DE10060879A1 - Spinntrichtervorrichtung - Google Patents
SpinntrichtervorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spinntrichtervorrichtung (50) für eine Spinnanlage (1) zur Herstellung von Spinnfäden (17) aus einer Spinnlösung, wobei die Spinntrichtervorrichtung zumindest bereichsweise mit einer Spinnbadlösung, durch welche die Spinnfäden in einer Spinnrichtung (S) geleitet sind, gefüllt ist. Derartige Spinntrichtervorrichtungen werden zur Herstellung von Spinnfäden aus einer Spinnlösung aus Wasser, Cellulose und N-methylmorpholin-N-Oxid verwendet. Der Nachteil der herkömmlichen Spinntrichtervorrichtungen liegt in einer relativ geringen Spinnsicherheit. Erfindungsgemäß kann die Spinnsicherheit erhöht werden, wenn die Spinntrichtervorrichtung einen zumindest abschnittsweise in der Spinnbadlösung angeordneten Verdrängungskörper (66) aufweist, um den herum die Spinnfäden (17) geleitet sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spinntrichtervorrichtung für eine Spinnanlage zur Herstel
lung von Spinnfäden aus einer Spinnlösung, wobei die Spinntrichtervorrichtung zu
mindest bereichsweise mit einer Spinnbadlösung, durch welche die Spinnfäden ent
lang einer Spinnrichtung geleitet sind, gefüllt ist.
Eine derartige Spinntrichtervorrichtung wird bei Spinnanlagen verwendet, mit denen
Spinnfäden aus einer Spinnmasse, beispielsweise einer Spinnlösung aus Wasser,
Cellulose und einem tertiären Aminoxid wie N-methylmorpholin-N-Oxid (NMMO),
hergestellt werden. Zur Herstellung der Spinnfäden wird die Spinnlösung durch eine
Spinndüse geleitet, die üblicherweise mit einer Vielzahl von Spinnöffnungen verse
hen ist. Durch die Spinnöffnungen wird die Spinnlösung zu Spinnfäden extrudiert
und dann durch eine Spinntrichtervorrichtung geleitet, die mit einer Spinnbad- bzw.
Fällbadlösung gefüllt ist. Als Lösung für das Spinnbad kann Wasser oder eine ver
dünnte wässrige Lösung des zur Lösung der Cellulose eingesetzten Aminoxids ver
wendet werden. Unter der Spinnrichtung wird im folgenden die lokale Bewegungs
richtung der Spinnfäden oder, bei einem Spinnfadenbündel, die mittlere lokale Be
wegungsrichtung der Spinnfäden des Bündels verstanden.
Eine gattungsgemäße Spinntrichtervorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 879 906 A2
bekannt. In dieser Druckschrift ist ein Spinntrichter gezeigt, der von ei
nem Fällbad durchströmt ist. In dem Fällbad ist eine von der Fällbadlösung umström
te Spinndüse angeordnet, durch welche die Spinnfäden direkt in das Fällbad extru
diert werden.
Bei der Vorrichtung der EP 0 832 995 A2 wird eine Spinnmasse durch eine Spinndü
se mit hoher Lochdichte zu einer Vielzahl von Spinnfäden extrudiert und in eine Fäll
badflüssigkeit eingebracht. In der Fällbadflüssigkeit werden die Spinnfäden gebün
delt und mittels eines Umlenkorgans umgelenkt.
In der WO 96/20300 ist die Vorrichtung der EP 0 832 995 A2 hinsichtlich des Ein
flusses geometrischer Größen, wie den Düsendurchmesser, den Abständen der Dü
senöffnungen voneinander sowie dem Abstand der Düsenöffnungen zum Bünde
lungsorgan, weiter entwickelt.
Aus der EP 746 641 B1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Spinnfadenbündel
in einer Spinnbadflüssigkeit zu einem Konvergenzpunkt gezogen wird.
In der EP 774 870 B1 ist eine Spinntrichtervorrichtung beschrieben, die einen in ei
ner Fällbadlösung eingetauchten Trichter aufweist.
Nachteilig bei den herkömmlichen Spinntrichtervorrichtungen ist, dass die Spinnsi
cherheit aufgrund von Fadenabrissen und Verklebungen für die heutigen Anforde
rungen an die Wirtschaftlichkeit der Fadenherstellung zu gering ist. Da bei einem
Fadenabriss oder einer Verklebung des Fadenbündels der Betrieb der Anlage unter
brochen werden muss, entstehen bei den bekannten Spinntrichtervorrichtungen er
hebliche Betriebskosten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen
Spinntrichtervorrichtung so zu verbessern, dass die Spinnsicherheit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Spinntrichtervorrichtung erfindungs
gemäß dadurch gelöst, dass die Spinntrichtervorrichtung einen zumindest ab
schnittsweise in der Spinnbadlösung angeordneten Verdrängungskörper aufweist,
um den herum die Spinnfäden geleitet sind.
Diese Lösung ist einfach und führt zu einer erhöhten Spinnsicherheit, da aufgrund
des Einsatzes des Verdrängungskörpers überraschenderweise weniger Faden
abrisse und Fadenverklebungen auftreten. Bei den herkömmlichen Spinntrichter
vorrichtungen wird die Spinnbadlösung durch die in das Spinnbad eintauchenden
Spinnfäden mitgerissen, was zu starken Ausgleichsströmungen im Spinnbad führt.
Die Spinnfäden werden durch diese Ausgleichsströmung mechanisch stark belastet
und reißen.
Bei der erfindungsgemäßen Spinntrichtervorrichtung wird die Ausgleichsströmung
durch den Verdrängungskörper weitgehend unterdrückt. Die Spinnfäden sind dabei
erfindungsgemäß um den Verdrängungskörper herum angeordnet, müssen ihn da
bei aber nicht vollständig umgeben, sondern können auch nur abschnittsweise um
den Verdrängungskörper herum angeordnet sein.
Die Ausgleichsströmung im Spinnbad wird besonders wirksam unterdrückt, wenn in
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Spinntrichtervorrichtung das vom Spinnbad
eingenommene Spinnbadvolumen in einem Querschnitt quer zur Spinnrichtung im
wesentlichen ringförmig ist und nach innen zumindest abschnittsweise vom Ver
drängungskörper begrenzt ist.
Bei herkömmlichen Spinntrichtervorrichtungen ist der von den Spinnfäden umgebe
ne Raum mit Spinnbadlösung gefüllt, die im Betrieb der Spinnanlage mit den Spinn
fäden mitgerissen wird. Die Spinnbadlösung von außerhalb der Spinnfäden muss
daher durch die Spinnfäden hindurch in diesen Raum nachströmen, was zu einer er
höhten mechanischen Belastung der Spinnfäden und einer verringerten Spinnsi
cherheit führt.
