CH623610A5

CH623610A5 - Spinning head

Info

Publication number: CH623610A5
Application number: CH1019477A
Authority: CH
Inventors: Joachim Dipl Ing Boehler
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1976-09-04
Filing date: 1977-08-22
Publication date: 1981-06-15
Also published as: JPS61441B2; GB1579757A; NL7708893A; JPS5370118A; AT349602B; ATA553477A; LU78068A1; FR2363645B1; FR2363645A1; IT1079352B

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnkopf mit einer in eine zylindrische Öffnung eines Gehäuses eingeschobenen gekrümmten Metallfolie, die im Bereich einer Ausnehmung des Gehäuses eine Vielzahl von Spinnöffnungen aufweist. The invention relates to a spinning head with a curved metal foil inserted into a cylindrical opening of a housing and having a plurality of spinning openings in the region of a recess in the housing.

Bei einem solchen - aus der US-PS 3 964 855 bekannten -Spinnkopf werden zwei rinnenförmig vorgeformte und mit Spinnöffnungen versehene dünne Bleche in ein mit Führungsnuten für die Bleche versehenes, rohrförmiges Gehäuse geschoben und das Gehäuse stirnseitig mit Überwurfmuttern verschraubt. Dabei erfolgt die Abdichtung des innen zwischen den beiden rinnenförmig vorgeformten Blechen und den Überwurfmuttern entstehenden Schmelzeraums einmal über Dichtungsringe, zum andern über die in die Nut des Gehäuses eingeschobenen Blechränder. Diese Konstruktion wirft im Bereich der Nuten des Gehäuses Dichtungsprobleme auf, die durch die mechanische Fixierung der Blechränder in den Nuten bedingt sind und auch nicht durch die Flexibilität der dünnen Bleche und/oder den Druck der Schmelze gegen die Bleche behoben werden können. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion ist der relativ hohe Platzbedarf, da pro Gehäuse nur eine zylindrische Öffnung vorgesehen ist, und die Tatsache, dass die frisch gebildeten Fäden in entgegengesetzten Richtungen abgezogen werden müssen - in der Regel jeweils waagerecht. In such a spinning head, which is known from US Pat. No. 3,964,855, two trough-shaped, thin sheets pre-shaped and provided with spinning openings are pushed into a tubular housing provided with guide grooves for the sheets, and the housing is screwed on the end face with union nuts. The sealing of the melting space created inside between the two channel-shaped sheets and the union nuts takes place on the one hand with sealing rings and on the other hand over the sheet metal edges inserted into the groove of the housing. This construction poses sealing problems in the area of the grooves of the housing, which are caused by the mechanical fixing of the sheet metal edges in the grooves and also cannot be remedied by the flexibility of the thin sheets and / or the pressure of the melt against the sheets. Another disadvantage of this construction is the relatively high space requirement, since only one cylindrical opening is provided per housing, and the fact that the freshly formed threads have to be drawn off in opposite directions - generally horizontally.

Aus der DE-OS 1 942 197 sind noch Spinnköpfe bekannt, welche mit einer eine Vielzahl von Spinnöffnungen aufweisenden Metallfolie von im wesentlichen rechteckiger Form anstelle der konventionellen Düsenplatten oder Düseneinsätze ausgestattet sind. Die Metallfolie wird bei diesen bekannten Konstruktionen zwischen dem eigentlichen Spinndüsenkörper bzw. einer daran montierten Klemmplatte und einem damit verschraubbaren Deckel unter Aufbau einer Vorspannung in leicht gewölbter Form eingespannt. Um eine sichere und dichte Befestigimg dieser Metallfolie zu erhalten, wird der sie gegen den Spinndüsenkörper pressende Deckel ringsum mittels zahlreicher Schraubverbindungen fest angezogen. Vorzugsweise wird die Metallfolie ringsum mit einer sickenförmi-gen Vertiefung versehen, in welche ein Dichtungsring od.dgl. eingelegt werden kann. Diese bekannten Spinnköpfe weisen einige erhebliche Nachteile auf. Bedingt durch die Notwendigkeit, die rechteckigen Metallfolien ringsum druckfest zu verspannen, sind ringsum Flanschverschraubungen durchzuführen, die einerseits von der Konstruktion her einen grossen Platzbedarf, andererseits beim Auswechseln der Metallfolie einen grossen Zeitbedarf erfordern. Weiterhin sind diese bekannten Spinnköpfe nur für die Anwendung relativ niedriger Spinndrücke geeignet, wie sie beispielsweise beim Verspinnen von Polyacrylnitril-Lösungen herrschen. From DE-OS 1 942 197 spinning heads are also known which are equipped with a plurality of spinning orifices having a substantially rectangular shape instead of the conventional nozzle plates or nozzle inserts. In these known constructions, the metal foil is clamped between the actual spinneret body or a clamping plate mounted thereon and a cover which can be screwed to it, with a preload in a slightly curved shape. In order to obtain a secure and tight fastening of this metal foil, the cover pressing it against the spinneret body is tightened all around by means of numerous screw connections. The metal foil is preferably provided all around with a bead-shaped recess into which a sealing ring or the like. can be inserted. These known spinner heads have some significant disadvantages. Due to the need to clamp the rectangular metal foils pressure-tight all around, flange screw connections have to be carried out, which on the one hand take up a lot of space in terms of their construction, and on the other hand require a lot of time when changing the metal foil. Furthermore, these known spinning heads are only suitable for the use of relatively low spinning pressures, such as are found, for example, when spinning polyacrylonitrile solutions.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben aufgezeigten Nachteile zu beseitigen. Insbesondere soll eine auch bei hohen Spinndrücken und hohen Temperaturen, wie sie beim Schmelzspinnen auftreten, sicher arbeitende Spinndüse zur Verfügung gestellt werden, die einen geringen spezifischen Platzbedarf aufweist und schnell auszuwechseln ist. Weiterhin soll die Vorspannkraft der Metallfolie dazu ausgenutzt werden, die Dichtung des Schmelzraums gegen die Umgebimg zu verbessern. Weiterhin soll es möglich sein, Metallfolien zu verwenden, die ausser der (beispielsweise auf fotochemischem Wege erfolgten) Herausarbeitung der Spinnöffnungen sowie gegebenenfalls einer Vorbiegung, um ihr gleichmässiges Anliegen an der Wandung sowie ein leichteres Einschieben in die Bohrungen zu gewährleisten, keiner weiteren Bearbeitung bedürfen. Schliesslich sollen diese Ziele nicht nur bei Spinnköpfen erreicht werden, welche zum Verspinnen nur einer einzigen Spinnkomponente, also beispielsweise einer Polyesterschmelze oder einer Polyamidschmelze, geeignet sind und somit zu sogenannten Monokomponentenfäden führen, sondern auch bei Spinnköpfen, die sich zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden aus wenigstens zwei Spinnkomponenten eignen. The object of the invention is to eliminate the disadvantages indicated above. In particular, a spinneret that works safely even at high spinning pressures and high temperatures, such as occur in melt spinning, is to be provided, which has a small specific space requirement and can be replaced quickly. Furthermore, the pretensioning force of the metal foil should be used to improve the sealing of the melting chamber against the environment. Furthermore, it should be possible to use metal foils which, apart from working out the spinning openings (for example, by photochemical means) and, if necessary, pre-bending, in order to ensure that they lie evenly against the wall and to be easier to insert into the holes, do not require any further processing. Ultimately, these goals should not only be achieved with spinning heads which are suitable for spinning only a single spinning component, for example a polyester melt or a polyamide melt, and thus lead to so-called mono-component threads, but also with spinning heads which are suitable for producing multicomponent threads from at least two Spinning components are suitable.

