DE102004038462A1

DE102004038462A1 - Spinnkopf

Info

Publication number: DE102004038462A1
Application number: DE102004038462A
Authority: DE
Inventors: John Surrey Hills Davies
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-07
Publication date: 2005-03-24
Also published as: ITMI20041657A1; JP2005076172A; CN1590601A

Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht einen Spinnkopf für das Herstellen von Polymer-Filamenten vor; der Spinnkopf bestimmt einen Eingang für geschmolzenes Polymer und einen Ausgang für den Austritt der gebildeten Polymer-Filamente. Der Spinnkopf umfasst ferner: DOLLAR A ein erstes Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (15), das in Verbindung mit dem Eingang (30) steht, welches erste Polymer-Verteilzweige (29) für das vom Eingang her - bezüglich der generellen Richtung des Polymerflusses durch den Spinnkopf (10) - seitliche Verteilen des Polymers umfasst, und ein zweites, bezüglich des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (15), stromabwärts angeordnetes Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (16), welches in Verbindung mit den ersten Verteilzweigen (29) Eingänge oder Öffnungen (32) umfasst, und mindestens ein Paar zweiter, mit den Öffnungen (32) in Verbindung stehender Polymer-Verteilzweige (34) für das - bezüglich der generellen Richtung des Polymerflusses - Verteilen des Polymers seitwärts weg von den Öffnungen und DOLLAR A eine bezüglich mindestens des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), stromabwärts angeordnete Spinndüse (18, 19) für das Verteilen des verwendeten Polymers von den zweiten Polymer-Verteilzweigen (34) und für das Verteilen über die stromaufwärts angeordnete Oberfläche der Spinndüse und für das Pressen durch die Spinndüse in Filamente, DOLLAR A wobei alle sich von einer Öffnung oder einem Eingang (30, 32) ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spinnkopf, der bei der Herstellung von synthetischen Fasern benutzt wird, welche hauptsächlich für die Herstellung von Fussbodenteppichen verwendet werden. Die Erfindung wird hinsichtlich dieser Anwendung beschrieben, obgleich es sich von selbst versteht, dass die Erfindung ohne weiteres für die Faserproduktion für andere Produkte Verwendung haben könnte.

Synthetische Fasern für die Teppichherstellung werden mittels eines hoch entwickelten Produktionsablaufs hergestellt. Das Rohmaterial, mit dem der Prozess beginnt, ist normalerweise ein rohes pelletisiertes oder granuliertes Nylonpolymer, das geschmolzen und durch einen "Spinnkopf" gepresst wird, um Filamente für die Faserproduktion herzustellen. Da der gesamte Produktionsablauf komplex ist, beschränkt sich die vorliegende Erfindung auf das Bauteil des Ablaufs, das als Spinnkopf bekannt ist und das eine Spinndüseneinheit beinhaltet.

Das US Patent Nr. 6,284,174 beschreibt einen Spinnkopf, welcher eine Spinndüse, eine Druckplatte und eine Filteranordnung umfasst, wobei alle diese Teile in einem Gehäuse untergebracht sind, welches einen Eingang und einen Ausgang aufweist. Das geschmolzene Nylonpolymer wird durch den Eingang in den Spinnkopf geführt und das Polymer läuft durch die Filteranordnung, um zu der Druckplatte zu gelangen. Die Druckplatte ist eine Metallplatte, die eine Mehrzahl durchgehender Öffnungen aufweist, durch die das gefilterte Polymer zur Rückseite der Spinndüse fliesst.

Die Spinndüse umfasst ebenfalls eine Mehrzahl von Öffnungen, die jedoch kleiner sind als die Öffnungen in der Druckplatte. Das Polymer wird durch die Spinndüsenöffnungen gepresst und bildet feine Filamente, die verfestigt und zusammen versponnen werden, um eine synthetische Faser zu bilden.

Sowohl die Druckplatte als auch die Spinndüse sind flache Scheiben. Zweck der Anordnung ist, dass das Polymer gleichmässig auf der Rückseite der Spinndüsenplatte verteilt wird, indem es durch eine Mehrzahl von Öffnungen, die sich zwischen der vorderen und hinteren Seite der Druckplatte erstrecken, geführt wird. Die Vorderseite der Druckplatte ist gegenüber der Rückseite der Spinndüse angeordnet, und das durch die Druckplatte verteilte Polymer breitet sich für den Spinnvorgang über die Rückseite der Spinndüse aus.

Die Öffnungen der Spinndüse sind typischerweise zahlreicher und viel kleiner als diejenigen der Druckplatte.

Die Filamente, die durch die Öffnungen der Spinndüse gepresst werden, sind aufgrund ihres sehr feinen Querschnitts bruchgefährdet, und zudem sind diese Filamente nach ihrem Austritt aus der Spinndüse in einem flüssigen Zustand, d.h. sie sind noch nicht verfestigt.

Ein Filamentbruch kann aufgrund einer ungleichen Druckverteilung über die Rückseite der Spinndüse auftreten. Da das flüssige Polymer normalerweise durch eine Öffnung, die mit der Druckplatte mehr oder weniger konzentrisch ist, zum Spinnkopf geführt wird, ist der Druck, der auf das Polymer in der Mitte der Druckplatte ausgeübt wird, grösser als der Druck, der im äusseren Randbereich ausgeübt wird. Folglich wird mehr flüssiges Polymer durch die mittlere Zone der Druckplatte gepresst als durch die Randzonen; somit ist die Zufuhr von flüssigem Polymer zur Spinndüse ungleichmässig. Dementsprechend haben die im mittleren Bereich der Spinndüse gebildeten Filamente einen grösseren Querschnitt als diejenigen, die in den Randzonen gebildet werden, somit sind die mittleren Filamente stärker und weniger anfällig für Brüche als die Filamente von den Randzonen.

Ausserdem ist die Fliessgeschwindigkeit des Polymers in der mittleren Zone grösser als die Geschwindigkeit in den Randzonen, als weitere Folge des in der Mitte höheren Drucks verglichen mit den Randzonen. Daraus resultiert, dass das Polymer, das durch die mittlere Zone der Spinndüse gepresst wird, andere Eigenschaften aufweist als das Polymer, das durch die Randzonen der Spinndüse gepresst wurde. Zudem wird das Polymer, das sich in der Randzone befindet, verglichen mit dem Polymer in der mittleren Zone, schneller abkühlen, so dass das Polymer in der Randzone eine längere "Verweilzeit" aufweist als das Polymer in der mittleren Zone. Da dies Veränderungen in der Struktur des Polymers verursacht, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass in den Randzonen Verstopfungen entstehen aufgrund des in diesem Bereich der Spinndüse weniger viskosen Polymers.

