DE102016112170A1

DE102016112170A1 - Spinndüsenpaket

Info

Publication number: DE102016112170A1
Application number: DE102016112170.3A
Authority: DE
Inventors: Günter Schütt; Sven Hauschildt; Nicola Efftinge-Reichau
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-01-12
Also published as: CN106337206B; CN106337206A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spinndüsenpaket zum Schmelzspinnen von zwei Gruppen von Filamenten. Das Spinndüsenpaket weist ein hohlzylindrisches Gehäuse zur Aufnahme einer Düsenplatte, einer Verteilerplatte und einer Druckplatte auf. Die Druckplatte weist zwei separate Einlasskanäle auf, die in zwei separate in der Verteilerplatte ausgebildete Filterkammern münden, wobei die an einer Oberseite der Verteilerplatte offenen Filterkammern jeweils mit einem Filtermaterial gefüllt sind. Die Filterkammern sind über zwei Gruppen von mehreren Verteilungsbohrungen in einer Unterseite der Verteilerplatte mit zwei Gruppen von Düsenbohrungen in der Düsenplatte verbunden. Um einerseits eine hohe Bauraumnutzung zu ermöglichen und zum anderen gleichmäßige Befüllung der Filterkammern zu erhalten, sind die Filterkammern erfindungsgemäß in der Verteilerplatte nierenförmig und spiegelsymmetrisch ausgebildet. Zusätzlich weisen die Filterkammern oberhalb der Filtermaterialien jeweils einen nierenförmigen Verdrängungskörper auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spinndüsenpaket zum Schmelzspinnen von zwei Gruppen mehrerer Filamente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Spinndüsenpaket ist ein Bestandteil einer Schmelzspinnvorrichtung zum kontinuierlichen Erzeugen von synthetischen Fäden. Das Spinndüsenpaket ermöglicht das Extrudieren einer Polymerschmelze zu einer Vielzahl von strangförmigen Filamenten, die zur Erzeugung von synthetischen Fäden zu mehreren zusammengefasst werden. Derartige Spinndüsenpakete weisen somit üblicherweise an ihrer Unterseite eine Düsenplatte auf, die eine Vielzahl von Düsenbohrungen enthält, durch welche die Polymerschmelze zum Extrudieren der Filamente gedrückt wird. Die Filamente werden dann in einer dem Spinndüsenpaket nachgelagerten Fadenbehandlungsvorrichtung zu multifilen Fäden zusammengeführt, verfestigt und nachbehandelt sowie abschließend zu Spulen gewickelt. Dabei ist es üblich, pro Spinndüsenpaket einen Faden oder mehrere Fäden zu erzeugen. So werden in der jüngsten Zeit Tendenzen beobachtet, dass insbesondere Spinndüsenpakete benutzt werden, um pro Spinndüsenpaket zwei multifile Fäden zu erzeugen.
Ein derartiges Spinndüsenpaket ist beispielsweise aus der DE 10 2008 035 964 A1 bekannt. Das bekannte Spinndüsenpaket weist ein hohlzylindrisches Gehäuse zur Aufnahme einer Düsenplatte, einer Verteilerplatte und einer Druckplatte auf. Die Düsenplatte ist mit mehreren Düsenbohrungen ausgebildet, die in zwei Gruppen aufgeteilt sind. Den Düsenbohrungen sind innerhalb der Verteilerplatte zwei Filterkammern zugeordnet, in welchem jeweils ein Filtermaterial gehalten ist. Innerhalb der Druckplatte sind zwei separate Einlasskanäle ausgebildet, die in die offenen Filterkammern in der Verteilerplatte münden. Hierbei ist es erforderlich, dass sich die Schmelze möglichst gleichmäßig in der Filterkammer verteilt und das Filtermaterial durchströmt. Insoweit werden die Mündungen der Einlasskanäle bevorzugt in ein Zentrum der Filterkammern verlegt. Andererseits besteht jedoch auch der Wunsch, das Raumangebot innerhalb des Gehäuses zum Extrudieren mehrerer Gruppen von Filamenten möglichst komplett ausnutzen zu können.