Diese Aufgabe wird bei einem Spinnkopf der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss gelöst durch wenigstens zwei parallel zur Unterseite des Gehäuses verlaufende zylindrische Bohrungen mit einem Durchmesser von weniger als 30 mm und durch pro Bohrung jeweils eine unter Vorspannung an der Bohrungswand anliegende, weniger als 0,5 mm dicke Metallfolie mit im Bereich der Ausnehmung(en) des Gehäuses eingearbeiteten Spinnöffnungen. This object is achieved according to the invention in a spinning head of the type described at the outset by at least two cylindrical bores running parallel to the underside of the housing and having a diameter of less than 30 mm and by less than 0.5 mm per bore, each bearing under prestress on the bore wall thick metal foil with spinning openings incorporated in the recess (s) of the housing.

Die zylindrischen Bohrungen werden dabei in geringen Abständen zueinander in einer Reihe von in mehreren parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet. The cylindrical bores are arranged at short distances from one another in a row of several rows running parallel to one another.

Der Querschnitt der zylindrischen Bohrungen kann beispielsweise oval oder halbkreisförmig sein. Vorzugsweise besitzen die Bohrungen jedoch einen kreisförmigen Querschnitt, welcher fertigungstechnisch am einfachsten herzustel2 The cross section of the cylindrical bores can be oval or semicircular, for example. However, the bores preferably have a circular cross section, which is easiest to manufacture in terms of production technology

s s

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len ist und sowohl festigkeitsmässig als auch druckmässig eine optimale Lage der sich den Bohrungswänden bzw. den Wänden der Hohlzylinder anpassenden Metallfolien gewährleistet. len is an optimal position of the metal foils adapting to the bore walls or the walls of the hollow cylinders, both in terms of strength and pressure.

Die Ausnehmungen an der Unterseite des Gehäuses können erzeugt werden, indem die zylindrischen Bohrungen derart angesetzt werden, dass ein Teil des Bohrquerschnitts ausserhalb des Gehäuses liegt, also über die Unterseite des Gehäuses hinausragt. Es ist auch möglich, die Bohrungen nahe der Unterseite des Gehäuses zu fertigen und dann von der Unterseite her parallel zu den Bohrungen Längsnuten so tief einzu-fräsen, dass sie die Bohrungen durchdringen. The recesses on the underside of the housing can be produced by attaching the cylindrical bores in such a way that part of the drilling cross section lies outside the housing, that is, it projects beyond the underside of the housing. It is also possible to produce the holes near the underside of the housing and then to mill longitudinal grooves from the underside parallel to the holes so deep that they penetrate the holes.

Vorzugsweise werden die Ausnehmungen durch quer zu den Bohrungen und parallel zueinander in die Unterseite des Gehäuses eingearbeitete Nuten gebildet. The recesses are preferably formed by grooves machined transversely to the bores and parallel to one another in the underside of the housing.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungs-gemässen Spinnkopfes sieht vor, dass in die Bohrungen Hohlzylinder mit Ausnehmungen eingesetzt sind, an deren Innenwänden die Metallfolien anliegen. Die Verwendung solcher Hohlzylinder hat den Vorteil, dass sie samt Metallfolie leicht auswechselbar sind und damit eine Anpassung der Ausnehmungen und Spinnöffnungsanordnung an bestimmte Titer möglich ist. Another preferred embodiment of the spinning head according to the invention provides that hollow cylinders with recesses are inserted into the bores, on the inner walls of which the metal foils rest. The use of such hollow cylinders has the advantage that they can be easily replaced together with the metal foil, and thus an adaptation of the recesses and spinning opening arrangement to specific titers is possible.

Unter «Metallfolien» im Sinne vorliegender Erfindung sollen dünne Bleche aus metallischen Werkstoffen verstanden werden, die bei üblichen Spinntemperaturen, die bis zu etwa 300°C reichen können, hinreichend hohe Festigkeiten aufweisen und sich insbesondere nicht plastisch verformen. Nach ihrem Biegen und Einschieben in die zylindrischen Bohrungen sollen die Metallfolien im Bereich der Ausnehmungen eine gute Steifigkeit erhalten. Die Dicke derartiger Metallfolien soll im Hinblick auf eine leichte Biegbarkeit (für das Einschieben der Metallfolie in die Bohrungen bzw. in die Hohlzylinder) den Wert von 0,5 mm nicht überschreiten. Bevorzugt werden Metallfolien mit einer Dicke von weniger als 0,2 mm. In Metallfolien mit derartigen Dickenabmessungen lassen sich nach fototechnischen, elektrochemischen, elektroerosiven oder ähnlichen Verfahren mit geringen Kosten praktisch behebig dimensionierte und beliebig profilierte Spinnöffnungen hineinarbeiten. “Metal foils” in the sense of the present invention are to be understood as meaning thin sheets of metallic materials which have sufficiently high strengths at conventional spinning temperatures, which can reach up to about 300 ° C., and in particular do not deform plastically. After they have been bent and inserted into the cylindrical bores, the metal foils in the area of the recesses should have good rigidity. The thickness of such metal foils should not exceed the value of 0.5 mm in view of easy flexibility (for inserting the metal foil into the bores or into the hollow cylinder). Metal foils with a thickness of less than 0.2 mm are preferred. In metal foils with such thickness dimensions, it is possible to incorporate spinning orifices which are dimensioned to be practically fixable and at low cost using photo-technical, electrochemical, electroerosive or similar processes.