Den mit der Druckverteilung über die Rückseite der Spinndüse verbundenen Schwierigkeiten wurde in der Vergangenheit begegnet, indem man den Fliesswiderstand für das Polymer hinter der Spinndüse erhöhte. Dies wird dadurch erreicht, indem man die Filteranordnung, welche zum Filtern des Polymers eingesetzt wird, derart einstellt, dass Filtermaterial mit grösserem Widerstand verwendet wird. Feiner Sand und Maschengebilde werden als geeignete Mittel eingesetzt. Zudem werden die Öffnungen in den Drucksätzen verändert, indem kleinere Öffnungen im mittleren Bereich und grössere Öffnungen in den Randzonen vorgesehen wurden. Bis heute konnten jedoch die bekannten Probleme mit keiner der getesteten Anordnungen zufriedenstellend gelöst werden.

Gemäss dem oben angeführten Sachverhalt wird es deutlich, dass die Druckverteilung über der Rückseite der Spinndüse einen bedeutenden Einfluss auf die Qualität des durch den Spinnkopf produzierten Filaments haben kann. Bis heute ist es jedoch noch nicht gelungen, einen genügend gleichförmigen Druck zu erzielen, um die Probleme gemäss dem heutigen Stand der Technik zu beseitigen.

Aufgabe der Erfindung ist, die beschriebenen Probleme zu überwinden oder diese zumindest zu reduzieren. Dies gelingt dadurch, dass die sich von einer Öffnung oder einem Eingang (30, 32) des Spinnkopfs weg erstreckenden Verteilzweige (29, 34) eines Verteilsystems (15, 16) derart gestaltet sind, dass das Polymer an allen Stellen der Spinndüse gleiche Materialeigenschaften aufweist und somit die aus der Spinndüse austretenden Filamente gleichmässig sind.

Die vorliegende Erfindung für das Produzieren von Polymer-Filamenten kann im Einzelnen durch die folgenden Merkmale definiert werden:
Spinnkopf für das Herstellen von Polymer-Filamenten mit mindestens einem Haupteingang für geschmolzenes Polymer und einem Ausgang für den Austritt der gebildeten Polymer-Filamente, bestehend aus folgenden Elementen:
einem ersten Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, das in Verbindung mit dem Eingang steht, welches erste Polymer-Verteilzweige für das bezüglich der generellen Flussrichtung des Polymerflusses vom Eingang her durch den Spinnkopf seitliche Verteilen des Polymers umfasst, und
einem zweiten, bezüglich des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, stromabwärts angeordnetes Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, welches in Verbindung mit den ersten Verteilzweigen Eingänge oder Öffnungen umfasst, mit mindestens einem Paar zweiter, mit den Öffnungen in Verbindung stehender Polymer-Verteilzweige für das – bezüglich der generellen Richtung des Polymerflusses – Verteilen des Polymers seitwärts weg von den Öffnungen, und
einer bezüglich des mindestens zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, stromabwärts angeordneten Spinndüse, für das Verteilen des Polymers von den zweiten Polymer-Verteilzweigen über die Oberfläche der Spinndüse und für das Pressen durch die Spinndüse in Filamente,
wobei die sich von einer Öffnung oder einem Eingang weg erstreckenden Verteilzweige eines Verteilsystems in bezug auf die Fliesseigenschaften im Wesentlichen gleich sind, indem diese vorzugsweise gleiche Längen und/oder Fliesswiderstände und/oder Abmessungen und/oder Querschnitte haben können.

Der Spinnkopf kann weiter durch die folgenden Merkmale einzeln oder in Kombination gekennzeichnet sein, indem
sich jeder Hauptverteilzweig, in einem ersten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, von einem Eingang nur bis zu einem Ausgang erstreckt, der vorzugsweise zu Eingängen der Sekundär-Verzweigungen mit identischen Fliesseigenschaften führt,
sich jeder Sekundärverteilzweig, in einem zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vorzugsweise von einem Eingang zu nur einem Ausgang erstreckt,
die genannten Primär- und Sekundärverteilzweige vorzugsweise derart angeordnet werden, um das Polymer gleichmässig und gleichzeitig an alle Öffnungen der gleichen Art innerhalb des Spinnkopfs zu verteilen,
die genannten Primär- und Sekundärverteilzweige sich vorzugsweise radial von einem Eingang aus ausbreiten, der genannte Eingang sich in der Mitte der Enden der Zweige befindet, und die entsprechenden Ausgänge zu den Eingängen der nachgeordneten Zweige in einem zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, führen,
der Ausgang kreisförmig oder quadratisch oder rechteckig ist, und der Eingang insbesondere kreisförmig bleibt,
ein Spinnkopf ein Gehäuse umfasst, innerhalb dessen die ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente, und die Spinndüse eingesetzt sind,
ein Eingang und ein Ausgang koaxial zueinander ausgerichtet sind, und vorzugsweise jedes der ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente, und die Spinndüse ebenfalls mit ihnen koaxial ausgerichtet ist,
jedes der ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente, als Scheiben geformt sind, wobei in einer bevorzugten Anordnung das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, den Eingang des Spinnkopfes definiert, der mit den ersten Polymer-Verteilzweigen verbunden ist,
das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vorzugsweise eine Eingangspassage für die Verbindung zu einer Lieferstelle für das flüssige Polymer umfasst, und die Eingangspassage sich verzweigende Anschlüsse, die mit den Verteilzweigen in Verbindung stehen, umfasst,
das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vorzugsweise eine Unterseite umfasst, die eben ist und die mit Ausgangsöffnungen von den Verteilzweigen versehen ist,
in die Verteilzweige offene Kanäle in Oberseiten oder Unterseiten von Verteilelementen eingeformt sind,
2 oder mehr Verteilzweige vorgesehen sind, wobei in der bevorzugten Anordnung das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement 15, vier Zweige umfasst, die unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind,
das zweite Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vorzugsweise als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist, welche ebene und parallele Vorder- und Rückseiten hat,
die Rückseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, vorzugsweise derart angeordnet wird, um an der Unterseite des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, bündig anzuliegen und die Elemente durch Befestigungsmittel zusammengehalten werden,
die offenen Verteilkanalzweige des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, im wesentlichen durch die hintere ebene Fläche des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, geschlossen werden,
sich die ersten Verteilzweige bis zu den Öffnungen erstrecken, die im zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vorgesehen sind, welche Öffnungen mit zweiten Verteilzweigen des zweiten Elements in Verbindung stehen, sich die ersten Verteilzweige in die Öffnungen des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, öffnen,
die ersten Verteilzweige eines ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, nach unten hin offene Kanäle bilden, die im wesentlichen durch die Rückseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, abgedeckt werden, und wobei Kanäle dort offen sind, wo sie an ihren Enden die Öffnungen eines zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, überlagern, damit Polymer entlang der Zweige zu den Öffnungen fliesst,
sich mindestens ein Paar zweiter Verteilzweige von jeder der Öffnungen erstreckt, und vorzugsweise vier derartige Zweige vorgesehen sind.