Aus der DE 10 2011 002 757 A1 ist ein Spinndüsenpaket bekannt, bei welcher die Düsenbohrungen der Düsenplatte und die Filterkammern innerhalb der Verteilerplatte eine rechteckige Verteilung aufweisen. Damit wird zwar eine verbesserte Ausnutzung des zylindrischen Innenraums des Gehäuses realisiert, jedoch mit dem Nachteil der Gefahr von Toträumen innerhalb der Verteilerplatte. Aufgrund der eckigen Geometrie der Filterkammern bildet sich bei der Zufuhr der Schmelze ein ungünstiges Geschwindigkeitsprofil aus. Es bilden sich Bereiche mit niedriger Fließgeschwindigkeit und somit niedrigen Randschubspannungen. In diesen Bereichen, sogenannte Toträume, ist die Verweilzeit der Schmelze sehr hoch und es besteht die Gefahr, dass sich die Schmelze aufgrund eines langen Temperatureinflusses zersetzt und sich negativ auf den Spinnprozess auswirkt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Spinndüsenpaket der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass einerseits eine hohe Ausnutzung des zylindrischen Einbauraums zum Extrudieren von Filamenten nutzbar wird und andererseits eine Schmelzeführung mit möglichst wenigen Toträumen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Filterkammern in dem Verteilerblock nierenförmig und spiegelsymmetrische ausgebildet sind und dass die Filterkammern oberhalb der Filtermaterialien jeweils einen nierenförmigen Verdrängerkörper aufweisen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schmelze trotz einer Asymmetrie zwischen den Mündungen der Einlasskanäle und den Filterkammern gleichmäßig über die gesamte Fläche der Filterkammern verteilt wird. So wird eine optimierte Durchströmung des Filtermaterials bei gleichzeitiger Reduzierung von Toträumen erreicht. Damit erhöht sich die Filterleistung der Filtermaterialien und verlängern sich die Standzeiten. Zudem lässt sich ein hoher Ausnutzungsgrad des zylindrischen Einbauraums innerhalb des Gehäuses durch die Spiegelsymmetrie der Filterkammern realisieren. So sind die nierenförmigen oder auch als D-förmig zu bezeichnenden Filterkammern besonders geeignet, um einen halben Querschnitt des Einbauraumes für die Schmelzeführung zu nutzen.
Damit die Schmelze bei Austritt aus den Schmelzekanälen möglichst gleichmäßig über eine Verdrängerfläche des Verdrängerkörpers verteilt wird, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher eine Dichtfuge zwischen der Druckplatte und dem Verteilerblock derart ausgebildet ist, dass zwischen den Verdrängungskörpern und einer Unterseite der Druckplatte jeweils ein Verdrängungsspalt gebildet wird. Damit wird in dem Verdrängungsspalt eine hohe Fließgeschwindigkeit der Schmelze erreicht, so dass eine schnelle und gleichmäßige Verteilung erfolgt. Die Spalthöhe des Verdrängungsspaltes sollte möglichst gering ausgeführt werden. Die Spalthöhe des Verdrängungsspaltes ist dabei jedoch von den jeweiligen Prozess- und Durchflussmengen abhängig.
Zur Verteilung der Schmelze über eine Fläche des Filtermaterials ist des Weiteren vorgesehen, dass die Verdrängerkörper innerhalb der Filterkammern derart gehalten sind, dass sich jeweils zwischen dem Filtermaterial und dem Verdrängungskörper ein Verteilungsspalt bildet. Die Spalthöhe des Verteilungsspaltes ist vorzugsweise derart groß gewählt, dass eine Vergleichmäßigung der Fließgeschwindigkeit stattfindet und das Filtermaterial über die gesamte Fläche der Filterkammer gleichmäßig durchströmbar ist.
Grundsätzlich bietet die Erfindung nun zwei alternative Möglichkeiten, den Verdrängungskörper zur Verteilung der Schmelze zu nutzen. Bei einer ersten Variante ist zumindest einer der Verdrängungskörper derart geformt, dass sich zwischen dem Verdrängungskörper und einer Kammerwand der Filterkammer ein Durchlassspalt zur Schmelzeführung ausbildet. Insoweit lassen sich im Wesentlichen die Randbereich der Filterkammer nutzen, um eine Schmelzeverteilung auszuführen.