Der Krümmungsradius der Wände der zylindrischen Bohrungen - im Falle kreiszylindrischer Bohrungen also deren Radius - bzw. der Wände der Hohlzylinder soll bevorzugt kleiner als 25 mm, vorzugsweise kleiner als 15 mm sein, um hohe Biegebeanspruchungen der Metallfolien zu gewährleisten. Dadurch wird eine gute Abdichtung im Bereich der Ausnehmungen für den Fadendurchtritt sowie eine ausreichende Steifigkeit gegen Durchbiegung in der Zylinderachse erreicht. Die endseitige Abdichtung der zylindrischen Bohrungen kann beispielsweise erfolgen, indem man die Stirnseiten des Gehäuses unter Verwendung von Dichtungsringen od.dgl. mit Deckeln versieht, welche mit dem Gehäuse verschraubt sind. The radius of curvature of the walls of the cylindrical bores - in the case of circular cylindrical bores, therefore, their radius - or the walls of the hollow cylinders should preferably be less than 25 mm, preferably less than 15 mm, in order to ensure high bending stresses of the metal foils. This ensures a good seal in the area of the recesses for thread passage and sufficient rigidity against deflection in the cylinder axis. The end-side sealing of the cylindrical bores can be carried out, for example, by using the end faces of the housing or the like using sealing rings. provided with lids which are screwed to the housing.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Spinnkopfes sieht vor, dass die Bohrungen seitlich mündende Schmelzedurchtrittskanäle sowie endseitige Aufbohrungen aufweisen und jeweils mittels eines durch eine dieser Aufbohrungen gesteckten Bolzens und einer von der Gegenseite her mit diesem verschraubten Mutter über gegen das Gehäuse gepresste Dichtungen verschlossen sind. Bei dieser Version übernimmt der Bolzen zugleich die Funktion eines Verdrängerkörpers, der von der Schmelze umströmt wird und weitgehend die Bildung von Strömungstoträumen verhindert. A preferred embodiment of the spinning head according to the invention provides that the bores have melt passage channels which open laterally and end bores and are each closed by means of a bolt inserted through one of these bores and a nut screwed from the opposite side to this via seals pressed against the housing. In this version, the bolt also acts as a displacer, around which the melt flows and largely prevents the formation of flow dead spaces.

Es wird bevorzugt, diesen Bolzen temperaturregelbar auszubilden, d.h. ihn mit Heiz- oder Kühlmitteln auszustatten, die eine Beeinflussung der Schmelzetemperatur kurz vor dem Schmelzeaustritt ermöglichen. It is preferred to make this pin temperature-controllable, i.e. equip it with heating or cooling agents that allow the melt temperature to be influenced shortly before the melt emerges.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuse derart zweiteilig ausgebildet, dass die In another preferred embodiment of the invention, the housing is formed in two parts such that the

Metallfolie bzw. der sie umgehende Hohlzylinder in Sackbohrungen der beiden Gehäusehälften eingeschoben sind. Metal foil or the hollow cylinder surrounding it are inserted into blind holes in the two housing halves.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Spinnkopfes eignen sich zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden. Dabei wird unter Wahrung des Lösungsprinzips der zur Herstellung von Monokomponentenfäden geeigneten Spinnköpfe sowohl die Herstellung von Fäden mit Seite-an-Seite-Struktur (S/S-Type) als auch die Herstellung von Kern-Mantel-Strukturen (C/C-Type) mit symmetrischem oder asymmetrischem Aufbau oder von Matrix-Fibrillen-Strukturen (M/F-Type) ermöglicht. Zur Struktur solcher Fäden wird auf P. A. Koch, Faserstoff-Tabellen, «Bikompo-nentenfasern» Ausgabe Februar 1970, Kapitel 1 verwiesen. Further preferred embodiments of the spinning head according to the invention are suitable for producing multicomponent threads. While maintaining the principle of solution of the spinning heads suitable for the production of monocomponent threads, both the production of threads with side-by-side structure (S / S type) and the production of core-sheath structures (C / C type) with symmetrical or asymmetrical structure or with matrix fibril structures (M / F-Type). For the structure of such threads, reference is made to P. A. Koch, tables of fiber materials, “Bicomponent fibers”, February 1970, Chapter 1.

Diese zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden geeigneten Spinnköpfe sind gekennzeichnet durch pro Bohrung wenigstens eine weitere, gegen die Metallfolie gepresste, mit Führungskanälen und/oder Durchtrittsöffnungen für die Spinnkomponenten versehene Metallfolie und einen gegen diese weitere Metallfolie(n) drückenden, konvex gewölbten, zylindrischen Stempel mit wenigstens einem Zuführungskanal für die Spinnkomponente(n). These spinning heads suitable for the production of multicomponent threads are characterized by at least one further metal foil, pressed against the metal foil, provided with guide channels and / or through-openings for the spinning components, and a convexly curved, cylindrical stamp with at least one pressing against these additional metal foil (s) a feed channel for the spinning component (s).

