DE10312142A1

DE10312142A1 - Melt spinning extruder, to produce spun filaments from plastics granules, incorporates a filter ring to prevent foreign bodies being extruded with the filaments

Info

Publication number: DE10312142A1
Application number: DE2003112142
Authority: DE
Inventors: Friedel Dickmeiss; Matthias Wittwer; Ulrich Enders
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-09-30

Abstract

The melt spinning extruder, to form filament strands from plastics granules, has a rotating extruder screw (2) within a cylinder (1). The extruder screw is divided into sections (8.1,8.2) along its length, with different functional shapes (10,11). An addition section (8.3) in the screw length is formed by a filter ring (9) with a number of openings to filter foreign bodies out of the molten plastics.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnextruder zum Aufschmelzen von Kunststoffgranulat zu einer Schmelze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spinning extruder for Melting plastic granulate to a melt according to the generic term of claim 1.

Ein derartiger Spinnextruder ist beispielsweise aus der DE 33 23 202 A1 bekannt.Such a spin extruder is for example from the DE 33 23 202 A1 known.

Zur Erzeugung einer Polymerschmelze, die einem Spinnprozeß zur Herstellung von strangförmigen Fasern zugeführt wird, wird das Ausgangsmaterial in Form von einem Granulat dem Spinnextruder aufgegeben. Der Spinnextruder besitzt eine innerhalb eines Zylinders drehbar gehaltene und angetriebene Extruderschnecke, die zum Aufschmelzen des Granulates sowie zur Aufbereitung der Schmelze mehrere Längsabschnitte mit unterschiedlichen Funktionsformen aufweist. So ist ein erster Plastifizierungsabschnitt der Extruderschnecke mit einem einfachen Schneckengang ausgebildet, durch welche ein Aufschmelzen des Granulates erfolgt. Anschließend folgt ein Mischabschnitt und ein Homogenisierungsabschnitt zur weiteren Behandlung der Schmelze innerhalb des Extruders. Hierzu weist sowohl der Mischabschnitt als auch der Homogenisierungsabschnitt der Extruderschnecke eine besondere Funktionsform wie Stege, Stifte, Noppen oder sonstige Mischelemente auf. Die aufbereitete Schmelze wird anschließend über Schmelzeleitungen einer Spinneinrichtung zugeführt.To produce a polymer melt, which a spinning process for Manufacture of strand-like Fibers fed the starting material in the form of granules is fed to the spinning extruder. The spinning extruder has one that can be rotated within a cylinder held and driven extruder screw for melting of the granules and to prepare the melt, several longitudinal sections with different functional forms. So is a first Plasticizing section of the extruder screw with a simple one Formed worm gear, through which a melting of the granules he follows. Subsequently follows a mixing section and a homogenization section for the further Treatment of the melt inside the extruder. This points both the mixing section as well as the homogenizing section of the extruder screw a special form of function such as bars, pens, knobs or other Mixing elements. The processed melt is then via melt lines fed to a spinning device.

In der Praxis erfolgt eine kontinuierliche Beschickung des Extruders mit einem bevorratetem Granulat. Hierbei wird immer wieder festgestellt, daß das vorgehaltene Granulat Fremdkörper wie beispielsweise Muttern und Scheiben enthält, die während des Transportes durch defekte Hilfseinrichtungen oder durch unfachmännische Zwischenlagerungen in das Granulat gelangen. Derartige Fremdkörper werden üblicherweise ungehindert durch den Extruder und in die angeschlossene Schmelzeleitung abgeführt. In den Fällen, in denen die Schmelzeleitung nicht unmittelbar zu einer Filtereinrichtung führt, tritt das Problem auf, daß die Fremdkörper innerhalb der Schmelzeleitung Verstopfungen verursachen. Derartige Ver stopfungen lassen sich nur durch Austausch der Schmelzeleitung beheben. Damit sind jedoch erhebliche Ausfallzeiten bei der Produktion von Fasern oder sonstiger Formartikel verbunden.In practice there is a continuous one Feeding the extruder with a stored granulate. in this connection it is found again and again that the granules kept foreign body such as nuts and washers that pass through during transportation defective auxiliary equipment or through unprofessional intermediate storage get into the granulate. Such foreign bodies are usually discharged unhindered through the extruder and into the connected melt line. In the cases in which the melt line is not directly to a filter device leads, occurs the problem on that the foreign body cause blockages within the melt line. such Blockages can only be removed by replacing the melt line remedy. However, this means considerable downtime during production connected by fibers or other shaped articles.

