DE102008035964A1

DE102008035964A1 - Spinnvorrichtung und Spinndüsenpaket für eine derartige Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE102008035964A1
Application number: DE200810035964
Authority: DE
Inventors: Dieter Wiemer; Ulrich Enders; Hansjörg MEISE; Detlev Schulz; Winfried Wübken; Dietmar Kellner; Hans Rolf Baum
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-02-04
Also published as: CN101638812A; CN101638812B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen einer Mehrzahl von Filamenten mit einem Düsenträger und mit einem demontierbaren Spinndüsenpaket. Das Spinndüsenpaket ist mit zumindest einem Schmelzeeinlass an einem Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers gehalten. Zur Befestigung des Spinndüsenpaketes ist ein das Schmelzeanschlussstück umschließender Haltering vorgesehen, der verdrehsicher mit dem Düsenträger verbunden ist und der relativ zum Schmelzeanschlussstück durch ein Federelement axial beweglich gehalten ist. Dabei wird das Spinndüsenpaket mit dem Haltering derart gekuppelt, dass der Schmelzeeinlass unter einer durch das Federelement bewirkten Vorspannung an dem Schmelzeanschlussstück gehalten ist. Um ausreichende Vorspannkräfte realisieren zu können, weist der Haltering an einem freien Ende ein Schraubgewinde auf, das mit einem Gegengewinde an dem Spinndüsenpaket zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen einer Mehrzahl von Filamenten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Spinndüsenpaket für eine derartige Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden ist es erforderlich, dass eine Polymerschmelze zu einer Mehrzahl feinster Filamente extrudiert wird. Hierzu wird die Polymerschmelze durch eine Mehrzahl von feinen Kapillarbohrungen gedrückt. Die Kapillarbohrungen sind in einer Düsenplatte angeordnet, die mit einem Verteilerblock und Filterelement zu einer Baueinheit kombiniert sind. Derartige Baueinheiten werden auch als sogenannte Spinndüsenpakete bezeichnet. Aufgrund von Schmelzablagerungen, die sich mit fortschreitender Betriebsdauer an die Platten und Bohrungen des Spinndüsenpaketes absetzen, werden derartige Spinndüsenpakete regelmäßig gereinigt. Insoweit ist es bekannt, die Spinndüsenpakete demontierbar an einem Düsenträger zu befestigen, wobei der Düsenträger ein Schmelzeanschlussstück aufweist, das mit einem Schmelzeeinlass des Spinndüsenpaketes zusammenwirkt. Die Befestigung des Spinndüsenpaketes an dem Düsenträger muss daher eine druckdichte Verbindung zwischen dem Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers und dem Schmelzeeinlass an dem Spinndüsenpaket gewährleisten, da die Polymerschmelze mit einem hohen Überdruck in das Spinndüsenpaket eingeleitet wird. Hierbei müssen die durch die Befestigung erzeugten Anschlusskräfte einen über die gesamte Betriebsdauer anhaltenden sicheren Halt sowie eine sichere Abdichtung der Trennfuge zwischen dem Düsenträger und dem Spinndüsenpaket gewährleisten. So ist die Abdichtung zwischen dem Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers und dem Schmelzeeinlass an dem Spinndüsenpaket aufgrund der hohen Betriebstemperaturen von oberhalb 200°C hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, so dass je nach Dichtungsmaterial Vorspannungskräfte durch einen Materialschrumpf sehr schnell verloren gehen und zu Undichtigkeiten führen.
Um derartigen Materialermüdungen der Dichtung entgegenzuwirken, ist aus der DE 4239560 A1 eine Spinnvorrichtung bekannt, bei welcher der Schmelzeeinlass des Spinndüsenpaketes unter einer Federvorspannung gegen ein Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers gehalten wird. Hierzu ist das Schmelzeanschlussstück zylindrisch ausgebildet und trägt am Umfang einen axial beweglichen Haltering, der verdrehsicher mit dem Düsenträger gekoppelt ist. Zwischen dem Haltering und dem Schmelzeanschlussstück ist ein Federelement angeordnet. Zur Befestigung wird das Spinndüsenpaket mit dem Haltering verbunden, so dass sich der Schmelzeeinlass unter Wirkung des Federelementes mit dem Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers verspannen lässt. Die Befestigung zwischen dem Spinndüsenpaket und dem Haltering erfolgt über mehrere Stifte, die im Außenmantel eines Gehäuses angeordnet sind und im Inneren des Gehäuses hervorstehen. Zur Aufnahme der Stifte weist der Haltering mehrere Nuten auf, in welchen die Stifte und damit das Spinndüsenpaket fixierbar sind. Damit ist zwar eine Befestigung und ein Lösen des Spinndüsenpaketes mit nur einer Teilumdrehung des Spinndüsenpaketes möglich, jedoch mit dem Nachteil, dass innerhalb der Teilumdrehung der für die Vorspannung erforderliche Federweg zurückgelegt werden muss. Insoweit ist die bekannte Befestigung nur geeignet, um relativ geringe Federvorspannungen zwischen dem Schmelzeanschlussstück und dem Schmelzeeinlass zu realisieren.
