DE1254283B

DE1254283B - Schmelzspinnvorrichtung fuer die Herstellung von endlosen Fadenbuendeln

Info

Publication number: DE1254283B
Application number: DEA28919A
Authority: DE
Inventors: Erich Beck
Original assignee: EISENGIESSEREI; Alpine AG
Current assignee: EISENGIESSEREI; Alpine AG
Priority date: 1958-02-21
Filing date: 1958-02-21
Publication date: 1967-11-16

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

DOId

Deutsche KL: 29 a-6/31

A 28919 VII a/29 a
21. Februar 1958
16. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmelzspinnvorrichtung für die Herstellung von endlosen Fadenbündeln aus Kunststoff, bei der das zu schmelzende Gut einer Schneckenpresse und anschließend einer Meßpumpe (Zahnradpumpe) zugeführt wird, mit Einrichtungen zur Regelung des Druckes der Schmelze vor der Meßpumpe.

Bei allen bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen wird die Masse durch Zuführung von Wärme von außen her aufgeschmolzen. Wegen der in der Masse to von außen nach innen auftretenden Temperaturunterschiede ist eine lange Verweilzeit für das Gut erforderlich, um eine gleichmäßige Aufschmelzung zu erreichen. Durch einen langen Wärmeeinfluß kann aber in dem Kunststoff die Polymerisation fortschreiten und eine Depolymerisation eintreten, wodurch die Eigenschaften des Kunststoffes verändert und die Verarbeitung erschwert werden.

Weiter ist es bei den bekannten Vorrichtungen schwierig, einen konstanten Druck der Schmelze vor der Meßpumpe zu erreichen. Eine gleichmäßige Beaufschlagung der Meßpumpe ist aber bekanntlich für die Erzielung einwandfreier Erzeugnisse wichtig.

Es ist ferner bekannt, bei einer mit großem Schmelzsumpf versehenen Schmelzspinnvorrichtung vor der Meßpumpe eine Druckpumpe, und zwar eine Zahnradpumpe, anzuordnen. Die Zuführung der zum Aufschmelzen des Kunststoffes erforderlichen Wärme erfolgt bei dieser Vorrichtung in üblicher Weise von außen her. Da wegen der in der Masse von außen her auftretenden Temperaturunterschiede eine lange Verweilzeit für das Gut erforderlich ist, muß der Schmelzsumpf verhältnismäßig groß sein, so daß auch hierbei in unerwünschter Weise eine Depolymerisation im Kunststoff eintritt.

Bei anderen mit einer Schneckenpresse arbeitenden Vorrichtungen, bei denen der Kunststoff erst unmittelbar vor dem Eintritt in die Meßpumpe durch von außen zugeführte Wärme in relativ kurzer Zeit aufgeschmolzen wird, hat man die Fördervorrichtung oder das Preßorgan mit einer Rutschkupplung versehen, um Druckänderungen und sonstige Veränderungen in der Kunststoffmasse möglichst zu vermeiden.

Weiter hat man bei einer anderen bekannten Vorrichtung die durch die Förderpumpe der Meßpumpe zugeführte Stoffmenge etwas größer als diejenige gehalten, die durch die Meßpumpe ausgestoßen wird. Um dem Überschuß in bezug auf den aus der Meßpumpe ausfließenden Kunststoff die Möglichkeit zu geben, nach rückwärts zu entweichen, hat man einen freien Raum vorgesehen zwischen dem Außendurch-Schmelzspinnvorrichtung für die Herstellung
von endlosen Fadenbündeln

Anmelder:

Alpine Aktiengesellschaft,
Maschinenfabrik und Eisengießerei,
Augsburg, Gögginger Landstr. 66

Als Erfinder benannt:
Erich Beck, Augsburg

messer der Gänge der Förderschnecke und dem Innendurchmesser der zylindrischen Schneckenbuchse und/oder die Schneckengänge unterbrochen oder Nuten, Rippen od. dgl. an der Innenwand der Schnekkenbuchse angeordnet.

