DE29512001U1

DE29512001U1 - Blaswand zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden

Info

Publication number: DE29512001U1
Application number: DE29512001U
Authority: DE
Original assignee: EMS Inventa AG; Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Current assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung; Uhde Inventa Fischer AG
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2005-07-26

Description

25. Juli 1995 · ;·*** ·**. **T ·· ,,ilüller-Bare & Partner

Anmelder: Ems-Inventa AG

"Blaswand zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden"

Unser Zeichen: I 2887 - be / pk

Beschreibung

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen angegebenen Gegenstand.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kühlvorrichtung, d.h. eine Blaswand zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden.

Beim Schmelzespinnen wird ein thermoplastisches Polymer durch Erhitzen über seinen Schmelzpunkt verflüssigt, durch feine Düsenbohrungen ausgepresst, mittels eines quer gerichteten Luftstroms abgekühlt, mit einer Schmelzvorrichtung präpariert und aufgewickelt.

Für die Abkühlung des Fadenstromes werden Quer- oder Radialstromanblasungen mit einer aktiven vertikalen Länge von 500 bis 1800 mm verwendet. Der Gleichmässigkeit und dem Profil dieses klimatisierten Kühlluftstromes kommt für die Performance und die Produktqualität eine entscheidende Bedeutung zu.

Die Kühlvorrichtung besteht grundsätzlich aus einem mehrlagigen Filter aus Lochblechen, Metallgeweben, Schaumstoffeinlagen, teilweise werden auch Luftleitwaben verwendet. Dieser Aufbau dient dem Zweck, die auf den Faden geblasene Kühlluft zu vergleichmässigen und möglichst laminar ausströmen zu lassen. Der Aufbau solcher Blaswände ist komplex und seine Gestaltung kommt für eine optimale Garnqualität grosse Bedeutung zu. Es ist demnach nicht verwunderlich, daß eine Vielzahl von Veröffentlichungen und Patenten sich mit diesem Thema beschäftigt hat. Beispielsweise sei hier verwiesen auf Fourne, F. Blasschächte - Stand der Technik; Chemiefasern/Textilindustrie 37 (1987), S. 542.

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Je nach gewünschter Produktpalette ist eine spezielle Auslegung von Kühllänge und Kühlluftprofii erforderlich. Blasluftverteileinrichtungen der konventionellen Bauweise weisen Filtereinheiten in typischen Abmessungen von 1600 mm Höhe mal 800 mm Breite und 50 mm Tiefe auf und behandein 4 bis 8 zum Teil bis 12 Fäden gleichzeitig. Die Länge ändert sich je nach dem herzustellenden Produkt und die Breite variiert je nach Abmessung und Anzahl der Spinndüsen die in einem Blasschacht vereint sind. 8 bis 16 solcher Blaswände werden zu einer Spinnmaschine zusammengefaßt.

Die Einstellung eines bestimmten Profiles erfolgt gemäß dem Stand der Technik z.B. in der Form, daß als Strömungswiderstand ein Lochblech verwendet wird, in dem Lochabstand, Lochgröße oder beides verändert wird. Dies bedeutet jedoch, daß für all die verschiedenen Produkte die auf dieser Maschine herzustellen sind, ein gleichermassen optimales Profil gefunden werden muß. Da dies nicht möglich ist, stellt diese Arbeitsweise einen Kompromiß bezüglich Kosten und Qualität dar.

Bei dem Design der Spinnanlage wird diese mit einer entsprechend langen Kühlstrecke versehen, die für den am schwersten abzukühlenden Titer ausreichend ist. In der Regel sind solche Maschinen jedoch dafür ausgelegt, einen weiteren Titerbereich beherrschen zu können, je nach Markterfordernis. Für feinere Titer wird diese lange Kühlstrecke nicht benötigt. Abbildung 1 zeigt die erforderlichen Blasluftprofile für A) einen sehr feinen Mikrofilamenttiter, b) einen mittelfeinen Highcounttiter, C) einen schwereren Titer.

Da bei Maschinen konventioneller Bauweise die Verkürzung der Blasstrecke problematisch ist, wird in der Regel bei diesen immer die gesamte, also maxima-Ie Kühlstrecke eingesetzt und mit Blasluft beaufschlagt. Bei Feingarnen die eine verkürzte Kühlstrecke benötigen, hat diese Vorgehensweise zwei entscheidende Nachteile: Die Unterbringung von Kühlstrecken-verkürzenden Fadenführern (beispielsweise in Form der Präparationsapplikation) vor der Blaswand ist problematisch. Es ist ein aufwendiges Gestänge notwendig, welches für die Höhenjustierung dieser Fadenführer sorgt. Zum weiteren wird unnötig Energie verbraucht

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- 3 für einen Anblasbereich, der keine Funktion hat.