Im Stand der Technik sind auch Spinnvorrichtungen bekannt, bei welchen das Spinndüsenpaket durch eine Schraubverbindung oder eine Bajonettverbindung direkt mit dem Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers verbunden ist, wie beispielsweise aus der EP 0163248 hervorgeht. Derartige Spinnvorrichtungen besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass die Verspannung der Dichtung zwischen einem Schmelzeeinlass und dem Schmelzeanschlussstück allein aus den durch die Verschraubung erzeugten Anschlusskräften erfolgt. Insoweit lassen sich Materialermüdungen nicht kompensieren.
Zudem besitzen derartige Schraubverbindungen grundsätzlich den Nachteil, dass das Spinndüsenpaket in mehreren Umdrehungen mit größerem Handlingsaufwand montiert werden muss.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Spinnvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, dass das Spinndüsenpaket mit seinem Schmelzeeinlass unter Wirkung möglichst hoher Federvorspannkräfte am Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers haltbar ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Spinndüsenpaket der bekannten Art zu schaffen, das auf einfache Art und Weise gegenüber einer Federvorspannung an einem Düsenträger montierbar ist.
Diese Aufgabe wird für eine Spinnvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Haltering an einem freien Ende ein Schraubgewinde aufweist, das mit einem Gegengewinde an dem Spinndüsenpaket zusammenwirkt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Trotz der im Stand der Technik vorherrschenden Vorbehalte basiert die Lösung der Erfindung auf eine Schraubverbindung zwischen dem Spinndüsenpaket und dem Haltering. Damit lassen sich größere Federwege bei der Montage des Spinndüsenpaketes überwinden, so dass je nach Art des Federelementes hohe Vorspannkräfte zwischen dem Schmelzeanschlussstück und dem Schmelzeeinlass realisiert werden können. So lässt sich beispielsweise bereits bei wenigen Gewindegängen und großen Gewindesteigungen mit wenigen Umdrehungen eine hohe Federverspannung des Federelementes erreichen. Damit lässt sich auch bei hohen Betriebstemperaturen und sehr langen Betriebszeiträumen eine sichere Abdichtung zwischen dem Schmelzeanschlussstück des Düsenträgers und dem Schmelzeeinlass des Spinndüsenpaketes ausführen. Über den gesamten Betriebszeitraum bleibt eine für die Dichtfunktion erforderliche Mindestverspannung zwischen dem Schmelzeeinlass und dem Schmelzeanschlussstück bestehen.
In der Praxis werden üblicherweise Düsenträger eingesetzt, die eine Mehrzahl von Spinndüsenpaketen nebeneinander halten, um innerhalb einer Spinnposition eine Mehrzahl von Fäden gleichzeitig zu spinnen. Um hierbei möglichst enge Teilun gen der Spinndüsenpakete einhalten zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher das Gegengewinde an einem Ansatz einer Druckplatte ausgebildet ist, welche Druckplatte in einem zylindrischen Gehäuse des Spinndüsenpaketes gehalten ist und den Schmelzeeinlass bildet. So lassen sich vorteilhafte Schraubverbindungen realisieren, die gegenüber den äußeren Abmaßen des Spinndüsenpaketes deutlich kleiner ausführbar sind.
Zur Realisierung kurzer Schmelzewege innerhalb des Spinndüsenpaketes und des Schmelzeanschlussstückes ist der Ansatz der Druckplatte vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet, wobei das Gegengewinde als ein Außengewinde am Umfang angeordnet ist und wobei der Schmelzeeinlass im mittleren Bereich der Druckplatte liegt.
Die Schmelzeleitungen und Schmelzekanäle innerhalb eines Düsenträgers werden üblicherweise beheizt, damit die in den Leitungen und Kanälen geführte Schmelze möglichst mit vorbestimmten Schmelzetemperaturen dem Spinndüsenpaket zugeführt werden kann. Um derartige Beheizungen vorteilhaft auszubilden, ist der Ansatz der Druckplatte aus dem Gehäuse des Spinnpaketes herausragend ausgebildet. Damit ist eine gute Beheizbarkeit der Übergangszone zwischen dem Düsenträger und dem Spinndüsenpaket möglich.