Um das Austreten derartiger Fremdkörper aus dein Extruder zu vermeiden, sind beispielsweise sogenannte Barriereschnecke bekannt, die im Plastifizierabschnitt zwei Schneckengänge aufweisen, durch welche eine zusätzliche schmale Nut gebildet wird. Eine derartige Extruderschnecke ist beispielsweise aus der DE 101 30 759 A1 bekannt. Die Barriereschnecken sind jedoch sehr aufwendig in der Herstellung und daher kostenintensiv.In order to prevent such foreign bodies from escaping from the extruder, so-called barrier screws are known, for example, which have two screw flights in the plasticizing section, through which an additional narrow groove is formed. Such an extruder screw is for example from the DE 101 30 759 A1 known. However, the barrier screws are very complex to manufacture and therefore expensive.

Aus der DE 38 33 777 A1 ist desweiteren eine Extruderschnecke bekannt, bei welcher mehrere Längsabschnitte durch kurze Schärteile gebildet werden. Die Schärteile sind ringförmig an der Extruderschnecke ausgebildet, und bilden einen engen Spalt zwischen der Extruderschnecke und dem Zylinder. Damit wird die Schärdeformation der Schmelze erheblich gesteigert, was bei empfindlichen Polymeren wie beispielsweise Polyamid zur thermischen Überbelastung führt und somit ungeeignet für Spinnextruder sind.From the DE 38 33 777 A1 an extruder screw is also known, in which several longitudinal sections are formed by short warping parts. The warping parts are ring-shaped on the extruder screw and form a narrow gap between the extruder screw and the cylinder. This significantly increases the warping of the melt, which in the case of sensitive polymers such as polyamide leads to thermal overloading and is therefore unsuitable for spinning extruders.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung einen Spinnextruder der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß das Austreten von Fremdkörpern in angeschlossene Schmelzeleitungen vermieden wird.It is now the object of the invention to design a spinning extruder of the generic type in such a way that this Leakage of foreign bodies in connected fusible lines is avoided.

Eine weiter Aufgabe der Erfindung ist es, das Festhalten von Festkörpern innerhalb des Extruders ohne zusätzliche wesentliche Scherbeanspruchung der Schmelze zu verwirklichen.Another object of the invention is to hold on to solids inside the extruder with no additional to realize essential shear stress of the melt.

Die Lösung für einen gattungsgemäßen Spinnextruder wird dadurch erreicht, daß ein zusätzlicher Längsabschnitt der Extruderschnecke durch einen Filterring mit mehreren Öffnungen zur Fremdkörperfilterung der Schmelze gebildet ist. The solution for a generic spinning extruder is achieved in that a additional longitudinal section the extruder screw through a filter ring with several openings for filtering foreign bodies the melt is formed.

Die Erfindung besitzt den Vorteil, daß der betreffende Längsabschnitt mit dem Filterring in seiner Funktionsform ausschließlich auf die Anforderungen einer Fremdkörperfilterung abgestellt sein muß. Die von den übrigen Längsabschnitten der Extruderschnecke auszuführenden Funktionen bleiben unbeeinflußt, so daß das Plastifizieren, das Mischen oder das Homogenisieren sowie sonstige Aufbereitungen der Schmelze innerhalb des Extruders unabhängig von der Fremdkörperfilterung erfolgen. Hierbei ist besonders darauf zu achten, daß die Öffnungen in dem Filterring einen Durchfluß der Schmelze derart ermöglichen, daß kein wesentlicher Druckabfall an dem Filterring entsteht und somit die Leistung des Extruders im wesentlichen unbeeinflußt bleibt.The invention has the advantage that the relevant longitudinal section with the filter ring in its functional form only the requirements of foreign body filtering must be turned off. The others longitudinal sections the extruder screw to be executed Functions remain unaffected, so that Plasticizing, mixing or homogenizing and others Preparations of the melt within the extruder independent of foreign body filtering respectively. It is particularly important to ensure that the openings allow the melt to flow through the filter ring in such a way that no significant pressure drop occurs at the filter ring and thus the Performance of the extruder remains essentially unaffected.

Der Filterring ist bevorzugt unmittelbar vor oder hinter dem letzten der Längsabschnitte der Extruderschnecke angeordnet. Damit wird die Schmelze in einem Bereich innerhalb des Extruders gefiltert, in welchem die Schmelze ihren optimalen Fließzustand aufweist.The filter ring is preferably immediate in front of or behind the last of the longitudinal sections of the extruder screw arranged. So that the melt is in an area within the Filtered extruders, in which the melt its optimal flow state having.

Dabei weist der letzte Längsabschnitt der Extruderschnecke vorzugsweise eine Funktionsform zum Mischen der Schmelze auf. Derartige Funktionsformen können durch Stift, Stege oder sonstige angeformte Mischelemente am Umfang der Schnecke gebildet sein.The last longitudinal section shows the extruder screw preferably a functional form for mixing the melt on. Such functional forms can be by pin, webs or other molded mixing elements formed on the circumference of the screw his.