Bei der erfindungsgemäßen Spinntrichtervorrichtung dagegen befindet sich der Ver
drängungskörper in dem von den Spinnfäden umgebenen Raum, so dass sich die
Ausgleichströmung durch die Spinnfäden hindurch nicht entwickeln kann.
Das ringförmige Spinnbadvolumen hat den weiteren Vorteil, dass alle Spinnfäden mit
nahezu denselben Winkel in das Spinnbad eintauchen, so dass bei allen Spinnfäden
nahezu gleiche Strömungsverhältnisse vorliegen und mit einer gleichmäßigen Quali
tät versponnen werden können.
In einer weiteren Ausbildung der Spinntrichtervorrichtung kann das Spinnbad
volumen zumindest abschnittsweise von einem Außenring umgeben sein, wobei der
Außenring das Spinnbadvolumen und den Verdrängungskörper in einer Ebene quer
zur Spinnrichtung vorzugsweise vollständig umgibt. Die Ausgestaltung der Spinn
trichtervorrichtung mit Außenring und Verdrängungskörper kann insbesondere dann
von Vorteil sein, wenn der Verdrängungskörper und der Außenring im wesentlichen
in Spinnrichtung relativ zueinander verschieblich sind. Durch die relativ zueinander
verschieblichen Teile kann die Geometrie des Spinnbadvolumens an verschiedene
Betriebszustände und Spinnlösungen angepasst werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Spinntrichtervorrichtung kann der
Strömungsquerschnitt der Spinnfadenaustrittsfläche bzw. der Flächeninhalt der
Spinnfadenaustrittsfläche an dem in Spinnrichtung gelegenen Ende des Spinnbad
volumens kleiner sein als der Strömungsquerschnitt der Spinnfadeneintrittsfläche
bzw. der Flächeninhalt der Spinnfadeneintrittsfläche an dem der Spinnfadenaustritts
fläche entgegengesetzten Ende des Spinnbadvolumens. Die Spinnfadeneintrittsfläche
ist diejenige Fläche, durch welche die Spinnfäden in das Spinnbadvolumen ein
treten; die Spinnfadenaustrittsfläche ist diejenige Fläche, durch welche die Spinnfä
den aus dem Spinnbadvolumen austreten. Diese Verringerung des Strömungsquer
schnittes in Spinnrichtung führt zu einer Beschleunigung mit den Spinnfäden mitge
rissenen Spinnbadlösung im Spinnbadvolumen. Dies vereinfacht die Verstreckung
der Spinnfäden und verhindert ein Verkleben der Spinnfäden.
Um die Strömungseigenschaften im Spinnbadvolumen zu verbessern, kann das
Spinnbadvolumen gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung in einer in
Spinnrichtung gelegenen Schnittebene an seinem in Spinnrichtung gelegenen End
bereich einen sich in Spinnrichtung im wesentlichen düsenförmig verjüngenden
Trichterabschnitt aufweisen, der vorzugsweise in der Spinnfadenaustrittsfläche mün
det. Durch den auf die Spinnfadenaustrittsfläche zulaufenden Trichterabschnitt kann
die Spinnfadenaustrittsfläche sehr klein gehalten werden. Durch den kleinen Strö
mungsquerschnitt der Spinnfadenaustrittsfläche wird verhindert, dass zu viel Spinn
badlösung mit den Spinnfäden mitgerissen wird.
Durch die mit den Spinnfäden mitgerissene Fällbadlösung wird im Fällbad in der Nä
he der Spinnfäden eine Strömung in Spinnrichtung erzeigt. Damit diese Strömung
die Spinnsicherheit nicht beeinträchtigt, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der den Düsenöffnungen des Spinnkopfes zugewandte Einlaufbereich
des Fällbadvolumens strömungsmechanisch günstig ausgestaltet sein. Eine solche
strömungsmechanisch günstige Ausgestaltung ist beispielsweise dann erreicht,
wenn sich der Einlaufbereich in Spinnrichtung im wesentlichen düsenförmig verjüngt.
Durch diese Maßnahme kann die Strömung der nachfließenden Spinnbadlösung be
ruhigt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Einlaufbereich bei einer Wie
deraufnahme des Betriebs der Spinnmaschine nach einem Stillstand, d. h. beim An
spinnen, ein leichtes Einfädeln der Spinnfäden in das Spinnbadvolumen ermöglichen
soll.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Verdrängungskörper
über die Oberfläche der im Spinnbadvolumen enthaltenen Spinnbadlösung ragen.
Diese Ausgestaltung führt zu einer Beruhigung der Oberfläche des Spinnbades und
erhöht damit die Spinnsicherheit.
Der Transport der Spinnfäden durch die Spinntrichtervorrichtung wird erleichtert,
wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung das Spinnbadvolumen im Betrieb der
Spinnanlage in Spinnrichtung von der Spinnbadlösung durchströmt ist. Durch diese
Maßnahme wird der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Spinnfäden und der
Fällbadlösung verringert.
Nach dem Austritt aus der Spinnfadenaustrittsfläche werden die Spinnfäden mit ho
her Geschwindigkeit durch die Luft transportiert und zu einem Spinnfadenbündel zu
sammengeführt. Die Spinnfäden werden durch die Einwirkung eines Abzugswerkes,
das eine Abzugsgeschwindigkeit erzeugt, die größer als die Spinngeschwindigkeit
ist, gespannt und verstreckt. Aufgrund der Spannung in den Spinnfäden werden die
se leicht zum Schwingen angeregt. Bei zu starken Schwingungen reißen die Fäden
oder berühren benachbarte Fäden und verkleben.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist in einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung
ein Leitkörper zur Ableitung von Spinnbadlösung vorgesehen, der in Richtung quer
zur Spinnrichtung einen im wesentlichen ringförmigen Querschnitt aufweist und in
Schwerkraftrichtung zumindest abschnittsweise unterhalb der Spinn
fadenaustrittsöffnung angeordnet ist. Dieser Leitkörper ist auch als separates Ein
bauteil von Vorteil, unabhängig von der Verwendung eines Ringtrichters. Durch die
Anordnung unterhalb der Spinnfadenaustrittsöffnung kann die Spinnbadlösung, die
von der Spinnfadenaustrittsöffnung herabtropft oder -fließt, vom Leitkörper aufge
fangen und wiederverwendet werden.