Zur Einstellung einer vorgegebenen Federvorspannung ist die Ausbildung der Erfindung bevorzugt derart ausgebildet, dass dem Haltering ein Endanschlag zugeordnet ist, durch welchen eine Einschraubtiefe zwischen dem Gegengewinde des Spinndüsenpaketes und dem Schraubgewinde des Halteringes begrenzt ist. Damit lässt sich das Spinndüsenpaket bei der Montage an dem Düsenträger stets bis zu einem Anschlag eindrehen. Eine Überbelastung des Federelementes sowie eine Einstellung zu hoher Federvorspannkräfte wird so vermieden.
Um bei relativ wenigen Umdrehungen und kleinen Federwegen hohe Federvorspannungskräfte zu erzielen, ist das Federelement bevorzugt als ein Tellerfederpaket ausgebildet, das am Umfang des zylindrischen Schmelzeanschlussstückes gehalten und axial zwischen dem Haltering und einem an dem Schmelzeanschlussstück angeordneten Anschlag angeordnet ist.
Der Anschlag zur Abstützung des Tellerfederpaketes wird dabei vorzugsweise durch einen Gewindering gebildet, der durch ein Gewinde am Umfang des Schmelzeanschlussstücks gehalten ist. Damit lassen sich vorteilhaft unterschiedliche Federcharakteristiken in dem Tellerfederpaket einstellen.
Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung ist besonders geeignet, um vormontierte Spinndüsenpakete aufnehmen zu können. Somit ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher das Spinndüsenpaket innerhalb des Gehäuses neben der Druckplatte zumindest noch einen Verteilerblock und eine Düsenplatte aufweist, wobei die Trennfugen zwischen der Druckplatte, dem Verteilerblock und der Düsenplatte durch mehrere Dichtungen abgedichtet sind.
Die Druckplatte, der Verteilerblock und die Düsenplatte werden dabei innerhalb des Gehäuses zwischen einem inneren Absatz und einem Befestigungsring aufeinander gehalten. Hierzu weist das Gehäuse an einem Endbereich den inneren Absatz und an einem gegenüberliegenden Endbereich ein Innengewinde zur Aufnahme des Befestigungsringes auf.
Die Möglichkeit, Toleranzen zwischen dem Schmelzeanschlussstück und dem Schmelzeeinlass durch die Wirkung der Federvorspannung zu kompensieren, lässt sich besonders vorteilhaft dazu nutzen, um gleichzeitig innerhalb des Schmelzeanschlussstückes und dem Schmelzeeinlass mehrere Schmelzezuführungen zu realisieren. So ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Schmelzeeinlass innerhalb der Druckplatte mit zwei separaten Einlasskanälen ausgeführt, die mit zwei separaten Zulaufkanälen in dem Schmelzeanschlussstück zusammenwirken, wobei jedem der Einlasskanäle eine Hülsendichtung zugeordnet ist. Unabhängig von den Fertigungstoleranzen können durch die Federvorspannung an jeder der Hülsendichtung ausreichende Dichtkräfte erzeugt werden. Diese Weiterbildung der Erfindung ist besonders geeignet, um mit einem Spinn düsenpaket einen Mehrkomponentenfaden oder mehrere Teilfäden oder aber auch mehrere Einzelfäden herzustellen.
Das erfindungsgemäße Spinndüsenpaket ist besonders gut geeignet, um in einer derartigen Spinnvorrichtung den lösbaren Schmelzeübergang zu dem Düsenträger zu realisieren. Das zur lösbaren Verbindung vorgesehene Befestigungsmittel ist erfindungsgemäß an einem Ansatz der Druckplatte ausgebildet. Damit lassen sich die innerhalb des Gehäuses angeordneten Teile des Spinndüsenpaketes vorteilhaft vormontieren und bereits außerhalb des Düsenträgers auf Dichtheit überprüfen.
Der Ansatz der Druckplatte ist vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet, wobei das Befestigungsmittel ein Außengewinde ist, das am Umfang des Ansatzes angeordnet ist. Der Schmelzeeinlass befindet sich dabei im mittleren Bereich der Druckplatte, so dass eine sehr kompakte Übergangszone zwischen einem Düsenträger und dem Spinndüsenpaket realisierbar ist. Insoweit ist die Weiterbildung des Spinndüsenpaketes besonders geeignet, um in einer Mehrzahl an einem Düsenträger in enger Teilung gehalten zu werden.
Hierbei hat sich für die Temperierung der Übergangszone die Weiterbildung bewährt, bei welcher der Ansatz der Druckplatte aus dem Gehäuse des Spinndüsenpaketes herausragt.