Bei einer weiteren Alternative ist zumindest einer der Verdrängungskörper derart geformt, dass sich zwischen dem Verdrängungskörper und einer Kammerwand ein Dichtungsspalt zur Abdichtung ausbildet. In diesem Fall wird der Verdrängerkörper selbst genutzt, um eine Schmelzeverteilung auszuführen.
Für den Fall der Ausbildung eines Durchlassspaltes ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Durchlassspalt eine Spaltbreite aufweist, die mit einem zunehmenden Abstand zu einer Mündung eines der Einlasskanäle größer wird. So lässt sich über den Durchlassspalt ein im Wesentlichen konstanter Druckabfall realisieren, was vorteilhaft zu einer Vergleichmäßigung der Durchflussmengen führt.
Bei einer Verteilung der Schmelze über den Verdängungskörper ist die Weiterbildung vorzugsweise ausgeführt, bei welcher der Verdrängungskörper eine Mehrzahl verteilt angeordnete Durchlassbohrung aufweist. Über die Größe und Anordnung und Verteilung der Durchlassbohrungen in dem Verdrängungskörper lassen sich der Verteilungsspalt unterhalb des Verdrängungskörpers gleichmäßig befüllen.
Hierbei besteht die Möglichkeit, die Durchlassbohrungen in dem Verdrängungskörper mit einem gleichgroßen Strömungsquerschnitt auszubilden.
Um Druckverluste auszugleichen und eine homogene Schmelzeverteilung zu gewährleisten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Durchlassbohrungen in dem Verdrängungskörper mit unterschiedlichen großen Strömungsquerschnitten ausgebildet sind. Aufgrund der nierenförmigen Gestaltung der Filterkammern variiert ein zwischen den Druchlassbohrungen und dem Einlasskanal gebildeter Abstand. Somit lässt sich in Abhängigkeit von dem Abstand die Größe der Durchlassbohrungen verändern.
Insoweit ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die in einem Einspeisebereich angeordneten Durchlassbohrungen einen kleinen Strömungsquerschnitt als die in einem Randbereich angeordneten Durchlassbohrungen aufweisen. Insoweit wird eine Vergleichmäßigung der Druckabfälle beim Passieren der Schmelze des Verdrängungskörpers erreicht.
Um beim Schmelzspinnen von zwei Fäden möglichst gleiche Filamenteigenschaften zu erhalten, sind die Verdrängungskörper beider Filterkammern identisch ausgeführt, wobei die Einlasskanäle an der Unterseite der Druckplatte mittig zu den Filterkammern angeordnet sind. Insoweit ist das erfindungsgemäße Spinndüsenpaket besonders geeignet, um mit hohen Standzeiten mehrere Fäden gleichzeitig zu spinnen.
Um dennoch für den Fall eines Filtermaterialwechsels eine schnelle Demontage und Montage zu ermöglichen, ist des Weiteren innerhalb des Gehäuses ein Gewindering vorgesehen, durch welchen die Druckplatte, die Verteilerplatte und die Düsenplatte innerhalb des Gehäuses gehalten sind.
Darüberhinaus lässt sich das Auswechseln des Spinndüsenpaketes an einem Düsenträger noch dadurch verbessern, indem die Druckplatte einen aus dem Gehäuse herausragenden Ansatz mit einem Außengewinde aufweist. So lässt sich das Spinndüsenpaket unmittelbar über den Ansatz in ein Gegengewinde am Spinnbalken befestigen.
Das erfindungsgemäße Spinndüsenpaket ist für alle spinnbaren Polymere sowie für alle Prozesse zur Herstellung von textilen oder technischen Fäden geeignet.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes
2 schematisch eine Querschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
3 schematisch eine Ausschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
4 schematisch eine Ausschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes
5 schematisch eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung
6 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus 5
7 schematisch eine Draufsicht auf eine der Filterkammern des Ausführungsbeispiels aus 5
8 schematisch eine Ausschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes
In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes in mehreren Ansichten dargestellt.