Der Leitkörper kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen sich in Spinnrichtung
im wesentlichen düsenförmig verjüngenden Düsenabschnitt aufweisen. Diese Aus
gestaltung erleichtert das Einfädeln der Spinnfäden beim Anspinnen nach einem
Stillstand der Spinnanlage. Dabei kann der in Richtung der Spinnfaden
austrittsöffnung liegende Einlaufabschnitt des Leitkörpers als Düsenabschnitt aus
gebildet sein, um die Strömung im Einlauf des Leitkörpers zu beruhigen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Leitkörper einen sich in
Spinnrichtung im wesentlichen diffusorförmig erweiternden Diffusorabschnitt aufwei
sen. Durch den Diffusorabschnitt wird die Strömung um die Spinnfäden herum abgebremst,
was zu einem verstärkten Abtropfen der noch an den Spinnfäden haften
den Spinnbadlösung führt.
Um das Ableiten der vom Leitkörper aufgefangenen Spinnbadlösung zu erleichtern,
kann in einer Weiterbildung des Leitkörpers der in Richtung weg von der Spinnfa
denaustrittsöffnung liegende Auslaufabschnitt des Leitkörpers als Diffusorabschnitt
ausgebildet sein. Die abgeleitete Spinn- bzw. Fällbadlösung wird so entlang des sich
erweiternden Abschnittes weg von den Spinnfäden geleitet.
Um eine möglichst ruhige Strömung der mit den Spinnfäden mitgerissenen Luft und
Spinnbadlösung durch den Leitkörper und eine staufreie Ableitung der Spinnbadlö
sung ohne Aufstauen zu ermöglichen, können in einer weiteren vorteilhaften Aus
gestaltung der Diffusorabschnitt und der Düsenabschnitt im wesentlichen stoßfrei in
einander übergehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die den Spinnfäden zugewandte
Wandung des Leitkörpers in Berührungsnähe zu den Spinnfäden angeordnet sein.
Unter Berührungsnähe ist dabei eine solche Nähe der Spinnfäden zur Wandung des
Leitkörpers zu verstehen, die eine wirksame Übertragung der an den Spinnfäden
anhaftenden Spinnbadlösung an die Wandung des Leitkörpers ermöglicht. Die Be
rührungsnähe umfasst also beispielsweise eine direkte Berührung der Wandung
durch die Spinnfäden oder einen Abstand der Spinnfäden von der Wandung, bei
dem nur der Flüssigkeitsfilm um die Spinnfäden die Wandung berührt, oder einen
Abstand der Spinnfäden von der Wandung, in der auch der Flüssigkeitsfilm die
Wandung nicht berührt, aber aufgrund der Strömungsverhältnisse am Leitkörper ei
ne wirksame Übertragung der an den Spinnfäden anhaftenden Flüssigkeit möglich
ist.
Von Vorteil ist dabei, dass nur noch wenig Spinnbadlösung an den Spinnfäden haftet
und diese dadurch nach dem Austritt aus der Spinntrichtervorrichtung leichter durch
Umlenkvorrichtungen zu nachfolgenden Bearbeitungsschritten hin umzulenken sind.
Durch die erfindungsgemäß verringerte Menge an mit den Spinnfäden mitgerissener
Spinnbadflüssigkeit sind zudem die Fäden in einem nachfolgenden Bearbeitungs
schritt leichter zu waschen. Außerdem wird durch die Wandnähe die Amplitude von
Schwingungen der Spinnfäden wirksam begrenzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann am Leitkörper eine Tropfnase
zum Abtropfen von an der den Spinnfäden zugewandten Wandung des Leitkörpers
fließender Flüssigkeit angeordnet sein. Die Tropfnase fixiert den Ort, an dem die ab
geleitete Spinnbadlösung vom Leitkörper abtropft, was die Maßnahmen zum Auffan
gen der vom Leitkörper abtropfenden Spinnbadlösung erheblich vereinfacht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in Spinnrichtung hinter der Spinn
fadenaustrittsfläche eine Auffangeinrichtung für Spinnbadflüssigkeit aus dem Spinn
bad angeordnet sein, die in einer Weiterbildung in Schwerkraftrichtung unterhalb der
Spinnfadenaustrittsfläche oder unterhalb des Leitkörpers, vorzugsweise unterhalb
der Tropfnase des Leitkörpers angeordnet sein kann. Durch diese Anordnung wird
eine sichere Übertragung der durch den Leitkörper abgeleiteten Spinnbadlösung in
die Auffangeinrichtung sichergestellt. Die Auffangeinrichtung kann in einer anderen
Weiterbildung als eine im wesentlichen ringförmige Wanne ausgebildet sein.
Die Spinntrichtervorrichtung kann auch mit einem Gehäuse versehen sein, das eine
Auslassöffnung aufweist, durch welche die Spinnfäden aus der Spinntrichter
vorrichtung geleitet sind. Mit Hilfe des Gehäuses ist es möglich, die gesamte Spinn
trichtervorrichtung ein- und auszubauen und die Spinntrichtervorrichtung als Ganzes
relativ zu den Spinndüsen zu positionieren, so dass der Abstand der Spinnfadenein
trittsfläche oder der Oberfläche des Fällbades von den Spinndüsen eingestellt wer
den kann. Zur Anpassung der Spinntrichtervorrichtung an verschiedene Spinnfaden
qualitäten und zur Erleichterung des Anspinnens kann die Auslassöffnung mit einer
Auslassflächenverstelleinrichtung versehen sein, durch welche der Strömungsquer
schnitt der Auslassöffnung einstellbar ist.
Vorteilhaft kann die Auslassflächenverstelleinrichtung mit einer verstellbaren Iris
blendeneinrichtung ausgestattet sein, durch die der Austrittsquerschnitt der Auslass
öffnung veränderbar ist. Die Irisblendeneinrichtung ermöglicht eine genaue Anpas
sung des Austrittsquerschnittes, ohne dass sich die Form der Austrittsfläche wesent
lich verändert.
Die Erfindung richtet sich auch auf einen Bausatz umfassend einen Spinnkopf und
einer Spinntrichtervorrichtung nach einer der obigen Ausgestaltungen sowie auf eine
Spinnanlage, bei der eine Spinntrichtervorrichtung nach einer der oben beschriebenen
Ausgestaltungen eingesetzt wird. Eine derartige Spinnanlage kann eine erfin
dungsgemäße Spinntrichtervorrichtung oder eine Vielzahl von Spinntrichtervorrich
tungen aufweisen.