Mit der Zahl der weiteren Metallfolien und ihrer Gestaltung, insbesondere Form und Grösse sowie gegenseitige Zuordnung der in ihnen befindlichen Führungskanäle und/ oder Durchtrittsöffnungen für die Spinnkomponenten, mit der Gestaltung des Stempels und der Zuordnung der weiteren Metallfolien zu der mit den Spinnöffnungen versehenen Metallfolie lassen sich die unterschiedlichsten Fadenstrukturen herstellen. So lassen sich bei Verwendung nur einer weiteren Metallfolie, die mit einer der Anzahl der Spinnöffnungen identischen Anzahl von Führungskanälen ausgestattet ist, und eines mit zwei Zuführungskanälen versehenen Stempels Seite-an-Seite-gesponnene Bikomponentenfäden herstellen. The number of other metal foils and their design, in particular their shape and size, and the mutual assignment of the guide channels and / or passage openings for the spinning components therein, the design of the stamp and the assignment of the further metal foils to the metal foil provided with the spinning openings can be made produce a wide variety of thread structures. Thus, when using only a further metal foil, which is equipped with a number of guide channels identical to the number of spinning openings, and a stamp provided with two feed channels, side-by-side bicomponent threads are produced.

Vorzugsweise wird der erfindungsgemässe Spinnkopf mit zwei weiteren, insgesamt also mit drei übereinandergeschichte-ten Metallfolien ausgestattet; solche Konstruktionen gestatten das Erspinnen von Kern-Mantel-Fäden, welche - besonders mit asymmetrischem Aufbau wegen der potentiellen Kräuselfähigkeit - den Seite-an-Seite-gesponnenen Fäden allgemein vorgezogen werden. Die hintere (innerste) Metallfolie weist dabei in der Regel Durchtrittsöffnungen für die Kernkomponente auf, und in den Führungskanälen der mittleren Metallfolie wird die Umhüllung des Kerns mit der Mantelkomponenten vorgenommen, bevor die Extrusion durch die Spinnöffnungen der vorderen (äussersten) Metallfolie erfolgt. Durch die Lage der Durchtrittsöffnungen der hinteren Metallfolie lässt sich der Aufbau der Kern-Mantel-Fäden wesentlich beeinflussen. The spinning head according to the invention is preferably equipped with two further metal foils, that is to say with a total of three metal foils stacked on top of one another; such constructions allow the spinning of core-sheath threads, which - particularly with an asymmetrical structure because of the potential crimping ability - are generally preferred to the side-by-side spun threads. The rear (innermost) metal foil usually has through-openings for the core component, and in the guide channels of the middle metal foil, the core is wrapped with the jacket components before the extrusion takes place through the spinning openings of the front (outermost) metal foil. The structure of the core-sheath threads can be significantly influenced by the position of the through openings of the rear metal foil.

Die Erfindung wird anhand beigefügter Zeichnung mit einigen Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung sind The invention is explained with the aid of the attached drawing with some exemplary embodiments. In the drawing are

Fig. 1 ein Schnitt durch ein mit zwei zylindrischen Bohrungen versehenes Gehäuse, 1 shows a section through a housing provided with two cylindrical bores,

Fig. 2 der Schnitt längs A-B in Fig. 1 Fig. 3 der Schnitt längs C-D in Fig. 2 mit einer mittels eines als Verdrängerkörper wirkenden Bolzens abgedichteten zylindrischen Bohrung, 2 shows the section along A-B in FIG. 1, FIG. 3 shows the section along C-D in FIG. 2 with a cylindrical bore sealed by means of a bolt acting as a displacer,

Fig. 4 ein Schnitt durch die mit Bolzen abgedichtete zylindrische Bohrung in Fig. 3 mit eingelegter Metallfolie, 4 shows a section through the cylindrical bore sealed with bolts in FIG. 3 with inserted metal foil,

Fig. 5 und Fig. 6 Ausschnitte aus einer mit Spinnöffnungen versehenen Metallfolie, 5 and FIG. 6 cutouts from a metal foil provided with spinning openings,

Fig. 7 die ausschnittsweise Unteransicht eines erfindungsgemässen Spinnkopfes, 7 is a partial bottom view of a spinning head according to the invention,

Fig. 8 ein vergrösserter Ausschnitt aus einer Metallfolie mit einer profilierten Spinnöffnung, 8 is an enlarged section of a metal foil with a profiled spinning opening,

Fig. 9 ein Schnitt durch einen zweiteiligen Spinnkopf, bei dem die Metallfolie in Sackbohrungen sitzt, 9 shows a section through a two-part spinning head, in which the metal foil is seated in blind bores,

Fig. 10 der Längsschnitt durch einen zur Aufnahme der s Fig. 10 shows the longitudinal section through a for receiving the s

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Metallfolie geeigneten Hohlzylinder, Metal foil suitable hollow cylinder,

Fig. 11 der Schnitt längs E-F in Fig. 10, 11 shows the section along E-F in FIG. 10,

Fig. 12 ein mit dem Hohlzylinder gemäss Fig. 10 und 11 ausgestatteter, seitlich beschickter Spinnkopf, 12 shows a side-fed spinning head equipped with the hollow cylinder according to FIGS. 10 and 11,

Fig. 13 ein erfindungsgemässer Spinnkopf zur Herstellung von Seite-an-Seite-gesponnenen Fäden, 13 a spinning head according to the invention for producing side-by-side spun threads,

Fig. 14 eine dazu passende Metallfolie mit Führungskanälen und 14 a matching metal foil with guide channels and

Fig. 15 eine dazu passende Metallfolie mit Spinnöffnungen, Fig. 16 ein Spinnkopf zur Herstellung von Kern-Mantel-Fäden, bei dem beide Komponenten über den Stempel zugeführt werden, 15 a matching metal foil with spinning openings, FIG. 16 a spinning head for the production of core-sheath threads, in which both components are fed in via the stamp,

Fig. 17 eine dazu passende Metallfolie mit Spinnöffnungen, Fig. 18 eine dazu passende Metallfolie mit Führungskanälen für die Mantelkomponente und 17 a matching metal foil with spinning openings, FIG. 18 a matching metal foil with guide channels for the jacket component and

Fig. 19 eine dazu passende Metallfolie mit Durchtrittsöffnungen sowohl für die Kern- als auch für die Mantelkomponente, 19 a matching metal foil with through openings for both the core and the jacket component,

Fig. 20 ein anderer Spinnkopf zur Herstellung von Kern-Mantel-Fäden, 20 another spinning head for the production of core-sheath threads,

