DE102011018223A1

DE102011018223A1 - Spinndüse zum Nassspinnen

Info

Publication number: DE102011018223A1
Application number: DE102011018223A
Authority: DE
Inventors: Erwin Glawion
Original assignee: Truetzschler Nonwovens GmbH
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-10-25
Also published as: TWI547605B; CN103492619B; CN103492619A; EP2699717A1; TW201243118A; US9033692B2; EP2699717B1; WO2012143298A1; US20140044820A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nassspinndüse, bestehend aus einem Gehäuse, welches mit einer an der Unterseite angebrachten Spinndüsenplatte eine mit Spinnlösung beaufschlagbare Kammer bildet, wobei die Spinndüsenplatte in einem ringförmigen Bereich Düsenöffnungen aufweist, und einem oberhalb der Spinndüsenplatte angeordneten Verdrängungskörper innerhalb der Kammer, durch welchen die Spinnlösung in Richtung der ringförmigen Zone geleitet wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Verdrängungskörper (VK) an einem in Strömungsrichtung der Spinnflüssigkeit der Spinndüsenplatte (SP) vorgeordneten Träger (TP) angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse zum Nassspinnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 199 35 327 A1 ist eine Spinndüse zum Nassspinnen bekannt, welche eine Spinndüsenplatte mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen aufweist. Die als Boden eines Topfes gestaltete Düsenplatte ist an der Unterseite eines Gehäuses angebracht, welches mit der zu verspinnenden Lösung beaufschlagt wird. Die Düsenöffnungen sind in vier Sektoren angeordnet, welche durch Gassen voneinander getrennt sind. Die Funktion der Gassen besteht darin, die frisch versponnenen Filamente mit einem möglichst homogen konzentrierten Fällbad zu umströmen, es also zu ermöglichen, dass die im Inneren Bereich der Düsenplatte austretenden Filamente möglichst die gleichen Koagulationsbedingungen erfahren wie die Filamente im Außenbereich.
Die US 2 051 861 beschreibt eine Nassspinndüse mit einer Spinndüsenplatte, welche die Düsenöffnungen in einer ringförmigen Zone angeordnet enthält. Der an der Unterseite eines Gehäuses angebrachte Spinndüsenplatte ist im Inneren des Gehäuses eine die Strömung der Spinnlösung in die Zone der Düsenöffnungen lenkender Verdrängungskörper zugeordnet, der sich in Form eines Zylinders bzw. eines Kegelstumpfes zwischen der Innenseite der Spinndüsenplatte und einer im Gehäuseinneren und parallel zur Spinndüsenplatte verlaufenden Sieb- bzw. Filterschicht angeordnet ist. Das obere Ende dieses Verdrängungskörpers endet mit einem parallel zur Sieb- bzw. Filterschicht verlaufenden Endbereich an der Sieb- bzw. Filterschicht.
Die DE 75 28 63 U beschreibt eine Nassspinndüse in einem Koagulierbad, mit einer kreisrunden Düsenplatte und einer der Düsenplatte gegenübergestellten Anströmvorrichtung, vermittels der die frisch gesponnenen Filamente, gerade die im mittleren Bereich der Düsenplatte gesponnenen, mit frischer Koagulierflüssigkeit versorgt werden. Die Anströmvorrichtung ist ein einseitig geschlossenes Rohr, dessen Symmetriesachse senkrecht auf die Mitte der Düsenplatte gerichtet und so in den Strom der frisch gesponnenen Filamente gestellt ist. Mantelseitig weist das Rohr Ausströmöffnungen für Koagulierflüssigkeit auf.
Die Erfindung geht somit aus von einer Nassspinndüse, bestehend aus einem Gehäuse, welches mit einer an der Unterseite angebrachten Spinndüsenplatte eine mit Spinnlösung beaufschlagbare Kammer bildet, wobei die Spinndüsenplatte in einem ringförmigen Bereich Düsenöffnungen aufweist, und einem oberhalb der Spinndüsenplatte angeordneten Verdrängungskörper innerhalb der Kammer, durch welchen die Spinnlösung in Richtung der ringförmigen Zone geleitet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Einrichtung zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verdrängungskörper an einem in Strömungsrichtung der Spinnflüssigkeit der Spinndüsenplatte vorgeordneten Träger angebracht ist. Dieser Träger ist insbesondere als eine durch eine Vielzahl von Kanälen durchlässig gestaltete Trägerplatte ausgebildet, welche an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist und an deren vom Gehäuse abgewandten Seite ihrerseits die Spinndüsenplatte angebracht ist.
Der Verdrängungskörper ist vorzugsweise als eine die Trägerplatte durchgreifende Verschraubung ausgebildet, wobei das der Spinnlösungszufuhr zugewandte Ende konvex und vorzugsweise zugespitzt ausgeführt ist. Der Verschraubungsteil an der Unterseite der Trägerplatte ist zylindrisch mit ebener Grundfläche gestaltet, an der die Rückseite der Spinndüsenplatte mit ihrem mittleren und dort keine Düsenöffnungen aufweisende Bereich plan anliegt.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Platte in Strömungsrichtung der Spinnflüssigkeit eine Sieb- bzw. Filterschicht in Form einer mikroporösen Filterplatte vorgeordnet ist. Der als Verschraubung ausgebildete Verdrängungskörper durchgreift auch diese Filterplatte und fixiert diese.
Zusammenfassend sind als Weiterbildungen der Erfindung vorgesehen:

