DD215343A1

DD215343A1 - Spinneinrichtung, vorzugsweise fuer einzelduesen oder baustein fuer gruppenduese, zum loesungsspinnen

Info

Publication number: DD215343A1
Application number: DD25037783A
Authority: DD
Inventors: Helmut Bruenig; Wolfgang Schmidt; Harry Anemueller; Werner Lochelfeld; Werner Freiberg; Walter Wolffgang; Erhardt Koelbel
Original assignee: Schwarza Chemiefaser
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-11-07

Abstract

Die Vorrichtung dient zum Hochleistungsspinnen nach dem Loesungsspinnverfahren fuer Acryl- oder Regeneratfasern. Ziel und Aufgabe ist es, eine Spinneinrichtung mit hoher Bohrungsdichte zu schaffen, bei welcher ueber die gesamte Spinnflaeche gleiche Reaktionsbedingungen zwischen Faellbad und zu erspinnenden Faeden erreicht werden. Erfindngsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass man auf 25-60% der Grundflaeche eines an sich bekannten Napfduesenkoerpers ein bohrungsfreies Zentrum anordnet und mit einem Stroemungskoerper in kegeliger oder paraboloider Form versieht. Die Hoehe des Stroemungskoerpers wird vom Radius des bohrungsfreien Zentrums bestimmt. Auf der Peripheriezone der Grundflaeche wird die Bohrungsdichte gegenueber einer Grundflaeche ohne Stroemungskoerper um 10-30% erhoeht. Der Napfduesenkoerper ist ferner mit einem Hohlzylinder mit Innengewinde zu einer Spinneinheit starr oder loesbar verbunden.

Description

Titel der Erfindung ,

Spinneinrichtung, vorzugsweise als Einzeldüse oder Baustein für Gruppendüse, zum Lösungsspinnen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hochlei— stungsspinnen nach dem Lösungsspinnverfahren für Acryl- oder Regeneratfasern· Die erfindungsgemäße Spinneinrichtung kann als Einzeldüse oder als Baustein für eine Gruppendüse eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Spinndüsen für das Lösungsspinnen werden in unterschiedlichen Formen und Größen hergestellt /"*K„Göjbze, Chemiefasern nach dem Viskoseverfahren, Springer-Verlag Berlin, 19677·

Nach DD-PS 29 219 ist eine Spinndüse mit einer hohen Lochzahl von 15 000 - 40 000 Düsenöffnungen bekannt. Diese Düse ist eine Kombination aus einer erhabenen, kranzförmigen, vom Rand zum Zentrum hin gleichmäßig abfallenden Düsenöffnungsfläche, dazwischenliegenden, parallel zum Düsenboden angeordneten und konisch zum Zentrum hin verlaufenden Rillen und eine durch das Zentrum

der Düeenplatte hindurchführende massive Stabilisierungsechraubverbindung mit dem Spinndüsenkopf.

Homogen bebohrte oder mit kleinen Sicken versehene Großdüsen werden auf Grund schwieriger technischer und technologischer Beherrschung, besonders wegen ungenügender Fällbadversorgung des Düsenzentrums nach und nach durch eine neue Form der Großdüsen, den Gruppendüsen, ersetzt.

Gruppendüsen sind zu einer Spinneinheit zusammengefaßte Einzeldüsen mit Gesamtbohrungszahlen bis zu 200 000. Die Zwischenräume von Einzeldüse zu Einzeldüse sind für die FäiLlbadzuführung vorgesehen.

Spinndüsen mit sehr hohen Bohrungszahlen haben sehr große Oberflächen und müssen mit Hilfseinrichtungen für die Fällbadzuführung betrieben werden ^""Oe-PS 269 337; Oe-PS 330 335J?.

In der DD-PS 136 508 wird eine Spinnvorrichtung beschrieben t bei,welcher die Anordnung von Einzeldüsen verschiedener Formen zur optimalen Flächennutzung einer Gruppendüse erfolgt.