1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Längsschnittansicht und in 2 ist eine Querschnittsansicht auf Höhe einer Dichtfuge zwischen einer Druckplatte und einer Verteilplatte gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse 1 weist im Bodenbereich einen innenliegenden Gehäuseabsatz 7 und am gegenüberliegenden Ende ein Innengewinde 6 auf. An dem Gehäuseabsatz 7 stützt sich eine Düsenplatte 2 ab. Die Düsenplatte 2 weist zwei Gruppen von Düsenbohrungen 21.1 und 21.2 auf, die mehrstufig ausgebildet sind und die Düsenplatte 2 von einer Oberseite bis hin zu einer Unterseite durchdringen. An der Oberseite der Düsenplatte 2 schließt sich eine Verteilerplatte 3 an, die zwei Filterkammern 15.1 und 15.2 enthält. Die Filterkammern 15.1 und 15.2 sind über zwei Gruppen von Verteilerbohrungen 20.1 und 20.2 im Boden der Filterkammern 15.1 und 15.2 mit den Düsenbohrungen 21.1 und 21.2 verbunden. Hierzu sind zwischen einer Unterseite der Verteilerplatte 3 und einer Oberseite der Düsenplatte 2 den Verteilerbohrungen 20.1 und 20.2 zwei separate Sammelkammern 22.1 und 22.2 zugeordnet. Die Sammelkammern 22.1 und 22.2 umfassen die Düsenbohrungen 21.1 und 21.2 in der Düsenplatte 2.
Die Filterkammern 15.1 und 15.2 in der Verteilerplatte 3 weisen jeweils ein Filtermaterial 16.1 und 16.2 auf. Als Filtermaterial 16.1 und 16.2 könnte beispielsweise ein Pulver oder ein Sand in den Filterkammern 15.1 und 15.2 enthalten sein. Die Filterkammern 15.1 und 15.2 sind zu einer Oberseite der Verteilerplatte 3 offen und weisen jeweils einen Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 auf. Die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 sind in den Filterkammern 15.1 und 15.2 derart gehalten, dass sich jeweils zwischen einer Kammerwand der Filterkammer 15.1 oder 15.2 und dem Verdrängungskörper 17.1 oder 17.2 ein Dichtungsspalt 26 zur Abdichtung ausbildet.
Die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel identisch ausgeführt und weisen jeweils eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen 25 auf. Wie aus der Darstellung in 2 hervorgeht, sind die Filterkammern 15.1 und 15.2 sowie die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 nierenförmig ausgebildet. Die Filterkammern 15.1 und 15.2 sind spiegelsymmetrisch in der Verteilerplatte 3 nebeneinander angeordnet, so dass aufgrund der D-förmigen Ausbildung der Filterkammern 15.1 und 15.2 eine hohe Ausnutzung des durch das Gehäuse 1 gebildeten Einbauraumes gewährleistet ist.
Wie des Weiteren aus der 2 hervorgeht, sind die Durchlassöffnungen 25 in den Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 gleismäßig über die nierenförmige Fläche ausgebildet. Die Funktion und der Aufbau der Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 sowie der Filterkammern 15.1 und 15.2 werden nachfolgend noch näher erläutert.
Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, wirkt die Verteilerplatte 3 mit einer an der Oberseite der Verteilerplatte 3 druckdicht anliegenden Druckplatte 4 zusammen. Die Druckplatte 4 weist zwei separate Einlasskanäle 11.1 und 11.2 auf, die oberhalb der Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 münden. Die Kanalmündungen 13.1 und 13.2 sind dabei im Wesentlichen in einem mittleren Bereich der Filterkammern 15.1 und 15.2 ausgebildet.
Die Einlasskanäle 11.1 und 11.2 bilden in einer mehrstufigen Anschlussöffnung 10 jeweils einen Schmelzeeinlass 10.1 und 10.2. Die Anschlussöffnung 10 ist in einem Ansatz 8 der Druckplatte 4 ausgebildet. Der Ansatz 8 ragt aus dem Gehäuse 1 heraus und weist am Außenumfang ein Außengewinde 9 auf. Über das Außengewinde 9 am Ansatz 8 lässt sich das Spinndüsenpaket an einem Spinnbalken befestigen.