Ein gute Zusammenwirkung der Spinnanlage mit der erfindungsgemäßen Spinn
trichtervorrichtung ist möglich, wenn in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Spinn
anlage die Spinndüsen im wesentlichen ringförmig, vorzugsweise in Schwerkraft
richtung über der Spinnfadeneintrittsfläche, angeordnet sind.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird schließlich auch gelöst durch ein
Verfahren zum Herstellen von Spinnfäden, bei dem eine Spinnfadenlösung durch ei
ne Vielzahl von im wesentlichen ringförmig angeordneten Spinndüsen geleitet wird,
wobei die Spinnfadenlösung durch die Spinndüsen zu Spinnfäden extrudiert wird,
und bei dem die Spinnfäden durch ein im wesentlichen ringförmiges Spinnbadvolu
men geleitet werden.
Im folgenden werden der Aufbau und die Funktion der erfindungsgemäßen Spinn
trichtervorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Spinnanlage zur Herstellung von Spinn
fäden aus einer Spinnlösung, mit einer erfindungsgemäßen Spinntrichter
vorrichtung;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinntrichter
vorrichtung in einem Längsschnitt;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.
Der Aufbau einer Spinnanlage 1 zur Herstellung von Spinnfäden aus einer Spinnlö
sung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt.
In einem geeigneten Lösungsaggregat 3 wird eine meist hochviskose Spinnlösung
aus Wasser, Cellulose und einem tertiären Aminoxid wie N-methylmorpholin-N-Oxid
(NMMO), zusammengemischt und aufbewahrt. Die Spinnlösung wird von dem Lö
sungsaggregat 3 über ein beheiztes Rohrleitungssystem 5 und einer Verteilereinrichtung
6 zu einen Spinnkopf 7 gefördert. Wie in Fig. 1 in gestrichelten Linien darge
stellt ist, können auch mehrere Spinnköpfe 7 an die Verteilereinrichtung 6 ange
schlossen sein.
Die Spinnanlage 1 weist verschiedene Untersysteme auf, die an das
Rohrleitungssystem 5 angeschlossen sind, beispielsweise - wie in Fig. 1 dargestellt
- eine oder mehrere Pumpen 9 zur Förderung der Spinnlösung, einen Ausgleichs
behälter 11 sowie eine oder mehrere Berstschutzeinrichtungen 13.
Durch den Ausgleichsbehälter 11 werden Druck- und Volumenstromschwankungen
bei der Förderung der Spinnbadlösung durch das Rohrleitungssystem 5 aus
geglichen, so dass die Spinnköpfe 7 konstant mit Spinnbadlösung versorgt sind.
Die Spinnbadlösung neigt bei zu langer Lagerung und bei bestimmten Temperaturen
zu einer spontanen exothermen Reaktion. Um im Falle einer exothermen Reaktion
größere Schäden an der Spinnanlage zu vermeiden, ist das Rohrsystem 5 des Aus
führungsbeispiels der Fig. 1 ferner mit einer Berstschutzeinrichtung 13 ausgestattet.
Die Berstschutzeinrichtung leitet die Druckwelle bei einer exothermen Reaktion nach
außen ab.
Der Spinnkopf 7 weist eine Vielzahl von Spinndüsenhütchen 15 mit jeweils einer
Vielzahl von Spinndüsenöffnungen auf, durch welche die Spinnlösung in einer
Spinnrichtung S zu Spinnfäden 17 extrudiert wird.
Bei der Spinnanlage der Fig. 1 werden die Spinnfäden nach dem Extrudieren durch
einen Luftspalt 19 geleitet. Im Luftspalt 19 kann schnell strömende Luft in Spinnrich
tung geleitet sein, um die Spinnfäden 17 zu verstrecken. Alternativ kann im Luftspalt
auch eine Beblasung mit Luft quer zur Spinnrichtung stattfinden.
Nach dem Luftspalt 19 tauchen die Spinnfäden 17 in eine Spinnbadlösung 23 ein,
die sich in einer Spinntrichtervorrichtung 50 befindet.
Ohne Einschränkungen in der Funktion der Spinntrichtervorrichtung 50 kann die
Spinnanlage in einer anderen Ausführungsvariante auch ohne Luftspalt 19 betrieben
werden. In diesem Fall treten die Spinnfäden 17 nach der Extrusion direkt in das
Spinnbad ein.
Nachdem die Spinnfäden 17 durch das Spinnbad geleitet sind, werden sie zu einem
Spinnfadenbündel 25 zusammengeführt und durch ein Abzugswerk 27 aus der
Spinntrichtervorrichtung abgezogen. Nach der Spinntrichtervorrichtung können sich
weitere Bearbeitungsschritte 29 anschließen, bei denen das Spinnfadenbündel 25
beispielsweise gewaschen, getrocknet, gepresst und/oder imprägniert wird.
Nun wird der Aufbau der Spinntrichtervorrichtung mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 be
schrieben.
In der Fig. 2 ist die Spinntrichtervorrichtung 50 in einem Längsschnitt entlang der
Mittenrichtung M dargestellt, wobei der Übersicht halber vom Extrusionskopf 7 nur
die Düsenplatte 52 und ein Teil des Gehäuses 54 gezeigt ist. Die Spinntrichter
vorrichtung 50 der Fig. 2 ist bezüglich der Mittenachse M im wesentlichen radial
symmetrisch aufgebaut. Anstelle eines radialsymmetrischen Aufbaus sind aber auch
andere Ausführungsvarianten mit einem im wesentlichen rechteckigen, vieleckigen
oder elliptischen Querschnitt senkrecht zur Mittenrichtung M möglich.
Die Düsenplatte 52 des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 ist mit einer Vielzahl von
Düsenkanälen versehen, welche den Luftspalt 19 mit einer hinter der Düsenplatte 52
liegenden, mit Spinnbadlösung gefüllten Versorgungskammer 58 verbinden. Die
Versorgungskammer 58 ist mit dem Rohrleitungssystem 5 der Spinnanlage 1 ver
bunden.
Die Düsenkanäle 56 werden von der Spinnlösung durchströmt und weisen an ihrem
in Strömungsrichtung der Spinnlösung gelegenen Ende jeweils ein Spinndüsenhüt
chen 60 mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen 62 auf. Jede Düsenöffnung 62 er
zeugt im Betrieb der Spinnanlage einen Spinnfaden.
Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, sind die von den Spinndüsenhütchen 60 erzeugten
Bündel von Spinnfäden 17 in einer Ebene quer zur Spinnrichtung S in gleichen Ab
ständen entlang zweier Kreislinien angeordnet. Andere Ausführungsvarianten der
Spinnanlage 1 können in einem Vieleckumriss angeordnete oder entlang eines
Kreissegments angeordnete Düsenöffnungen 62 oder Spinndüsenhütchen 60 auf
weisen.