Am Spinnkopf kann ein insbesondere drittes Element für ein weiteres Verteilen des Polymers vorgesehen sein, mit Eingängen, und einem an diese Eingänge angeschlossenen entsprechenden Tunnel, und einem Kern innerhalb des Tunnels, wobei der Kern und der Tunnel mindestens einen oder mehrere Schlitze oder Spalte für das Transportieren des Polymers zu einer vorderen Seite des Elements definieren, und wobei insbesondere schiefe Oberflächen mindestens auf der Vorderseite des insbesondere dritten Elements und/oder auf der Vorderseite des Kerns einen Raum oder Spalt für das Verteilen des Polymers über Öffnungen in einem weiteren insbesondere vierten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, definieren, insbesondere mit einem weiteren Element für ein weiteres Verteilen des Polymers, mit Eingängen, und einem an diese Eingänge angeschlossenen entsprechenden Tunnel, und einem Kern innerhalb des Tunnels, wobei der Kern und der Tunnel mindestens einen oder mehrere Schlitze oder Spalte für das Transportieren des Polymers zu einer vorderen Seite eines weiteren Elements definieren, und wobei insbesondere schiefe Oberflächen mindestens auf der Vorderseite des Elements und/oder auf der Vorderseite des Kerns einen Raum oder Spalt für das Verteilen des Polymers über Öffnungen in einem weiteren Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, definieren.

Im Einzelnen ist der Spinnkopf folgendermassen gestaltet:
Der normale Polymerfluss durch den Spinnkopf erfolgt im Wesentlichen in einer vertikalen und seitlichen Richtung vom Eingang weg. Die Anordnung ist insbesondere kreisförmig oder quadratisch oder rechteckig. In der vorliegenden Erfindung umfassen die ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente, Verzweigungen oder Spalte, um das Polymer überall unter gleichen Bedingungen zu verteilen, damit eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeit und ein konstanter Druck des Polymers an der Rückseite der Spinndüse vorliegt. Auf diese Weise wird die Gleichförmigkeit der vom Ausgang des Spinnkopfes gebildeten Filamente, im Vergleich zu den Filamenten, welche nach dem bisherigen Stand der Technik der Spinnköpfe gebildet wurden, erheblich verbessert.

Ein Spinnkopf umfasst vorzugsweise ein Gehäuse, innerhalb dessen mindestens ein erstes und zweites Verteil-Element bzw. -System und die Spinndüsen angeordnet sind. Das Gehäuse weist einen Eingang und einen Ausgang auf. Vorzugsweise sind der Eingang und der Ausgang koaxial zueinander ausgerichtet und sind jedes erste und zweite Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, und die Spinndüse ebenfalls mit diesen koaxial ausgerichtet.

Jedes erste und zweite Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, kann als Scheibe ausgebildet sein, wobei in einer bevorzugten Anordnung das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, den Eingang des Spinnkopfes definiert, welcher mit den ersten Polymer-Verteilzweigen dieses Elements in Verbindung steht. In dieser Anordnung umfasst das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vorzugsweise eine Eingangspassage als Verbindung für die Zulieferung des geschmolzenen Polymers, wobei die Eingangspassage Verzweigungsanschlüsse umfasst, welche mit den Verteilzweigen verbunden sind. Polymer, das in der Eingangspassage eingespiesen wird, bewegt sich zu den sich verzweigenden Anschlüssen, um in die Verteilzweige eintreten zu können zwecks seitlicher Verteilung weg von der Eingangspassage.

Das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, umfasst vorzugsweise eine Unterseite, die normalerweise eben ist und welche mit Auslassöffnungen von den Verteilzweigen her versehen ist. In einer Anordnung werden die Verteilzweige in der Unterseite als offene Kanäle geformt, die nach unten hin offen sind.

Es kann eine beliebige Anzahl von Verteilzweigen vorgesehen werden, wobei in der bevorzugten Anordnung das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, vier Verzweigungen umfasst, die 90° zueinander angeordnet sind. Es ist jedoch möglich, mehr oder weniger Verteilzweige vorzusehen, und diese in irgendeinem geeigneten Winkel zueinander anzuordnen.

Das zweite Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, ist vorzugsweise als kreisförmige mit ebenen und parallelen Vorder- und Rückseiten ausgebildete Scheibe vorgesehen. Die Bezeichnungen "Vorder" – (Seite) und "Rück" – (Seite) werden in diesem Zusammenhang in Bezug auf die Flussrichtung des Polymers durch den Spinnkopf benutzt, wobei die Rückseite stromaufwärts und die Vorderseite stromabwärts zum Polymerfluss angeordnet ist. Gleichbedeutend mit „Vorderseite" wird auch der Begriff „Unterseite" benützt. Gleichbedeutend mit „Rückseite" wird auch der Begriff „Oberseite" benützt. Die Rückseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, wird vorzugsweise derart angeordnet, dass sie an der Unterseite des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, bündig anliegt, und die Elemente können durch Befestigungsmittel miteinander befestigt werden. In dieser Anordnung werden die offenen Verteilkanalzweige des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, im wesentlichen durch die hintere ebene Fläche des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelementes, geschlossen.

Die ersten Verteilzweige erstrecken sich hin zu Öffnungen, die im zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, gebildet wurden, wobei diese Öffnungen mit zweiten Verteilzweigen der zweiten Elemente in Verbindung stehen.

