DE102013011956A1

DE102013011956A1 - Spinneret device for melt spinning of double filament from polymeric components, has radial guide gaps that are formed between free ends of tubes and flat bases of blind hole openings of nozzle openings

Info

Publication number: DE102013011956A1
Application number: DE201310011956
Authority: DE
Inventors: Volker BIRKHOLZ; Günter Schütt
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-02-27

Abstract

A nozzle plate (6) has nozzle openings (15). The blind hole openings (16) provided with flat bases are formed in upper surface of nozzle openings. The small tubes has free ends which are protruded into blind hole openings of nozzle plate. A distribution plate (5) is interacted with opposite ends outside of nozzle plate. The radial guide gaps are formed between free ends of tubes and flat bases of blind hole openings. The distribution plate has primary and secondary channels for guiding the polymeric components to nozzle openings through guide gaps.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinndüsenvorrichtung zum Schmelzspinnen von Biko-Filamenten aus zumindest einer Kern-Polymerkomponente und zumindest einer Mantel-Polymerkomponente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spinneret device for melt-spinning biko filaments of at least one core polymer component and at least one shell polymer component according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Spinndüsenvorrichtung ist aus der EP 0 995 822 A1 bekannt.A generic Spinndüsenvorrichtung is from the EP 0 995 822 A1 known.

Beim Schmelzspinnen von sogenannten Mehrkomponentenfäden werden die strangförmigen Filamente aus mehreren Polymerkomponenten gebildet. Hierzu ist es erforderlich, dass die Schmelzen der beiden Polymerkomponenten gemeinsam durch eine Düsenöffnung geführt werden, um den Filamentquerschnitt der extrudierten Filamente zu bilden. Dabei werden die einzelnen Polymerkomponenten vorzugsweise in einer Kern-Mantel-Anordnung zusammengeführt, um eine vorteilhafte Kombination der physikalischen Eigenschaften der beiden Polymertypen zu erhalten. So lässt sich beispielsweise für den Kern ein Polymer mit hoher Festigkeit und für den Mantel ein Polymer mit guter Färbbarkeit und Griff verwenden. Zur Extrusion der Filamentstränge ist es daher erforderlich, dass die Schmelze der Kern-Polymerkomponente und die Schmelze der Mantel-Polymerkomponente bis kurz vor Austritt aus der Düsenöffnung getrennt geführt werden.In melt spinning of so-called multicomponent filaments, the filamentary filaments are formed from a plurality of polymer components. For this purpose, it is necessary that the melts of the two polymer components are passed together through a nozzle opening to form the filament cross section of the extruded filaments. The individual polymer components are preferably combined in a core-shell arrangement in order to obtain an advantageous combination of the physical properties of the two polymer types. For example, it is possible to use a high-strength polymer for the core and a polymer with good dyeability and feel for the shell. For extrusion of the filament strands, it is therefore necessary that the melt of the core polymer component and the melt of the shell polymer component are led out of the nozzle opening until shortly before emerging.

Bei der aus der EP 0 995 822 bekannten Spinndüsenvorrichtung ist hierzu eine Düsenplatte vorgesehen, die an einer Unterseite eine Vielzahl von Düsenöffnungen aufweist. An ihrer Oberseite sind konzentrische Sacklochöffnungen vorgesehen, die zur Aufnahme mehrerer Röhrchen dienen. Die Röhrchen ragen mit einem freien Ende bis kurz vor einem Flachboden der Sacklochöffnung, wobei die Röhrchen derart dimensioniert sind, dass sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung zwischen den Sacklochöffnungen und den Röhrchen Führungskanäle zur Zuführung der Mantel-Polymerkomponente entstehen. Das gegenüberliegende Ende der Röhrchen wirkt mit einer Verteilerplatte zusammen, die die Röhrchen aufnehmen und unmittelbar mit einem oberhalb der Verteilerplatte ausgebildeten Sammelraum für die Kern-Polymerkomponente verbindet. So wird die Kern-Polymerkomponente durch die Röhrchen geleitet, die an ihrem freien Ende eine Kernöffnung aufweisen. Die Kernöffnung ist unmittelbar in der Nähe der Düsenöffnungen gehalten, so dass die Kern-Polymerkomponente direkt in die Düsenöffnung eintreten kann. Die Mantel-Polymerkomponente wird über die vertikalen und horizontalen Führungsspalte zwischen den Sacklochöffnungen und den Röhrchen geleitet.At the time of the EP 0 995 822 known spinnerette device, a nozzle plate is provided for this purpose, which has at a bottom a plurality of nozzle openings. At its top concentric blind holes are provided, which serve to accommodate several tubes. The tubes protrude with a free end to just before a flat bottom of the blind hole opening, wherein the tubes are dimensioned such that arise in the axial direction and in the radial direction between the blind holes and the tubes guide channels for supplying the sheath polymer component. The opposite end of the tubes cooperate with a distributor plate which receives the tubes and connects directly to a collecting space for the core polymer component formed above the distributor plate. Thus, the core polymer component is passed through the tubes having a core opening at their free end. The core opening is held immediately in the vicinity of the nozzle openings, so that the core polymer component can enter directly into the nozzle opening. The sheath polymer component is passed over the vertical and horizontal guide gaps between the blind holes and the tubes.