Den Schmelzeeinlässen 10.1 und 10.2 in der Anschlussöffnung 10 sind zwei Hülsendichtungen 12.1 und 12.2 zugeordnet, um bei einem Anschluss an einen Düsenträger die Schmelzezufuhr druckdicht zu ermöglichen.
Innerhalb des Gehäuses 1 werden die Düsenplatte 2, die Verteilerplatte 3 und die Druckplatte 4 durch einen Gewindering 5 gehalten. Der Gewindering 5 ist in das Innengewinde 6 innerhalb des Gehäuses 1 eingeschraubt und wirkt unmittelbar auf die Druckplatte 4 ein. So lassen sich die Druckplatte 4, die Verteilerplatte 3 und die Düsenplatte 2 in den Trennfugen dichtend zusammenfügen. Zur weiteren Abdichtung sind den Sammelkammern 22.1 und 22.3 im Bereich zwischen der Verteilerplatte 3 und der Druckplatte 4 zwei Dichtungen 23.1 und 23.2 zugeordnet.
Zur weiteren Erläuterung der Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 in den Filterkammern 15.1 und 15.2 der Verteilerplatte 3 wird nachfolgend unter Bezug zu der 3 eine ergänzende Erläuterung gegeben. In der 3 ist die Verteilerkammer 15.1 schematisch in einer Längsschnittansicht gezeigt. Da die Filterkammern 15.1 und 15.2 sowie die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 identisch ausgebildet sind, wird nachfolgend nur eine der Filterkammern und Verdrängungskörper erläutert.
Im oberen Bereich der Filterkammer 15.1 ist der Verdrängungskörper 17.1 angeordnet. Der Verdrängungskörper 17.1 ist mit einem Abstand oberhalb des Filtermaterials 16.1 gehalten. So bildet sich zwischen dem Verdrängungskörper 17.1 und dem Filtermaterial 16.1 ein Verteilungsspalt 27 aus. Der Verteilungsspalt 27 weist eine Spalthöhe auf, die in 3 mit dem Kennbuchstaben S₂ gekennzeichnet ist. Die Spalthöhe S₂ des Verteilungsspaltes 27 ist derart bemessen, dass die über die Durchlassöffnungen 25 des Verdrängungskörpers 17.1 strömende Schmelze sich gleichmäßig oberhalb des Filtermaterials 16.1 verteilen kann.
Die Zuführung der Schmelze an der Oberseite des Verdrängerkörpers 17.1 erfolgt durch einen Verdrängungsspalt 19. Der Verdrängungsspalt 19 ist innerhalb einer Dichtfuge 14 zwischen der Unterseite der Druckplatte 4 und dem Verdrängungskörper 17.1 gebildet. Der Verdrängungsspalt 19 weist eine Spalthöhe auf, die in 3 mit dem Bezugszeichen S₁ gekennzeichnet ist. Die Spalthöhe S₁ des Verdrängungsspaltes 19 ist kleiner gegenüber dem Verteilungsspalt 27 ausgebildet, um eine Spaltströmung zur Erhöhung der Schmelzgeschwindigkeit zu erhalten. Dadurch lässt sich die über die Kanalmündung 13.1 des Einlasskanals 11.1 zugeführte Schmelze bis in die Randbereiche hin verteilen. Die Kanalmündung 13.1 ist im mittleren Bereich der Filterkammer 15.1 angeordnet und stellt einen Einspeisebereich dar.
Die an der Oberseite des Verdrängungskörpers 17.1 in dem Verdrängungsspalt 19 geführte Schmelze wird über die Durchlassöffnungen 25 in den Verteilungsspalt 27 geleitet. Die Durchlassöffnungen 25 sind über die Fläche des Verdrängungskörpers 17.1 gleichmäßig verteilt und weisen einen gleichgroßen freien Strömungsquerschnitt auf.
