<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Strangpressen, insbesondere zur Verspinnen thermoplastischer Schmelzen, mit einer Zuführungseinrichtung, einer in einer Halterung auswechselbar angeordneten Düsenplatte und einem vorspannbaren, für den Schmelzedurchgang durchbohrten Kolben, dessen der Dichtfläche zugewandte Stirnseite eine wesentlich kleinere Fläche aufweist als die im Betrieb dem Schmelzedruck ausgesetzte Gegenseite.
Die beim Strangpressen, insbesondere beim Spinnen von thermoplastischen Fäden zu verarbeitende Schmelze gelangt meist unter sehr hohem Druck zu den Austrittswerkzeugen, d. h. zu den Werkzeugpaketen bzw. Spinndüsenpaketen. Dieser hohe Druck erfordert eine sichere Abdichtung der Anschlussstellen zwischen den Zuführungseinrichtungen und den Austrittswerkzeugen.
Bei einer bekannten Abdichtung der Anschlussstellen werden die Düsen-, Loch-, Filter- und Siebplatten sowie andere Werkzeugelemente zu einem Paket zusammengefasst und nach dem Zwischenlegen entsprechender Dichtungsringe mittels einer Schraubenverbindung an der Schmelze-Zuführungseinrichtung befestigt. Das Paket kann dabei mittels mehrerer Schrauben (deutsche Auslegeschrift 1096594) oder mit einer Art überwurfmutter (Schweizer Patentschrift Nr. 201920) an der Schmelze-Zuführungseinrichtung befestigt werden. Eine ander Lösung (deutsches Gebrauchsmuster 1817561) sieht vor, einen Spinneinsatz nach dem Zwischenlegen eines Dichtringes in den Düsenboden einzuschrauben. All diese Anordnungen haben den Nachteil, dass das Auswechseln des Werkzeuges sehr umständlich und zeitraubend ist.
Ausserdem kann das ungleichmässige Anziehen der Schrauben zu ungleichmässiger Dichtungskraft und damit zu unterschiedlicher Dichtwirkung am Umfang der Dichtflächen führen. Schliesslich wirkt der das Werkzeug beaufschlagende Schmelzedruck der Dichtkraft entgegen. Die Folge ist, dass häufig Schmelze an den Anschlussstellen des Werkzeugs austritt und die Funktion der betreffenden Arbeitsstelle gefährdet.
Um zu verhindern, dass der Schmelzedruck der Schrauben- und Dichtkraft an den Verbindungsstellen der Werkzeugelemente entgegenwirkt, ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Düsenelemente als für den Schmelzedurchgang durchbohrte Kolben auszubilden, deren der Dichtfläche zugewandte Stirnseite eine wesentlich kleinere Fläche aufweist als die im Betrieb dem Schmelzedruck ausgesetzte Gegenseite (Schweizer Patentschrift Nr. 201920 ; Schweizer Patentschrift Nr. 323561). Hiebei wird der Druck der plastischen Masse zur Flächenpressung an den Dichtungsstellen benutzt. Die kolbenähnlichen Elemente können dabei in einem zylinderförmigen Gehäuse axial beweglich geführt sein (Schweizer Patentschrift Nr. 323561).
Auch ist es bekannt, die Dichtung zwischen den Düsenelementen durch Federelemente provisorisch vorzunehmen, bis der Schmelzedruck die endgültige Abdichtung übernimmt (Schweizer Patentschrift Nr. 201920 ; deutsche Patentschrift Nr. 1030011).
Um das Auswechseln des Werkzeugs einfacher und schneller durchführen zu können, sind auch bereits Schnellverschluss-Konstruktionen vorgeschlagen worden, welche das Aufsetzen der Halteplatte mittels einer Bajonettsteckverbindung (deutsche Auslegeschrift 1096594) bzw. das Einschieben des Düsenpaketes in eine spezielle Halterung (franz. Patentschrift Nr. 1. 13S. 174) vorsehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für das Ausstossende einer Strangpresse, insbesondere einer Spinnvorrichtung zur Herstellung thermoplastischer Fäden zu entwickeln, die bei leichter Auswechselbarkeit des Werkzeuges dieses zuverlässig dicht mit der Zuführungseinrichtung verbindet. Hiebei soll in erster Linie die Dichtung zwischen dem auswechselbaren Teil und dem Rest der Strangpress- bzw.