Um die innerhalb des hohlzylindrischen Gehäuses angeordneten Teile gegeneinander zu verspannen, ist das Spinndüsenpaket bevorzugt derart ausgebildet, dass das Gehäuse an einem Endbereich einen inneren Absatz und an einem gegenüberliegenden Endbereich ein Innengewinde zur Aufnahme eines Befestigungsringes aufweist, wobei die Druckplatte, der Verteilerblock und die Düsenplatte zwischen dem Absatz und dem Befestigungsring gegeneinander verspannt sind. Somit lassen sich auch die Trennfugen zwischen den Teilen mit oder ohne Dichtung abdichten.
Um mehrere Schmelzeströme innerhalb des Spinndüsenpaketes zu Filamenten zu extrudieren, ist die Weiterbildung vorzugsweise eingesetzt, bei welcher der Schmelzeeinlass innerhalb der Druckplatte zwei separate Einlasskanäle aufweist, denen jeweils eine Hülsendichtung zugeordnet ist. Je nach Ausbildung des Verteilerblockes und der Düsenplatte können so Mehrkomponentenfäden, Verbundfäden oder mehrere Einzelfäden gesponnen werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung und des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung,
2 schematisch eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes,
3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung,
4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung gezeigt. Das Ausführungsbeispiel besteht aus einem Düsenträger 1, der an seiner Unterseite ein zylindrisch hervorragendes Schmelzeanschlussstück 3 aufweist. Der Düsenträger 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel nur teilweise dargestellt. Üblicherweise sind derartige Düsenträger länglich ausgebildet, um eine Mehrzahl von Spinndüsenpaketen an einer Unterseite aufzunehmen. Hierzu weist der Düsenträger eine Düsenaufnahmeöffnung auf, die in ihrer Größe vorzugsweise derart bemessen ist, dass ein an dem Düsenträger 1 gehaltenes Spinndüsenpaket im Wesentlichen von einer Wandung des Düsenträgers umschlossen ist. Der Düsenträger weist ein hier nicht dargestelltes Heizmittel auf, so dass das Spinndüsenpaket innerhalb der Düsenaufnahmeöffnung durch die Wandung des Düsenträ gers 1 beheizt wird. In 1 ist die Düsenaufnahmeöffnung 36 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet.
Das Schmelzeanschlussstück 3 an der Unterseite des Düsenträgers 1 weist einen Zulaufkanal 4 auf, der mit einer hier nicht dargestellten Spinnpumpe verbunden ist. Der Zulaufkanal 4 durchdringt das Schmelzeanschlussstück 3 bis zu einem frei auskragenden Ende. Am Umfang des Schmelzeanschlussstückes 3 ist ein Haltering 6, ein Federelement 7 und ein Anschlag 8 angeordnet. Der Haltering 6 ist topfförmig ausgebildet, wobei ein Halteboden 9 an dem zum Düsenträger 1 gewandten Ende des Halteringes 6 angeordnet ist. An dem in die Düsenaufnahmeöffnung 36 hineinragenden Haltezylinder 10 weist der Haltering 6 auf der Innenseite des Haltezylinders 10 ein Schraubgewinde 11 auf. Der Haltering 6 weist in dem Halteboden 9 eine Öffnung 37 auf, die von dem Schmelzeanschlussstück 3 durchdrungen wird. Der Haltering 6 lässt sich so in axialer Richtung relativ zu dem Schmelzeanschlussstück 3 bewegen. Auf der dem Düsenträger 1 zugewandten Seite weist der Haltering 6 zwei Bohrungen 13.1 und 13.2 auf, in denen die freien Enden zweier Stifte 12.1 und 12.2 hineinragen. Die Stifte 12.1 und 12.2 sind an dem Düsenträger 1 bzw. dem Schmelzeanschlussstück 3 befestigt. Damit ist der Haltering 6 verdrehsicher gegenüber dem Düsenträger 1 gehalten und lässt sich nur in vertikaler Richtung relativ zu dem Schmelzeanschlussstück 3 bewegen.
Das am Umfang des Schmelzeanschlussstückes 3 angeordnete Federelement 7 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Tellerfederpaket 15 gebildet, das sich in axialer Richtung an dem Halteboden 9 des Halteringes 6 und auf der gegenüberliegenden Seite an dem Anschlag 8 abstützt. Der Anschlag 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Gewindering 38 gebildet, der durch ein am Umfang des Schmelzeanschlussstückes 3 angeordnetes Gewinde 14 gehalten ist.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung ist an dem Düsenträger 1 ein Spinndüsenpaket 2 befestigt. Die Befestigung des Spinndüsenpaketes 2 erfolgt hierbei über ein Gegengewinde 20, das mit dem Schraubgewinde 11 des Halteringes 6 zusammenwirkt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gegengewinde 20 an einem Ansatz 19 einer Druck platte 18 ausgebildet. Die Druckplatte 18 ist mit einem Verteilerblock 24 und einer Düsenplatte 25 innerhalb eines Gehäuses 17 des Spinndüsenpaketes 2 gegeneinander verschraubt. Der genaue Aufbau des Spinndüsenpaketes wird an anderer Stelle noch näher erläutert.