Im Betrieb lässt sich somit über die gesamte Filterfläche des Filtermaterials 16.1 gleichmäßige Verteilung der Schmelze erreichen. Insbesondere können durch die Verdrängung durch den Verdrängungskörper 17.1 Toträume in der Filterkammer 15.1 vermieden werden. Jede Zone oberhalb und unterhalb des Verdrängungskörpers 17.1 wird im Wesentlichen gleichmäßig durchströmt. Der Verdrängungskörper 17.1 ist hierzu dichtend in der Filterkammer 15.1 gehalten, so dass sich zwischen dem Umfang des Verdrängerkörpers 17.1 und einer Kammerwand der Filterkammer 15.1 ein Dichtungsspalt 26 bildet.
Um bei der Zuführung und Verteilung der Schmelze in den Filterkammern der Verteilerplatte eine hohe Gleichmäßigkeit zu erreichen, ist in 4 eine weitere alternative Ausführung des Verdrängungskörpers 17.1 gezeigt, wie er beispielsweise in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Spinndüsenpaketes einsetzbar wäre.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Verteilerplatte 3 und eine Druckplatte 4 im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ausgeführt. Eine in der Verteilerplatte 3 ausgebildete Filterkammer 15.1 ist ebenfalls mit einem Filtermaterial 16.1 gefüllt, wobei im oberen Bereich der Filterkammer 15.1 ein Verdrängungskörper 17.1 gehalten ist. Der Verdrängungskörper 17.1 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ausgeführt. Auch hierbei ist zwischen dem Filtermaterial 16.1 und einer Unterseite des Verdrängerkörpers 17.1 ein Verteilungsspalt 27 gebildet. An der Oberseite des Verdrängerkörpers 17.1 ist gegenüber der Druckplatte 4 ein Verdrängungsspalt 19 vorgesehen, der die Kanalmündung 13.1 mit den Durchlassöffnungen 25 des Verdrängerkörpers 17.1 verbindet. Die Durchlassöffnungen 25 sind mit unterschiedlichen Strömungsquerschnitten ausgebildet. So weist eine der Durchlassöffnungen 25 unmittelbar im Einspeisebereich in der Kanalmündung 13.1 einen kleinsten Strömungsquerschnitt auf. Der Strömungsquerschnitt der Durchlassöffnung 25 ist mit dem Kennbuchstaben D_min. gekennzeichnet.
Mit zunehmendem Abstand zur Kanalmündung 13.1 werden die Strömungsquerschnitte der Durchlassöffnungen 25 größer. So weist eine mit einem größten Abstand zur Kanalmündung 16.1 angeordnete Durchlassöffnung 25 einen größten Strömungsquerschnitt auf. Der Strömungsquerschnitt ist mit dem Bezugszeichen D_max. gekennzeichnet. Damit lassen sich vorteilhaft Druckverluste ausgleichen, so dass an jeder der Durchlassöffnung 25 eine im wesentlichen gleichgroße Durchflussmenge in den Durchlassöffnungen 25 auftritt.
In der 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spinndüsenpaketes gezeigt. In 5 ist schematisch eine Längsschnittansicht und in 2 schematisch eine Querschnittsansicht auf Höhe der Dichtfuge zwischen der Druckplatte und der Verteilerplatte des Ausführungsbeispiels dargestellt.
Das in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1 und 2, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Bei dem in 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind den in der Verteilerplatte 3 ausgebildeten Filterkammern 15.1 und 15.2 im oberen Bereich zwei Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 zugeordnet. Die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 sind jeweils derart geformt, dass sich zwischen den Verdrängungskörpern 17.1 und 17.2 und den Kammerwänden der Filterkammern 15.1 und 15.2 jeweils ein Durchlassspalt 24 zur Schmelzeführung ausbildet. Die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 sind hierzu mit Abstand zu den Kammerwänden der Filterkammern 15.1 und 15.2 gehalten.
Wie insbesondere aus der Darstellung in 6 hervorgeht, ist am Umfang der nierenförmig ausgebildeten Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 mehrere Erhebungen 28 ausgebildet, die eine jeweilige Spaltbreite des Durchlassspaltes 24 bilden. Zur weiteren Erläuterung des Durchlassspaltes 24 wird zusätzlich zu der 7 Bezug genommen.