Um eine ausreichende Stabilität des Filterrings zu erhalten, ist der Filterring mit einer Breite im Bereich von 5 mm bis 30 mm vorzugsweise von 8 mm bis 20 mm ausgeführt.To ensure sufficient stability of the filter ring the filter ring with a width in the range of 5 mm to 30 mm, preferably from 8 mm to 20 mm.

Die Öffnungen des Filterrings sind in ihrer Größe derart bemessen, daß alle Fremdkörper mit einem Hüllendurchmesser von > 4 mm vorzugsweise > 6 mm sicher ausgefiltert werden. Mit der größeren Öffnung und der Verteilung der Öffnungen in dein Filterring lassen sich vorteilhaft möglichst geringe Fließwiederstände erzeugen.The size of the openings of the filter ring is such that all foreign bodies with an envelope diameter of> 4 mm are preferably> 6 mm can be safely filtered out. With the larger opening and the distribution of the openings in your filter ring, the lowest possible flow resistances can advantageously be generated.

Grundsätzlich lassen sich zwei Ausbildungsvarianten des erfindungsgemäßen Spinnextruders zur Fixierung des Filterrings innerhalb des Extruders unterscheiden. Bei einer ersten Ausführungsvariante wird der Filterring fest mit der Extruderschnecke verbunden. Bei dieser Variante wird der Filterring durch die Extruderschnecke drehend angetrieben, so daß zusätzliche Effekte wie beispielsweise eine Förderwirkung durch den Filterring erzeugbar sind.Basically there are two training options of the spinning extruder according to the invention Distinguish fixation of the filter ring within the extruder. In a first embodiment variant the filter ring is firmly connected to the extruder screw. At this Variant, the filter ring is rotated by the extruder screw driven so that additional Effects such as a promotional effect through the filter ring can be generated.

Es ist jedoch auch möglich, den Filterring fest mit dein Zylinder zu verbinden, wobei zwischen der Extruderschnecke und dein Filterring ein Spalt gebildet ist. Dies erfordert zunächst eine gemeinsame Montage der Extruderschnecke und des Filterrings innerhalb des Zylinders, wobei nach Positionierung des Filterrings eine Arretierung von außen mit dem Zylinder erfolgt.However, it is also possible to Connect the filter ring firmly to your cylinder, being between the extruder screw and your filter ring is formed a gap. This first requires one joint assembly of the extruder screw and the filter ring inside of the cylinder, with a locking after positioning the filter ring from the outside done with the cylinder.

Eine einfache Art der Formgebung des Filterrings ist dadurch gegeben, daß der Filterring durch einen den Umfang der Extruderschnecke umschließeinden breiten Steg gebildet ist, welcher sich radial zwischen dem Zylinder und der Extruderschnecke erstreckt. Dabei sind die Öffnungen durch mehrere Durchdringungen des Steges gebildet. Derartige Durchdringungen lassen sich als Längsnuten oder durch Bohrungen in dein Steg ausbilden.A simple way of shaping the filter ring is given in that the filter ring by a the circumference of the extruder screw is formed around a wide web which is radially between the barrel and the extruder screw extends. Here are the openings formed by several penetrations of the web. Such penetrations can be used as longitudinal grooves or by drilling into your web.

Um bei einem an der Extruderschnecke befestigten Filterring einen hohen Nebeneffekt der Förderwirkung zu erhalten, lassen sich die als Längsnuten ausgebildeten Öffnungen schräg zu der Achsmitte der Extruderschnecke ausbilden.To be at the extruder screw attached filter ring a high side effect of the promotional effect to get, the openings designed as longitudinal grooves aslant to the center of the axis of the extruder screw.

Der Filterring kann vorteilhaft jedoch auch dadurch gebildet werden, daß an einem flachen die Extruderschnecke umschließenden Steg mehrere in Abstand zueinander angeordnete Stifte oder Rauten befestigt sind. Die Abstände zwischen den Rauten und Stiften bilden dabei die Öffnungen zur Filtrierung der Fremdkörper.However, the filter ring can be advantageous also be formed in that the extruder screw on a flat one enclosing Bridge attached several spaced pins or rhombuses are. The distances the openings form between the diamonds and pins for filtering the foreign bodies.

Es ist jedoch auch möglich, die Stifte und Rauten unmittelbar am Umfang der Extruderschnecke zu befestigen.However, it is also possible that Pins and diamonds close to the circumference of the extruder screw Fasten.

Weitere Vorteile werden anhand einiger Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Spinnextruders unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben.Some advantages are shown by some embodiments of the spinning extruder according to the invention referring to the attached Drawings below described.