Bei der Extrusion von profilierten Filamentquerschnitten wurde nun beobachtet, dass es zu einer unregelmäßigen Verteilung der Kern-Polymer-Komponenten und der Mantel-Polymerkomponente kommt. So wurde je nach Profil des Filamentquerschnittes festgestellt, dass die Mantel-Polymerkomponente bevorzugt in Bereiche strömt, die innerhalb der Sacklochöffnung in strömungsgünstigen Bereichen liegt. Die Mantelbereiche, die relativ ungünstig zu der Zuführung der Mantel-Polymerkomponente liegen, wurden demgegenüber mit der Kernmantelkomponente gefüllt. Die bekannte Spinndüsenvorrichtung besitzt somit den Nachteil, dass eine vollständige und gleichmäßige Umhüllung der Kernmantelkomponente innerhalb des Filamentquerschnittes der Filamente nicht gewährleistet ist.Extrusion of profiled filament cross sections has now been observed to result in an irregular distribution of the core polymer components and the sheath polymer component. Thus, depending on the profile of the filament cross-section, it has been found that the sheath polymer component preferably flows into regions which lie within the blind-hole opening in flow-favorable regions. In contrast, the jacket regions, which are relatively unfavorable to the supply of the sheath polymer component, were filled with the core sheath component. The known spinneret device thus has the disadvantage that a complete and uniform wrapping of the kernmantel component within the filament cross section of the filaments is not guaranteed.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Spinndüsenvorrichtung zum Schmelzspinnen von Biko-Filamenten der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass unabhängig von den gewählten Filamentquerschnitten gleichmäßige Kern-Mantel-Strukturen extrudierbar sind.It is therefore an object of the invention to develop a spinnerette device for melt-spinning biko filaments of the generic type such that uniform core-shell structures are extrudable regardless of the selected filament cross sections.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die radialen Führungsspalte jeweils als eine hydraulische Drosselfuge vor der Düsenöffnung ausgebildet sind.This object is achieved in that the radial guide gaps are each formed as a hydraulic throttle groove in front of the nozzle opening.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass unmittelbar vor der Düsenöffnung ein Druckgefälle erzeugt wird, das die Zuführung der Schmelze der Mantel-Polymerkomponente reguliert. Insbesondere wird dadurch eine Verteilung der Schmelze der Mantel-Polymerkomponente über den gesamten Flachboden der Sacklochöffnung erreicht, so dass die Düsenöffnung über ihren gesamten Querschnitt mit der Mantel-Polymerkomponente versorgt wird. Die zwischen einem freien Ende eines Röhrchens und dem Flachboden der Sacklochöffnung gebildete radiale Führungsspalt ist hierzu als eine hydraulische Drosselfuge ausgebildet. Die Drosselfuge umhüllt die vorzugsweise im Zentrum des Flachbodens der Sacklochöffnung ausgebildete Düsenöffnung, so dass eine über den gesamten Querschnitt der Düsenöffnung gewünschter verteilter Drosselstrom vorherrscht. So lässt sich die Mantel-Polymerkomponente unabhängig von der jeweiligen Querschnittsform der Düsenöffnung in jeden Umhüllungsbereich der Düsenöffnung führen. Je nach Ausbildung der Drosselfuge können gleichmäßige Verteilungen oder vorbestimmte Mantelprofile an dem Mantelquerschnitt des Filamentquerschnittes erreicht werden.The invention has the particular advantage that a pressure gradient is generated immediately before the nozzle opening, which regulates the supply of the melt of the shell polymer component. In particular, a distribution of the melt of the shell polymer component over the entire flat bottom of the blind hole opening is thereby achieved, so that the nozzle opening is supplied with the shell polymer component over its entire cross section. The radial guide gap formed between a free end of a tube and the flat bottom of the blind hole opening is designed for this purpose as a hydraulic throttle groove. The throttle groove encloses the nozzle opening, which is preferably formed in the center of the flat bottom of the blind hole opening, so that a distributed distributed throttle flow which is desired over the entire cross section of the nozzle opening prevails. Thus, regardless of the respective cross-sectional shape of the nozzle opening, the sheath polymer component can be guided into each sheath area of the nozzle opening. Depending on the design of the throttle groove, uniform distributions or predetermined jacket profiles can be achieved on the jacket cross section of the filament cross section.

Um einen zur Führung der Schmelze der Mantel-Polymerkomponente erforderliche Druckdifferenz erzeugen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgebildet, bei welcher die hydraulischen Drosselfugen jeweils in einer radialen Durchflussrichtung eine Drossellänge von mindestens einer dreifachen Drosselhöhe aufweisen. Hierzu wird die Drosselfuge bevorzugt zwischen jeweils einem flachen Rohrboden der Röhrchen und dem gegenüberliegenden Flachboden der Sacklochöffnung gebildet. Damit wird die Drossellänge im wesentlichen durch den Querschnitt des Rohrbodens des jeweiligen Röhrchens bestimmt.In order to produce a required to guide the melt of the sheath polymer component pressure difference, the development of Invention preferably formed, in which the hydraulic throttle joints in each case in a radial flow direction have a throttle length of at least a threefold throttle height. For this purpose, the throttle groove is preferably formed between in each case a flat tube plate of the tube and the opposite flat bottom of the blind hole opening. Thus, the throttle length is determined essentially by the cross section of the tube plate of the respective tube.