In der 7 ist schematisch die nierenförmige Kontur eines der Verdrängungskörper 17.1 dargestellt, die durch eine Kontur der Filterkammer 15.1 umhüllt ist. Im mittleren Bereich ist gestrichelt ein Einspeisebereich dargestellt, der durch die Kanalmündung 13.1 gebildet wird. Um eine über den Verdrängungsspalt gleichmäßige Zuführung der Schmelze zu den am Rand verlaufenden Durchlassspalt 24 zu erhalten, ist die Spaltbreite in der 7 mit dem Kennbuchstaben T gekennzeichnet. An einer Position, in welcher der Durchlassspalt 24 einen kleinsten Abstand zur Kanalmündung 13.1 aufweist, ist der Abstand in 7 eingezeichnet und mit dem Kennbuchstaben R_min. gekennzeichnet. Die an dieser Stelle ausgeführte Spaltbreite des Durchlassspaltes 24 weist als Kennzeichen T_min auf. An dieser Stelle ist der Durchlassspalt 24 mit der kleinsten Spaltbreite T_min ausgeführt. Demgegenüber ist in einem Bereich wo der Durchlassspalt 24 den größten Abstand zur Kanalmündung 13.1 aufweist der Abstand R_max eingetragen. An dieser Stelle weist der Durchlassspalt 24 die Spaltbreite T_max auf. Die Spaltbreite T_max ist wesentlich größer als die Spaltbreite T_min und stellt in diesem Ausführungsbeispiel die größte Spaltbreite zwischen der Filterkammer 15.1 und dem Verdrängungskörper 17.1 dar. So lässt sich eine gleichmäßig Schmelzeverteilung und Zufuhr zu dem Filtermaterial 16.1 innerhalb der Filterkammer 15.1 realisieren. Um den Verlauf der Spaltbreite T des Durchlassspaltes 24 am Umfang des Verdrängungskörpers 17.1 einzuhalten, sind mehrere am Umfang des Verdrängungskörpers ausgebildete Erhebungen 28 vorgesehen.
Wie aus den Darstellungen in 5 und 6 hervorgeht, ist innerhalb der Dichtungsfuge 14 zwischen der Druckplatte 4 und der Verteilerplatte 3 jedem der Filterkammern 15.1 und 15.2 am offenen Ende eine Dichtung 23.3 und 23.4 zugeordnet. Die Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 bilden dabei jeweils zur Unterseite der Druckplatte 4 hin einen Verdrängungsspalt 19. Ebenso ist an der Unterseite der Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 jeweils ein Verteilungsspalt 27 vorgesehen, um die über den Randbereich der Verdrängungskörper 17.1 und 17.2 durch die Durchlassspalte 24 strömende Schmelze gleichmäßig über die Filtermaterialien 16.1 und 16.2 zu verteilen.
Um bei größeren Durchmessern des Gehäuses eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze innerhalb des Verteilungsspaltes 27 zu erhalten, ist in 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer möglichen Ausgestaltung des Verdrängungskörpers 17.1 dargestellt. Hierbei sind die äußeren Konturen des Verdrängungskörpers 17.1 identisch mit dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 5 und 6. Zur zusätzlichen Schmelzeführung sind in dem Verdrängungskörper 17.1 mehrere Durchlassöffnungen 25 vorgesehen. Somit erfolgt die Zuführung der Schmelze in den Verteilungsspalt 27 über den am Rand verlaufenden Durchlassspalt 24 und die zusätzlichen Durchlassöffnungen 25 innerhalb des Verdrängungskörpers 17.1. Die Durchlassöffnungen 25 sind hierzu vorteilhaft gleichmäßig über die Fläche des Verdrängungskörpers 17.1 verteilt angeordnet. Damit lassen sich trotz nierenförmiger Filterkammern eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze oberhalb der Filtermaterialien erreichen, so dass ein gleichmäßiges Durchströmen der Filtermaterialien erfolgt.