Es stellen dar:They represent:

1 schematisch eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spinnextruders 1 schematically shows a longitudinal sectional view of a first embodiment of the spinning extruder according to the invention

2 schematisch ein Querschnitt des Ausführungsbeispiels aus 1 2 schematically shows a cross section of the embodiment 1

3 schematisch ein Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spinnextruders 3 schematically shows a cross section of a further embodiment of a spinning extruder according to the invention

4 schematisch eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spinnextruders 4 schematically shows a longitudinal sectional view of a further embodiment of the spinning extruder according to the invention

5 bis 7 schematisch weitere Ausführungsbeispiele von Filterringen 5 to 7 schematically further embodiments of filter rings

In 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spinnextruders in einer Längsschnittansicht dargestellt. Der Spinnextruder weist einen Zylinder 1 auf. An einem Ende des Zylinders 1 ist eine Antriebseinheit 3 angeordnet, die eine Extruderschnecke 2 im Innern des Zylinders 1 antreibt. Auf der Antriebsseite ist ein Einfülltrichter 4 an dem Mantel des Zylinders 1 befestigt. Durch den Einfülltrichter 4 kann dem Zylinder 1 ein thermoplastischer Kunststoff in fester Form beispielsweise als Granulat, aufgegeben werden.In 1 is schematically shown a first embodiment of a spinning extruder according to the invention in a longitudinal sectional view. The spinning extruder has a cylinder 1 on. At one end of the cylinder 1 is a drive unit 3 arranged that an extruder screw 2 inside the cylinder 1 drives. There is a hopper on the drive side 4 on the jacket of the cylinder 1 attached. Through the hopper 4 can the cylinder 1 a thermoplastic in solid form, for example as granules.

Am Umfang des Zylinder 1 ist eine elektrische Heizeinrichtung 5 angebracht. Die Heizeinrichtung 5 ist mantelförmig am Umfang des Zylinders 1 ausgebildet und weist vorzugsweise mehrere Heizzonen auf, die unabhängig voneinander regelbar sind.On the circumference of the cylinder 1 is an electric heater 5 appropriate. The heater 5 is jacket-shaped on the circumference of the cylinder 1 formed and preferably has a plurality of heating zones which are independently controllable.

Innerhalb des Zylinders 1 ist die Extruderschnecke 2 drehbar gehalten. Die Extruderschnecke 2 ist in Längsrichtung von der Antriebsseite zur Auslaßseite in mehrere Längsabschnitte 8.1, 8.2 und 8.3 aufgeteilt. Jeder der Längsabschnitte 8.1, 8.2 und 8.3 weist unterschiedliche Funktionsformen auf, um das Granulat bzw. die Schmelze zu bearbeiten. Der erste Längsabschnitt 8.1 im Bereich des Einfülltrichters 4 ist der Plastifizierabschnitt, der als Funktionsform einen Schneckengang 10 aufweist. Es schließt sich ein zweiter sehr kurzer Längsabschnitt 8.2 an, der durch einen Filterring 9 am Umfang der Extruderschnecke 2 gebildet ist. Der Aufbau und die Funktion des Filterrings 9 wird nachfolgend noch näher erläutert. Am Ende der Extruderschnecke 2 ist als letzter Längsabschnitt 8.3 ein Mischabschnitt vorgesehen, welcher als Formgebung mehrere Mischelemente 11 am Umfang der Extruderschnecke 2 aufweist. Die Mischelemente 11 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Stifte ausgebildet, die am Umfang der Extruderschnecke 2 eingesetzt sind.Inside the cylinder 1 is the extruder screw 2 held rotatable. The extruder screw 2 is in the longitudinal direction from the drive side to the outlet side in several longitudinal sections 8.1 . 8.2 and 8.3 divided up. Each of the longitudinal sections 8.1 . 8.2 and 8.3 has different functional forms to process the granulate or the melt. The first longitudinal section 8.1 in the area of the hopper 4 is the plasticizing section, which functions as a worm gear 10 having. A second very short longitudinal section closes 8.2 through a filter ring 9 on the circumference of the extruder screw 2 is formed. The structure and function of the filter ring 9 will be explained in more detail below. At the end of the extruder screw 2 is the last longitudinal section 8.3 a mixing section is provided, which has several mixing elements as the shape 11 on the circumference of the extruder screw 2 having. The mixing elements 11 are designed in this embodiment as pins that on the circumference of the extruder screw 2 are used.

Am Ende des Zylinders 1 weist die Vorrichtung einen Adapter 7 auf. Der Adapter 7 ragt mit einem zylinderförmigen Schaft in das Ende des Zylinders 1. Innerhalb des Adapters 7 ist ein Schmelzeauslaß 6 ausgebildet, durch welchen die im Innern des Zylinders 1 geführte Schmelze abgeführt werden kann. Der Adapter 7 könnte zusätzlich einen hier nicht dargestellten Meßanschluß aufweisen, um beispielsweise den Innendruck des Zylinders zu messen.At the end of the cylinder 1 the device has an adapter 7 on. The adapter 7 protrudes into the end of the cylinder with a cylindrical shaft 1 , Inside the adapter 7 is a melt outlet 6 formed by which the inside of the cylinder 1 guided melt can be removed. The adapter 7 could additionally have a measuring connection, not shown here, for example to measure the internal pressure of the cylinder.