Fig. 21 eine dazu passende Metallfolie mit Spinnöffnungen, Fig. 22 eine dazu passende Metallfolie mit Führungskanälen für die Mantelkomponente und 21 a matching metal foil with spinning openings, FIG. 22 a matching metal foil with guide channels for the jacket component and

Fig. 23 eine dazu passende Metallfolie mit Durchtrittsöffnungen für die Kernkomponente. 23 a matching metal foil with through openings for the core component.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäss verwendbares Gehäuse 1 dargestellt, welches eine Bohrung 2 zur Aufnahme einer Siebpackung, Stützplatte etc., zylindrische Bohrungen 3 zur Aufnahme der Metallfolien sowie Schmelzedurchtrittskanäle 4 aufweist. Von der Unterseite des Gehäuses 1 her sind quer zu den zylindrischen Bohrungen 3 verlaufende Ausnehmungen 5, hier Nuten mit rechteckigem Querschnitt, eingearbeitet, welche die Bohrungen 3 stellenweise durchdringen. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bis 3 ist das Gehäuse rund. Wenn in einem Spinnkopf mehr als zwei zylindrische Bohrungen vorgesehen sind, wird zweckmässigerweise ein rechteckiges Gehäuse verwendet. 1 shows a housing 1 which can be used according to the invention and which has a bore 2 for receiving a screen packing, support plate etc., cylindrical bores 3 for receiving the metal foils and melt passage channels 4. From the underside of the housing 1, recesses 5, here grooves with a rectangular cross-section, are machined transversely to the cylindrical bores 3 and penetrate the bores 3 in places. In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, the housing is round. If more than two cylindrical bores are provided in a spinning head, a rectangular housing is expediently used.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Lösung weisen die zylindrischen Bohrungen 3 endseitig Aufbohrungen 3' auf. Sie dienen, wie in Fig. 3 oben dargestellt ist, zur Aufnahme eines Bolzens 7 und einer Mutter 8, die, nachdem die Metallfolie 6 in die zylindrische Bohrung 3 geschoben und fixiert worden ist, gegeneinander verschraubt und dabei über Dichtungen fest gegen das Gehäuse 1 gepresst werden. Mutter 8 ist mittels Stift 9, welcher in Nut 3" eingreift, gesichert. Durch geeignete Formgebimg des Bolzens 7 lässt sich die Schmelzeströmung in den zylindrischen Bohrungen 3 beeinflussen, insbesondere das Auftreten von Schmelzetoträumen verhindern. In the solution shown in FIGS. 1 to 3, the cylindrical bores 3 have bores 3 'at the end. As shown in FIG. 3 above, they serve to receive a bolt 7 and a nut 8 which, after the metal foil 6 has been pushed and fixed in the cylindrical bore 3, is screwed to one another and thereby firmly against the housing via seals be pressed. Nut 8 is secured by means of pin 9, which engages in groove 3 ″. By suitable shaping of the bolt 7, the melt flow in the cylindrical bores 3 can be influenced, in particular the occurrence of melt eto spaces can be prevented.

Bei der unteren Bohrung 3 in Fig. 3 sind die Ausnehmungen 5 für den Fadendurchtritt zu sehen. In the lower bore 3 in Fig. 3, the recesses 5 can be seen for the thread passage.

In Fig. 4 ist ausschnittsweise ein ähnlicher Spinnkopf, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, bei dem die Ausnehmungen 5 herausgefräst worden sind. Fig. 4 soll die erfindungswesentliche Zuordnung von zylindrischer Bohrung 3, welche von den Ausnehmungen 5 stellenweise durchdrungen ist, und Metallfolie 6, die im Bereich dieser stellenweisen Durchdringungen Spinnöffnungen 10 aufweist, verdeutlichen. Die Abmessungen der Metallfolie 6 und der Spinnöffnungen sind deshalb nicht masstabsgerecht gewählt worden. 4 shows a section of a spinning head similar to that shown in FIGS. 1 to 3, in which the recesses 5 have been milled out. 4 is intended to clarify the assignment of cylindrical bore 3, which is essential for the invention, which is penetrated in places by recesses 5, and metal foil 6, which has spinning openings 10 in the area of these penetrations in places. The dimensions of the metal foil 6 and the spinning orifices have therefore not been selected to scale.

Fig. 5 zeigt eine Metallfolie 6 mit in drei parallelen Reihen angeordneten Spinnöffnungen 10 von kreisrundem Querschnitt. Der Durchmesser der Spinnöffnungen 10 beträgt beispielsweise 0,25 mm, die Teilung «a» etwa 1,5 bis 2 mm. 5 shows a metal foil 6 with spinning orifices 10 of circular cross section arranged in three parallel rows. The diameter of the spinning openings 10 is, for example, 0.25 mm, the pitch “a” is approximately 1.5 to 2 mm.

Die in Fig. 6 dargestellte Metallfolie 6 eignet sich für einen Spinnkopf, der, wie in Fig. 7 dargestellt, von der Unterseite des Gehäuses 1 her quer zu den zylindrischen Bohrungen und parallel zueinander verlaufenden Ausnehmungen 5 aufweist. The metal foil 6 shown in FIG. 6 is suitable for a spinning head which, as shown in FIG. 7, has transversely to the cylindrical bores and recesses 5 running parallel to one another from the underside of the housing 1.

Im Bereich dieser Ausnehmungen 5 weist die Metallfolie 6 Spinnöffnungen 10 auf. In the area of these recesses 5, the metal foil 6 has spinning openings 10.

Fig. 8 zeigt ausschnittsweise eine Metallfolie 6 mit Y-förmi-ger Spinnöffnung 11. Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäss verwendeten Metallfolie, dass man Spinnöffnungen praktisch beliebig komplizierter Formen und beliebiger Grösse auf einfache und sehr preiswerte Art herstellen kann. So ist es auch möglich, Profil-Spinnöffnungen aus mehreren Schlitzen und/oder feinsten Bohrungen zusammenzusetzen. 8 shows a section of a metal foil 6 with a Y-shaped spinning opening 11. It is an essential advantage of the metal foil used according to the invention that spinning openings can be produced in a simple and very inexpensive manner of practically any complicated shapes and sizes. It is also possible to assemble profile spinning openings from several slots and / or finest bores.