Die ersten Verteilzweige öffnen sich in die Öffnungen des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements. In der Anordnung, in welcher die ersten Verteilzweige nach unten offene Kanäle oder Spalte oder auch nur einen einzigen Spalt aufweisen, die im wesentlichen durch die Rückseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, geschlossen werden, sind die Kanäle oder Spalte dort "offen", wo sie die Öffnungen überlagern, damit Polymer entlang der Verzweigungen zu den Öffnungen fliesst. Vorzugsweise überlagern die Verzweigungen die Öffnungen an den Enden, welche entfernt von den Verzweigungsanschlüssen des Eingangs liegen. Zwischen den Verteilsystemen, insbesondere Verteilelementen, können Kerne oder allgemein Einsätze liegen, wobei die Wände der Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente, oder Kerne zusammen Kanäle oder Spalte für die Führung der Polymerströme bilden.

Mindestens ein Paar von Verteilzweigen erstreckt sich von jeder Öffnung, vorzugsweise sind jedoch vier oder mehr derartige Zweige vorgesehen. Diese können in jeder geeigneten Winkellage, z.B. 90° zueinander, angeordnet werden. Die Verteilzweige können als offene Kanäle in den Flächen der Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente gebildet werden.

Der Polymerfluss durch das erste und zweite Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, erfolgt in derartiger Weise, dass das Polymer vom Eingang des Spinnkopfes her seitlich verteilt wird, jedoch derart, dass das Polymer über der Rückseite der Spinndüse im Wesentlichen mit konstantem Druck und konstanter Geschwindigkeit verteilt wird. Dies wird dadurch erreicht, indem die Verteilzweige die Richtung des Polymerflusses so beeinflussen, dass dieser die Randzonen des Spinnkopfes grundsätzlich mit dem gleichen Druck und der gleichen Geschwindigkeit erreicht, wobei der Druck und die Geschwindigkeit gleich sind wie im Polymer, das auf der mittleren Zone des Kopfes verteilt wird. Dies wird erreicht durch im Wesentlichen gleiche Kanallängen und/oder -querschnitte und/oder -widerstände.

Der Spinnkopf kann ferner ein drittes und auch weiteres Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, umfassen, das auf eine ähnliche Weise in Bezug zum zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, angeordnet werden kann, so dass die Öffnungen mit den Verteilzweigen des zweiten Elements verbunden sind, wobei diese Öffnungen wiederum mit weiteren Verteilzweigen für die Richtungsvorgabe an den Polymerfluss verbunden sind.

Ein drittes Element kann in einer anderen Form vorgesehen werden, z.B. als eine Scheibe mit ebener und paralleler Vorder- und Rückseite und mit einer Mehrzahl von Öffnungen, welche mit den Verteilzweigen des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, verbunden sind, und welche anschliessend zur Rückseite der Spinndüse öffnen. Die Rückseite des dritten Elementes wird vorzugsweise bündig gegenüber der Vorderseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, angeordnet, derart, dass die offenen Verteilkanalzweige des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, gegenüber der Rückseite des dritten Elements im wesentlichen geschlossen sind, jedoch dort offen sind, wo sich die Verzweigungen über den Öffnungen des dritten Elements befinden.

Das dritte Element wird so angeordnet, dass das Polymer an der Rückseite der Spinndüse mit überall gleicher Geschwindigkeit und Temperatur und gleichem Druck ankommt. Die Öffnungen erstrecken sich vorzugsweise in der allgemeinen Flussrichtung durch den Spinnkopf und können jede geeignete Form aufweisen. Die Öffnungen können sich zum Beispiel in Flussrichtung konisch erweitern, um den Bereich der Rückseite der Spinndüse, über welchen das Polymer eingespeist wird, zu erweitern.

In der Filamentproduktion ist es üblicherweise erforderlich, dass im Polymerstrom durch die Spinndüse Filtriermittel eingesetzt werden. Die Hauptfunktion der Filtriermittel ist das Herausfiltern von Verunreinigungen im Polymer, aber auch um einen gleichmässigen bzw. laminaren Polymerfluss zu bewirken. Ein laminarer Fluss wird angestrebt für die Bildung von langen Molekülketten, wodurch die Festigkeitseigenschaften der Filamente verbessert werden. Mit Vorteil werden die Filtermittel hinter dem dritten Element eingefügt, bevorzugt vor einem vierten Element. In dieser Anordnung ist das vierte Element mit den Öffnungen des dritten Elementes verbunden und umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen, die mit der Rückseite der Spinndüse kommunizieren. Das vierte Element kann mehr Öffnungen beinhalten als das dritte Element und kann mittels einer Dichtung vom dritten Element beabstandet werden, um einen Zwischenraum zu schaffen, innerhalb welchem sich das Polymer oberhalb des vierten Elements über das Filtriermittel verteilen kann.

Das vierte Element kann als Scheibe mit ebenen Vorder- und Rückseiten vorgesehen werden, und die sich darin befindlichen Öffnungen erstrecken sich zwischen den Vorder- und Rückseiten und können in jeder geeigneten Form und Anzahl vorgesehen werden. Vorzugsweise umfasst das vierte Element eine bedeutend grössere Anzahl Öffnungen als das dritte Element.

Eine weitere Dichtung kann zwischen dem vierten Element und der Spinndüse eingesetzt werden, um damit wiederum einen Zwischenraum zwischen diesem Element und der Spinndüse zu schaffen. Der Zwischenraum kann Filtriermittel umfassen oder kann ein Raum sein, in dem sich das Polymer über die Rückseite der Spinndüse für das Pressen durch diese verteilen kann.

Der derartig konzipierte Spinnkopf veranlasst das Polymer durch die ersten und zweiten Verteilzweige zu fliessen, wobei es in einer kontrollierten Weise seitwärts vom Eingang verteilt wird, wodurch gleichförmige Polymereigenschaften gefördert werden.