Nach der Extrusion durch die Düsenöffnungen 62 durchqueren die Spinnfäden 17
einen Luftspalt 19, in dem sie durch in Spinnrichtung S strömende Luft verstreckt
werden. Die zur Erzeugung der Luftströmung notwendigen Einrichtungen sind in der
Fig. 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Nach der Durchquerung des Luftspaltes 19 tauchen die Spinnfäden in die Spinn-
oder Fällbadlösung der Spinntrichtervorrichtung 50 ein, die in einem Spinnbad
volumen 64 aufgenommen ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist das Spinnbadvolumen
64 in einer Ebene 65 im wesentlichen quer zur Spinnrichtung S einen im wesentli
chen ringförmigen, hier speziell einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Diese Ebe
ne bildet die Spinnfadeneintrittsfläche 65.
Das Spinnbadvolumen 64 wird zumindest abschnittsweise von einem Verdrän
gungskörper 66 begrenzt. Der Verdrängungskörper 66 bildet die in radialer Richtung
bezüglich der Mittelachse M innere Begrenzungsfläche des Spinnbades. In radialer
Richtung außen ist das Spinnbadvolumen 64 von einem Außenring 68 begrenzt. Der
Verdrängungskörper 66 und der Außenring 68 bilden zusammen einen Spinn- oder
Ringtrichter 70, wobei das Spinnbadvolumen 64 zwischen diesen beiden Körpern ei
nen strömungstechnisch optimierten Strömungskanal ausbildet.
Der Ringtrichter ist in einem als Spinnbadbehälter 72 ausgebildeten Bereich eines
Gehäuses 74 der Spinntrichtervorrichtung 50 angeordnet. Der Spinnbadbehälter 72
wird über eine Versorgungsleitung 76 ständig mit frischer Spinnbadlösung versorgt.
Über eine Abflussleitung 78 wird die überschüssige Spinnbadlösung wieder aus dem
Spinnbadbehälter 72 abgeleitet.
Zwischen dem Spinnbadvolumen 64 und der Versorgungsleitung 76 sind strömungs
technische Einbauten 77 vorgesehen, welche die Strömung beruhigen und für eine
vergleichmäßigte Zufuhr der Spinnbadlösung sorgen. Solche strömungstechnischen
Einbauten sind beispielsweise Kugelfüllungen, Filter, Siebe oder Gleichrichter sowie
Kombinationen dieser Einrichtungen. Die Pfeile P in Fig. 2 zeigen die Strömungsrich
tungen der zugeleiteten Spinnbadlösung. Ein Boden 79 trennt die Kammern der zu
geleiteten und der abgeleiteten Spinnbadlösung.
Die gesamte Spinntrichtervorrichtung 50, zumindest aber der Spinnbadbehälter 72,
ist mittels einer in den Figuren nicht dargestellten Verstelleinrichtung gegenüber dem
Extrusionskopf 7 im wesentlichen in Mittenrichtung M verstellbar, so dass der Ab
stand zwischen der Oberfläche des Spinnbades und den Düsenhütchen 60 einge
stellt werden kann.
Über einen strömungstechnisch günstig geformten Einlassbereich 80 des
Spinnbadvolumens im Bereich der Spinnfadeneintrittsfläche 65 fließt die
Spinnbadlösung in das Spinnbadvolumen 64 ein. In diesem Abschnitt 80 verjüngt
sich der Querschnitt des Spinnbadvolumens in Spinnrichtung S, wobei die dem
Extrusionskopf zugewandten Oberkanten des Verdrängungskörpers 66 und des
Außenringes 68 abgerundet sind.
In Spinnrichtung S nach dem Einlaufbereich 80 weist das Spinnbadvolumen 64 ei
nen mittleren Bereich auf, in dem der Strömungsquerschnitt nahezu konstant bleibt.
Der mittlere Bereich kann jedoch in Anpassung an geänderte Betriebsbedingungen
und Spinnlösungen sich in Spinnrichtung verjüngend, oder aber sich diffusorförmig
erweiternd ausgestaltet sein.
An dem Ende des Spinnbadvolumens 64, das in Spinnrichtung dem Einlaufbereich
80 gegenüberliegt, befindet sich ein Auslaufbereich 82, der sich in Spinnrichtung S
düsenförmig verjüngt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verjüngt sich ein Endbe
reich 83 geradlinig und bildet einen Trichterabschnitt aus. In Abhängigkeit von den
Betriebsparametern der Spinnanlage, wie Massendurchsatz durch den Ringtrichter,
Geschwindigkeiten der Spinnfäden und der Spinnbadlösung im Spinntrichter und
den Stoffeigenschaften der Spinnlösung und der Spinnbadlösung können auch an
dere Düsenformen vorteilhaft sein.
Der Winkel, mit dem sich der Auslaufbereich verjüngt, äst so ausgelegt, dass die
Spinnfäden 17 bei Aufnahme des Spinnbetriebs gut durch den durch das
Spinnbadvolumen 64 gebildeten Strömungskanal laufen können.
Der Auslaufbereich 82 mündet in der Spinnfadenaustrittsfläche 84, die beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 2 einen kreisringförmigen Spalt ausbildet. Die Form der Spinn
fadenaustrittsfläche 84 ist insbesondere in Fig. 3 zu erkennen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist in Spinnrichtung hinter der Spinnfaden
austrittsöffnung ein Diffusorabschnitt 86 angeordnet. Dieser Diffusorabschnitt 86
dient unter anderem zum Ableiten von Spinnbadlösung, die mit den Spinnfäden 17
durch die Spinnfadenaustrittsfläche 84 austritt.
An der Spinnfadenaustrittsfläche 84 sind die aus den Düsenhütchen 60 in einem
weiten Bündel austretenden Spinnfäden 17 bereits zu einem schmaleren Bündel zu
sammengeführt.
Nach dem Austritt aus dem Ringtrichter 70 werden die Spinnfäden 17 an der Innen
fläche 87 eines im wesentlichen ringförmigen Leitkörpers 90 vorbeigeführt. Der Leit
körper 90 dient dazu, die mit den Spinnfäden 17 mitgerissene Spinnbadlösung einer
Auffangeinrichtung 92 zuzuführen, von der sie über einen Auslass 94 abgeleitet wird.
Der Auslass 94 ist durch ein Ventil 95 verschließbar. Die abgeleitete Fällbadlösung
kann wiederaufbereitet und der Spinntrichtervorrichtung 50 wieder zugeführt werden.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Auffangeinrichtung 92 als ein ringförmiger
Auffangbehälter ausgeführt.
Die Innenfläche 87 des Leitkörpers 90 ist in Spinnrichtung S gewölbt und springt in
radialer Richtung bezüglich der Mittenachse M nach innen vor. Die Innenfläche 87
des Leitkörpers 90 bildet einen sich in Spinnrichtung düsenförmig verjüngenden und
einen sich in Spinnrichtung diffusorförmig erweiterenden Bereich aus.