Allen bekannten Einzel- und Gruppendüsen ljegt der Nachteil zu Grunde, daß die Fällbadabführung über die Zwischenräume der ersponnenen Fäden erfolgt, wodurch die Wechselwirkung zwischen Fällbad und Spinnlösung erschwert wird. Das über die gesamte Düsenperipherie einströmende Spinnbad wird insbesondere bei hoher Düsenkanalengstellung in Kabelabzugsrichtung mitgerissen.

Ferner wird' im Mittelzonenbereich der bekannten Spinn- düsen durch die Wirkung der Gegenströmung aus den jeweils -um 180° versetzten Einströmbereichen das quer zur Kabelabzugsrichtung strömende Fällbad bevorzugt in die

Kabelabzugsrichtung gelenkt, wodurch eine ungenügende Fällbadversorgung der Düsehbohrungen insbesondere in unmittelbarer Nähe der Grundfläche der Düse kommt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Spinneinrichtung zum Hochleistungsspinnen von Acryl- und Regeneratfasern zu schaffen, die durch ihren Aufbau es ermöglicht, gleichmäßig hohe Spinnqualitäten über die gesamte spinnende Fläche zu erzielen. Die Spirineinrichtung soll sich leicht reinigen und handhaben lassen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spinneinrichtung mit hoher Bohrungsdichte zu gestalten, bei welcher über die gesarate Spinnfläche ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen gleiche Reaktionsbedingungen zwischen Fällbad und zu erspinnenden Fäden erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, wenn man eine Spanneinrichtung zum Lösungsspinnen von Acryl- oder Regeneratfasern einsetzt, bei welcher die Grundfläche eines an sich bekannten Napfdüsenkörpers ein bohrungsfreies Zentrum mit einem Strömungskörper, vorzugsweise in kegeliger oder paraboloider Form, besitzt. Der Strömungskörper nimmt dabei 25 - 60 % der Grundfläche ein

und ist in seiner Höhe vom gewählten Radius des bohrungsfreien Zentrums bestimmt. Auf der bebohrten Peripheriezone der Grundfläche des Napfdüsenkörpers ist die Bohrungsdichte gegenüber einer Grundfläche ohne Strömungs-. körper ura 10 - 30 % erhöht. Der Napfdüsenkörper ist mit einem Hohlzylinder, der ein Innengewinde besitzt und vorzugsweise aus Plastwerkstoff besteht, zu einer Spinneinrichtung starr oder lösbar verbunden.

Es ist zweckmäßig, wenn man den Napfdüsenkörper mit dem Hohlzylinder durch an sich bekannte Bearbeitungsmethoden, wie Schweißen» Einschrumpfen oder Umspritzen, unlösbar verbindet.

Der Strömungskörper kann auf die Grundfläche des Napfdüsenkörpers geschweißt, geklebt oder geschraubt werden.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Grundfläche des Napfdüsenkörpers als Kreisring ausgebildet sein kann und der Strömungskörper mit dem Hohlzylinder festverbunden ist«

Zur besseren Handhabung der Spinneinrichtung beim Montier- bzw· Rginigungsprozeß ist es zweckmäßig, daß der Hohlzylinder mit einer Andruckfläche und/oder einem Außengewinde versehen ist.

Die erfindungsgemäße Spinneinrichtung kann sowohl als Einzeldüse als auch als Gruppendüse eingesetzt werden.

Eine vorteilhafte Gestaltung als Gruppendüse wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in dem man auf der Bodenplatte eines Hohlzylinders mehrere austauschbare Rohrenden anordnet, die mit je einem Napf düsenkörper ver^· sehen sind«

Es ist zweckmäßig, daß die Höhe und der Abstand der auf der Bodenplatte angeordneten Rohrenden mit den jeweils darauf befindlichen Napfdüsenkörpern einschließlich Strömungskörper so bemessen wird, daß die Summe der Einströmfläche für das Fällbad gleich der Summe der zugeordneten bebohrten Oberfläche der Spinneinrichtung ist»

Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. .