Diese Systeme basieren auf der Überzeugung, daß die Blasfläche in vertikaler Richtung ungeteilt, also ohne jede Unterbrechung zur Verfugung stehen muß. 5

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden, d.h. eine neuartige Blaswand zur Verfügung zu stellen, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch eine Blaswand zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden gelöst, wobei diese Blaswand aus mindestens zwei horizontal übereinander angeordneten Segmenten besteht, die von Blasluft durchströmt werden können und insbesondere gegen den Lufteintritt sowie gegeneinander gasdicht abschließen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.

Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß sich keine Verschlechterung der Qualität des zu erspinnenden Garnes ergibt, wenn die gesamte Blasfläche in einzelne horizontal übereinander angeordnete Sektoren unterteilt wird und sich demzufolge zwischen den einzelnen Segmenten zum Zwecke der Abdichtung blasluftfreie Zonen befinden. Im Gegenteil wurde beobachtet, daß durch die bessere Anpassung an das jeweilige Produkt bezüglich der Auswahl von Profil und Blaslänge sich eine Produktverbesserung bei Verwendung der vorgeschlagenen segmentierten Blaswände ergibt.

Die vorgeschlagene Ausführungsform unterscheidet sich von bekannten Systemen somit dadurch, daß sie im Gegensatz zu diesen aus mehreren horizontal übereinander angeordneten Segmenten ausgeführt ist. Dies hat gegenüber den bestehenden Systemen den Vorteil, daß Segmente in beliebiger Ausführungsform addiert werden können. Es können ebenso durch Blindsegmente Bereiche ganz geschlossen weren. Diese Blindsegmente können so ausgeführt sein, daß

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sie die Kühlstrecken-verkürzenden Fadenführer direkt aufnehmen. Die vorgeschlagene Ausführungsform bietet ferner den Vorteil, daß durch Auswechseln von Segmenten in kurzer Zeit und zu erschwinglichen Kosten ein beliebig variables Profil der Gasgeschwindigkeit herbeigeführt werden kann. So können für unterschiedliche Garntypen durch einfaches Auswechseln von Blasluftsegmenten optimale Arbeitsbedingungen geschaffen werden.

Die Abbildung 2 soll die vorgeschlagene Arbeitsweise für den Einsatz bei verschiedenen Produkten erläutern. Abb. 2a) zeigt zum Vergleich den Stand der Technik. Abb. 2b) zeigt die Arbeitsweise mit der Verwendung von drei Kassetten K1 - K3 bei der Herstellung eines sehr feinen PES Filamentes. Kassette K3 erlaubt durch ihren geänderten Aufbau eine Reduktion der Luftgeschwindigkeit. P ist die Präparationseinheit und B1 und B2 sind geschlossene Blindflächen.

Abbildung 2b) zeigt das optimale Profil für die Herstellung eines mittelfeinen PA 6 Titers, unter der Verwendung von 4 Kassetten K1 - K4, eine Präparationseinheit P und B1 ein Biindsegment.

Abbildung 2c) zeigt eine Kurzanblasung für Microfilament unter Verwendung von zwei Blasluftkassetten K1 und K2, einer Präparationseinheit P und drei Blindsegmente B1 - B3.

Abbildung 2e) zeigt den gleichen Blasschacht diesmal bestückt für die Herstellung von gröberem PA 6 Filament Garn. Kassette 5 hat einen reduzierten Gasdurchfiuss.

Abbildung 2f) veranschaulicht eine Arbeitsweise wie Abb. 2a) jedoch im Gegensatz zu dieser unter Verwendung von drei gleich aufgebauten Kassetten K1 bis K3.
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Abbildung 3 zeigt die Seitenansicht einer Blaswand 1 bestehend aus drei Blaskassetten 10, 12 und 13, einer Präpariereinrichtung 14, zwei Blindeinheiten 15 und 16. Die Luftzufuhr geschieht über das Plenum 17.