Der erfindungsgemässe Spinnkopf gestattet ein rasches Auswechseln der Metallfolie 6 bei Spinnöffnungen oder bei Wechsel der Spinnfolie. Durch geeignete Dimensionierung der zylindrischen Bohrungen 3 sowie durch Verwendung geeigneter Werkstoffe für die Metallfolien 6 lässt sich eine Vorspannkraft erzeugen, die auf die Wandung der zylindrischen Bohrung 3 einen hinreichend hohen Druck ausübt, damit die Düse vor dem Anspinnen nicht undicht ist. Bei Beaufschlagung mit vollem Schmelzedruck wird die Metallfolie 6 gegen das Gehäuse 1 gepresst und dichtet selbsttätig ab. Die selbsttätige Dichtung wird durch die Beibehaltung stegförmiger AbStützungen noch verbessert, wie sie in Fig. 7 zwischen den Ausnehmungen 5 zu sehen sind. Auf diese Weise lassen sich verhältnismässig lange Reihen von Spinnöffnungen 10 mit einer einzigen Metallfolie verwirklichen, und es kann der beim Schmelzspinnen übliche hohe Druck vom Gehäuse aufgenommen werden. The spinning head according to the invention allows the metal foil 6 to be replaced quickly when the spinning openings are opened or when the spinning foil is changed. By suitable dimensioning of the cylindrical bores 3 and by using suitable materials for the metal foils 6, a prestressing force can be generated which exerts a sufficiently high pressure on the wall of the cylindrical bore 3 so that the nozzle is not leaky before piecing. When a full melt pressure is applied, the metal foil 6 is pressed against the housing 1 and seals automatically. The automatic seal is further improved by maintaining web-shaped supports, as can be seen between the recesses 5 in FIG. 7. In this way, relatively long rows of spinning orifices 10 can be realized with a single metal foil, and the high pressure customary in melt spinning can be absorbed by the housing.

In Fig. 9 ist eine bevorzugte zweiteilige Ausführungsform eines erfindungsgemässen Spinnkopfes dargestellt. Die beiden Gehäusehälften 12; 13 sind über nicht dargestellte Schraubverbindungen aneinandergepresst. Ähnlich wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Spinnkopf weisen die zylindrischen Boh-rungen, hier als Sackbohrungen 14; 15 ausgebildet, Ausnehmungen 5 für den Fadendurchtritt auf. Sie decken sich mit den Spinnöffnungen 10 der Metallfolie 6, die in die Sackbohrungen 14; 15 eingeschoben und endseitig gegen diese abgedichtet ist. Diese Version ist dichtungstechnisch sehr günstig. 9 shows a preferred two-part embodiment of a spinning head according to the invention. The two housing halves 12; 13 are pressed together by screw connections, not shown. Similar to the spinning head shown in FIG. 3, the cylindrical bores, here as blind bores 14; 15 formed, recesses 5 for thread passage. They coincide with the spinning openings 10 of the metal foil 6, which in the blind holes 14; 15 inserted and sealed against the end. This version is very cheap in terms of sealing technology.

Bei den bisher aufgezeigten Lösungen sind die Metallfolien 6 stets direkt in die in das Gehäuse 1 eingearbeiteten zylindrischen Bohrungen 3 geschoben worden. Es ist aber auch möglich, die Metallfolie 6 in einen einfach und billig herzustellenden Hohlzylinder 16 einzuschieben, wie er in Fig. 10 und 11 dargestellt ist, und diese Einheit in die vorbereitete zylindrische Bohrung 3 des Spinnkopfes einzuschieben. In the solutions shown so far, the metal foils 6 have always been pushed directly into the cylindrical bores 3 machined into the housing 1. However, it is also possible to insert the metal foil 6 into a hollow cylinder 16, which is simple and inexpensive to manufacture, as shown in FIGS. 10 and 11, and to insert this unit into the prepared cylindrical bore 3 of the spinning head.

In einem solchen Hohlzylinder 16, der an einer Stirnseite verschlossen sein kann, lassen sich sehr einfach die Ausnehmungen 5' für den Fadendurchtritt hineinarbeiten, so dass am Gehäuse 1 selbst eine grossflächige, einfacher als nutenförmige Ausnehmungen herzustellende Öffnungen 17 vorgesehen werden können, vergleiche Fig. 12. Das dort abgebildete Gehäuse 1 besitzt einen Schmelzeverteilerkanal 18, von dem aus Stichleitungen 19 die einzelnen Spinnstellen versorgen. Die Schmelze wird dabei stirnseitig dem Hohlzylinder 16 mit Ausnehmungen 5" und eingeschobener Metallfolie 6 zugeführt, der in die zylindrische Bohrung 3 eingeschoben und mittels einer Andrückschraube 20 gegen die Zulaufseite des Gehäuses 1 gedrückt und dort über eine Dichtung abgedichtet ist. In such a hollow cylinder 16, which can be closed on one end face, the recesses 5 'for the thread passage can be worked in very easily, so that a large-area openings 17 that are easier to produce than groove-shaped recesses can be provided on the housing 1, see FIG. 12. The housing 1 shown there has a melt distribution channel 18, from which stub lines 19 supply the individual spinning positions. At the end, the melt is fed to the hollow cylinder 16 with recesses 5 ″ and inserted metal foil 6, which is inserted into the cylindrical bore 3 and pressed against the inlet side of the housing 1 by means of a pressure screw 20 and sealed there by a seal.

Die Verwendung von Hohlzylindern 16 mit Ausnehmungen 5', in welche die Metallfolie 6 eingeschoben wird, hat den grossen Vorteil, dass durch Auswechseln dieser Einheiten eine einfache Anpassung der Ausnehmungen und Spinnöffnungsan-ordnung an bestimmte Titer möglich ist. The use of hollow cylinders 16 with recesses 5 ', into which the metal foil 6 is inserted, has the great advantage that the recesses and spinning opening arrangement can be easily adapted to specific titers by replacing these units.

Die in den Fig. 13 bis 23 dargestellten Spinnköpfe eignen sich zur Herstellung von aus zwei Spinnkomponenten zusammengesetzten Fäden. The spinning heads shown in FIGS. 13 to 23 are suitable for producing threads composed of two spinning components.