– der Träger ist als eine Trägerplatte mit einer Anzahl Durchlasskanälen ausgebildet.
– dem Träger ist eine von der Spinnflüssigkeit zu durchströmende Filterplatte vorgeordnet.
– der Verdrängungskörper ist als eine die Trägerplatte durchgreifende Schraubverbindung ausgebildet.
– der oberhalb der Trägerplatte befindliche Teil des Verdrängungskörpers ist als ein zugespitzter Kopf einer Mutter ausgebildet.
– der Spinndüsenplatte ist innerhalb des Spinnbades eine Anströmvorrichtung gegenübergestellt, vermittels der während des Spinnvorganges Koagulationsflüssigkeit in den mittleren Bereich ohne Düsenöffnungen einbringbar ist.
– die Anströmvorrichtung ist als ein Rohr ausgebildet, welches an seiner Mantelfläche Austrittsöffnungen für Koagulationsflüssigkeit aufweist.

Des Weiteren erfolgt die Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
1 zeigt eine Nassspinndüse NSD mit einem nach unten offen gestalteten Gehäuse G nach Art einer Glocke. Das Gehäuse G weist im oberen Bereich einen Zufluss Z für die zu verspinnende Spinnlösung auf. Im Unteren Bereich ist in die Öffnung des Gehäuses G eine Trägerplatte TP eingesetzt, welche in einer ringförmigen Zone eine Vielzahl von Durchflusskanälen DK aufweist. Oberhalb der Trägerplatte TP ist eine Filterplatte FP aufgesetzt, welche korrespondierend zu dem Bereich der Durchflusskanäle DK durchlässig gestaltet ist.
Die Trägerplatte TP sowie die aufliegende Filterplatte FP weisen je eine Öffnung auf, durch welche eine Schraubverbindung MK, SG greift, welche im oberen Teil als ein zugespitzter Mutterkopf MK mit Außensechskant und unten als eine Schraube SG mit Gewindeschaft ausgebildet ist, wobei der Gewindeschaft der Schraube SG die Trägerplatte TP und die aufliegende Filterplatte FP durchgreift. Das untere Ende der Schraube SG ist eben ausgeführt und weist einen Innensechskant auf. Die Schraubverbindung MK, SG und insbesondere der zugespitzte Mutterkopf MK bilden den Verdrängungskörper VK, durch welchen die zu verspinnende Lösung im Inneren des Gehäuses G symmetrisch in Richtung der Düsenöffnungen DÖ verteilt wird.
In die Gehäuseöffnung ist zusammen mit der Träger- und der Filterplatte TP, FP eine topfbodenförmige Spinndüsenplatte SP eingesetzt, welche einen umgelegten Rand aufweist. Träger-, Filter- und Spinndüsenplatte TP, FP, SP sind zusammen mit einem auf den unteren Gehäusebereich aufgedrehten Gewindering GR am Gehäuse G befestigt.
Die Spinndüsenplatte SP weist einen ringförmigen Bereich mit Düsenöffnungen DÖ auf. Der mittlere Bereich MB der Spinndüsenplatte SP weist keine Öffnungen DÖ auf und liegt mit Kraft an der unteren Fläche des Kopfes der Schraube SG des Verdrängungskörpers an. Die Kraft, mit der die Spinndüsenplatte SP am Schraubenkopf SG anliegt, ist durch die Formgebung der Spinndüsenplatte SP vorgegeben und derart bemessen, dass auch bei Beaufschlagung der Gehäusekammer mit der zu verspinnenden Lösung unter Druck die Spinndüsenplatte SP nicht den Kontakt zum Schraubenkopf SG verliert. Vorzugsweise ist zwischen Schraubenkopf SG und Spinndüsenplatte SP eine Elastische Dichtung gelegt.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Spinndüsenplatte SP mit den in dem ringförmigen Bereich angeordneten Düsenöffnungen DÖ. Der Außendurchmesser des ringförmigen Düsenbereiches ist 85 mm, der Innendurchmesser 30 mm. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Düsendurchmesser 0.06 mm und der Lochabstand 0.643 mm, was 15.6 Lochreihen pro cm ergibt. Insgesamt befinden sich 12009 Düsen in der ringförmigen Zone, welche eine Fläche von 49,7 cm² einnimmt. Dies ergibt eine Düsendichte von 242 Düsen pro cm². Die Innenfläche ohne Düsenöffnungen beträgt so lediglich 12,8% der Gesamtfläche.
3 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der im Spinnbad der Spinndüsenplatte SP eine Anströmvorrichtung AV in Form eines Rohres gegenübergestellt ist. Das Rohr AV befindet sich in dem mittleren Bereich der Spinndüsenplatte SP, welcher keine Düsenöffnungen DÖ aufweist, in dem also keine Filamente gesponnen werden. Das der Spinndüsenplatte SP gegenüberliegende Ende des Rohres AV ist geschlossen, der Endbereich des Rohres AV weist Austrittsöffnungen AÖ für Koagulationsflüssigkeit auf, wobei die Austrittsöffnungen AÖ so orientiert sind, dass die Flüssigkeit im Wesentlichen parallel zur Fläche der Spinndüsenplatte SP verläuft, die Filamente also senkrecht angeströmt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Filamente, die in der inneren Zone des ringförmigen Düsenbereiches ersponnen werden, ebenso in Kontakt mit frischer Koagulationsflüssigkeit kommen wie die Filamente am äußeren Rand der Spinndüsenplatte SP.
Bezugszeichenliste:

