaskammer 5 wird durch eine Blaswand 6 von einem Luftsammelschacht 8 getrennt. Der Luftsammelschacht 8 wird durch ein Luftzufuhr rohr 7 mit Luft von geringem Überdruck beschickt.The filaments 2 emerging from the spinneret 3 are passed through the blowing chamber 5 . The blowing chamber 5 is arranged below the spinneret 3 . In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the blowing chamber 5 is arranged directly under the spinneret 3 . The blowing chamber 5 is separated from an air collecting shaft 8 by a blowing wall 6 . The air collecting shaft 8 is fed through an air supply pipe 7 with air of slight positive pressure.

Die Blaswand 6 erstreckt sich längs des Filamentbündels 1. Die Blaswand 6 ist vorzugsweise porös ausgebildet, so daß eine möglichst gleichmäßige Luftströmung zu dem Filamentbün del 1 erzielbar ist. Dieser Luftstrom ist auf das Filam entbündel 1 bzw. die Mehrzahl von Filamentbündeln (Fig. 3) gerichtet.The blowing wall 6 extends along the filament bundle 1 . The blowing wall 6 is preferably porous, so that the most uniform air flow to the Filamentbün del 1 can be achieved. This air flow is directed towards the filament bundle 1 or the plurality of filament bundles ( FIG. 3).

Jedes Filamentbündel 1 ist durch zwei im Abstand zueinander und zum Filamentbündel angeordnete Seitenwände 15, 16 umge ben. Die Seitenwände 15, 16 sind symmetrisch zu dem Filament bündel 1 angeordnet. Die lichte Weite W zwischen den Seitenwänden 15, 16 nimmt in Strömungsrichtung S ab. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, erstrecken sich die Seitenwände 15, 16 von der Blaswand 6 weg.Each filament bundle 1 is ben by two mutually spaced and arranged for filament bundles side walls 15, 16 is changed. The side walls 15 , 16 are arranged symmetrically to the filament bundle 1 . The clear width W between the side walls 15 , 16 decreases in the flow direction S. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the side walls 15 , 16 extend away from the blowing wall 6 .

Die Spinnvorrichtung kann auch mehrere Spinndüsen 3 auf weisen. In der Fig. 3 ist eine Ansicht von unten einer Vorrichtung dargestellt, die vier Spinndüsen aufweist. Jedes Filamentbündel weist jeweils ein Paar Seitenwände 15, 16 auf, die keilförmig zueinander verlaufen. Die Seitenwände 15, 16 sind mit einer der Blaswand 6 gegenüberliegenden luftdurchlässigen Wand 9 verbunden. Die Wand 9 bildet eine Tür, durch die der Luftstrom mit geringem Strömungswider stand strömt.The spinning device can also have a plurality of spinnerets 3 . In Fig. 3 is a view from below of a device is shown having four spinnerets. Each bundle of filaments has a pair of side walls 15 , 16 which run in a wedge shape with respect to one another. The side walls 15, 16 are connected to a blowing wall of the air-permeable wall 6 opposite. 9 The wall 9 forms a door through which the air flow stood with low flow resistance.

In der Fig. 4 ist ein weiteres vorteilhaftes Ausführungs beispiel einer Vorrichtung zum Herstellen eines synthetischen Fadens dargestellt. Die Vorrichtung nach Fig. 4 unterschei det sich von der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungs form dadurch, daß die Seitenwände 15, 16 jeweils zunächst einen geraden Abschnitt 17 aufweisen, der in einen nach innen gekrümmten Abschnitt 18 übergeht. Der gekrümmte Ab schnitt 18 ist im Endbereich der Seitenwand 15 bzw. 16 ausgebildet.In FIG. 4, a further advantageous execution example of a device for producing a synthetic yarn shown. The device according to FIG. 4 differs from the embodiment shown in FIG. 2 in that the side walls 15 , 16 each first have a straight section 17 which merges into an inwardly curved section 18 . From the curved section 18 is formed in the end region of the side wall 15 and 16 , respectively.

Bei dieser Anordnung besteht die Möglichkeit, die gegenüber liegenden gekrümmten Abschnitte 18 zu einer halbschalenförmi gen Reflektorwand zusammenzuführen. Um die reflektierte Luft entsprechend einstellen zu können, müßte die Reflektorwand unabhängig von den Seitenwänden einstellbar sein.With this arrangement, there is the possibility of merging the opposite curved sections 18 into a half-shell-shaped reflector wall. In order to be able to adjust the reflected air accordingly, the reflector wall would have to be adjustable independently of the side walls.