Der sich düsenförmig verjüngende Bereich der Innenfläche 87 bildet einen Einlauf
bereich 88, der an dem dem Ringtrichter 50 zugewandten Ende des Leitkörpers 90
ausgebildet ist. Der sich diffusorförmig erweiternde Bereich ist in einem in Richtung
der Spinnfadenaustrittsfläche 84 gelegenen Auslaufbereich 89 angeordnet. Beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gehen der Düsenabschnitt 88 und der Diffuso
rabschnitt 89 stoßfrei und glatt ineinander über, um die Spinnbadlösung ohne Auf
stauen und Abtropfen gut abzuleiten.
Die Innenfläche 87 des Leitkörpers 90 ist in Schwerkraftrichtung G unterhalb der
Spinnfadenaustrittsfläche 84 angeordnet, so dass die von dieser Fläche herabtrop
fende Spinn- oder Fällbadlösung auf die Innenfläche 88 trifft und an dieser in
Schwerkraftrichtung G herabrinnt. Am in Schwerkraftrichtung G liegenden, unteren
Ende des Leitkörpers 90 ist eine Tropfnase 96 angebracht, die ebenfalls in Schwer
kraftrichtung G direkt über dem ringförmigen Auffangbehälter 92 liegt.
Die Tropfnase 96 ist so ausgestaltet, dass die an der Innfläche 87 entlanglaufende
Spinnbadlösung zuverlässig an der Tropfnase 96 und nicht an einer anderen Stelle
abtropft. Als Tropfnase kann auch eine scharf ausgestaltete Endkante des Leitkör
pers 90 dienen, wie sie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dargestellt ist.
Die Spinnfäden 17 werden nach dem Austritt aus der Spinnfadenaustrittsfläche 84 in
Berührungsnähe an der Innenfläche 87 des Leitkörpers 90 vorbeigeführt, so dass an
den Spinnfäden haftende Spinnbadlösung abgestreift und durch den Leitkörper 90
zum Auffangbehälter 92 abgeleitet werden kann. Die Auffangeinrichtung 92 weist ei
ne Trennwand 93 auf, die als ein Überlaufwehr dient und einen Abschnitt 100 der
Spinntrichtervorrichtung 50 umgibt.
In dem sich an den Ringtrichter 70 anschließenden Abschnitt 100 werden die Spinn
fäden 17, die noch in Ringform aus der Spinnfadenaustrittsfläche austreten, zu ei
nem Spinnfadenbündel 25 zusammengeführt, indem sie durch eine blendenförmige
Auslassöffnung 102 aus der Spinntrichtervorrichtung 50 geleitet werden.
An der Spinnfadenaustrittsfläche 84 werden die Spinnfäden 17 aufgrund der Zu
sammenführung zur Auslassöffnung hin umgelenkt. Um die mechanische Belastung
der Spinnfäden aufgrund der Umlenkung zu verringern, ist der Diffusorabschnitt 86
vorgesehen: An dem Diffusorabschnitt 86 können die Spinnfäden 17 nach ihrer Um
lenkung in Richtung der Auslassöffnung 102 flächiger anliegen, so dass eine punkt
förmige Belastung vermieden wird.
Die Zusammenführung der Spinnfäden 17 im Bereich 100 wird durch ein Leitblech
104 erleichtert, das so angeordnet ist, dass sich der Abschnitt 100 zur Auslassöff
nung 102 hin trichterförmig verjüngt.
Die Auslassöffnung 102 ist mit einer Auslassflächenverstelleinrichtung 110 verse
hen. Durch die Auslassflächenverstelleinrichtung 110 kann im Betrieb der Spinntrich
tervorrichtung 50 der Strömungsquerschnitt der Auslassöffnung 102 und damit das
mit den Spinnfäden 17 durch die Auslassöffnung 102 austretende Spinnbadvolumen
und der Querschnitt des Spinnfadenbündels 25 eingestellt werden.
Die Auslassflächenverstelleinrichtung 110 ist mit einem durch einen Hebel 112 oder
andere, auch vollautomatische, Verstellmechanismen betätigbaren Irisblendenmechanismus
114 ausgestattet. Die einzelnen Lamellen 116 der Irisblende, die mit
dem Spinnfadenbündel in Berührung kommen, können aus reibungsfesten und kor
rosionsbeständigen Materialien mit geringen Reibungswiderständen gegenüber den
Spinnfäden, beispielsweise gehärteten Stahlsorten, Keramiken und Hartmetall gefer
tigt sein. Die Enden der Lamellen 116, die mit dem Spinnfadenbündel 25 in Berüh
rung kommen können, können auch abgerundet sein.
Nach dem Austritt aus der Spinntrichtervorrichtung 50 in Abzugsrichtung A wird das
Spinnfadenbündel 25 weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt.
Im folgenden wird kurz der Aufbau der Verstelleinrichtung für den Ringtrichter 50 er
läutert.
Der den Innenring des Ringtrichters 70 bildende Verdrängungskörper 66 ist über ei
nen Mittenbolzen 120 gehalten, an dessen Ende eine Mutter 122 angebracht ist.
Durch Verstellung der Mutter 122 kann der Abstand des Verdrängungskörpers 66 zu
der Düsenplatte 52 eingestellt werden. Über diesen Abstand können die Strömungs
verhältnisse innerhalb des vom Spinnbadvolumen 64 gebildeten Strömungskanals
eingestellt werden.
Der Außenring 68 ist über eine Verstelleinrichtung 130 unabhängig vom Verdrän
gungskörper 66 in Spinnrichtung verschieblich. Hierzu ist er durch Führungsstangen
140 zentrisch unter dem Düsenpaket 60 gehalten. Durch die Verschiebung des Au
ßenringes 68 relativ zum Verdrängungskörper 66 wird die Spaltweite der Spinnfa
denaustrittsfläche 84 eingestellt. Die Verstelleinrichtung 130 ist von außen zugäng
lich am Boden des Gehäuses 74 so ausgestaltet, dass eine Verstellung des Außen
ringes relativ zum Verdrängungskörper während des Betriebes der Spinnanlage
möglich ist.
Die Verstelleinrichtung weist einen außen mit einem umlaufenden Absatz versehe
nen Innengewindering 132, der in einem Haltering 134 mit einer entsprechenden
umlaufenden Ausbuchtung drehbar gehalten ist. Der Haltering 134 ist an den Boden
des Gehäuses 74 angeschraubt. An seiner Innenfläche ist der Gewindering 132 mit
einem Innengewinde versehen, das in das Außengewinde eines Außengewinderin
ges 136 eingreift. Der Außengewindering ist fest mit dem Auffangbehälter 92 und
dem Außenring 68 verbunden und mit diesen relativ zum Gehäuse 74 in Mittenrichtung
M beweglich. Der Außenring 68 des Ringtrichters 70 ist über Führungsstangen
140 und der Außengewindering 136 über Führungsstangen 141 in Mittenrichtung M
geführt.