Der in Fig. 13 dargestellte Spinnkopf besteht aus dem Gehäuse 1, in welches, parallel zueinander und parallel zur Unterseite des Gehäuses 1, zylindrische Bohrungen eingear4 The spinning head shown in FIG. 13 consists of the housing 1, into which cylindrical bores are inserted, parallel to one another and parallel to the underside of the housing 1

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

beitet sind, von denen nur eine Bohrung 3 dargestellt ist. An der Bohrungswand anliegend ist unter Vorspannung eine Metallfolie 6 mit Spinnöffnungen 10 eingesetzt. Im Bereich der Spinnöffnungen 10 weist das Gehäuse 1 nutenförmige Ausnehmungen 5 auf. Eng anliegend an die Metallfolie 6 ist - s ggf. auch wieder unter Vorspannung - eine weitere Metallfolie 2' eingesetzt, welche pro Spinnöffnung 10 der Metallfolie 6 einen Führungskanal 7' aufweist. Ein in seiner Form in etwa der zylindrischen Bohrung 3 angepasster, konvex gewölbter Stempel 11' drückt die Metallfolien 2', 6 gegen die Bohrungs- io wand. Der Stempel 11' besitzt Zuführungskanäle 12', 13' für die beiden Spinnkomponenten, von denen eine axial durch die Bohrung 3, die andere senkrecht durch den Zuleitungskanal 15' der Zuleitung 14' zugeleitet wird. are processed, of which only one hole 3 is shown. A metal foil 6 with spinning openings 10 is inserted under prestress against the wall of the bore. In the area of the spinning openings 10, the housing 1 has groove-shaped recesses 5. Another metal foil 2 ', which may have a guide channel 7' for each spinning opening 10 of the metal foil 6, is inserted tightly against the metal foil 6, if necessary also under pretension. A convexly curved stamp 11 ', which is approximately shaped to match the cylindrical bore 3, presses the metal foils 2', 6 against the bore wall. The stamp 11 'has feed channels 12', 13 'for the two spinning components, one of which is fed axially through the bore 3, the other vertically through the feed channel 15' of the feed line 14 '.

In Fig. 14 und Fig. 15 sind die zum Spinnkopf gemäss is Fig. 13 passenden Metallfolien 2' bzw. 6 dargestellt. Während Metallfolie 6 (hier: sieben) Spinnöffnungen 10 aufweist, sind in Metallfolie 2' (hier ebenfalls: sieben) Führungskanäle 7' eingearbeitet, die mit den Spinnöffnungen 10 deckungsgleich sind (vgl. Fig. 13). 20 FIGS. 14 and 15 show the metal foils 2 ′ and 6 that match the spinning head according to FIG. 13. While metal foil 6 (here: seven) has spinning openings 10, guide channels 7 'are incorporated into metal foil 2' (here: seven), which are congruent with the spinning openings 10 (cf. FIG. 13). 20th

Der Spinnkopf gemäss Fig. 13 funktioniert wie folgt: Die durch den zentralen Zuleitungskanal 15' zugeleitete Spinnkomponente I gelangt über den Zuführungskanal 13' in den Führungskanal 7' der Metallfolie 2' und strömt darin in Richtung der Spinnöffnung 10. Die durch die Bohrung 3 axial 2s zugeleitete Spinnkomponente II gelangt über den Zuführungskanal 12' in den Führungskanal 7' und strömt ebenfalls in Richtung der Spinnöffnung 10, wo sie mit der Spinnkomponente I zusammentrifft und mit dieser zusammen unter Bildung von Fäden mit Seite-an-Seite-Struktur ausgesponnen so wird. The spinning head according to FIG. 13 functions as follows: The spinning component I fed through the central feed channel 15 'passes through the feed channel 13' into the guide channel 7 'of the metal foil 2' and flows therein in the direction of the spinning opening 10, which flows axially through the bore 3 2s supplied spinning component II passes through the feed channel 12 'into the guide channel 7' and also flows in the direction of the spinning opening 10, where it meets the spinning component I and is spun together with it to form threads with side-by-side structure .

Bikomponentenfäden mit Kern-Mantel-Struktur lassen sich mit dem in Fig. 16 dargestellten Spinnkopf herstellen. In einer zylindrischen Bohrung 3 des Gehäuses 1 sitzt aussen wiederum eine Metallfolie 6 mit (hier: acht) Spinnöffnungen 10, in deren 35 Bereich das Gehäuse 1 eine nutenförmige Ausnehmung 5 aufweist. Zwischen der äusseren Metallfolie 6 und einer mit Durchtrittsöffnungen 9' und 18' versehenen inneren Metallfolie 8' liegt die mittlere Metallfolie 2' mit Führungskanälen 7'. Die drei übereinanderliegenden Metallfolien 6, 2' und 8' (ein- 40 zeln in Fig. 17 bis 19 dargestellt) werden von einem Stempel 11' an die Wandung der Bohrung 3 gepresst. Die Kernkomponente wird über den Zuleitungskanal 15' der Zuleitung 14' Bicomponent threads with a core-sheath structure can be produced with the spinning head shown in FIG. 16. In a cylindrical bore 3 of the housing 1 there is in turn a metal foil 6 with (here: eight) spinning openings 10, in the 35 area of which the housing 1 has a groove-shaped recess 5. The middle metal foil 2 'with guide channels 7' lies between the outer metal foil 6 and an inner metal foil 8 'provided with passage openings 9' and 18 '. The three superimposed metal foils 6, 2 'and 8' (individually shown in FIGS. 17 to 19) are pressed against the wall of the bore 3 by a stamp 11 '. The core component is fed via the feed channel 15 'of the feed line 14'

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zugeleitet und gelangt über den Zuführungskanal 13' in die Durchtrittsöffnung 9'. Dort werden die Kerne der Bikomponentenfäden vorgeformt. Die Mentelkomponente gelangt axial in die Bohrung 3 und von dort über Zuführungskanäle 12' und Durchtrittsöffnungen 18' in die Führungskanäle 7' der Metallfolie 2'. Sie strömt dort in Richtung der Spinnöffnungen 10, umströmt die sich bildenden Kerne und tritt mit diesen zusammen aus den Spinnöffnungen 10 aus. fed in and passes via the feed channel 13 'into the passage opening 9'. The cores of the bicomponent threads are preformed there. The mentel component reaches axially into the bore 3 and from there via feed channels 12 'and through openings 18' into the guide channels 7 'of the metal foil 2'. It flows there in the direction of the spinning orifices 10, flows around the cores that form and emerges together with them from the spinning orifices 10.