Die Drosselhöhe der hydraulischen Drosselfuge ist dabei bevorzugt gleich einem Abstand zwischen einem der Rohrböden der Röhrchen und dem gegenüberliegenden Flachboden der Sacklochöffnung. Je nach Polymertyp und in Abhängigkeit vom jeweiligen Querschnitt der Düsenöffnung, der den Filamenttiter bestimmt, liegt die Drosselhöhe der hydraulischen Drosselfuge im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm.The throttle height of the hydraulic throttle gap is preferably equal to a distance between one of the tube plates of the tubes and the opposite flat bottom of the blind hole opening. Depending on the polymer type and depending on the respective cross-section of the nozzle opening, which determines the filament titer, the throttle height of the hydraulic throttle groove is in the range of 0.05 mm to 1 mm, preferably in a range of 0.1 mm to 0.5 mm.

Hierbei ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft, bei welcher die Rohrböden der Röhrchen jeweils eine Kernöffnung aufweisen, die den Düsenöfffnungen in den Flachböden der Sacklochöffnungen vorzugsweise koaxial gegenüberliegen. Damit lässt sich die Zuführung der Schmelze der Kern-Polymerkomponente in einer sehr kurzen Führungsstrecke zwischen Kernöffnung und Düsenöffnung realisieren. Eine derartige Anordnung ist besonders geeignet, um unabhängig von der jeweiligen Querschnittsform hohe Symmetrien in der Kern-Mantel-Struktur der Filamente zu erzeugen.Here, the development of the device according to the invention is particularly advantageous, in which the tube plates of the tubes each have a core opening, which are preferably opposite to the Düsenöfffnungen in the flat bottoms of the blind hole openings coaxially. This makes it possible to realize the feeding of the melt of the core polymer component in a very short guide path between the core opening and the nozzle opening. Such an arrangement is particularly suitable for producing high symmetries in the core-sheath structure of the filaments, regardless of the respective cross-sectional shape.

So lässt sich die Düsenöffnung sowie die Kernöffnung bevorzugt mit einem Profilquerschnitt ausbilden, wobei die Kernöffnung kleiner ist als die gegenüberliegende Düsenöffnung. Es sind jedoch auch Relationen möglich, bei denen die Kernöffnung größer ist als die gegenüberliegende Düsenöffnung.Thus, the nozzle opening and the core opening can preferably be formed with a profile cross-section, wherein the core opening is smaller than the opposite nozzle opening. However, relations are also possible in which the core opening is larger than the opposite nozzle opening.

Zur Erzeugung hoher Symmetrien in der Kern-Mantel-Struktur werden dabei bevorzugt die Profilquerschnitte der Kernöffnungen und die Profilquerschnitte der Düsenöffnungen mit einer identischen Form ausgeführt. So können beispielsweise die Biko-Filamente mit den Profilquerschnitten Trilobal, Delta, Papillon oder Raute erzeugt werden.In order to generate high symmetries in the core-shell structure, the profile cross sections of the core openings and the profile cross sections of the nozzle openings are preferably designed with an identical shape. For example, the biko filaments with the profile cross sections Trilobal, Delta, Papillon or rhombus can be produced.

Um möglichst bei einer großen Vielzahl von Düsenöffnungen an jeder Düsenöffnung gleiche Strömungsverhältnisse und Druckdifferenzen bei einer Zuführung der Kern-Polymerkomponente und der Mantel-Polymerkomponente zu erhalten, lassen sich grundsätzlich zwei alternative Ausführungen der erfindungsgemäßen Spinndüsenvorrichtung nutzen. Bei einer ersten Ausführung werden die Röhrchen einzeln durch jeweils einen Zentrierkranz innerhalb der Sacklochöffnung gehalten, wobei an einem gegenüberliegenden Ende der Röhrchen jeweils ein Dichtungskragen ausgebildet ist, der dichtend an einer Unterseite der Verteilplatte derart dichtend anliegt, dass die Röhrchen mit den Primärkanälen der Verteilerplatten verbunden sind. So besteht die Möglichkeit, die Düsenplatte mit den eingesteckten Röhrchen zur Bildung der Drosselfugen vormontieren. Die Gleichmäßigkeit der den Düsenöffnungen vorgeordnete Drosselfuge könnte dabei bereits in einem Vorstadium geprüft werden.In order to obtain the same flow conditions and pressure differences at a feed of the core polymer component and the sheath polymer component as possible at a large variety of nozzle openings at each nozzle opening, two alternative embodiments of the spinneret device according to the invention can be used in principle. In a first embodiment, the tubes are held individually by a Zentrierkranz each within the blind hole, wherein at one opposite end of the tube each have a sealing collar is formed which sealingly abuts a bottom of the distribution plate so tightly that the tubes connected to the primary channels of the distributor plates are. So it is possible to pre-assemble the nozzle plate with the inserted tube to form the throttle joints. The uniformity of the nozzle openings upstream Drosselelfuge could already be tested in a preliminary stage.

Eine alternative Variante sieht vor, dass die Röhrchen mit einem Fixierende in die Primärkanäle der Verteilerplatten hineinragen und durch die Verteilerplatte gehalten sind. Dabei wird erst bei Montage der Spinndüsenvorrichtung die Verteilerplatte und die Düsenplatte miteinander kombiniert, so dass die an der Verteilerplatte hervorstehenden freien Enden der Röhrchen in die jeweiligen Sacklochöffnungen der Düsenplatte hineinragen. Diese Variante besitzt den besonderen Vorteil, dass keine Einzelabdichtungen der Röhrchen erforderlich sind.An alternative variant provides that the tubes protrude with a fixing end in the primary channels of the distributor plates and are held by the distributor plate. In this case, the distributor plate and the nozzle plate is combined with each other only during assembly of the spinneret device, so that the protruding on the distributor plate free ends of the tubes protrude into the respective blind hole openings of the nozzle plate. This variant has the particular advantage that no individual seals of the tubes are required.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spinndüsenvorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.To further explain the invention, some embodiments of the spinneret device according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying figures.