Der Ansatz 19, der fest mit der im Gehäuse 17 gehaltenen Druckplatte 18 verbunden ist, ragt aus dem Gehäuse 17 hervor. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ansatz 19 und die Druckplatte 18 einteilig ausgebildet. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Druckplatte 18 und den Ansatz 19 durch mehrere Teile auszuführen.
Der Ansatz 19 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist auf seiner Außenseite ein als Gegengewinde 20 wirkendes Außengewinde auf. Das Außengewinde 20 am Ansatz 19 und das Schraubgewinde 11 am Haltering 6 weisen nur wenige Gewindegänge auf, so dass das Spinndüsenpaket 2 mit wenigen Umdrehungen mit dem Düsenträger 1 verbunden werden kann.
Der Ansatz 19 umschließt einen in der Druckplatte 18 ausgebildeten Schmelzeeinlass 21. Der Schmelzeeinlass 21 ist hierzu in einer Eindrehung 23 ausgebildet, die mit dem freien Ende des Anschlussstückes 3 zusammenwirkt. Der Schmelzeeinlass 21 weist einen Einlasskanal 22 auf, der mit dem Zulaufkanal 4 im Schmelzeanschlussstück 3 zusammenwirkt. Dem Einlasskanal 22 und dem Zulaufkanal 4 ist eine Hülsendichtung 5 zugeordnet. Die Hülsendichtung 5 wird zur Abdichtung des Übergangs zwischen dem Zulaufkanal 4 und dem Einlasskanal 22 mit einer durch das Federelement 7 erzeugten Vorspannung zwischen dem Schmelzeanschlussstück 3 und der Druckplatte 18 gehalten.
Um eine Überbelastung des Federelementes 7 zu vermeiden, und um die Anpresskräfte auf die Hülsendichtung 5 zu begrenzen, ist an dem Haltering 6 ein Endanschlag 16 ausgebildet. Der Endanschlag 16 ist im Auslaufbereich des Schraubgewindes 11 am Haltezylinder 10 des Halteringes 6 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Endanschlag 16 durch einen Stift gebildet, der in der Zylinderwand des Haltezylinders 10 gehalten ist. Das ins Innere des Haltezylinders 10 hineinragende Ende des Stiftes wirkt mit dem freien Ende des Ansatzes 19 zusammen, so dass die Einschraubtiefe des Gegengewindes 20 in das Schraubgewinde 11 begrenzt ist. Damit wird die Federvorspannung des Tellerfederpaketes 15 zwischen dem Anschlag 8 und dem Spinndüsenpaket 2 begrenzt.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel bietet eine äußerst kompakte und raumsparende Befestigung des Spinndüsenpaketes 2 an der Unterseite eines Düsenträgers 1. Wie aus der Kontur der Düsenaufnahmeöffnung 36 hervorgeht, ist einerseits eine gute Beheizbarkeit der Schmelze führenden Teile möglich und andererseits lassen sich benachbarte Spinndüsenpakete und Düsenaufnahmeöffnungen mit geringer Teilung direkt anschließen.
Ein dafür geeignetes Spinndüsenpaket ist in 2 in einer Querschnittsdarstellung nochmals gezeigt. Das Spinndüsenpaket 2 weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 17 auf, das an einem unteren Endbereich einen innenliegenden Durchmesserabsatz 33 enthält. An dem oberen Endbereich des Gehäuses 17 ist ein inneres Befestigungsgewinde 34 ausgebildet, das mit einem verschraubbaren Befestigungsring 35 zusammenwirkt.
Innerhalb des Gehäuses 17 ist eine Düsenplatte 25 angeordnet, die sich am unteren Durchmesserabsatz 33 abstützt. Die Düsenplatte 25 weist eine Vielzahl von Düsenbohrungen 28 auf. Die Düsenbohrungen 28 sind mehrstufig ausgebildet und durchdringen die Düsenplatte von einer Oberseite bis hin zu einer Unterseite. An der Oberseite der Düsenplatte 25 schließt sich ein Verteilerblock 24 an, der eine Filterkammer 30 mit einem darin angeordneten Filterelement 31 aufweist. Das Filterelement 31 dient zur Filtrierung der Polymerschmelze, wobei das Filterelement durch ein oder mehrere Teile gebildet sein kann.