Der in Fig. 20 dargestellte Spinnkopf besteht wiederum aus dem Gehäuse 1, von dessen zylindrischen Bohrungen wiederum nur eine, Bohrung 3, dargestellt ist. Metallfolie 6 mit Spinnöffnungen 10 liegt an der Wandung der Bohrung 3 an. Im Bereich der Spinnöffnungen 10 weist das Gehäuse 1 nutenförmige Ausnehmungen 5 auf. Eng anliegend an Metallfolie 6 ist Metallfolie 2' mit Führungskanälen 7' angeordnet. Auf Metallfolie 2' liegt eine dritte Metallfolie 8' mit Durchtrittsöffnungen 9' auf und wird vom Stempel 11' angepresst. Stempel 11' ist hohl und bildet den Zuleitungskanal 16' für die Kernkomponente, welche durch den Zuführungskanal 17' (der nutenförmig ausgebildet sein kann) und durch die Durchtrittsöffnungen 9' der Metallfolie 8' gepresst wird, wo sich die Kerne der Bikomponentenfäden bilden. Die Mantelkomponente wird über einen zentralen Zuleitungskanal 4 in die Bohrung 3 geleitet und gelangt von dort über die Führungskanäle 7' der Metallfolie 2' in Richtung der Spinnöffnungen 10. Dort umhüllt die Mantelkomponente die aus den Durchtrittsöffnungen 9' kommenden Kerne, und aus den Spinnöffnungen 10 werden Bikomponentenfäden mit Kern-Mantel-Struktur ausgesponnen. The spinning head shown in FIG. 20 again consists of the housing 1, of whose cylindrical bores only one, bore 3, is shown. Metal foil 6 with spinning openings 10 lies against the wall of the bore 3. In the area of the spinning openings 10, the housing 1 has groove-shaped recesses 5. Metal foil 2 'with guide channels 7' is arranged close to metal foil 6. A third metal foil 8 'with passage openings 9' rests on metal foil 2 'and is pressed by the stamp 11'. Stamp 11 'is hollow and forms the feed channel 16' for the core component, which is pressed through the feed channel 17 '(which can be groove-shaped) and through the through openings 9' of the metal foil 8 ', where the cores of the bicomponent threads are formed. The jacket component is fed into the bore 3 via a central feed channel 4 and from there passes via the guide channels 7 'of the metal foil 2' in the direction of the spinning openings 10. There, the jacket component envelops the cores coming from the passage openings 9 'and out of the spinning openings 10 bicomponent threads with a core-sheath structure are spun out.

Die Metallfolien 6,2' bzw. 8' sind in den Fig. 21 bis 23 einzeln dargestellt. The metal foils 6, 2 'and 8' are shown individually in FIGS. 21 to 23.

Durch Variation der Form und Grösse der Durchtrittsöffnungen und/oder Führungskanäle lassen sich die erzielbaren Fadenquerschnitte variieren. The achievable thread cross sections can be varied by varying the shape and size of the passage openings and / or guide channels.

Durch Verwendung von mehr als drei Metallfolien und Wahl eines geeigneten Systems von Durchtrittsöffnungen und Führungskanälen in diesen Metallfolien lassen sich Fadenquer-schnitte herstellen, welche mehr als zwei abgegrenzte Komponentenbereiche aufweisen. Auf diese Weise lassen sich auch Matrix-Fibrillen-Systeme erspinnen. By using more than three metal foils and choosing a suitable system of passage openings and guide channels in these metal foils, thread cross sections can be produced which have more than two delimited component areas. Matrix fibril systems can also be spun in this way.

Durch zusätzliche Anordnung weiterer Zuleitungskanäle lassen sich auch drei oder mehr Spinnkomponenten verarbeiten. By arranging additional feed channels, three or more spinning components can also be processed.

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6 Blatt Zeichnungen 6 sheets of drawings

Claims

623 610 PATENT CLAIMS

1. Spinning head with a curved metal foil inserted into a cylindrical opening of a housing and having a plurality of spinning openings in the area of an expansion of the housing, characterized by at least two cylindrical bores (3; 14; 15) running parallel to the underside of the housing (1). with a diameter of less than 30 mm and through each hole (3; 14; 15) a metal foil (6) with a prestress on the wall of the hole, less than 0.5 mm thick, with in the area of the recess (s) (5) of the housing (1) incorporated spinning openings (10; 11).

2. Spinning head according to claim 1, characterized in that the recesses (5) are formed by grooves machined transversely to the bores (3; 14; 15) and parallel to one another in the underside of the housing.

3. Spinning head according to claim 1, characterized in that in the bores (3; 14; 15) hollow cylinders (16) with recesses (5 ') are inserted, on the inner walls of which the metal foils (6) rest.

4. Spinning head according to claim 2 or 3, characterized in that the bores (3; 14; 15) have laterally opening melt passage channels (4) and end bores (3 ') and in each case by means of a bolt (7 inserted through one of these bores (30 ) and a screwed nut (8) from the opposite side are sealed using seals pressed against the housing (1).

5. Spinning head according to claim 2 or 3, characterized in that the housing (12; 13) is formed in two parts such that the metal foil (6) or the surrounding hollow cylinder (16) in blind holes (14; 15) of the two housing halves (12 and 13) are inserted.

6. Spinning head according to claims 1 and 2, for the production of multi-component threads from at least two spinning components, characterized by at least one further, per bore (3), pressed against the metal foil (6), with guide channels (7 ') and / or through openings (9' ; 180 for the spinning components provided metal foil (2 '; 80 and a convexly curved, cylindrical stamp (110 against this further metal foil (s) (2'; 8 ')) with at least one feed channel (12'; 13 '; 170 for the spinning component (s).

7. Spinning head according to patent claims 1 and 6, characterized by three metal foils (6; 2 '; 80.