Es stellen dar:They show:

1 schematisch eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinndüsenvorrichtung 1 schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the spinneret device according to the invention

2 schematisch einen Ausschnitt der Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus 1 2 schematically a section of the cross-sectional view of the embodiment of 1

3 schematisch einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinndüsenvorrichtung 3 schematically a section of a cross-sectional view of another embodiment of the spinneret device according to the invention

4 schematisch ein Querschnitt einer Düsenöffnung einer Düsenplatte 4 schematically a cross section of a nozzle opening of a nozzle plate

In 1 ist schematisch eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinndüsenvorrichtung gezeigt. Das Ausführungsbeispiel der Spinndüsenvorrichtung ist in einer Plattenbauweise dargestellt, bei welchem mehrere Platten dichtend zu einem Düsenpaket verschraubt sind. Grundsätzlich können derartige Platten jedoch auch innerhalb eines Gehäuses gehalten werden. Insoweit wurde in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf die Darstellung von Verbindungsmitteln verzichtet.In 1 schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the spinneret device according to the invention is shown. The embodiment of the spinneret device is shown in a plate construction, in which a plurality of plates are screwed sealingly to a nozzle package. In principle, however, such plates can also be held within a housing. In that regard, has been omitted in the embodiment shown on the presentation of connecting means.

Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen Plattenstapel auf, der aus einer oberen Anschlussplatte 1, einer ersten Lochplatte 2, einer Zwischenplatte 3, einer zweiten Lochplatte 4, einer Verteilplatte 5 und einer abschließenden Düsenplatte 6 gebildet ist. Die Platten 1 bis 6 sind dichtend zu einem Plattenstapel gehalten. This in 1 illustrated embodiment has a plate stack consisting of an upper terminal plate 1 , a first perforated plate 2 , an intermediate plate 3 , a second perforated plate 4 , a distribution plate 5 and a final nozzle plate 6 is formed. The plates 1 to 6 are held sealingly to a plate stack.

Die Anschlussplatte 1 weist zwei Schmelzeinlässe 7.1 und 7.2 auf, die mit zwei hier nicht näher dargestellten separaten Schmelzequellen verbunden sind, um eine Kern-Polymerkomponente A und eine Mantel-Polymerkomponente B zuzuführen. Die Zuführung ist in 1 symbolisch durch jeweils einen Pfeil und dem Kennbuchstaben A und B gekennzeichnet.The connection plate 1 has two melt inlets 7.1 and 7.2 which are connected to two separate melt sources, not shown here, to supply a core polymer component A and a shell polymer component B. The feeder is in 1 symbolically marked by an arrow and the letter A and B respectively.

Der Schmelzeeinlass 7.1 in der Anschlussplatte 1 mündet in einen Rohrstutzen 9, der in der ersten Lochplatte 2 gehalten ist und den Schmelzeeinlass 7.1 mit einer Sammelkammer 8.1 verbindet, die zwischen der Zwischenplatte 3 und der zweiten Lochplatte 4 ausgebildet ist. Die zweite Lochplatte 4 weist an ihrer Oberseite ein Filterelement 10.1 auf, welches eine Lochung der Lochplatte 4 abdeckt. An der Unterseite ist zwischen der Lochplatte 4 und der Verteilplatte 5 eine Verteilkammer 11.1 gebildet, die mit einer Mehrzahl von Primärkanälen 14 der Verteilplatte 5 verbunden ist. Die Verteilung der Schmelze durch die Verteilplatte 5 und der Düsenplatte 6 wird nachfolgend noch näher erläutert.The melt inlet 7.1 in the connection plate 1 opens into a pipe socket 9 that in the first perforated plate 2 is held and the melt inlet 7.1 with a collection chamber 8.1 connects that between the intermediate plate 3 and the second perforated plate 4 is trained. The second perforated plate 4 has at its top a filter element 10.1 on which a perforation of the perforated plate 4 covers. At the bottom is between the perforated plate 4 and the distribution plate 5 a distribution chamber 11.1 formed with a plurality of primary channels 14 the distribution plate 5 connected is. The distribution of the melt through the distribution plate 5 and the nozzle plate 6 will be explained in more detail below.