Zwischen dem Verteilerblock 24 und der Düsenplatte 25 ist eine Sammelkammer 32 gebildet, in welche eine Mehrzahl von Verteilerbohrungen 29 münden, die die Verbindung zwischen der Sammelkammer 32 und der Filterkammer 30 bilden. Die Sammelkammer 32 erstreckt sich über den gesamten Bereich der Düsenboh rungen 28, so dass eine in der Sammelkammer 32 geführte Schmelze sich gleichmäßig auf die Düsenbohrungen 28 verteilt.
Die Filterkammer 30 ist zu einer Oberseite des Verteilerblockes 24 hin offen, wobei sich an dem Gehäuse 17 die Druckplatte 18 anschließt. Dabei mündet ein Einlasskanal 22 von der Druckplatte 18 in die Filterkammer 30 des Verteilerblockes 24. Zur Abdichtung der sich zwischen der Druckplatte 18 und dem Verteilerblock 24 gebildeten Trennfuge 26.1 und der zwischen dem Verteilerblock 24 und der Düsenplatte 25 gebildeten Trennfuge 26.2 sind die Dichtungen 27.1 und 27.2 vorgesehen. Zur Abdichtung werden die Dichtungen 27.1 und 27.2 zwischen den Teilen 18, 24 und 25 durch den Befestigungsring 35 verspannt. Hierzu wirkt der Befestigungsring 25 mit einer Spannschulter 39 auf die Oberseite der Druckplatte 18 ein.
Auf der Oberseite weist die Druckplatte 18 einen hervorragenden Ansatz 19 auf, der hohlzylindrisch ausgebildet ist und im Inneren den Schmelzeeinlass 21 umschließt. Der Schmelzeeinlass 21 ist hierzu in einer Eindrehung 23 der Druckplatte 18 ausgebildet. Als Befestigungsmittel ist am Umfang des Ansatzes 19 ein Außengewinde 20 ausgebildet. Das Außengewinde 20 ist somit geeignet, um in einem Schraubgewinde 11 eines Düsenträgers befestigt zu werden. Der Schmelzeeinlass 21 weist in einem mittleren Bereich den Einlasskanal 22 auf, der im montierten Zustand mit einem Zulaufkanal 4 im Schmelzeanschlussstück 3 zusammenwirkt.
Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes zeichnet sich besonders dadurch aus, dass das Spinndüsenpaket 2 bereits in einem vormontierten Zustand mit einem Düsenträger 1 verbunden werden kann. So lassen sich beispielsweise Dichtheitsprüfungen des Spinndüsenpaketes bereits vor Montage kontrollieren. Zudem müssen bei der Befestigung des Spinndüsenpaketes 2 an dem Düsenträger 1 nur die zur Abdichtung des Schmelzeeinlass 21 erforderlichen Dichtkräfte erzeugt werden.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes sind die Anordnung und Ausbildung der Bauteile beispielhaft. So lässt sich beispielsweise der Verteilerblock 24 auch durch mehrere aufeinander gestapelte Platten bilden. Wesentlich hierbei ist, dass das Befestigungsmittel an einer oberen Druckplatte des Spinndüsenpaketes angeordnet ist.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach 3 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorangegangenen Beschreibung genommen wird.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Schmelzeanschlussstück 3 des Düsenträgers 1 mehrere Zulaufkanäle nebeneinander ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei separate Zulaufkanäle 4.1 und 4.2 gezeigt. Jeder der Zulaufkanäle 4.1 und 4.2 ist mit einer Spinnpumpe verbunden. Die dem Schmelzeanschlussstück 3 zugeordneten Halteeinrichtungen zur Aufnahme eines Spinndüsenpaketes 2 sind identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ausgebildet. So ist am Umfang des Schmelzeanschlussstückes 3 ein Haltering 6, ein Federelement 7 und ein Anschlag 8 angeordnet.
An dem Schmelzeanschlussstück 3 ist an dem Spinndüsenpaket 2 ein Schmelzeeinlass 21 zugeordnet, der zwei Einlasskanäle 22.1 und 22.2 aufweist. Jedem der Einlasskanäle 22.1 und 22.2 ist eine Hülsendichtung 5.1 und 5.2 zugeordnet. Die Hülsendichtungen 5.1 und 5.2 umschließen die Mündung der Zulaufkanäle 4.1 und 4.2 und stützen sich an dem freien Ende des Schmelzeanschlussstückes 3 ab.
Der Schmelzeeinlass 21 ist im mittleren Bereich an der Druckplatte 18 ausgebildet. Die Druckplatte 18 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass die Druckplatte 18 über einen Ansatz 19 mit dem Haltering 6 verschraubt ist.