- 5 -In den dazu gehörigen Zeichnungen zeigen:

Figur 1: Längsschnitt durch eine Spinneinrichtung Figur 2: Längsschnitt durch eine Spinneinrichtung mit

Gruppendüsen Figur 3: Längsschnitt durch eine Spinneinrichtung mitkreisförmigem Napfdüsenkörper

In Figur 1 ist eine Spinneinrichtung 8 im Längsschnitt dargestellt, bei welcher die Grundfläche 2 des Napf- -> düsenkörpers l in der Peripheriezone 4 mit Bohrungen versehen und in, deren Zentrum ein Strömungskörper 3 befestigt ist· Oer Rand des Napfdüsenkörpers 1 ist in den Hohlzylinder mit Innengewinde 7 eingeschweißt* Oer Umfang des Hohlzylinders 7 ist mit einer Andrückfläche versehen.

Die Figur 2 stellt eine Spinneinrichtung 8 im Längsschnitt mit Gruppendüsen dar.

Hier sind in gleicher Ebene auf einer Bodenplatte 9 eines Hohlzylinders mit Innengewinde 7 mehrere gleich lange Rohrenden 10« die mit Napfdüsenkörper 1 und Strömungskörper 3 versehen sind, angeordnet.

Die Figur 3 zeigt eine Spinneinrichtung 8 mit einem kreisringförmigen Napfdüsenkörper 1, bei welcher der Strömungskörper 3 mit dem Hohlzylinder 7 eine Einheit bildet.

Ausfuhrungsbeispie1 1

Der Napfdüsenkörper 1 einer Einzeldüse besteht aus Tantal. Er besitzt einen Durchmesser von 7,4 cm. Die bebohrte Peripheriezone 4 als Kreisringfläche hat einen Innendurchmesser von 4,6 cm und einen Außendurchraesser von 7,0 cm. Auf dieser Fläche befinden sich 15 000 Bohrungen 5 mit einem Durchmesser von je 80 um. Im uh-

bebohrten Zentrum ist durch Verschrauben ein Strömungs körpef 3 befestigt, der einen Durchmesser von 3,3 cm und eins Höhe von 3,5 cm hat« Der Strömungskörper besitzt die Form eines Paraboloides und ist aus Plastwerkstoff gefertigt, ,

Der Hohlzylinder 7 mit Innengewinde aus Thermoplastwerkstoff weist einen Außendurchmesser auf, der 1,0 cm größer ist als der Durchmesser des Napfdüsenkörpers 1. Sein© Länge beträgt 4,0 cm* Die Andrückfläche hat einen Winkel von 30° zur Eb@na des Napfdüsenkörpers 1.

Die Verbindung zwischen Napfdüsenkörper 1 und Hohlzy-r linder mit Innengewinde 7 zur Spinneinrichtung 8 erf.Qlgt durch Umspritzen mittels bekannten Verfahren auf einer Plastspritzeinrichtung_e

Die Spinneinrichtung 8, die mit Gruppendüsen ausgestattet ist, besitzt einen Durchmesser von 6,0 cm. Der aus thermoplastischem Werkstoff gefertigte Hohlzylinder mit Innengewinde 7 weist eine Bodenplatte 9 auf, in welche insgesamt 12 Rohrenden 10 mit einer Länge von je 2,5 cm Länge eingefügt sind. Dia auf den Rohrenden 10 vom 0 1,1 cm angeordneten Napfdüsenkörper 1 haben einen Durchmesser von 1,25 cm. Die Rohrenden 10 sind auf 2 Kreisen in gleichem Abstand angeordnet, wobei auf dem äußeren Kreis 9 Rohrenden 10 angeordnet sind«

Mit Hilfe der dargestellten Spinneinrichtungen können alle beliebigen Spinnlösungen aus PAN oder VIF versponnen werden. "

Bei den bisher bekannten homogen bebohrten Düsen wird das Eindringen das Fällbades in das innere der Spinneinrichtung im wesentlichen durch folgende Faktoren bestimmt j"

- Anströmbedingungen des Fällbades an die bebohrte. Grundfläche, d.h. u»a. Orientierung auf Ausschaltung der Störfaktoren durch Strömungsturbulenz, durch Disproportion der Spinneinrichtung zur Düse

- Bohrungsdichte der Düse, welche der Durchströmung einen Widerstand entgegen setzt«

- Größe der spinnenden Oberfläche, d.h. der Weg von der Peripherie zum Zentrum

- Effekt der Gegenströmungswirkung, d.h. Aufhebung der Querströmung und resultierende Parallelströmung zum aufsteigenden Fadenbündel.