Der zweite Schmelzeeinlass 7.2, der zur Aufnahme der Schmelze der Mantel-Polymerkomponente B dient, mündet unmittelbar in eine Sammelkammer 8.2, die zwischen der Anschlussplatte 1 und der ersten Lochplatte 2 ausgebildet ist. Die erste Lochplatte 2 weist an einer Oberseite ein Filterelement 10.2 auf, das eine in der Lochplatte 2 vorgesehene Lochung abdeckt. Über das Filterelement 10.2 und die Lochung der Lochplatte 2 ist die Sammelkammer 8.2 mit einer Ablaufkammer 12 verbunden. Die Ablaufkammer 12, die zwischen der ersten Lochplatte 2 und der Zwischenplatte 3 gebildet ist, ist über mehrere Sekundärkanäle 13 mit einer Verteilkammer 11.2 verbunden. Die Verteilkammer 11.2 erstreckt sich dabei zwischen der Düsenplatte 6 und der Verteilplatte 5. Die Sekundärkanäle 13 durchdringen hierzu die Zwischenplatte 3, die zweite Lochplatte 4 sowie die Verteilplatte 5.The second melt inlet 7.2 , which serves to receive the melt of the shell polymer component B, opens directly into a collection chamber 8.2 between the connection plate 1 and the first perforated plate 2 is trained. The first perforated plate 2 has a filter element on an upper side 10.2 on, one in the perforated plate 2 covered hole covers. About the filter element 10.2 and the perforation of the perforated plate 2 is the collection chamber 8.2 with a drainage chamber 12 connected. The drainage chamber 12 between the first perforated plate 2 and the intermediate plate 3 is formed over several secondary channels 13 with a distribution chamber 11.2 connected. The distribution chamber 11.2 extends between the nozzle plate 6 and the distribution plate 5 , The secondary channels 13 penetrate the intermediate plate for this purpose 3 , the second perforated plate 4 as well as the distribution plate 5 ,

Die Schmelzeführung der Kern-Polymerkomponente und der Mantel-Polymerkomponente durch die Verteilplatte 5 und die Düsenplatte 6 wird nachfolgend anhand der Darstellung in 2 näher erläutert.The melt flow of the core polymer component and the sheath polymer component through the distribution plate 5 and the nozzle plate 6 is described below with reference to the illustration in 2 explained in more detail.

2 zeigt einen Ausschnitt der Querschnittsansicht der 1 im Bereich der Düsenplatte 6. 2 shows a section of the cross-sectional view of 1 in the area of the nozzle plate 6 ,

Wie aus der Darstellung in 2 hervorgeht, schließen die Verteilplatte 5 und die Düsenplatte 6 zwischen sich eine Verteilkammer 11.2 ein. Der Ausschnitt zeigt einen mittleren Bereich der Düsenplatte 6, so dass die Verbindung zwischen der Verteilkammer 11.2 und den Sekundärkanälen 13 in der Verteilplatte 5 hier nicht dargestellt ist. Die Verteilplatte 5 ist mit mehreren Primärkanälen 14 gezeigt.As from the illustration in 2 shows, close the distribution plate 5 and the nozzle plate 6 between them a distribution chamber 11.2 one. The section shows a central region of the nozzle plate 6 so that the connection between the distribution chamber 11.2 and the secondary channels 13 in the distribution plate 5 not shown here. The distribution plate 5 is with multiple primary channels 14 shown.

Den Primärkanälen 14 sind an der Unterseite der Verteilplatte 5 mehrere Röhrchen 18 zugeordnet, die mit einem freien Ende 20 in eine Sacklochöffnung 16 der Düsenplatte 6 hineinragen. Die Röhrchen 18 besitzen jeweils einen Dichtungskragen 26, der sich zwischen der Düsenplatte 6 und der Verteilplatte 5 abstützt. Gegenüber der Verteilplatte 5 ist zwischen dem Dichtungskragen 26 und der Unterseite der Verteilplatte 5 jeweils eine Dichtung 27 angeordnet.The primary channels 14 are at the bottom of the distribution plate 5 several tubes 18 associated with a free end 20 in a blind hole opening 16 the nozzle plate 6 protrude. The tubes 18 each have a sealing collar 26 that is between the nozzle plate 6 and the distribution plate 5 supported. Opposite the distribution plate 5 is between the sealing collar 26 and the bottom of the distribution plate 5 one seal each 27 arranged.

Die Röhrchen 18 weisen an ihrem freien Ende einen flachen Rohrboden 19 auf, in welchem mittig eine Kernöffnung 21 angeordnet ist. Die Kernöffnungen 21 in den Rohrböden 19 sind über die Röhrchen 18 jeweils mit den Primärkanälen 14 in der Verteilplatte 5 verbunden.The tubes 18 have at their free end a flat tube sheet 19 on, in which center a core opening 21 is arranged. The core openings 21 in the tube sheets 19 are over the tubes 18 each with the primary channels 14 in the distribution plate 5 connected.

Die Düsenplatte 6 weist zur Aufnahme der Röhrchen 18 mehrere Sacklochöffnungen 16 auf, die am Ende einen Flachboden 17 aufweisen. Vorzugsweise im Zentrum des Flachbodens 17 ist eine Düsenöffnung 15 vorgesehen. Die Düsenöffnungen 15 liegen im wesentlichen konzentrisch zu den Sacklochöffnungen 16, wobei die Düsenöffnungen 15 eine wesentlich kürzere Länge aufweisen als die Sacklochöffnungen 16.The nozzle plate 6 indicates the intake of the tubes 18 several blind hole openings 16 on, at the end a flat bottom 17 exhibit. Preferably in the center of the flat bottom 17 is a nozzle opening 15 intended. The nozzle openings 15 are substantially concentric with the blind hole openings 16 , wherein the nozzle openings 15 have a much shorter length than the blind hole openings 16 ,