Sowohl bei den Vorrichtungen mit Rutschkupplung als auch bei denen mit einer Rückströmung eines Teiles der Schmelze ist die Gleichmäßigkeit der Beaufschlagung der Meßpumpe von dem Grad der Viskosität der Schmelze abhängig. Da aber bei diesen bekannten Schmelzspinnverfahren die zum Aufschmelzen der Masse erforderliche Wärme von außen zugeführt wird, ist eine gleichmäßige Viskosität der Masse und damit die Erhaltung gleichmäßiger Fäden sehr in Frage gestellt.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird der Druck der in die Meßpumpe geführten Kunststoffmasse durch Veränderungen der Schneckendrehzahl gesteuert. Eine genaue Druckregelung läßt sich bei dieser Vorrichtung nicht erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zeit für das Aufschmelzen des Gutes und damit der Verweilzeit des Gutes in geschmolzenem Zustand herabzusetzen und außerdem die von der Schneckenpresse ausgestoßene und der Meßpumpe direkt zugeführte Kunststoffmenge auf die Mengenleistung der Meßpumpe abzustimmen.

Bei einer Schmelzspinnvorrichtung für die Herstellung von endlosen Fadenbündeln, bei der das zu schmelzende Gut einer Schneckenpresse und anschließend einer Meßpumpe (Zahnradpumpe) zugeführt wird, mit Einrichtungen zur Regelung des Druckes der Schmelze vor der Meßpumpe wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch eine autogene Schnekkenpresse, der eine Dosiervorrichtung vorgeschaltet