Die beigefügten Zeichnungen 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäss der vorgängigen Beschreibung, und die Zeichnung 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Die Besonderheit jener Zeichnungen und die damit einhergehende Beschreibung soll nicht die allgemein gehaltene vorhergehende generelle Beschreibung der Erfindung einengen.
1 zeigt einen Spinnkopf 10 mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, und einer Spinndüse.
Die 2a und 2b beziehen sich auf das erste Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, 15.
Mit Bezug auf 3a und 3b, weist das zweite Element 16 parallele ebene Rück- und Vorderseiten 31 und 33 auf.
Ähnlich ist Element 17 gemäss den 4a, 4b gestaltet.
Das Element 17 liegt über dem Element 18, welches in den 5a und 5b im Detail gezeigt wird.
6a ist eine Seitenansicht eines rechteckigen Spinnkopfes und 6b ist ein Grundriss des gleichen Kopfs
6c ist eine perspektivische Ansicht auf einen rechteckigen Spinnkopf
6d zeigt ein Detail des Verteilsystems mit einem in einem dritten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, eingesetzten Kern (gepunktete Linie)
6e zeigt 2 Anordnungen nach 6d übereinander und stellt eine gegenüber 6c abgewandelte Ausführung dar.
1 zeigt einen Querschnitt eines Spinnkopfes 10 entsprechend der Erfindung, mit einem Gehäuse 11, das eine zylinderförmige Aussenwand 12, ein Eingangsende 13 und ein Ausgangsende 14 aufweist. Das Gehäuse 11 umschliesst erste bis vierte Elemente 15 bis 18 und eine Spinndüse 19. Die ersten bis vierten Elemente 15 bis 18 und die Spinndüse 19 sind, bezüglich der generellen Fliessrichtung des Polymers durch den Spinnkopf 10, hintereinander in einer Reihe und aneinander anliegend angeordnet, wobei die Richtung mittels Pfeil A angezeigt wird. Die Verbindungselemente der Elemente 15 bis 18, insbesondere Schrauben, sind durch strichpunktierte Linien angedeutet; sie sind so angeordnet, dass sie keine Polymer-Kanäle berühren.
Zwischen dem dritten und vierten Element 17 und 18, beziehungsweise zwischen dem vierten Element 18 und der Spinndüse 19 sind Dichtungen 22a und 22b eingelegt. Die Dichtungen 22a und 23b trennen die jeweiligen Elemente, um zwischen diesen einen Zwischenraum zu bilden, in welchem das Filtriermittel eingefügt werden kann, wie etwa Maschen- (Sieb-) oder Sandfilter. Als Alternative können die Zwischenräume leer bleiben und dazu dienen, das Polymer auf der Rückseite des vierten Elements und/oder der Spinndüse anzusammeln.
Der allgemeine Betrieb des Spinnkopfes 10 ist wie folgt. Geschmolzenes Nylonpolymer wird durch das Eingangsende 13 des Gehäuses 11 eingeführt und durchfliesst jedes der ersten bis vierten Elemente 15 bis 18 und die Spinndüse 19, um die Spinndüse in Richtung von Pfeil A, in Form von feinen Filamenten, zu verlassen, wobei die Filamente für die Verarbeitung zu Teppichgarn durch weitere stromabwärts angeordnete Verarbeitungseinrichtungen gezogen werden.
Die einzelnen Teile des Spinnkopfes 10 werden nachfolgend anhand der 2 bis 5 beschrieben. Anhand der 2a und 2b wird das erste Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, 15 gezeigt, und es ist erkennbar, dass dieses Element kreisförmig ist.
Die Unterseite des ersten Elementes 15 definiert eine ebene Oberfläche 28, in welche die Polymer-Verteilzweige 29 eingearbeitet sind. Vier solche Verzweigungen sind vorgesehen. Diese sind senkrecht zueinander angeordnet, wobei sich jeder Zweig zu einer zentralen Eingangspassage 30 erstreckt. Jeder der Verteilzweige öffnet sich an deren radialen inneren Enden zur Eingangspassage 30. Die Verzweigungen 29 erstrecken sich radial nach aussen, und jede endet an einem Punkt, der mit einer Öffnung übereinstimmt, die im zweiten Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, 16 gebildet wird. Es wird als selbstverständlich erachtet, dass die nach unten offenen, als Kanäle geformten Verteilzweige 29 entlang einem Hauptteil ihrer Länge durch die hintere Oberfläche 31 des zweiten Elements 16 abgedeckt werden (1 und 3a). Dies wird auf einfache Weise durch das flächige Aneinanderlegen der Elemente 15 und 16 erreicht, indem die ebene Oberfläche 28 des ersten Elements 15 bündig an der hinteren Oberfläche 31 des zweiten Elementes 16 anliegt. Die Abdeckung der Verzweigungen 29 endet vor deren radial nach aussen gelegenen Enden, an deren Punkt die Verzweigungen 29 die im zweiten Element 16 vorhandene Öffnungen 32 überlagert (siehe 1). Das Polymer kann folglich vom Eingang 30 weg in die Verzweigungen 29 und aus den entfernten Enden dieser Verzweigungen 29 heraus in die Öffnungen 32 des zweiten Elementes 16 fliessen.
Gemäss der 3a und 3b umfasst das zweite Element 16 parallele, ebene hintere und vordere Oberflächen 31 und 33, und die Öffnungen 32 erstrecken sich durch das Element 16 und münden in jede der Oberflächen 31 und 33. Jede Öffnung 32 ist mit einer Mehrzahl von Verteilzweigen 34 verbunden, die wie gezeigt angeordnet werden. Zu einer Öffnung 32 sind jeweils drei Verzweigungen 34 zugeordnet, obschon auch nur zwei Verzweigungen vorgesehen werden könnten, oder wahlweise könnten vier oder mehr Verzweigungen vorgesehen werden. Die Verzweigungen 34 werden als nach unten offene Kanäle gebildet, die eine ähnliche Form wie die Verzweigungen 29 aufweisen, obgleich sie in ihrer Abmessung kleiner sind.