Bei einer Drehung des Innengewinderinges 132 bewegt sich der Außengewindering
136 und mit ihm der Außenring 68 aufgrund des Gewindeeingriffs in Mittenrichtung,
während der Innenring 66 stationär bleibt. Durch die Relativverschiebung zwischen
Innenring 66 und Außenring 68 ist die Breite des Spaltes 84 einstellbar.
Der Boden des Gehäuses 74 ist gegenüber der relativ zum Gehäuse 74 verschiebli
chen Außenwandung des Behälters 92 mittels einer Dichteinrichtung 142 abgedich
tet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Leitkörper 90 über eine Verzahnung 144
in Mittenrichtung M verschieblich am Außengewindering 134 gehalten, so dass der
Abstand des Leitkörpers 90 von der Spinnfadenaustrittsfläche 84 ebenfalls einge
stellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Spinntrichtervorrichtung, wie sie in den Fig. 2 und 3 darge
stellt ist, funktioniert wie folgt:
Allgemein wird durch den Einsatz des Verdrängungskörpers 66 die Spinnsicherheit erhöht, da die Strömung im Spinnbad ruhiger wird und so Fadenabrisse oder Faden verklebungen zuverlässig vermieden werden. Durch die Ausbildung der Spinntrich tervorrichtung 50 als Ringtrichter 70 wird die Spinnsicherheit nochmals verstärkt, da die Strömung im Fällbad durch den vom Ringtrichter ausgebildeten Strömungskanal gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen optimiert ist.
Allgemein wird durch den Einsatz des Verdrängungskörpers 66 die Spinnsicherheit erhöht, da die Strömung im Spinnbad ruhiger wird und so Fadenabrisse oder Faden verklebungen zuverlässig vermieden werden. Durch die Ausbildung der Spinntrich tervorrichtung 50 als Ringtrichter 70 wird die Spinnsicherheit nochmals verstärkt, da die Strömung im Fällbad durch den vom Ringtrichter ausgebildeten Strömungskanal gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen optimiert ist.
Durch die Verstellbarkeit des Außenringes 68 gegenüber dem Verdrängungskörper
66 wird das Anspinnen wesentlich erleichtert.
Zum Anspinnen wird zunächst das Ventil 95 geschlossen und der Strömungsdurch
messer der Auslassflächenverstelleinrichtung 110 auf einen kleinstmöglichen Wert
eingestellt. Bei dieser Einstellung kann keine oder nur sehr wenig Spinnbadlösung
durch die Auslassöffnung 102 aus der Spinntrichtervorrichtung 50 abfließen, so dass
sich die gesamte Spinntrichtervorrichtung langsam mit Spinnbadlösung füllt.
Weiter wird zum Anspinnen der Außenring 68 gegenüber dem Verdrängungskörper
66 so verstellt, dass die Spaltbreite der Spinnfadenaustrittsöffnung 84 möglich groß
wird. Durch Absenken der Spinntrichtereinrichtung 50 oder des Spinnbadbehälters
72 kann die Spinnbadoberfläche in einen größeren Abstand von der Düsenplatte ge
bracht werden.
Wird nun die Pumpe 9 der Spinnanlage 1 betrieben und die Spinnlösung durch die
Düsenkanäle 56 gefördert, so treten zunächst zu einem Faserknüppel verklebte
Spinnfäden aus den Düsenhütchen 60 aus und fallen durch die Spinnfadeneintritts
fläche 65 in den Ringtrichter 70. Von dort werden die Faserknüppel mit der Strö
mung der Spinnbadlösung durch die Spinnfadenaustrittsfläche 84 durch die beim
Anspinnen große Spinnfadenaustrittsfläche 60 hindurch auf die Innenwand 87 des
Leitkörpers 90 gespült. Die aus dem Ringtrichter 70 nachströmende Spinnbadlösung
befördert die Faserknüppel entlang der Innenwand 87 des Leitkörpers 90 auf das
Leitblech 104, von wo sie in die im Bereich 100 aufgestaute Fällbadlösung gespült
werden.
Als nächstes wird die Irisblende 114 der Auslassflächenverstelleinrichtung 110 ge
öffnet, so dass die Faserknüppel mit der durch die Auslassöffnung 102 strömenden
Spinnbadlösung aus der Spinntrichtervorrichtung 50 gespült werden. Durch das
Leitblech 104 wird verhindert, dass die Fadenknüppel im Abschnitt 100 hängen blei
ben können Außerhalb der Spinntrichtervorrichtung werden die Fadenknüppel durch
das Abzugswerk 27 ergriffen.
Der normale Betriebszustand der Spinnanlage 1 beginnt, sobald die Spinnfäden 17
auf Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt sind, das entsprechende Maß für den Luft
spalt 19 eingestellt ist und der Querschnitt der Auslassöffnung 102 an den ge
wünschten Fasertiter angepasst ist.
Die Größe des Luftspaltes wird eingestellt, indem die Spinntrichtervorrichtung 50
entsprechen an den Spinnkopf 7 herangefahren oder von diesem wegbewegt wird,
wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist.
Während der Beschleunigung der Spinnfäden 17 auf die Abzugsgeschwindigkeit, die
größer ist als die Extrusionsgeschwindigkeit der Spinnlösung durch die Düsenhütchen
60 ist, werden die Spinnfäden verstreckt, bis der gewünschte Fasertiter erreicht
ist.
Für den normalen Betriebszustand der Spinntrichtereinrichtung 50 wird die Spaltwei
te der Spinnfadenaustrittsfläche 84 auf das für den jeweiligen Betrieb notwendige
Maß eingestellt, indem der Außenring 68 relativ zum Innenring 66 auf die entspre
chende relative Position gebracht wird.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erfolgt die Feineinstellung des Ringspaltes der
Spinnfadenaustrittsfläche 84 über den Außenring 68 unabhängig von einer Ände
rung des Abstandes der Spinnbadoberfläche zu den Düsenhütchen 60.
Durch die Verkleinerung der Spinnfadenaustrittsfläche 84 im Normalbetrieb der
Spinnanlage strömt weniger Spinnbadlösung durch den Ringtrichter 50, so dass sich
der Abschnitt 100 allmählich entleert.
Da der größte Teil der mit den Spinnfäden 17 durch den Ringtrichter 50
mitgeschleppten Spinnbadlösung durch den Leitkörper 90 abgeleitet wird, tritt durch
die Auslassöffnung 102 kein Flüssigkeitsstrahl aus.