NSD

Nassspinndüse

G

Gehäuse

Z

Zufuhr

TP

Trägerplatte

DK

Durchlasskanäle

FP

Filterplatte

VK

Verdrängungskörper

MK

Mutterkopf

SG

Schraube

GR

Gewindering

SP

Spinndüsenplatte

DÖ

Düsenöffnung

MB

mittlerer Bereich Spinndüsenplatte SP

AV

Anströmvorrichtung, Rohr

AÖ

Ausströmöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19935327 A1 [0002]
US 2051861 [0003]
DE 752863 U [0004]

Claims

Nassspinndüse, bestehend aus einem Gehäuse, welches mit einer an der Unterseite angebrachten Spinndüsenplatte eine mit Spinnlösung beaufschlagbare Kammer bildet, wobei die Spinndüsenplatte in einem ringförmigen Bereich Düsenöffnungen aufweist, und einem oberhalb der Spinndüsenplatte angeordneten Verdrängungskörper innerhalb der Kammer, durch welchen die Spinnlösung in Richtung der ringförmigen Zone geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (VK) an einem in Strömungsrichtung der Spinnflüssigkeit der Spinndüsenplatte (SP) vorgeordneten Träger (TP) angebracht ist.
Nassspinndüse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, der Träger ist als eine Trägerplatte (TP) mit einer Anzahl Durchlasskanälen (DK) ausgebildet.
Nassspinndüse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch, dem Träger (TP) ist eine von der Spinnflüssigkeit zu durchströmende Filterplatte (FP) vorgeordnet.
Nassspinndüse nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch, der Verdrängungskörper (VK) ist als eine die Trägerplatte (TP) durchgreifende Schraubverbindung (MK, SG) ausgebildet.
Nassspinndüse nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch, der oberhalb der Trägerplatte (TP) befindliche Teil des Verdrängungskörpers (VK) ist als ein zugespitzter Kopf einer Mutter (MK) ausgebildet.
Nassspinndüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, der Spinndüsenplatte (SP) ist innerhalb des Spinnbades eine Anströmvorrichtung (AV) gegenübergestellt, vermittels der während des Spinnvorganges Koagulationsflüssigkeit in den mittleren Bereich (MB) ohne Düsenöffnungen (DÖ) einbringbar ist.
Nassspinndüse nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch, die Anströmvorrichtung (AV) ist als ein Rohr ausgebildet, welches an seiner Mantelfläche Austrittsöffnungen (AÖ) für Koagulationsflüssigkeit aufweist.