709 688/337

Claims

ist, durch einen Regelraum, der an dem die Schnecke und Meßpumpe verbindenden Kanal angeschlossen ist, und durch einen im Regelraum angeordneten gefederten Kolben, der mit einer Regeleinrichtung für die Dosiereinrichtung in Verbindung steht, wobei die Mengendes der Schnecke zuzuführenden Materials in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens, d. h. von der Druckänderung bzw. Volumenänderung der Schmelze im Regelraum, geregelt wird. Vorteilhaft ist am Kolben eine Zahnstange angeordnet, die in ein Zahnrad eingreift, das über den Schieber den Widerstand vor einer Magnetwicklung der Dosiervorrichtung einstellt. Bei dieser Vorrichtung ist eine kurze Verweilzeit des Gutes in der Vorrichtung und eine gleichmäßige Beaufschlagung der Meßpumpe gewährleistet. Mittels der autogenen Schneckenpresse wird das Gut nicht nur unter Druck gesetzt, sondern auch in einer kurzen Aufschmelzzone durch Reibungswärme aufgeschmolzen. Eine gleichmäßige Aufschmelzung der Masse tritt hier schneller als bei den mit einer Beheizung versehenen Vorrichtungen ein, da die Wärme nicht erst von außen nach innen langsam in die Masse eindringen muß. Somit ist man nicht mehr an eine bestimmte Füllmenge gebunden, sondern kann auf sehr kleinem Raum, und zwar in den vorderen Schneckengängen, größere Energiemengen umsetzen. Eine solche Schneckenpresse arbeitet sehr zuverlässig und gleichmäßig, da die erforderliche Energiezufuhr sich selbsttätig einstellt. Da bei Verwendung der autogenen Schneckenpresse die Verweilzeit der Schmelze in der Vorrichtung nur sehr kurz ist, schreitet die Polymerisation im Gut nicht fort, und es tritt keine Depolymerisation ein. Ferner bildet sich bei der autogenen Schneckenpresse nicht wie bei den üblichen, mit einer Beheizung versehenen Schneckenpressen eine plastische Ringzone, die sich langsam zum Guteinlauf verschiebt und zu Unterbrechungen des Materialeinzugs und damit des Ausstoßes führt, was sich insbesondere bei der Herstellung von Fadenbündeln sehr nachteilig auf die Qualität auswirken würde. Durch mittelbare Einwirkung des Kolbens auf die Dosiervorrichtung wird die Menge des der autogenen Schneckenpresse zuzuführenden Materials in Abhängigkeit von der Kolbenlage, d. h. von der Druckänderung bzw. Volumenänderung der Schmelze in dem verhältnismäßig klein bemessenen Regelraum, geregelt, d.h., es wird auf ein elektromagnetisches Schwingungssystem der Dosiervorrichtung derart eingewirkt, daß bei Zunahme der aus der Schneckenpresse austretenden Kunststoffmenge die Dosiermenge entsprechend reduziert und bei Abnahme der austretenden Kunststoffmenge die Dosiermenge entsprechend erhöht wird, so daß Druck und Menge des in die Meßpumpe eintretenden Gutes konstant gehalten werden. In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Der zu verspinnende Kunststoff wird mittels der Dosierrinne 2 in die Schneckenpresse 1 eindosiert. Durch die Schnecke 3, die in der Schneckenbuchse 4 schnell umläuft, wird der Kunststoff durch Umsetzung mechanischer Energie in Wärme aufgeschmolzen. Die Schmelze fließt durch den Kanal 5 in den zur Meßpumpe 6 (Zahnradpumpe) führenden Kanal 7. Der Kanal 7 ist an einem Ende durch den in einem Regelraum angeordneten gefederten Kolben 8 abgeschlossen. Steigt im Kanal 7 infolge zu großer Förderung der Schneckenpresse 1 der Druck der geschmolzenen Kunststoffmasse, so wird der Kolben 8 nach außen gedrückt, bei Abnahme der Fördermenge dagegen auf Grund der Einwirkung der Feder 9 nach innen bewegt. Der Druck im Kanal 7 kann durch entsprechende Vorspannung der Feder 9 eingestellt werden. Bei Bewegungen des Kolbens 8 wird durch die Zahnstange 10 das Zahnrad 11 bewegt, das den Schieber 12 steuert, der seinerseits durch Veränderung seiner Lage den Widerstand 13 vor der Magnetwicklung 14 eines Schwingungssystems der Dosierrinne 2 und damit die Dosiermenge regelt. Hierdurch können der Druck und die Menge der in die Meßpumpe 6 eintretenden Kunststoff schmelze konstant und die Kunststoffmenge gleich der Liefermenge der Meßpumpe gehalten werden. Durch die Erfindung wird eine wenig Raum beanspruchende, schnellarbeitende und gleichmäßige Kunststoffäden (gleichmäßige Erwärmung des Kunststoffes durch Schnecke — gleichmäßige Beaufschlagung der Meßpumpe) erzeugende Vorrichtung erzielt. Patentansprüche:

1. Schmelzspinn vorrichtung für die Herstellung von endlosen Fadenbündeln, bei der das zu schmelzende Gut einer Schneckenpresse und anschließend einer Meßpumpe zugeführt wird, mit Einrichtungen zur Regelung des Druckes der Schmelze vor der Meßpumpe, gekennzeichnet durch eine autogene Schneckenpresse, der eine Dosiervorrichtung (2) vorgeschaltet ist, durch einen Regelraum, der an den die Schnecke (3) und Meßpumpe (6) verbindenden Kanal (7) angeschlossen ist, und durch einen im Regelraum angeordneten gefederten Kolben (8), der mit einer Regeleinrichtung für die Dosiervorrichtung (2) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am Kolben (8) angeordnete Zahnstange (10), die in ein Zahnrad (11) eingreift, das über den Schieber (12) den Widerstand (13) vor einer Magnetwicklung (14) eines Schwingungssystems der Dosiervorrichtung (2) einstellt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 906 256, 926 682,
841484,834420;

schweizerische Patentschrift Nr. 322 202;
französische Patentschrift Nr. 1025 812.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 688/337 11.67 0 Bundesdruckerei Berlin