In 2 ist schematisch ein Querschnitt des Ausführungsbeispiels aus 1 gezeigt. Hierbei ist der Zylinder 1 und die Extruderschnecke 2 im Bereich des zweiten Längsabschnittes 8.2 geschnitten und stellt somit den Filterring 9 dar. Der Filterring 9 ist als ein umlaufender Steg 14 am Umfang der Extruderschnecke 2 gebildet. Der Steg 14 wird durch mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte Öffnungen 12 durchdrungen. Die Öffnungen 12 sind hierbei als Längsnuten ausgebildet. Der Steg 14 erstreckt sich in radialer Richtung bis kurz vor der Zylinderwandung 15. Zwischen dem Steg 14 und der Zylinderwandung 15 ist ein Spalt 13 gebildet. Um das Durchtreten eines Fremdkörpers mit einer Hüllkurve von > 6 mm zur die Öffnungen 12 zu verhindern, könnten die Öffnungen 12 durch eine Nut mit einer Breite und einer Tiefe von ca. 4 mm ausgeführt sein. Hierbei dürfte der Spalt 13 zwischen dem Steg 14 und der Zylinderwandung 15 kleiner ca. 1 mm sein. Die Größe der Öffnungen 12 ist im wesentlichen durch die gewünschte Fremdkörperfilterung bestimmt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß insbesondere Fremdkörper mit einem Hülldurchmesser von > 6 mm zu Verstopfungen der Schmelzeleitungen führen. Insoweit wäre das Durchdringen der Öffnungen 12 von kleineren Fremdkörpern unkritisch. Diese könnten in nachgeschalteten Filtersystemen aus der Schmelze abgeschieden werden.In 2 is a schematic cross section of the embodiment 1 shown. Here is the cylinder 1 and the extruder screw 2 in the area of the second longitudinal section 8.2 cut and thus represents the filter ring 9 The filter ring 9 is as a circular web 14 on the circumference of the extruder slug 2 educated. The jetty 14 through several openings evenly distributed around the circumference 12 penetrated. The openings 12 are designed as longitudinal grooves. The jetty 14 extends in the radial direction until just before the cylinder wall 15 , Between the jetty 14 and the cylinder wall 15 is a crack 13 educated. To pass a foreign body with an envelope of> 6 mm to the openings 12 could prevent the openings 12 through a groove with a width and depth of approx. 4 mm. Here the gap is likely 13 between the jetty 14 and the cylinder wall 15 be less than approx. 1 mm. The size of the openings 12 is essentially determined by the desired foreign body filtering. In practice, it has been shown that, in particular, foreign bodies with a sleeve diameter of> 6 mm lead to blockages in the melt lines. To that extent would be the penetration of the openings 12 of smaller foreign bodies not critical. These could be separated from the melt in downstream filter systems.

Bei dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird im Betrieb ein thermoplastischer Kunststoff in fester Form über den Einfülltrichter 4 in den Zylinder 1 eingefüllt. Innerhalb des Zylinders 1 erfolgt ein Aufschmelzen des Kunststoffes durch die Drehung der Extruderschnecke 2. Zur Temperierung des Kunststoffes wird der Zylinder 1 durch die elektrische Heizeinrichtung 5 beheizt. Innerhalb des Zylinders 1 erfolgt zunächst die Plastifizierung des Kunststoffes in dem ersten Längsabschnitt 8.1 der Extruderschnecke 2. Am Ende des Plastifizierabschnittes 8.1 ist der Kunststoff vollständig aufgeschmolzen und liegt in Form einer Schmelze vor. Um in den Mischabschnitt 8.3 zu gelangen, muß die Schmelze zunächst den Längsabschnitt 8.2 mit dem Filterring 9 passieren. Dabei durchdringt die Schmelze ohne größeren Fließwiderstand die Öffnungen 12 in dein Filterring 9. Größere Fremdkörper werden in Abhängigkeit von den Öffnungsquerschnitten der Öffnungen 12 zurückgehalten und verbleiben auf der Seite des Längsabschnittes 8.1. Die Öffnungen 12 sowie die Öffnungsquerschnitte der Öffnungen 12 sind derart ausgelegt, daß kein wesentlicher Druckabfall innerhalb des Zylinders 1 stattfindet. Zudem erfolgt selbst bei Drehung des Filterrings 9 nur eine unwesentliche zusätzliche Scherung, die keine zusätzliche Belastung der Schmelze darstellt.At the in 1 and 2 The embodiment shown is a thermoplastic in solid form during operation via the hopper 4 in the cylinder 1 filled. Inside the cylinder 1 the plastic is melted by the rotation of the extruder screw 2 , The cylinder is used to temper the plastic 1 through the electric heater 5 heated. Inside the cylinder 1 The plastic is first plasticized in the first longitudinal section 8.1 the extruder screw 2 , At the end of the plasticizing section 8.1 the plastic is completely melted and is in the form of a melt. To get into the mixing section 8.3 to arrive, the melt must first the longitudinal section 8.2 with the filter ring 9 happen. The melt penetrates the openings without greater flow resistance 12 into your filter ring 9 , Larger foreign objects become dependent on the opening cross-sections of the openings 12 retained and remain on the side of the longitudinal section 8.1 , The openings 12 as well as the opening cross-sections of the openings 12 are designed so that there is no significant pressure drop within the cylinder 1 takes place. In addition, even when the filter ring is rotated 9 only an insignificant additional shear, which does not represent an additional load on the melt.