Innerhalb des Spinndüsenpaketes 2 weist der Verteilerblock 24 zwei separate Filterkammern 30.1 und 30.2 auf, die mit den Einlasskanälen 22.1 und 22.2 verbunden sind. Jede der Filterkammern 30.1 und 30.2 weist ein Filterelement 31.1 und 31.2 auf. Die Filterkammern 30.1 und 30.2 sind an ihren Unterseiten durch Verteilerbohrungen 29 mit den Sammelkammern 32.1 und 32.2 verbunden. Den Sammelkammern 32.1 und 32.2 sind auf der Oberseite der Düsenplatte 25 hierbei eine Mehrzahl von Düsenbohrungen 28 zugeordnet.
Innerhalb des Gehäuses 17 werden die Düsenplatte 25, der Verteilerblock 24 und die Druckplatte 18 durch ein Befestigungsring 35 druckdicht aufeinandergehalten, wobei in den Trennfugen 26.1 und 26.2 mehrere Dichtungen 27.1 bis 27.4 angeordnet sind.
Die in 3 dargestellte Spinnvorrichtung ist somit besonders geeignet, um einen Mehrkomponentenfaden herzustellen, in dem zwei separate Polymerkomponenten durch das Spinndüsenpaket 2 extrudiert werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, mit dem Spinndüsenpaket parallel zwei einzelne Fäden zu spinnen.
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach 4 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 3, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung ist das Schraubgewinde 11 außen am Umfang des Haltezylinders 10 vom Haltering 6 ausgebildet. Der Haltering 6 ist ansonsten identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel geformt, so dass sich der Halteboden 9 über das Federelement 7 an dem Anschlag 8 abstützt.
Zur Befestigung des Spinndüsenpaketes 2 ist das Gegengewinde 20 unmittelbar an einem oberen Ende des Gehäuses 17 ausgebildet. Bei dem Spinndüsenpaket 2 sind entgegen dem vorgenannten Ausführungsbeispiel die Druckplatte 18, der Verteilerblock 24 und die Düsenplatte 25 ohne Vorspannung aufeinander gehalten. Erst bei Montage des Spinndüsenpaketes 2 werden die den Trennfugen 26.1 und 26.2 zugeordneten Dichtungen sowie die Hülsendichtung 39 am Schmelzeeinlass 21 verspannt. Somit wirkt die Federvorspannung auf alle Teile innerhalb des Gehäuses 17.

1: Düsenträger
2: Spinndüsenpaket
3: Schmelzeanschlussstück
4, 4.1, 4.2: Zulaufkanal
5, 5.1, 5.2: Hülsendichtung
6: Haltering
7: Federelement
8: Anschlag
9: Halteboden
10: Haltezylinder
11: Schraubgewinde
12.1, 12.2: Stift
13.1, 13.2: Bohrung
14: Gewinde
15: Tellerfederpaket
16: Endanschlag
17: Gehäuse
18: Druckplatte
19: Ansatz
20: Gegengewinde, Außengewinde
21: Schmelzeeinlass
22, 22.1, 22.2: Einlasskanal
23: Eindrehung
24: Verteilerblock
25: Düsenplatte
26.1, 26.2: Trennfuge
27.1 bis 27.4: Dichtung
28: Düsenbohrung
29: Verteilbohrung
30, 30.1, 30.2: Filterkammer
31, 31.1, 31.2: Filterelement
32, 32.1, 32.2: Sammelkammer
33: Absatz
34: Befestigungsgewinde
35: Befestigungsring
36: Düsenaufnahmeöffnung
37: Öffnung
38: Gewindering
39: Spannschulter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4239560 A1 [0003]
- EP 0163248 [0004]

Claims

Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen einer Mehrzahl von Filamenten mit einem Düsenträger (1) und mit einem demontierbaren Spinndüsenpaket (2), wobei das Spinndüsenpaket (2) mit zumindest einem Schmelzeeinlass (21) an einem Schmelzeanschlussstück (3) des Düsenträgers (1) gehalten ist, wobei der Düsenträger (1) zur lösbaren Befestigung des Spinndüsenpaketes (2) an einer Unterseite einen das Schmelzeanschlussstück (3) umschließenden Haltering (6) aufweist, der verdrehsicher mit dem Düsenträger (1) verbunden ist und der relativ zum Schmelzeanschlussstück (3) durch ein Federelement (7) axial beweglich gehalten ist, und wobei das Spinndüsenpaket (2) mit dem Haltering (6) derart kuppelbar ist, dass der Schmelzeeinlass (21) unter einer durch das Federelement (7) bewirkten Vorspannung an dem Schmelzeanschlussstück (3) haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (6) an einem freien Ende (10) ein Schraubgewinde (11) aufweist, dass mit einem Gegengewinde (20) an dem Spinndüsenpaket (2) zusammenwirkt.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewinde (20) an einem Ansatz (19) einer Druckplatte (18) ausgebildet ist, welche Druckplatte (18) in einem zylindrischen Gehäuse (17) des Spinndüsenpaketes (2) gehalten ist und den Schmelzeeinlass (21) bildet.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (19) der Druckplatte (18) hohlzylindrisch ausgebildet ist und am Umfang das Gegengewinde als ein Außengewinde (20) trägt, wobei der Schmelzeanschluss (21) im mittleren Bereich der Druckplatte (18) ausgebildet ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (19) der Druckplatte (18) aus dem Gehäuse (17) des Spinndüsenpaketes (2) herausragt.
Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterring (6) einen Endanschlag (16) aufweist, durch welchen eine Einschraubtiefe zwischen dem Gegengewinde (20) des Spinndüsenpaketes (2) und dem Schraubgewinde (11) des Halteringes (6) begrenzt ist.
Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) als ein Tellerfederpaket (15) ausgebildet ist, das am Umfang des zylindrischen Schmelzeanschlussstückes (3) gehalten und axial zwischen dem Haltering (6) und einem an dem Schmelzeanschlussstück (3) angeordneten Anschlag (8) angeordnet ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (8) zur Abstützung des Tellerfederpaketes (15) durch einen Gewindering (38) gebildet ist, der durch ein Gewinde (14) am Umfang des Schmelzeanschlussstückes (3) gehalten ist.
Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spinndüsenpaket (2) innerhalb des Gehäuses (17) neben der Druckplatte (18) zumindest noch einen Verteilerblock (24) und eine Düsenplatte (25) aufweist, wobei die Trennfugen (26.1, 26.2) zwischen der Druckplatte (18), dem Verteilerblock (24) und der Düsenplatte (25) durch mehrere Dichtungen (27.1, 27.2) abgedichtet sind.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17) an einem Endbereich einen inneren Absatz (3) und an einem gegenüberliegendem Endbereich ein Befestigungsgewinde (34) zur Aufnahme eines Befestigungsringes (35) aufweist, wobei die Druckplatte (18), der Verteilerblock (24) und die Düsenplatte (25) zwischen dem Absatz (33) und dem Befestigungsring (34) gehalten sind.
Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzeeinlass (21) innerhalb der Druckplatte (18) zwei separate Einlasskanäle (22.1, 22.2) aufweist, die mit zwei separaten Zulaufkanälen (4.1, 4.2) in dem Schmelzeanschlussstück (3) zusammenwirken, wobei jedem der Einlasskanäle (22.1, 22.2) eine Hülsendichtung (5.1, 5.2) zu geordnet ist.
Spinndüsenpaket (2) für eine Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen einer Mehrzahl von Filamenten mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (17) zur Aufnahme einer Druckplatte (18), einem Verteilerblock (24) und einer Düsenplatte (25), wobei die Druckplatte (18) zumindest einen Schmelzeeinlass (21) mit einem Einlasskanal (22), der Verteilerblock (24) eine mit dem Einlasskanal (22) zusammenwirkende Filterkammer (30) und die Düsenplatte (25) mehrere mit der Filterkammer (30) zusammenwirkende Düsenbohrungen (28) aufweist und wobei die Düsenplatte (25), der Verteilerblock (24) und die Druckplatte (18) gegeneinander gehalten sind, und mit einem Befestigungsmittel (20) zur lösbaren Verbindung an einem Düsenträger (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (20) an einem Ansatz (19) der Druckplatte (18) ausgebildet ist.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (19) der Druckplatte (18) hohlzylindrisch ausgebildet ist und dass das Befestigungsmittel ein Außengewinde (20) ist, das am Umfang des Ansatzes (19) ausgebildet ist, wobei der Schmelzeeinlass (22) im mittleren Bereich der Druckplatte (18) angeordnet ist.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (19) der Druckplatte (18) aus dem Gehäuse (17) herausragt.
Spinndüsenpaket nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17) an einem Endbereich einen inneren Absatz (33) und an einem gegenüberliegendem Endbereich ein Befestigungsgewinde (34) zur Aufnahme eines Befestigungsringes (35) aufweist, wobei die Druckplatte (18), der Verteilerblock (24) und die Düsenplatte (25) zwischen dem Absatz (33) und dem Befestigungsring (35) gegeneinander gehalten sind.
Spinndüsenpaket nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzeeinlass (21) innerhalb der Druckplatte (18) zwei separate Einlasskanäle (22.1, 22.2) aufweist, denen jeweils eine Hülsendichtung (5.1, 5.2) zugeordnet ist.