Die Spinnvorrichtung arbeitet wie folgt:
Die Filamente 2, die aus der Spinndüse 3 heraustreten, werden abgezogen und in der Präparationsdüse 11 zu einem Faden 14 zusammengefaßt. Die Filamente 2 durchlaufen die Blaskammer 5, in der sie gekühlt werden. Zur Kühlung der Filamente 2 wird über das Luftzufuhrrohr 7 in den Luftsam melschacht 8 Luft hineinbefördert. Die in den Luftsammel schacht 8 einströmende Luft durchströmt die poröse Blaswand 6. Die aus der Blaswand 6 herausströmende Luft, die im wesentlichen quer zur Filamentbündellaufrichtung strömt, durchströmt das Filamentbündel 2, wobei die Luft während des Durchströmens des Filamentbündels Wärme vom Filamentbün del aufnimmt. Der Luftstrom ist seitlich durch die Seiten wände 15, 16 begrenzt. Die Seitenwände 15, 16 verlaufen keilförmig, so daß die lichte Weite W in Strömungsrichtung der Luft abnimmt. Mit der Abnahme der lichten Weite zwi schen den Seitenwänden 15, 16 steigt die Strömungsgeschwin digkeit der Luft, und mit steigender Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird eine verbesserte Kühlwirkung der Filamente 2 erzielt, so daß auch weiter hinten liegende Filamente noch gleichmäßig gekühlt werden können.The spinning device works as follows:
The filaments 2 , which emerge from the spinneret 3 , are drawn off and combined into a thread 14 in the preparation nozzle 11 . The filaments 2 pass through the blowing chamber 5 , in which they are cooled. For cooling the filaments 2 , 8 air is conveyed into the air duct via the air supply pipe 7 . The air flowing into the air collecting duct 8 flows through the porous blowing wall 6 . The air flowing out of the blowing wall 6 , which flows substantially transversely to the filament bundle running direction, flows through the filament bundle 2 , the air absorbing heat from the filament bundle del while flowing through the filament bundle. The air flow is laterally limited by the side walls 15 , 16 . The side walls 15 , 16 run in a wedge shape, so that the clear width W decreases in the direction of flow of the air. With the decrease in the clear width between the side walls 15 , 16 , the flow speed of the air increases, and with increasing flow speed of the air, an improved cooling effect of the filaments 2 is achieved, so that even further back filaments can be cooled evenly.

BezugszeichenlisteReference list

1 Filamentbündel
2 Filamente
3 Spinndüse
4 Spinnbalken
5 Blaskammer
6 Blaswand
7 Luftzufuhrrohr
8 Luftsammelschacht
9 gegenüberliegende Wand (Tür)
10 Düsenlöcher
11 Präparationsdüse
12 Zufuhrleitung
13 Austrittsöffnung
14 Faden
15, 16 Seitenwand
17 gerader Abschnitt
18 gekrümmter Abschnitt 1 bundle of filaments
2 filaments
3 spinneret
4 spinning beams
5 blow chamber
6 blowing wall
7 air supply pipe
8 air collecting duct
9 opposite wall (door)
10 nozzle holes
11 preparation nozzle
12 supply line
13 outlet opening
14 threads
15 , 16 side wall
17 straight section
18 curved section

Claims

1. Spinning device for producing a synthetic thread ( 14 ), which is formed by a filament bundle ( 1 ), with a spinneret ( 3 ) from which the filaments ( 2 ) of the filament bundle ( 1 ) emerge, and with one below the spinneret ( 3 ) arranged blowing chamber ( 5 ), which has an air-permeable blowing wall ( 6 ) and side walls ( 15 , 16 ) along the filament bundle run, wherein an air flow which is directed transversely to the filament bundle run flows into the blowing chamber through the blowing wall ( 6 ) is guided through the side walls ( 15 , 16 ), characterized in that the clear width (W) between the side walls ( 15 , 16 ) decreases in the direction of flow of the air flow.

2. Device according to claim 1, characterized in that the clear width (W) decreases steadily.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the side walls ( 15 , 16 ) form a wedge-shaped intermediate space.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the direction of flow each side wall ( 15 , 16 ) has a straight section ( 17 ) and a section ( 17 ) adjoining curved section ( 18 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the curved section ( 18 ) forms an end region of the Be tenwand ( 15 , 16 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that two opposite curved sections ( 18 ) are brought together to form a half-shell-shaped reflector wall, a parting line being formed between the side walls ( 15 , 16 ) and the reflector wall.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the side walls ( 15 , 16 ) are of identical design.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the side walls ( 15 , 16 ) are arranged symmetrically to the filament bundle ( 1 ).

9. A method for cooling a filament bundle ( 1 ), in which an air flow (L) with a steadily increasing flow rate flows through a filament bundle ( 1 ) essentially transversely to the filament bundle run.

10. The method according to claim 9, in which the flow rate increases from the entry of the air stream (L) into the filament bundle ( 1 ).