In dein letzten Längsabschnitt 8.3 wird die Schmelze durch die Mischelemente 11 in dem zwischen dem Zylinder 1 und der Extruderschnecke 2 gebildeten Ringraum vermischt und über die nachfolgende Schmelze zum Schmelzeauslaß 6 gefördert.In your last longitudinal section 8.3 is the melt through the mixing elements 11 in the between the cylinder 1 and the extruder screw 2 formed annulus mixed and over the subsequent melt to the melt outlet 6 promoted.

In 3 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterabschnittes in einer Querschnittsansicht gezeigt, wie es in dein Ausführungsbeispiel nach 1 einsetzbar wäre. Hierbei ist der Filterring 9 in dein Filterabschnitt 8.2 der Extruderschnecke 2 mit der Zylinderwandung 15 fest verbunden. Der Filterring 9 wird dabei durch einen Steg 14 gebildet, welcher über zwei Fixierstifte 16 mit der Zylinderwandung 15 gekoppelt ist. Zwischen dein Steg 14 und der Extruderschnecke 2 ist ein umlaufender Spalt 13 ausgebildet. Die Öffnungen 12 innerhalb des Steges 14 sind durch innenliegende Längsnuten geformt. Die Öffnungen 12 sind derart bemessen, daß Fremdkörper ab einer bestimmten Größe abgehalten werden, in den nachgeordneten Mischabschnitten zu gelangen. Die Funktion ist hierbei identisch zu dem vorhergelenden Ausführungsbeispiel, so daß zu der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen werden kann. Gegenüber dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel bleibt hierbei jedoch der Filterring 9 fixiert, so daß im wesentlichen keine zusätzliche Scherwirkung in der Schmelze erzeugt wird.In 3 Another embodiment of a filter section is shown in a cross-sectional view, as in your embodiment 1 would be applicable. Here is the filter ring 9 into your filter section 8.2 the extruder screw 2 with the cylinder wall 15 firmly connected. The filter ring 9 is thereby through a web 14 formed, which has two locating pins 16 with the cylinder wall 15 is coupled. Between your jetty 14 and the extruder screw 2 is a circumferential gap 13 educated. The openings 12 inside the web 14 are formed by internal longitudinal grooves. The openings 12 are dimensioned in such a way that foreign bodies of a certain size or more are prevented from reaching the downstream mixing sections. The function is identical to the previous exemplary embodiment, so that reference can be made to the preceding description. Compared to the previous embodiment, however, the filter ring remains 9 fixed so that essentially no additional shear is generated in the melt.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spinnextruders schematisch in einer Längsschnittansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach 4 ist im wesentlichen identisch zu dein Ausführungsbeispiel nach 1. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen und an dieser Stelle nur die Unterschiede aufgezeigt.In 4 Another exemplary embodiment of a spinning extruder according to the invention is shown schematically in a longitudinal sectional view. The embodiment according to 4 is essentially identical to your embodiment 1 , In this respect, reference is made to the preceding description and only the differences are shown at this point.