Spinnvorrichtung in axialer Richtung sichergestellt werden. Weiterhin soll aber auch dafür gesorgt werden, dass eine radiale Abdichtung erfolgt, welche verhindert, dass ein Teil der unter Druck stehenden Schmelze in den Zwischenraum zwischen den kolbenförmigen Düsenelementen und dem zylinderförmigen Gehäuse gelangt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die von einem Werkzeugfutter umgebene Düsenplatte unter Bildung einer Dichtfläche zwischen einem Zuführungskanal und dessen Umgebung an die Zuführungseinrichtung angeschlossen ist und dass an der Gegenseite des im Zuführungskanal oder im Werkzeugfutter axial bewegbar angeordneten Kolbens ein unter der Wirkung des Schmelzedruckes axial und radial abdichtendes Vorspannelement angeordnet ist.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung wird es möglich, durch das Vorspannelement vor dem Wirksamwerden des Schmelzedrucks die Anschlussstelle zwischen dem aus Düsenplatte und Werkzeugfutter bestehenden auswechselbaren Düsenpaket und der Zuführungseinrichtung in axialer Richtung wirksam abzudichten und bei ansteigendem Schmelzedruck eine ausreichende Dichtkraft in axialer und radialer Richtung zu erzielen.
Das Vorspannelement ist in einer bevorzugten Ausführungsform an seinem inneren Umfang mit dem Kolben und an seinem äusseren Umfang mit der Düsenplatte fest und schmelzedicht verbunden. Diese bevorzugte Ausführungsform des Vorspannelementes gestattet es, auf den Kolben und damit auf die Anschlussstelle, welche entweder zwischen der Zuführungseinrichtung und dem Kolben oder zwischen dem Kolben und dem Düsenelement liegt, die nötige Vorspannung aufzubringen, um beim Eintritt der Schmelze in das Werkzeug diese Stelle genügend abzudichten. Zugleich dichtet es in radialer Richtung absolut schmelzedicht ab.
Vorzugsweise ist das Vorspannelement topfförmig ausgebildet und derart in dem zwischen dem Kolben und der Düsenplatte bzw. zwischen dem Kolben und dem Stützelement liegenden Raum eingelegt, dass seine Bodenfläche an der Gegenseite des Kolbens anliegt, während sein hochgezogener äusserer Rand an der Düsenplatte bzw. am Stützelement anliegend abgestützt ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Erfindung wird an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Darin ist Fig. 1 der Schnitt durch Zuführungseinrichtung und Werkzeug einer Spinnstelle beliebigen Grundrisses unter Verwendung eines membranförmigen Verspannungselements, Fig. 2 der Schnitt durch eine ähnliche Spinnstelle, bei der eine Tellerfeder als Vorspannelement verwendet wird und Fig. 3 der Schnitt durch ein beheiztes Strangpresswerkzeug.
Gemäss Fig. 1 besteht die Spinnstelle aus der Zuführungseinrichtung-l-mit dem Zuführungskanal --2-- und der Werkzeughalterung--3--, die mit der Zuführungseinrichtung--l--eine Einheit bildet
EMI2.1
sehen ist.
Die Unterseite der Zuführungseinrichtung --1-- ist mit einer Anschrägung --6-- versehen. Die
EMI2.2
tte-7-besitzt- angeordnet.
Der äussere Umfang des membranförmigen Vorspannelements--9--ist mit der Düsenplatte --7--, der innere Umfang mit dem Umfang der Bohrung Kolbens --10-- schmelzedicht verlötet oder verschweisst. In die Ausdrehung --14-- der Düsenplatte --7-- können gegebenenfalls Filter- oder
EMI2.3
fluchten.