Die Röhrchen 18 werden jeweils über einen Zentrierkranz 25 innerhalb der Sacklochöffnungen 16 gehalten. Der Zentrierkranz 25 ist durch eine Vielzahl von Stegen gebildet, die radial hervorragend an den Röhrchen 18 ausgebildet sind. Je nach Länge der Röhrchen 18 kann der Zentrierkranz 25 auch mehrfach am Umfang des Röhrchens 18 ausgebildet sein. So ist das Röhrchen 18 am Ende und am Anfang der Sacklochöffnung 16 durch zwei Zentrierkränze 25 gehalten. Die Durchmesser der Sacklochöffnungen 16 sind größer gegenüber dem Außendurchmesser der Röhrchen 18 ausgeführt, so dass sich zwischen den Röhrchen 18 und den Sacklochöffnungen 16 jeweils axiale Führungsspalte 22 ausbilden. Die Führungsspalte 22 sind im Mündungsbereich der Sacklochöffnungen 16 über Nuten des Zentnerkranzes 25 mit der Verteilkammer 11.2 verbunden. Hierzu weist der Dichtungskragen 26 mehrere gleichmäßig am Umfang verteilt ausgebildete Einschnitte 29 auf, die mit den Nuten des Zentrierkranzes 25 jeweils einen Verbindungskanal bilden.The tubes 18 are each about a Zentrierkranz 25 inside the blind hole openings 16 held. The centering ring 25 is formed by a large number of webs, which are radially outstanding on the tube 18 are formed. Depending on the length of the tubes 18 can the centering ring 25 also several times on the circumference of the tube 18 be educated. That's the tube 18 at the end and at the beginning of the blind hole opening 16 through two centering rings 25 held. The diameters of the blind hole openings 16 are larger than the outer diameter of the tubes 18 running, so that between the tubes 18 and the blind hole openings 16 each axial guide column 22 form. The leading column 22 are in the mouth area of the blind hole openings 16 over grooves of the centennial wreath 25 with the distribution chamber 11.2 connected. For this purpose, the sealing collar 26 several evenly distributed around the circumference formed incisions 29 on, with the grooves of the centering ring 25 each form a connection channel.

An den freien Enden 20 der Röhrchen 18 sind zwischen dem Flachboden 17 der Sacklochöffnungen 16 und den Rohrböden 19 der Röhrchen 18 jeweils radiale Führungsspalte 23 gebildet. Die radialen Führungsspalte 23 sind jeweils als eine hydraulische Drosselfuge 24 ausgeführt. Die einer Düsenöffnung 15 zugeordnete Drosselfuge 24 erstreckt sich im wesentlichen über den Querschnitt des Rohrboden 19. Hierbei weist die Drosselfuge 24 in einer radialen Durchflussrichtung eine Drossellänge auf, die sich von einem äußeren Ringraum in der Sacklochöffnung 16 bis zur mittigen Düsenöffnung 15 erstreckt. Die Drossellänge ist in 2 mit einem Großbuchstaben L gekennzeichnet und an einer der dargestellten Düsenöffnungen eingetragen. Neben der Drossellänge L wird die Drosselfuge 24 im wesentlichen durch die Drosselhöhe bestimmt, die in diesem Fall den Abstand zwischen dem Flachboden 17 einer Sacklochöffnung 16 und den Rohrboden 19 eines Röhrchens 18 entspricht. Die Drosselhöhe der Drosselfuge ist in 2 mit dem Kennbuchstaben H gekennzeichnet und an einer der Düsenöffnungen eingetragen. In Abhängigkeit vom Durchfluss und vom Filamentquerschnitt ist die Drosselhöhe in einem Bereich von 0,05 mm bis max. 1 mm eingestellt. Vorzugsweise liegt die Drosselhöhe in einem Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm. Die Drossellänge entspricht dabei vorzugsweise das dreifache der Drosselhöhe, zumindest jedoch den doppelten Wert der Drosselhöhe L ≥ 3H. Durch die flächige Ausbildung der Drosselfuge 24 lässt sich eine umhüllende Zufuhr der Schmelze der Mantel-Polymerkomponente realisieren. Die Drosselfuge 24 ist hierzu über die axialen Führungsspalte 22 mit der Verteilerkammer 11.2 verbunden.At the free ends 20 the tube 18 are between the flat bottom 17 of the Blind holes 16 and the tube sheets 19 the tube 18 each radial guide gaps 23 educated. The radial guide column 23 are each as a hydraulic Drosselelfuge 24 executed. The one nozzle opening 15 assigned throttle groove 24 extends substantially over the cross section of the tube sheet 19 , Here, the throttle groove 24 in a radial flow direction, a throttle length extending from an outer annulus in the blind hole opening 16 up to the central nozzle opening 15 extends. The throttle length is in 2 marked with a capital letter L and entered at one of the illustrated nozzle openings. In addition to the throttle length L, the throttle groove 24 essentially determined by the throttle height, in this case the distance between the flat bottom 17 a blind hole opening 16 and the tubesheet 19 a tube 18 equivalent. The throttle height of the throttle groove is in 2 marked with the letter H and registered at one of the nozzle openings. Depending on the flow and the filament cross section, the throttle height is in a range of 0.05 mm to max. 1 mm. Preferably, the throttle height is in a range of 0.1 mm to 0.3 mm. The throttle length preferably corresponds to three times the throttle height, but at least twice the throttle height L ≥ 3H. Due to the planar design of the throttle groove 24 an enveloping supply of the melt of the sheath polymer component can be realized. The throttle groove 24 is this about the axial guide gaps 22 with the distribution chamber 11.2 connected.