Das erfindungsgemäße Spinndüsenpaket weist somit vorteilhaft längere Standzeiten bis zum Auswechseln des Filtermaterials auf. Durch die Vergleichmäßigung der Fließgeschwindigkeit der Schmelze innerhalb des gesamten Filterkammerraumes können zudem Zersetzungen von Schmelze aufgrund eines langen Temperatureinflusses vermieden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008035964 A1 [0003]
DE 102011002757 A1 [0004]

Claims

Spinndüsenpaket zum Schmelzspinnen von zwei Gruppen von Filamenten mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (1) zur Aufnahme einer Düsenplatte (2), einer Verteilerplatte (3) und einer Druckplatte (4), wobei die Druckplatte (4) zwei separate Einlasskanäle (11.1, 11.2) aufweist, die in zwei separate in der Verteilerplatte (3) ausgebildete Filterkammern (15.1, 15.2) münden, wobei die an einer Oberseite der Verteilerplatte (3) offenen Filterkammern (15.1, 15.2) jeweils mit einem Filtermaterial (16.1, 16.2) gefüllt sind und wobei die Filterkammern (15.1, 15.2) über zwei Gruppen von mehreren Verteilerbohrungen (20.1, 20.2) in einer Unterseite der Verteilerplatte (3) mit zwei Gruppen von Düsenbohrungen (21.1, 21.2) in der Düsenplatte (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammern (15.1, 15.2) in der Verteilerplatte (3) nierenförmig und spiegelsymmetrisch ausgebildet sind und dass die Filterkammern (15.1, 15.2) oberhalb der Filtermaterialien (16.1, 16.2) jeweils einen nierenförmigen Verdrängungskörper (17.1, 17.2) aufweisen.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtfuge (14) zwischen der Druckplatte (4) und der Verteilerplatte (3) derart ausgebildet ist, dass zwischen den Verdrängungskörpern (17.1, 17.2) und einer Unterseite der Druckplatte (4) jeweils ein Verdrängungsspalt (19) gebildet ist.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängungskörper (17.1, 17.2) innerhalb der Filterkammern (15.1, 15.2) derart gehalten sind, dass sich jeweils zwischen dem Filtermaterial (16.1, 16.2) und dem Verdrängungskörper (17.1, 17.2) ein Verteilungsspalt (27) bildet.
Spinndüsenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Verdrängungskörper (17.1, 17.2) derart geformt ist, dass sich zwischen dem Verdrängungskörper (17.1, 17.2) und einer Kammerwand der Filterkammer (15.1, 15.2) ein Durchlassspalt (24) zur Schmelzführung oder ein Dichtungsspalt (26) zur Abdichtung ausbildet.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassspalt (24) eine Spaltbreite (T) aufweist, die mit einem zunehmenden Abstand (R) zu einer Mündung (13.1, 13.2) eines der Einlasskanäle (11.1, 11.2) größer wird.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (17.1, 17.2) eine Mehrzahl verteilt angeordnete Durchlassbohrungen (25) aufweist.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassbohrungen (25) in dem Verdrängungskörper (17.1, 17.2) mit einem gleich großen Strömungsquerschnitt ausgebildet sind.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassbohrungen (25) in dem Verdrängungskörper (17.1, 17.2) mit unterschiedlichen großen Strömungsquerschnitten ausgebildet sind.
Spinndüsenpaket nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Einspeisebereich (13.1, 13.2) angeordneten Durchlassbohrungen (25) einen kleineren Strömungsquerschnitt als die in einem Randbereich angeordneten Durchlassbohrungen (25) aufweisen.
Spinndüsenpakte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängungskörper (17.1, 17.2) innerhalb der Filterkammern (15.1, 15.2) identisch ausgebildet sind, wobei die Einlasskanäle (11.1, 11.2) an der Unterseite der Druckplatte (4) mittig zu den Filterkammern (15.1, 15.2) angeordnet sind.
Spinndüsenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (1) ein Gewindering (5) vorgesehen ist, durch welchen die Druckplatte (4), die Verteilerplatte (3) und die Düsenplatte (2) innerhalb des Gehäuses (1) gehalten sind.
Spinndüsenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (4) einen aus dem Gehäuse (1) herausragenden Ansatz (8) mit einem Außengewinde (9) aufweist.