In dieser Arbeitsstellung ist das Vorspannelement--9--entsprechend dem durch die Anschrägung --6-- verkleinerten Abstand zwischen der Unterseite der Zuführungseinrichtung--l--und der Auflagefläche des Werkzeugfutters--11--auf dem Werkzeughalter--3--nach unten durchgewölbt und damit gespannt, so dass das Dichtelement --12-- gegen die an dieser Stelle zur oberen ringförmigen Stirnfläche des Kolbens --10-- planparallele Fläche der Zuführungseinrichtung--l--gepresst wird.
An Stelle des mit den Werkzeugelementen fest verbundenen membranförmigen Vorspannelements kann auch ein anderes Vorspannelement, z. B. eine Tellerfeder, die nötige Vorspannung aufbringen. Dann wird aber noch zusätzlich eine Dichtung benötigt, die den Ringspalt zwischen dem Kolbenmantel und dem Werkzeugfutter abschliesst. ifi der Vorrichtung gemäss Fig. 2 wird die Vorpsannung des Kolbens --10-- gegen die Dichtstelle durch eine Tellerfeder --15-- bewirkt. Die Kammer vor der Düse wird von den Dichtungen--16 und 17-abgeschlossen. Die Dichtwirkung beider Ringe wächst mit steigendem Schmelzedruck.
Bei der in den Fig. l und 2 dargestellten Vorrichtung geht die plastische Masse zunächst durch die Anschlussstelle zwischen der Zuführungseinrichtung--l--und dem Kolben --10--. Vor der Düsenplatte --7-- baut sich in der Masse ein Druck auf, der dann über den Kolben--10--als Dichtkraft an der Anschlussstelle wirkt.
Gemäss Fig. 3 nimmt die Zufuhrungseinrichtung--1--den Kolben--10--auf. Zwischen dem Kolben --10-- und dem Stützelement --21-- ist das topfförmig ausgebildete Vorspannelement --20-- eingesetzt.
Infolge der Elastizität dieses Vorpsannelements--20--wird der Kolben an die Düsenplatte--7--gepresst.
Bei Wirksamwerden des Schmelzedruckes legt sich das topfförmige Vorspannelement--20--gegen die obere Stirnfläche des Kolbens --10-- und gegen die innere Mantelfläche der Zuführungseinrichtung --1-- an.
Dadurch erfolgt eine gute Abdichtung in radialer Richtung, so dass keine Schmelze in den Ringspalt zwischen dem äusseren Kolbenmantel und dem Werkzeugfutter eintreten kann. Geschliffene Stirnflächen des Kolbens --10-- und der Düsenplatte-7-an der Anschlussstelle gewährleisten hier auch ohne das Zwischenlegen eines besonderen Dichtelementes eines ausreichend gute Dichtung. Die Zuführungseinrichtung--l--und der Werkzeughalter--3--sind in dieser Ausführungsform mit einer Heizeinrichtung--24--versehen.
Auch die in den Fig. l und 2 dargestellten Vorrichtungen können so beheizt sein. Auf Grund der Flächenpressung zwischen der Düsenplatte --7--, dem Werkzeugfutter--11--und dem Werkzeughalter --3-- erhält man dann einen guten Wärmeübergang von den äusseren Heizstellen auch zur Düsenplatte
EMI2.4
Wie die Ausführungsbeispiele zeigen, kann das schnell auswechselbare Werkzeug nur aus der Düsenplatte --7-- (Fig. 3) oder aber aus einem die Düsenplatte --7-- und weitere Werkzeugelemente aufnehmenden Werkzeugfutter --11-- (Fig. 1 und 2) bestehen.
EMI2.5
in das Werkzeug an der Seite stattfindet, die der Austrittsstelle des Produktes aus dem Werkzeug entgegengesetzt liegt. Es ist jedoch auch möglich, die Anschlussstelle so anzuordnen, dass die Leitung der Masse im Werkzeug in einem Bogen zum Werkzeugaustritt hin verläuft.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1