Claims (26)
1. Spinntrichtervorrichtung für eine Spinnanlage zur Herstellung von Spinn
fäden aus einer Spinnlösung, wobei die Spinntrichtervorrichtung zumin
dest bereichsweise mit einer Spinnbadlösung, durch welche die Spinnfä
den im wesentlichen entlang einer Spinnrichtung geleitet sind, gefüllt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spinntrichtervorrichtung (50) einen
zumindest abschnittsweise in der Spinnbadlösung angeordneten Verdrän
gungskörper (66) aufweist, um den herum die Spinnfäden (17) geleitet
sind.
2. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das von der Spinnbadlösung eingenommene Spinnbadvolumen (64)
in einem Querschnitt quer zur Spinnrichtung (S) im wesentlichen ringför
mig ist und nach innen zumindest abschnittsweise vom Verdrängungskör
per (66) begrenzt ist.
3. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, dass das Spinnbadvolumen (64) nach außen von einem Außenring
(68) begrenzt ist, der das Spinnbadvolumen (64) und den Verdrängungs
körper (64) in einer Ebene quer zur Spinnrichtung (S) vorzugsweise voll
ständig umgibt.
4. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Verdrängungskörper (66) und der Außenring (68) im wesentli
chen in Spinnrichtung (S) relativ zueinander verschieblich sind.
5. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt einer Spinnfa
denaustrittsfläche (84), durch welche die Spinnfäden (17) aus dem Fäll
badvolumen (64) geleitet sind, kleiner ist als der Strömungsquerschnitt ei
ner Spinnfadeneintrittsfläche (65), durch welche die Spinnfäden (17) in
das Fällbadvolumen (64) geleitet sind.
6. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass das Spinnbadvolumen (64) an einem der
Spinnfadenaustrittsfläche (84) zugewandten Endbereich einen sich in
Spinnrichtung (S) im wesentlichen düsenförmig verjüngenden Trichter
abschnitt (82) aufweist, der vorzugsweise in der Spinnfadenaustrittsfläche
(84) mündet.
7. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass das Spinnbadvolumen (64) an seinem der
Spinnfadeneintrittsfläche (65) zugewandten Bereich einen sich in
Spinnrichtung (S) verjüngenden Einlaufabschnitt (80) aufweist.
8. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (66) über die O
berfläche der im Spinnbadvolumen (64) enthaltenen Spinnbadlösung ragt.
9. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass das Spinnbadvolumen (64) im Betrieb der
Spinnanlage (1) im wesentlichen in Spinnrichtung (S) von der Spinnbadlö
sung durchströmt ist.
10. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, ge
kennzeichnet durch einen Leitkörper (90) zur Ableitung von Spinnbadlö
sung, wobei der Leitkörper (90) in Richtung quer zur Spinnrichtung (S) ei
nen im wesentlichen ringförmigen Querschnitt aufweist und in Schwer
kraftrichtung (G) zumindest abschnittsweise unterhalb der Spinnfadenaus
trittsöffnung (84) angeordnet ist.
11. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Leitkörper (90) einen sich in Spinnrichtung (S) im wesentlichen
düsenförmig verjüngenden Düsenabschnitt (88) aufweist.
12. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der in Richtung der Spinnfadenaustrittsöffnung (84) liegende Ein
laufabschnitt des Leitkörpers (90) als Düsenabschnitt (88) ausgebildet ist.
13. Spinntrichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Leitkörper (90) einen sich in Spinnrichtung (S)
im wesentlichen diffusorförmig erweiternden Diffusorabschnitt (89) auf
weist.
14. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass der in Richtung weg von der Spinnfadenaustrittsöffnung liegende
Auslaufabschnitt des Leitkörpers als Diffusorabschnitt (89) ausgebildet ist.
15. Spinntrichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass der Diffusorabschnitt (89) und der Düsenabschnitt
(88) im wesentlichen stoßfrei ineinander übergehen.
16. Spinntrichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die den Spinnfäden (17) zugewandte Wandung
(87) des Leitkörpers (90) in Berührungsnähe zu den Spinnfäden (17) an
geordnet ist.
17. Spinntrichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass am Leitkörper (90) eine Tropfnase (96) zum
Abtropfen der Spinnbadlösung vom Leitkörper (90) angeordnet ist.
18. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass in Spinnrichtung (S) hinter der Spinnfaden
austrittsfläche (84) eine Auffangeinrichtung (92) für Spinnbadflüssigkeit
aus dem Spinnbad (64) angeordnet ist.
19. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auffangeinrichtung (92) in Schwerkraftrichtung (G) unterhalb der
Spinnfadenaustrittsfläche (84) oder unterhalb des Leitkörpers (90), vorzugsweise
unterhalb der Tropfnase (96) des Leitkörpers (90) angeordnet
ist.
20. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Auffangeinrichtung (92) als eine im wesentlichen ring
förmige Wanne ausgebildet ist.
21. Spinntrichtervorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslassöffnung (102) vorgesehen
ist, durch welche die Spinnfäden (17) aus der Spinntrichtervorrichtung ge
leitet sind, und dass die Auslassöffnung (102) mit einer Auslassflächen
verstelleinrichtung (110) versehen ist, durch welche der Strömungsquer
schnitt der Auslassöffnung (102) einstellbar ist.
22. Spinntrichtervorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auslassflächenverstelleinrichtung (110) zur Einstellung des Aus
trittsquerschnitts der Auslassöffnung (102) mit einer verstellbaren Irisblen
deneinrichtung (114) ausgestattet ist.
23. Bausatz umfassend einen Spinnkopf mit einer Vielzahl von Spinndüsen
und eine Spinntrichtervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spinntrichtervorrichtung (50) nach einem der oben genannten Ansprüche
ausgestaltet ist.
24. Bausatz nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndü
senöffnungen (62) im wesentlichen ringförmig, vorzugsweise in Schwer
kraftrichtung (G) über der Spinnfadeneintrittsfläche (65), angeordnet sind.
25. Spinnanlage umfassend einen Bausatz nach Anspruch 23 oder 24.
26. Verfahren zum Herstellen von Spinnfäden, umfassend folgende Verfah
rensschritte:
- - Durchleiten einer Spinnfadenlösung durch eine Vielzahl von im we sentlichen ringförmig angeordneten Spinndüsenöffnungen (62);
- - Extrudieren der Spinnfadenlösung zu Spinnfäden (17) durch die Spinndüsenöffnungen (62);
- - Durchleiten der Spinnfäden durch ein im wesentlichen ringformiges Spinnbadvolumen (64).
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