Die Extruderschnecke 2 wird aus drei Längsabschnitten 8.1, 8.2 und 8.3 gebildet. Der Längsabschnitt 8.1 ist als Plastifizierabschnitt mit dein Schneckengang 10 und der Längsabschnitt 8.2 als Mischabschnitt mit den Mischelementen 11 ausgebildet. Die Mischelemente 11 sind beispielhaft durch längliche Stegsegmente am Umfang der Extruderschnecke 2 ausgeführt. Am Ende ist der Längsabschnitt 8.3 als Filterabschnitt mit dem Filterring 9 angeordnet. Der Filterring 9 wird hierbei durch mehrere mit Abstand zueinander am Umfang der Extruderschnecke 7 befestigte Stifte 17 gebildet. Die Stifte 17 ragen im wesentlichen radial in dem Ringraum zwischen der Extruderschnecke 2 und dem Zylinder 1. Der Abstand zwischen den Stiften 17 stellen die Öffnungen 12 dar, durch welche die Schmelze aus dem Mischabschnitt zum Schmelzeauslaß 6 geführt wird. Auch hierbei ist die Grobfilterung der Fremdkörper in Abhängigkeit von den gewählten Abständen der Stifte zueinander. Je kleiner die Abstände zwischen den Stiften 17 um so größer die Filterwirkung gegen Fremdkörper.The extruder screw 2 is made up of three longitudinal sections 8.1 . 8.2 and 8.3 educated. The longitudinal section 8.1 is as a plasticizing section with your worm gear 10 and the longitudinal section 8.2 as a mixing section with the mixing elements 11 educated. The mixing elements 11 are exemplified by elongated web segments on the circumference of the extruder screw 2 executed. At the end is the longitudinal section 8.3 as a filter section with the filter ring 9 arranged. The filter ring 9 is here by several at a distance from each other on the circumference of the extruder screw 7 attached pins 17 educated. The pencils 17 project essentially radially in the annular space between the extruder screw 2 and the cylinder 1 , The distance between the pins 17 make the openings 12 through which the melt from the mixing section to the melt outlet 6 to be led. Here too, the coarse filtering of the foreign bodies is dependent on the selected spacing between the pins. The smaller the distances between the pins 17 the greater the filter effect against foreign bodies.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterrings schematisch dargestellt. Hierzu ist schematisch ein Mantelabschnitt in 5.1 in einer Querschnittsansicht und in 5.2 in einer Draufsicht dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung gilt insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist für beide Figuren. Der Filterring 9 wird durch einen Steg 14 gebildet, in welchem quer verlaufende Längsnuten als Öffnungen 12 eingebracht sind. Die Längsnuten in dem Steg 14 verlaufen schräg zur Achsmitte der Extruderschnecke, so daß bei Rotation des Filterrings 9 mit der Extruderschnecke 2 eine mehr oder weniger starke Förderwirkung zusätzlich erzeugt wird. Ein derartiger Filterring könnte sowohl in einem Spinnextruder gemäß 1 oder in einem Spinnextruder gemäß 4 eingesetzt werden. Dabei kann der Filterring 9 als separates Teil an der Extruderschnecke 2 montiert sein, um beispielsweise die Trennstelle zwischen einem Plastifizierabschnitt und einem Mischabschnitt zu bilden.In 5 Another embodiment of a filter ring is shown schematically. For this purpose, a jacket section is shown schematically in 5.1 in a cross-sectional view and in 5.2 shown in a top view. The following description applies insofar as no express reference is made to either figure for both figures. The filter ring 9 is through a footbridge 14 formed in which transverse longitudinal grooves as openings 12 are introduced. The longitudinal grooves in the web 14 run obliquely to the center of the axis of the extruder screw, so that when the filter ring rotates 9 with the extruder screw 2 a more or less strong promotional effect is additionally generated. Such a filter ring could according to both in a spinning extruder 1 or according to a spin extruder 4 be used. The filter ring 9 as a separate part on the extruder screw 2 be mounted, for example to form the separation point between a plasticizing section and a mixing section.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterrings gezeigt. Hierbei stellt 6.1 einen Querschnitt eines Mantelabschnitts und 6.2 eine Draufsicht des Mantelabschnittes dar. Der Filterring 9 wird durch einen flachen Steg 14 und mehrere in Abstand nebeneinander angeordnete Rauten 18 gebildet. Die Rauten 18 ragen radial in den zwischen der Extruderschnecke 2 und der Zylinderwandung 15 gebildeten Ringraum. Der Abstand zwischen den Rauten 18 bildet die Öffnung 12, durch welche die Schmelze geführt wird.In 6 Another embodiment of a filter ring is shown. This poses 6.1 a cross section of a jacket section and 6.2 a top view of the jacket section. The filter ring 9 is through a flat web 14 and several diamonds arranged next to each other at a distance 18 educated. The diamonds 18 protrude radially into between the extruder screw 2 and the cylinder wall 15 formed annulus. The distance between the diamonds 18 forms the opening 12 through which the melt is passed.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterrings 9 gezeigt. Hierbei ist ein Komplettquersehnitt des Zylinder 1 und der Extruderschnecke 2 in dem Filterabschnitt dargestellt. Der Filterring 9 wird durch einen umlaufenden Steg 14 gebildet, welcher in axialer Richtung durch mehrere Öffnungen 12 durchdrungen ist. Die Öffnungen 12 sind hierbei als Bohrungen ausgebildet.In 7 is another embodiment of a filter ring 9 shown. Here is a complete cross section of the cylinder 1 and the extruder screw 2 shown in the filter section. The filter ring 9 is by a surrounding web 14 formed, which in the axial direction through several openings 12 is permeated. The openings 12 are designed as bores.