Das Element 16 liegt über dem Element 17 (4a, 4b), und wie in 1, mit Bezug auf 3a, gezeigt wird, sind die Elemente 16 und 17 flächenberührend zueinander angeordnet, wobei die vordere Seite 33 des Elementes 16 mit der Rückseite 35 des Elementes 17 verbunden ist. Die Verzweigungen 34 werden auf einem Grossteil ihrer Länge durch die Rückseite 35 abgedeckt, gleichwohl werden die von der Öffnung 32 entfernt liegenden Enden jeder Verzweigung mit den im Element 17 vorhandenen Öffnungen 6 überlagert.
Das Element 17 liegt über dem Element 18, das im Detail in den 5a und 5b gezeigt wird. Die Elemente 17 und 18 sind nicht in direktem Kontakt zueinander, sondern werden statt dessen aus den eingangs erwähnten Gründen durch die Dichtung 22a, 22b voneinander getrennt angeordnet. Das Element 18 umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen 37, welche über die volle Breite der Elementfläche vorgesehen sind. Die Öffnungen 37 erstrecken sich zwischen, und öffnen durch die hintere und vordere Seite 38 und 39 des Elementes 18.
Das Element 18 liegt über der Spinndüse 19, getrennt durch die Dichtung 22b. Die Spinndüse 19 kann jede geeignete Form aufweisen, die sich zur Verarbeitung des Polymers eignet und welche für die Art des Filaments benötigt wird.
Die Elemente 15, 16 und 17 sind durch Befestigungsschrauben 40, die sich durch die Öffnungen erstrecken, zusammengehalten, wie dies in der 3b gezeigt wird. Diese Elemente werden dann mit dem Element 18 zu einer Verbindung zusammengespannt, wobei das Element 18 seinerseits mit der Spinndüse 19 durch einen Gewindering 42 zusammengespannt wird. Der Gewindering bringt die Innenfläche des Gehäuses 11 unter der Spinndüse 19 durch Eindrehen in Eingriff.
Der Spinnkopf 10, der in den Figuren gezeigt wird, unterscheidet sich von Spinnköpfen gemäss dem Stand der Technik insbesondere durch die Anordnung der Verzweigung der Elemente 15 und 16. Ein Spinnkopf nach dem bisherigen Stand der Technik würde einen zentralen Eingang umfassen und das Polymer, eingeführt durch den Eingang, würde sich radial nach aussen zu den Umfangsrändern des Kopfes ausbreiten. Jedoch würden die Geschwindigkeit und der Druck des Polymers zwischen einem Maximum am Eingang und einem Minimum am Umfangsrand schwanken. Ebenso wäre die Polymerfliessgeschwindigkeit durch den Spinnkopf am Eingang am grössten. Wegen diesen Veränderungen schwanken die Eigenschaften des durch die Spinndüse gepressten Polymer-Filaments über den Radius der Spinndüse, wodurch die Filamentherstellung ungleichmässig ist. So sind z.B. die radial äusseren Filamente dünner als die mittleren Filamente, wegen der niedrigeren Geschwindigkeit und des niedrigeren Drucks des Polymers in den Randbereichen der Spinndüse. Ausserdem, weil das Polymer am Eingang eine grössere Geschwindigkeit aufweist und sich folglich schneller durch die Spinndüse bewegt als das radial äussere Polymer, (das radial äussere Polymer hat eine grössere "Verweilzeit"), hat sich das radial äussere Polymer mehr abgekühlt, als das radial innere Polymer und hat folglich beim Durchfliessen der Spinndüse einen grösseren Widerstand. Aus diesen Gründen differieren die Qualität und der Aufbau der Filamente über die Spinndüse.
Der Spinnkopf gemäss der Erfindung, wie in den Figuren veranschaulicht, verringert in vorteilhafter Weise die oben beschriebenen nachteiligen Effekte, indem das Polymer kontrolliert radial über der Rückseite der Spinndüse verteilt wird, um im wesentlichen konstante Temperatur, Druck und Geschwindigkeit des Polymers beizubehalten. Die Anordnung ist derart, dass das Polymer die ersten Element-Verzweigungen 29 durchfliesst, dann durch die zweiten Element-Verzweigungen 34 (wie durch die Pfeile B in 1 gezeigt), wobei etwelche Änderungen im Polymer gleichmässig auftreten, anstatt in Abhängigkeit von der radialen Position des Polymers im Spinnkopf zu schwanken. Das Polymer wird dann durch die Öffnungen 36 des dritten Elementes 17 zur Rückseite 38 des vierten Elementes 18 eingespiesen, zur laminaren Einführung über die Rückseite der Spinndüse 19. Es versteht sich leicht von selbst, dass die Spinndüse mit Polymer beliefert wird, dessen Konsistenz gegenüber jener von Spinnköpfen des bisherigen Standes der Technik gleichmässiger ist.
Es wird als selbstverständlich erachtet, dass, je nach Erfordernis, weitere Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente, im Spinnkopf enthalten sein können, besonders wenn sich die radiale Grösse des Kopfes erhöht. Es wird auch als selbstverständlich erachtet, dass in jedem Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, mehr Verzweigungen vorgesehen werden können als die in den veranschaulichten Anordnungen gezeigten, wenn sich dies als erforderlich erweist.
Der Gegenstand der Erfindung ist, wie dies in einer kreisförmigen Ausführung gemäss den 1 bis 5 und in einer rechteckigen Ausführung in den 6a bis 6d gezeigt wird, ein Spinnkopf 10 für das Herstellen von Polymer-Filamenten, wobei der Spinnkopf 10 mindestens einen Haupteingang 30 für geschmolzenes Polymer und einen Ausgang 14 für den Austritt der gebildeten Polymer-Filamente bestimmt und folgende Teile vorgesehen sind:
ein erstes Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verfeilelement (15), das in Verbindung mit dem Eingang (30) steht, sowie erste Polymer-Verteilzweige (29) für das Verteilen des Polymers vom Eingang seitlich zur allgemeinen Richtung des Polymerflusses durch den Spinnkopf (10),