Im Betrieb lässt sich so die Kern-Polymerkomponente und die Mantel-Polymerkomponente unmittelbar bei Eintritt in die Düsenöffnung 15 zusammenführen. Durch den kurzen Abstand zwischen der Kernöffnung 21 und der Düsenöffnung 15 werden vorteilhaft Flächenverteilungen, die eine Vermischung der Kernschmelze mit der Mantelschmelze bewirken, vermieden. Es lassen sich so sehr symmetrische Kern-Mantel-Strukturen in dem Filamentquerschnitt ausbilden. Die erfindungsgemäße Spinndüsenvorrichtung ist daher besonders geeignet, um Biko-Filamente mit unterschiedlichen Querschnittsformen wie beispielsweise Trilobal, Delta, Papillion, Raute oder andere nicht kreisrunde Querschnitte erzeugen. Grundsätzlich können jedoch auch runde Filamentquerschnitte mit innen liegenden oder seitlich liegendem Kern erzeugt werden.In operation, the core polymer component and the sheath polymer component are thus allowed to enter directly into the nozzle opening 15 to merge. Due to the short distance between the core opening 21 and the nozzle opening 15 Advantageously area distributions, which cause a mixing of the meltdown with the jacket melt avoided. It can be so much symmetrical core-shell structures in the filament cross-section form. The spinnerette device according to the invention is therefore particularly suitable for producing biko filaments with different cross-sectional shapes such as trilobal, delta, papillion, rhombus or other non-circular cross sections. In principle, however, it is also possible to produce round filament cross sections with an inner or a lateral core.

In 4 ist hierzu ein Ausführungsbeispiel eines Düsenquerschnittes einer Düsenöffnung 15 gezeigt. Die Düsenöffnung 15 ist zur Herstellung von Trilobal-Filamenten geeignet. Der Querschnitt der Kernöffnung 21 ist innenliegend dargestellt, wobei die Kernöffnung 21 und die Düsenöffnung 15 eine identische Form des Profilquerschnittes aufweisen. Durch den minimalen Abstand zwischen der Düsenöffnung 15 und der Kernöffnung 21 lassen sich Biko-Filamente mit hoher Gleichmäßigkeit erzeugen.In 4 For this purpose, an embodiment of a nozzle cross-section of a nozzle opening 15 shown. The nozzle opening 15 is suitable for the production of trilobal filaments. The cross section of the core opening 21 is shown inside, with the core opening 21 and the nozzle opening 15 have an identical shape of the profile cross-section. Due to the minimal distance between the nozzle opening 15 and the core opening 21 Biko filaments can be produced with high uniformity.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Röhrchen einzeln in die dafür vorgesehenen Sacklochöffnungen 16 der Düsenplatte 6 eingesteckt. Die Röhrchen 18 können hierbei sowohl durch hohl gebohrte Stifte oder durch gebördelte Röhrchen gebildet sein. Um insbesondere bei Demontage zu Wartungszwecken eine einfache Handhabung zu erhalten, ist in 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinndüsenvorrichtung dargestellt. In 3 ist nur ein Ausschnitt des Ausführungsbeispiels im Bereich der Düsenplatte 6 gezeigt. Alle hier nicht dargestellten Teile der Spinndüsenvorrichtung sind identisch zu dem vorgehenden Ausführungsbeispiel nach 1, so dass an dieser Stelle zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird und hier nur die Unterschiede erläutert werden.At the in 1 illustrated embodiment, the tubes are individually in the designated blind hole openings 16 the nozzle plate 6 plugged in. The tubes 18 may be formed both by hollow-drilled pins or by flared tubes. In order to obtain a simple handling, especially during disassembly for maintenance purposes, is in 3 a further embodiment of the spinneret device according to the invention shown. In 3 is only a section of the embodiment in the region of the nozzle plate 6 shown. All parts of the spinning nozzle device not shown here are identical to the preceding embodiment according to 1 , so that reference is made to the above description at this point and only the differences will be explained here.

Gegenüber dem vorgenannten Ausführungsbeispiel weisen die Röhrchen 18, die mit ihren freien Enden 20 innerhalb der Sacklochöffnungen 16 der Düsenplatte 6 hineinragen, ein Fixierende 28 auf. Das Fixierende 28 ist zylindrisch ausgebildet und ragt in eine der Primärkanäle 14 hinein. Das Fixierende 28 der Röhrchen 18 ist fest mit der Verteilerplatte 5 verbunden. So werden über die Primärkanäle 14 alle zugeordneten Röhrchen 18 von der Verteilerplatte 5 getragen.Compared to the aforementioned embodiment, the tubes 18 with their free ends 20 inside the blind hole openings 16 the nozzle plate 6 protrude, a fixating 28 on. The fixating 28 is cylindrical and protrudes into one of the primary channels 14 into it. The fixating 28 the tube 18 is fixed to the distributor plate 5 connected. So are the primary channels 14 all associated tubes 18 from the distributor plate 5 carried.

Die Ausbildung der Drosselfuge 24 am freien Ende 20 der Röhrchen 18 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, wobei jeder der Drosselfugen 24 über axiale Führungsspalte 22 zwischen den Röhrchen 18 und den Sacklochöffnungen 16 mit der Verteilkammer 11.2 verbunden sind. Die Funktion des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist insoweit identisch zu dem vorher genannten Ausführungsbeispiel, so dass an dieser Stelle hierzu keine weitere Erläuterung erfolgt.The formation of the throttle groove 24 at the free end 20 the tube 18 is identical to the embodiment according to 1 where each of the throttle joints 24 via axial guide gaps 22 between the tubes 18 and the blind hole openings 16 with the distribution chamber 11.2 are connected. The function of in 3 illustrated embodiment is so far identical to the aforementioned embodiment, so that there is no further explanation at this point.