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Die vorgeschlagene Ausführungsform weist weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf, insbesondere die folgenden:

Die Blasluft-Filtereinheiten verschmutzen während ihres Einsatzes durch die Anwesenheit von niedermolekularen Abscheidungen aus den Fäden, silikonhaltigen Trennmitteln die im Düsenbereich eingesetzt werden, und durch Staub.

Um Qualitätseinbußen zu vermeiden, werden die Blaswände daher bei Bedarf gereinigt. Diese Reinigung geschieht mit Vorteil in einem Ultraschallbad. Die grossen Filtereinheiten der konventionellen Bauweise benötigen dafür zusätzliche, grosse und teure Bäder. Für die vorgeschlagenen kleineren Segmente sind diese Bäder wesentlich preiswerter, in der Regel in Chemiefaserspinnanlagen sogar bereits vorhanden für die Reinigung von anderen Anlagenkomponenten.

Blasluftfiltereinheiten werden während des Einsatzes beschädigt. Bei konventioneller Bauweise muß jeweils die gesamte Blaswand ersetzt werden, bei der Lösung gemäß Vorschlag betragen die Ersatzkosten nur den entsprechenden Anteil für den Ersatz eines Elementes und damit einen Bruchteil der Kosten für die gesamte Blaswand.

Die Segmente können entsprechend ihren Anforderungen konzipiert werden.

Beispielsweise ist nur das oberste Segment durch die Nähe von Spinnbalken und Spinndüsen hohen Temperaturen ausgesetzt. Weitere Segmente, an die im Hinblick auf Temperaturbeständigkeit oder bezüglich Luftgleichmässigkeit geringere Ansprüche gestellt werden, können entsprechend kostengünstiger hergestellt werden.

Die Schmelzeinrichtung zum Auftragen eines Öles auf den Faden in Anlagen gemäß dem Stand der Technik haben aufwendige Haltevorrichtungen, die in einer separaten Einrichtung, dem sogenannten Ölerkabinett untergebracht sind. Um vor allem den Herstellungsbedürfnissen von feinen Garnen gerecht zu werden, sind Einrichtungen vorhanden, die auch die Applikation im Bereich der Blaswand ermöglichen. In der vorgeschlagenen Einrichtung ist diese Zusatzeinrichtung nicht erforderlich, da die Präparariereinrichtung immer als unteres nicht

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luftdurchflossenes Element in die Blaswand integriert ist. Diese Vorrichtung erlaubt es allenfalls, alle den Zu- und Ablauf der Präparationsflüssigkeit betreffenden Einrichtungen geschützt in die Montagewand zu integrieren. Dadurch ist der Schutz dieser Einrichtung im normalen Arbeitsablauf wesentlich besser gewährleistet.

In den vorgenannten erfindungsgemässen Ausführungsformen wird im wesentlichen die Querstromanblasung beschrieben. Die Erfindung ist aber keineswegs darauf beschränkt, die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch mittels Radialanblasung gefahren werden, für die die Arbeitsweise sinngemäß gilt.

Claims

13. JulM995 ·**.;**· ·· .... Müller-Bore & Partner Anmelder: Ems-Inventa AG "Blaswand zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden" Unser Zeichen: I 2887 - be / pk Schutzansprüche

1. Blaswand zur Abkühlung von schmelzespinnbaren synthetischen Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaswand (1) aus mindestens zwei horizontal übereinander angeordneten Segmenten {10, 12, 13, 15, 16) besteht, wobei mindestens ein Segment (10, 12, 13) von Blasluft durchströmt werden kann.

2. Blaswand gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (10, 12, 13, 15, 16) derart angeordnet sind, daß sie gegen den Lufteintritt sowie gegeneinander gasdicht abschließen.

3. Blaswand gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Segment (10, 12, 13) aus einem Filterelement besteht, das die Blasluft vergleichmässigt und ein laminares Ausströmen der Luft gewährleistet wird.

4. Blaswand gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Segment (15, 16) als Blindsegment ausgeführt ist.

5. Blaswand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Elemente (15, 16), welches keinen Durchgang für Kühlluft hat, als Einrichtung zur Auftragung von Schmälzöl (14) auf den vorbeilaufenden Faden ausgebildet ist.

6. Blaswand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Auftragung von Schmälzöl ausgebildete Segment (14) unterhalb der luftdurchströmten Segmente (10, 12, 13) angeordnet ist.

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7. Blaswand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente mit einem Plenum (17) zur Luftzufuhr verbunden sind.
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