ein zweites, bezüglich des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelement (15), stromabwärts angeordnetes Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (16), sowie Eingänge oder Öffnungen (32) in Verbindung mit den ersten Verteilzweigen (29), und wenigstens ein Paar zweiter Polymer-Verteilzweige (34) in Verbindung mit den Öffnungen (32) für das Verteilen des Polymers, und
eine bezüglich des zweiten Verteilsystems; insbesondere Verteilelement (16), stromabwärts angeordnete Spinndüse (18, 19), für das Verteilen des Polymers von den zweiten Polymer-Verteilzweigen (34) und für das Verteilen über die Oberfläche der Spinndüse und für das Pressen durch die Spinndüse in Filamente,
wobei alle sich von einer Öffnung oder einem Eingang (30, 32) erstreckenden Verteilzweige (29, 34) in bezug auf Fliesseigenschaften vorzugsweise gleich sind; d.h., diese können bevorzugt gleiche Längen und/oder Fliesswiderstände und/oder Abmessungen und/oder Querschnitte haben; und insbesondere
wobei sich jeder Hauptverteilzweig (29) in einem ersten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, (15), von einem Eingang (30) nur bis zu einem Ausgang (32) erstreckt, der vorzugsweise zu Eingängen der Sekundär-Verzweigungen (34) mit identischen Fliesseigenschaften führt, und insbesondere
wobei sich jeder Sekundärverteilzweig (34) in einem zweiten Verteilelement (16), vorzugsweise von einem Eingang (32) zu nur einem Ausgang (36) erstreckt, und
wobei die genannten Primär- und Sekundärverteilzweige (29, 34) vorzugsweise derart angeordnet werden, um das Polymer gleichmässig und gleichzeitig an alle Öffnungen (32, 6) der gleichen Art innerhalb der Spinndüse zu verteilen.
In einer speziellen Anordnung gemäss den 6a bis 6d – die Beschreibung zu den 1 bis 5 trifft auch auf die Ausführung in 6 zu – ist der Kopf mit einem dritten Element 17 für ein weiteres Verteilen des Polymers mit Eingängen 36 versehen, und einem an diese Eingänge angeschlossenen Tunnel 21, und einem der Form des Tunnels entsprechenden Kern 20 innerhalb des Tunnels 21, wobei der Kern und der Tunnel einen Schlitz, in der Form insbesondere kreisförmig oder gerade, oder mindestens zwei Schlitze 24 für das Transportieren des Polymers zu einer vorderen Seite des dritten Elementes 17 bilden; es können anschliessend an den Schlitz schiefe Oberflächen 23, 20a mindestens auf der Vorderseite des dritten Elements und/oder auf der Vorderseite des Kernes 20 einen Raum 25 für das Verteilen des Polymer über Öffnungen in einem vierten Verteilelement 18 bilden. Der Tunnel 21 bzw. Kern 20 kann auch so geformt sein, dass sich kegelförmige und/oder kalottenförmige und/oder geknickte und/oder beliebig gekrümmte Schlitze oder Spalte ergeben.
In 6c wird der Raum 25 unterhalb des dritten Elementes 17 gezeigt, welcher sich um die Vorderseite des Kernes 20 erstreckt.
Mindestens die ersten, zweiten, dritten Elemente 15, 16, 17 und der Kern 20 in 6 sind rechteckig, und die Zweige 29, 34 sind parallel, oder die ganze Anordnung kann auch rotationssymmetrisch aufgebaut sein. 6e zeigt eine gegenüber der Anordnung in 6c modifizierte Anordnung, wobei sich in Materialflussrichtung an ein Element 17 ein weiteres Element 17' anschliesst, welches im Wesentlichen gleichartig dem Element 17 ist. Beide Verteilelemente 17 und 17' haben Öffnungen 36 eintrittsseitig, und austrittsseitig Räume 25, welchen mit den Eintrittsseiten in Strömungsrichtung nachfolgender Elemente kommunizieren. Beispielsweise ist, wenn die Elemente 17, 17' und 18 aufeinander liegen, der Tunnel 20a direkt oberhalb der eintrittsseitigen Öffnung 36 des Elements 17' gelegen. Weiter ist das Element 18 unten an das Element 17 angrenzend so gelegen, dass die Öffnungen 37 direkt an den Raum 25 in Element 17' anschliessen. Beide Elemente 17 und 17' definieren Schlitze bzw. Spalte 24, welche zwischen den Innenwänden des Elements 17 und der Aussenwand bzw. den Aussenwänden eines Kerns 20 liegen. Das Element 17 kann auch rotationssymmetrisch ausgeführt sein, mit einer zentralen Eingangsöffnung 36 und einem rotationssymmetrischen Kern 20, so dass der Tunnel 20a kreisförmig gegen das anschliessende Element 17 zu liegen kommt. Die Eintrittsöffnungen 36 und die daran anschliessenden Schlitze 24 bzw. Räume 25 sind dann kreisförmig in dem Element 17' angeordnet. Der Polymerfluss erreicht auf diese Weise sämtliche Öffnungen 37 im Element 18 im Wesentlichen gleichzeitig und unter gleichen Bedingungen. Wie weiter oben erwähnt, kann die Anordnung in den Elementen 17 und 17' so gewählt sein, dass sich eine rechteckige Gestalt analog zur Gestaltung in 6c ergibt. Die vertikale strichpunktierte Linie in 6d soll andeuten, dass die bevorzugte Ausführung rotationssymmetrisch ist, mit der strichpunktierten Symmetrieachse.
Die Erfindung kann für alle thermoplastischen Polymere angewandt werden, speziell Polypropylen, Polyamid (PA 6.6, PA 6), Polyester, zur Herstellung beispielsweise von BCF-Garnen.
Die Bezeichnungen "Vorder" – (Seite) und "Rück" – (Seite) werden in bezug auf die Flussrichtung des Polymers durch den Spinnkopf 10 benutzt, wobei die Rückseite stromaufwärts und die Vorderseite stromabwärts des Polymerflusses angeordnet ist. Gleichbedeutend mit „Vorderseite" wird auch der Begriff „Unterseite" benützt. Gleichbedeutend mit „Rückseite" wird auch der Begriff „Oberseite" benützt.