Die erfindungsgemäße Spinndüsenvorrichtung ist auf keinen bestimmten Typ an Spinndüsen beschränkt. Grundsätzlich können Runddüsen oder Rechteckdüsen oder sonstige Düsenformen zur Herstellung von Biko-Filamenten hierzu geeignet.The spinnerette device of the invention is not limited to any particular type of spinneret. Basically, round nozzles or rectangular nozzles or other nozzle shapes for the production of biko filaments suitable for this purpose.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anschlussplatteconnecting plate
22: erste Lochplattefirst perforated plate
33: Zwischenplatteintermediate plate
44: zweite Lochplattesecond perforated plate
55: Verteilplattedistribution plate
66: Düsenplattenozzle plate
7.1, 7.27.1, 7.2: Schmelzeeinlassmelt inlet
8.1, 8.28.1, 8.2: Sammelkammerplenum
99: Rohrstutzenpipe socket
10.1, 10.2 10.1, 10.2: Filterelementfilter element
11.1, 11.211.1, 11.2: Verteilkammerdistribution chamber
1212: Ablaufkammerdrain chamber
1313: Sekundarkanalsecondary channel
1414: Primärkanalprimary channel
1515: Düsenöffnungnozzle opening
1616: SacklochöffnungenBlind holes
1717: Flachbodenflat bottom
1818: Röhrchentube
1919: Rohrbodentube sheet
2020: freies Endefree end
2121: Kernöffnungcore opening
2222: axialer Führungsspaltaxial guide gap
2323: radialer Führungsspaltradial guide gap
2424: Drosselfugenthrottle joints
2525: ZentrierkranzZentrierkranz
2626: Dichtungsfugesealing joint
2727: Dichtungpoetry
2828: Fixierendefixing
2929: Einschnittecuts

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0995822 A1 [0002]
EP 0995822 [0004]

Claims

Spinneret device for melt-spinning biko filaments of at least one core polymer component and at least one shell polymer component having a nozzle plate ( 6 ), which at a lower side a plurality of nozzle openings ( 15 ) and at one top several concentric with the nozzle openings ( 15 ) formed blind hole openings ( 16 ) with flat bottoms ( 17 ), with several tubes ( 18 ), with free ends ( 20 ) into the blind holes ( 16 ) of the nozzle plate ( 6 protrude and with the opposite ends outside the nozzle plate ( 6 ) with a distribution plate ( 5 ), wherein the distribution plate ( 5 ) and the nozzle plate ( 6 ) a distribution chamber ( 11.2 ), the distribution plate ( 5 ) several with the tubes ( 18 ) cooperating primary channels ( 14 ) for guiding the core polymer component and several with the distribution chamber ( 11.2 ) cooperating secondary channels ( 13 ) for guiding the shell polymer component and wherein between the free ends ( 20 ) of the tubes ( 18 ) and the flat bottoms ( 17 ) of the blind hole openings ( 16 ) radial guide gaps ( 23 ) in front of the nozzle openings ( 15 ) formed by axial guide gaps ( 22 ) between the tubes ( 18 ) and the blind hole openings ( 16 ) with the distribution chamber ( 11.2 ), characterized in that the radial guide gaps ( 23 ) each as a hydraulic throttle groove ( 24 ) in front of the nozzle opening ( 15 ) are formed.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the hydraulic throttle joints ( 24 ) in each case in a radial flow direction, a throttle length ( 2 ) of at least a triple throttle height (H).

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic throttle joints ( 24 ) each between a flat tube sheet ( 19 ) of the tubes ( 18 ) and the opposite flat bottom ( 17 ) of the blind hole opening ( 16 ) are formed.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the throttle height (H) of the hydraulic throttle groove ( 24 ) equal to a distance between one of the tubesheets ( 19 ) of the tubes ( 18 ) and the opposite flat bottom ( 17 ) of the blind hole opening ( 16 ) and is in a range of 0.05 mm to 1.00 mm.

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the tube sheets ( 19 ) of the tubes ( 18 ) each have a core opening ( 21 ), which correspond to the nozzle openings ( 15 ) in the flat bottoms ( 17 ) of the blind hole openings ( 16 ) preferably coaxially opposed.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzle openings ( 15 ) in the nozzle plate ( 6 ) have a profile cross-section.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the core openings ( 15 ) at the free ends ( 20 ) of the tubes ( 18 ) have a profile cross-section whose envelope is preferably smaller than that of the core openings ( 21 ) each opposite nozzle openings ( 15 ).

Apparatus according to claim 7, characterized in that the profile cross sections of the core openings ( 21 ) and the profile cross sections of the nozzle openings ( 15 ) have an identical shape.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tubes ( 18 ) by a respective centering ring ( 25 ) within the blind hole opening ( 16 ) and at the opposite ends in each case a sealing collar ( 26 ) sealingly against an underside of the distribution plate ( 5 ) lie in such a way that the tubes ( 18 ) with the primary channels ( 14 ) of the distributor plate ( 5 ) are connected.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tubes ( 18 ) with a fixing end ( 28 ) into the primary channels ( 14 ) of the distribution plate ( 5 protrude) and through the distribution plate ( 5 ) are held.