Durch die bohrungsfreie Zentralzone mit dem Strömungskörper bei.der erfindungsgemäßen Spinneinrichtung wird die Wirkung der Gegenströmung aufgehoben. Das eingetretene Fällbad in abkonzentrierter und spezifisch leichterer Form kann in einfacher Weise in dem "nichtapinnenden" zentralen Düsenbereich zur Spinnbadoberfläche gezielt abgeführt werden.

Die mit steigendem*Düsendurchmesser steigenden Frei- ^y flächen führen auch bei steigender Bohrungsdichte zu einer schnellen Fällbaddurchströmüng des bebohrten Peripheriebereiches, da der von Kleindüsen her bekannte Effekt der besseren Wechselwirkung zwischen Fällbad und Spinndüse auf größere Düsendurchmesser übertragbar wird.

Claims

Spinneinrichtung, vorzugsweise als Einzeldüse oder Baustein für Gruppendüse, zum Lösungsspinnen für Acryl- oder Regeneratfasern unter Verwendung eines an sich bekannten Napfdüsenkörpers mit Bohrungen,.gekennzeichnet dadurch, daß dia Grundfläche (2) des Napfdüsenkörpers (1) ein bohrungsfreies Zentrum mit einem Strömungskörper (3), vorzugsweise in kegeliger oder paraboloider Form, besitzt, welcher 25 - 60 % der Grundfläche (2) einnimmt und in seiner Höhe vom gewählten Radius des bohrungsfreien Zentrums bestimmt wird und auf der Peripheriezone (4) der Grundfläche (2) die Bohrungsdichte gegenüber einer Grundfläche (2) ohne Strömungskörper (3) um 10 - 30 % erhöht wird und dar Napfdüsenkörper (1) mit einem Hohlzylinder (7) mit Innengewinde, vorzugsweise aus Plastewerkstoff, zu einer Spirineinrichtung (9) starr oder lösbar verbunden wird,,·

2« Spinneinrichtung nach Punkt I₁. gekennzeichnet dadurch, daß der Napfdüsankörper (1) durch bekannte Methoden, wie Schweißen,, Einschrumpfen oder Umspritzen, mit dem Hohlzylinder verbunden ist«

3„ Spinneinrichtung nach Punkt 1 bi© 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Hohlzylinder (7) eine Andrückfläche (6) und/oder ein Außengewinde j(ii| besitzt*

4. Spinneinrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Strömungskörper (3) mit der Grundfläche (2) des.Napfdüsenkörpers (1) durch bekannte Methoden« wie Schweißen, Kleben oder Verschrauben, verbunden ist.
5. Spinneinrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Grundfläche (2) des Napfdüsenkörpers (1) als Kreisring ausgebildet ist und der Strömungskörper (3) mit dem Hohlzylinder (7) eine Einheit bildet.
6. Spinneinrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß auf einer Bodenplatte (9) des Hohlzylinders (7) mehrere austauschbare Rohrenden (10) angeordnet sind, die jeweils mit dem Napfdüsenkörper (1) und der Strömungskörper (3) versehen sind.
7. Spinneinrichtung nach Punkt 1 bis 4 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Höhe und der Abstand der auf der Bodenplatte (9) angeordneten Rohrenden (10) mit dem Napfdüsenkörper (1) und Strömungskörper (3) so bemessen ist, daß die Summe der Einströmfläche für das Fällbad gleich der Summe der zugeordneten bebohrten Oberfläche der Spinneinrichtung (8) entspricht.

- Hierzu 2 Seiten Zeichnungen -

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