Claims

Spinnkopf (10) für das Herstellen von Polymer-Filamenten mit mindestens einem Haupteingang (30) für geschmolzenes Polymer und einem Ausgang (14) für den Austritt der gebildeten Polymer-Filamente, bestehend aus folgenden Elementen: mindestens einem Polymer-Verteilsystem, das in Verbindung mit dem Eingang (30) steht, und einer stromabwärts angeordneten Spinndüse (18, 19) für das Pressen des Polymers durch die Spinndüse in eine Anzahl Filamente; wobei die sich von einer Öffnung oder einem Eingang (30, 32) weg erstreckenden Verteilzweige (29, 34) des Verteilsystems (15, 16) derart gestaltet sind, dass das Polymer nach dem Durchströmen der Verteilzweige an allen Stellen der Spinndüse gleiche Materialeigenschaften aufweist und somit die aus der Spinndüse austretenden Filamente gleichmässig sind.
Spinnkopf (10) insbesondere nach Anspruch 1 für das Herstellen von Polymer-Filamenten mit mindestens einem Haupteingang (30) für geschmolzenes Polymer und einem Ausgang (14) für den Austritt der gebildeten Polymer-Filamente, bestehend aus folgenden Elementen: einem ersten Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (15), das in Verbindung mit dem Eingang (30) steht, welches erste Polymer-Verteilzweige (29) für das bezüglich der generellen Flussrichtung des Polymerflusses vom Eingang her durch den Spinnkopf (10) seitliche Verteilendes Polymers umfasst, und einem zweiten, bezüglich des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (15), stromabwärts angeordnetes Polymer-Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (16), welches in Verbindung mit den ersten Verteilzweigen (29) Eingänge oder Öffnungen (32) umfasst, mit mindestens einem Paar zweiter, mit den Öffnungen (32) in Verbindung stehender Polymer-Verteilzweige (34), für das – bezüglich der generellen Richtung des Polymerflusses – Verteilen des Polymers seitwärts weg von den Öffnungen, und einer bezüglich des mindestens zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), stromabwärts angeordneten Spinndüse (18, 19) für das Verteilen des Polymers von den zweiten Polymer-Verteilzweigen (34) über die Oberfläche der Spinndüse und für das Pressen durch die Spinndüse in Filamente, wobei die sich von einer Öffnung oder einem Eingang (30, 32) weg erstreckenden Verteilzweige (29, 34) eines Verteilsystems (15, 16) in bezug auf die Fliesseigenschaften gleich sind, indem diese jeweils bevorzugt gleiche Längen und/oder Fliesswiderstände und/oder Abmessungen und/oder Querschnitte haben.
Spinnkopf nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich jeder Hauptverteilzweig (29), in einem ersten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (15), von einem Eingang (30) nur bis zu einem Ausgang (32) erstreckt, der vorzugsweise zu Eingängen von Sekundär-Verzweigungen (34) mit identischen Fliesseigenschaften führt.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich jeder Sekundärverteilzweig (34), in einem zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, (16), vorzugsweise von einem Eingang (32) zu nur einem Ausgang (6) erstreckt.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannten Primär- und Sekundärverteilzweige (29, 34) derart angeordnet werden, um das Polymer gleichmässig und/oder gleichzeitig an alle Öffnungen (32, 6) der gleichen Art innerhalb des Spinnkopfs zu verteilen.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die genannten Primär- und Sekundärverteilzweige (29, 34) vorzugsweise radial von einem Eingang (30, 32) aus ausbreiten, der genannte Eingang sich in der Mitte der Enden der Zweige (29, 34) befindet, und die entsprechenden Ausgänge (32, 36) zu den Eingängen der nachgeordneten Zweige (34, 24) in einem zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (16), führen.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ausgang quadratisch oder rechteckig ist, und der Eingang insbesondere kreisförmig bleibt.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Spinnkopf (10) ein Gehäuse (11) umfasst, innerhalb dessen die ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente (15, 16), und die Spinndüse (18, 19) eingesetzt sind.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Eingang (13) und ein Ausgang (14) koaxial zueinander ausgerichtet ist und vorzugsweise jedes der ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente (15, 16), und die Spinndüse ebenfalls mit ihnen koaxial ausgerichtet ist.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der ersten und zweiten Verteilsysteme, insbesondere Verteilelemente (15, 16), als Scheibe geformt ist, wobei in einer bevorzugten Anordnung das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, den Eingang (13) des Spinnkopfes (10) definiert, der mit den ersten Polymer-Verteilzweigen (29) verbunden ist.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (15), vorzugsweise eine Eingangspassage für die Verbindung zu einer Lieferstelle für das flüssige Polymer umfasst, und die Eingangspassage sich verzweigende Anschlüsse, die mit den Verteilzweigen in Verbindung stehen, umfasst.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement, (15) vorzugsweise eine Unterseite umfasst, die eben ist und die mit Ausgangsöffnungen von den Verteilzweigen versehen ist.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verteilzweige als offene Kanäle in Oberseiten oder Unterseiten von Verteilelementen eingeformt werden.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 2 oder mehr Verteilzweige vorgesehen sind, wobei in der bevorzugten Anordnung das erste Verteilsystem, insbesondere Verteilelement 15, vier Zweige umfasst, die unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (16), vorzugsweise als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist, welche ebene und parallele Vorder- und Rückseiten hat.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), vorzugsweise derart angeordnet wird, um an der Unterseite des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, (15) bündig anzuliegen und die Elemente durch Befestigungsmittel (40) zusammengehalten werden.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offenen Verteilkanalzweige des ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (15), im wesentlichen durch die hintere ebene Fläche des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), geschlossen werden.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die ersten Verteilzweige (29) bis zu den Öffnungen (32) erstrecken, die im zweiten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (16), vorgesehen sind, welche Öffnungen mit zweiten Verteilzweigen (34) des zweiten Elementes (16) in Verbindung stehen.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die ersten Verteilzweige (29) in die Öffnungen (32) des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), öffnen.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Verteilzweige eines ersten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements, nach unten hin offene Kanäle bilden, die im wesentlichen durch die Rückseite des zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), abgedeckt werden, und wobei Kanäle dort offen sind, wo sie an ihren Enden die Öffnungen eines zweiten Verteilsystems, insbesondere Verteilelements (16), überlagern, damit Polymer entlang der Zweige zu den Öffnungen fliesst.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich mindestens ein Paar zweiter Verteilzweige (34) von jeder der Öffnungen erstreckt, und vorzugsweise vier derartige Zweige vorgesehen sind.
Spinnkopf insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem insbesondere dritten Element (17) für ein weiteres Verteilen des Polymers, mit Eingängen (36), und einem an diese Eingänge angeschlossenen entsprechenden Tunnel (21), und einem Kern (20) innerhalb des Tunnels (21), wobei der Kern und der Tunnel mindestens einen oder mehrere Schlitze oder Spalte (24) für das Transportieren des Polymers zu einer vorderen Seite des Elements (17) definieren, und wobei insbesondere schiefe Oberflächen (23, 20a) mindestens auf der Vorderseite des insbesondere dritten Elements und/oder auf der Vorderseite des Kernes (20) einen Raum (25) oder Spalt für das Verteilen des Polymers über Öffnungen in einem weiteren insbesondere vierten Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (18), definieren.
Spinnkopf nach dem vorhergehenden Anspruch, mit einem weiteren Element (17) für ein weiteres Verteilen des Polymers, mit Eingängen (36), und einem an diese Eingänge angeschlossenen entsprechenden Tunnel (21), und einem Kern (20) innerhalb des Tunnels (21), wobei der Kern und der Tunnel mindestens einen oder mehrere Schlitze oder Spalte (24) für das Transportieren des Polymers zu einer vorderen Seite eines weiteren Elements (17) definieren, und wobei insbesondere schiefe Oberflächen (23, 20a) mindestens auf der Vorderseite des Elements und/oder auf der Vorderseite des Kerns (20) einen Raum (25) oder Spalt für das Verteilen des Polymers über Öffnungen in einem weiteren Verteilsystem, insbesondere Verteilelement (18), definieren.
Spinnkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten, zweiten, dritten Elemente (15, 16) rechteckig und die Zweige oder Spalte (29, 34) parallel sind.