Die in den 5 bis 7 dargestellte Funktionsformen zur Bildung eines Filterabschnittes an einer Extruderschnecke sind beispielhaft. Grundsätzlich sind alle bekannten Formgebungen möglich, die eine Grobfilterung der Schmelze zum Zurückhalten von Fremdkörpern gewährleisten.The in the 5 to 7 Functional forms shown for forming a filter section on an extruder screw are exemplary. Basically, all known shapes are possible, which ensure a coarse filtering of the melt to retain foreign objects.

Desweiteren sind die in den 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele des Spinnextruders in ihrer Ausgestaltung der Extruderschnecke beispielhaft. Die Extruderschnecke kann über mehrere Längsabschnitte verfügen um beispielsweise zusätzliche Kompressionsabschnitte oder Homogenisierungsabschnitte zu realisieren.Furthermore, they are in the 1 and 3 Exemplified embodiments of the spinning extruder in their design of the extruder screw as an example. The extruder screw can have several longitudinal sections, for example to implement additional compression sections or homogenization sections.

11: Zylindercylinder
22: Extruderschneckeextruder screw
33: Antriebseinheitdrive unit
44: Einfülltrichterhopper
55: Heizeinrichtungheater
66: Schmelzeauslaßmelt outlet
77: Adapteradapter
8.1, 8.2, 8.38.1 8.2, 8.3: Längsabschnittlongitudinal section
99: Filterringfilter ring
1010: Schneckengangsnail's pace
1 11 1: Mischelementemixing elements
1212: Öffnungenopenings
1313: Spaltgap
1414: Stegweb
1515: Zylinderwandungcylinder
1616: Fixierstiftepins
1717: Stiftepencils
1818: Rautendiamonds

Claims

Spinning extruder for melting plastic granulate into a melt for the production of synthetic fiber strands with a cylinder ( 1 ) and one inside the cylinder ( 1 ) rotatable extruder screw ( 2 ) which extruder screw ( 2 ) in several longitudinal sections ( 8.1 . 8.2 ) with different functional forms ( 10 . 11 ) is divided, characterized in that an additional longitudinal section ( 8.3 ) through a filter ring ( 9 ) with multiple openings ( 12 ) is formed for filtering foreign matter in the melt.

Spinning extruder according to claim 1, characterized in that the filter ring ( 9 ) immediately before or after the last of the longitudinal sections ( 8.2 . 8.3 ) the extruder screw ( 2 ) is arranged.

Spinning extruder according to claim 2, characterized in that the last longitudinal section ( 8.3 ) the extruder screw a functional form ( 11 ) for mixing the melt.

Spinning extruder according to one of the preceding claims, characterized in that the filter ring ( 9 ) has a width in the range from 5 mm to 30 mm, preferably 8 mm to 20 mm.

Spinning extruder according to one of the preceding claims, characterized in that the openings ( 12 ) of the filter ring ( 9 ) are dimensioned in such a way that foreign bodies with a sleeve diameter of greater than 4 mm, preferably greater than 6 mm, are filtered out.

Spinning extruder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter ring ( 9 ) firmly with the extruder screw ( 2 ) and that between the cylinder ( 1 ) and the filter ring ( 9 ) A gap ( 13 ) is formed.

Spinning extruder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter ring ( 9 ) firmly with the cylinder ( 1 ) and that between the extruder screw ( 2 ) and your filter ring ( 9 ) A gap ( 13 ) is formed.

Spinning extruder according to one of claims 1 to 7, characterized in that the filter ring ( 9 ) by the circumference of the extruder screw ( 2 ) surrounding web ( 14 ) which is radial between the cylinder ( 1 ) and the extruder screw ( 2 ) extends, the openings ( 12 ) the footbridge ( 14 ) penetrate evenly.

Spinning extruder according to claim 8, characterized in that the openings ( 12 ) through longitudinal grooves or bores in the web ( 14 ) are formed.

Spinning extruder according to claim 9, characterized in that the longitudinal grooves ( 12 ) diagonally to the center of the extruder screw ( 2 ) are trained.

Spinning extruder according to one of claims 1 to 7, characterized in that the filter ring ( 9 ) by a flat the extruder screw ( 2 ) surrounding web ( 14 ) which is at a distance from the cylinder ( 1 ) or the extruder screw ( 2 ) is arranged, the openings ( 12 ) by several to your dock ( 14 ) attached pins ( 17 ) or diamonds ( 18 ) are trained.

Spinning extruder according to one of claims 1 to 6, characterized in that the filter ring ( 9 ) by several evenly around the circumference of the extruder screw ( 2 ) attached pins ( 17 ) or diamonds ( 18 ) is formed, which is located in the radial direction between the extruder screw ( 2 ) and the cylinder ( 1 ), the openings ( 12 ) by the distances between the pins ( 17 ) or diamonds ( 18 ) are formed.