DE1435353A1

DE1435353A1 - Vorrichtung zum Verspinnen thermoplastischer Kunststoffe

Info

Publication number: DE1435353A1
Application number: DE19631435353
Authority: DE
Inventors: Schippers Dipl-Ing Heinz
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1963-08-03
Filing date: 1963-08-03
Publication date: 1969-03-13
Also published as: BE650625A; FI43330B; FI43330C; US3295160A; FR1402629A; CH419436A; NL6407829A; LU46547A1; GB1042758A

Description

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Vorrichtung zum Verspinnen thermoplastischer

Kunststoffe

Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft Wuppertal-Oberbarmen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spinnextruder zum Aufschmelzen von thermoplastischen Kunststoffen und Auspressen der Schmelze durch Düsen unter Verwendung einer zwischen der Extruderschnecke und der Auspreßdüse unmittelbar vor dieser als Dosiermittel angeordneten Spinnpumpe.

Bei der Erzeugung von Chemiefäden bedient man sich bekanntlich auch sogenannter Spinnextruder zum Aufschmelzen von thermoplastischen Kunststoffen und Auspressen der Schmelze durch Düsen. Meistens sind diese Spinnextruder mit Spinnpumpen herkömmlicher Bauart, insbesondere mit Zahnradspinnpumpen ausgestattet , welche zwischen der Extrudersohnecke und der Auspreßdüse unmittelbar vor dieser als Dosiermittel angeordnet sind. Durch diese Maßnahme soll der Druck, mit dem die Schmelze durch die Düse gepreßt wird, hinreichend unabhängig gemacht werden von Aufsohmelz- bzw. Förderleistungsschwankungen des Extruders und den sich hieraus ergebenden Druokschwankungen des Schmelzstromes, weil erfahrungsgemäß etwaige Druckschwankungen beim Auspressen der Schmelze durch die Düse zur unterschiedlichen Titerbildung führen-.

Unter inzwischenangestiegenen A.-brderungen an die Gleichmäßig·» keltTder T'i'terb'iidung, insbesondere bei feineren und feinsten

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Fäden, hat es sich aber gezeigt, daß die an- sich konstante Förderleistung der Dosierpumpen von den Druckschwankungen des von der Extruderachnecke herangeförderten Sehmeisestromes doch so erheblich beeinflußt wird, daß die Gleichmäßigkeit der von ih.---n geförderten lienge höheren Ansprüchen cn eine konstante Titorbildung nicht mehr ^u genügen vermag. Dies ist darauf zurückzuführen, daß diese Pumpen aufgrund ihrer, wenn auch noch so geringen Lässigkeit auf Druckunterschiede im Speisest rom reagieren und etwaige Druckschwankungen der Schmelze zwar vergleichrnäwic^t abor spürbar zur Pumpendruckseite und damit zur- Spinndüse durchtreten lassen.

Man hat deshalb schon auf verschiedenen Wegen versucht, den Druck der Schmelze im Extruder vor der Spinnpumpe weiter zu vergleichmäßigen, um die unzulässigen iTiterschwankungen bei der Herstellung zumal feinerer Fäden zu vermeiden. So ist bereits 1"Ur solche Spinnextruder vorgeschlagen worden, den Druckauib-u in dc.-r üblicherweise als Pumpzone bezeichneten letzten Arbeitszone eines Extruders durch Verlängerung dieser Zone zu vergiüichmäßlgen. .Man ist dabei bis auf die ungewöhnliche SrStreckung der Pumpzone auf den achtfachen Schneckendurchmessor ^orangen, ohne daß hierdurch die erwartete Gleichmäßigkeit der Fadenbzw. Titerbildung erreicht worden wäre.

Man ist dann weiter dazu übergegangen, besondere Regeleinrichtungen ar. Spinnextruder vorzusehen, welche'größere Abweichungen vom Drucksollwert verhindern sollen. So sind beispielsweise Einrichtungen zur automatischen Änderung der Schneckendrehzahl oder Einrichtungen zur selbsttätigen Änderung der Fördermenge, z.B. aruckregulierte Ventile zum Abfluß überschüssiger Schmelze oder die Anordnung achsi .1 verschieblicher Schnecken vorgeschlagen worden, um den Druck zu vergieichmäßigen, -oiche Regeleinrichtungen sind aber aufwendig und störanfällig. -

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Schließlich hat man bereits vorgeschlagen, die Schmelze mittels der Extruderschnecke zunächst in einen Sammelbehälter und erst aus diesem mittels der Spinnpumpe weiter zur Auspreßdüse zu fördern. Im letzteren Falle ergeben sich aber neben den Nachteil des wesentlich erhöhten Raumbedarfs insofern Schwierigkeiten, als es bespnderer zusätzlicher Mittel becarf, die Schmelze vor Oxydation zu schützen.

Fast alle diese,Maßnahmen widersprechen aber der Grundforderung beim Schmelzspinnen, die Verweilzeit der Schmelze in diesem Aggregatzustand so gering wie möglich zu halten.

Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, die Druckschwankungen vor der Dosierpumpe im Hinblick auf deren unvermeidliche Pumpenlässigkeit soweit zu verringern, daß die Titerschwankungen beim Auspressen der Schmelze aus der Düse sich in engsten Toleranzen halten lassen, ohne daß es hierfür besonderer zusätzlicher Regelvorrichtungen bedarf oder sich die Verweilzeit der Schmelze in diesem Aggregatzustand verlängert.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man die Pumpzone des Extruders -auf mindestens den 12-fachen Schneckendurchmesser verlängert und'die Gangtiefa der Sohneoke In der Pumpzono auf wenigstens jj#5 % und vorzugsweise k bis 5 % des Schneckendurchmessers vergrößert.

Durch die Kombination dieser Maßnahmen lassen sich entgegen jeder Erwartung auf sehr einfache Weise auch bei Verwendung von Spinnextrudern Fäden von nahezu völliger Gleichmäßigkeit erzeugen und die sonst so störenden Titerschwankungen vermeiden. Durch die gleichwertige Verlängerung der Pumpzone und Vergrößerung der Gangtiefe in dieser wird eine äußerst wlrkungs-

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volle Dämpfung der Druckspitzen in der Schmelze erreicht. Dabei wird die mit der Verlängerung der Pumpzone an sich zu erwartende, unerwünschte Erhöhung der Verweilzeit der Schmelze in der Pumpzone durch die infolge Vergrößerung der Gar.^'ciefe ermöglichte höhere Fördermenge pro Schneckenumdrehung nicht nur verhindert, sondern es wird infolge des vergleichmäßigten Druckaufbaues in der Pumpzone die Durchsatzleistung soweit erhöht, daß sich die Verweilzeit als solche gegenüber aen bisher üblichen Zelten sogar bis zu 20 % und mehr verkürzt. Gerade diese Wirkung dürfte ausschlaggebend für die hohe · GleichmäSigkeit der gesponnenen Fäden sein, deren Abv/eichungen vom Titer, wie Versuche ergeben haben, überraschenderweise unter 1 # liegen. Optimale Leistungen wurden erreicht, wenn man beispielsweise bei Verwendung eines Spinnextruders mit einer Gesamtlänge vom 24-fachen Schneckendurchmesser erfindungsgemäß die Gangtiefe in der überlangen auf den 12-fachen Schneclrendurchmesser verlängerten Pumpzone auf wenigstens das l,>-fache der bisher als oberen Grenzfall angesehenen Gangriefen, .das heißt auf mindestens j>,5 % und vorzugsweise auf 4 bis 5 /j des Schneckendurchmessers vergrößert. Ähnliche Erfolge der vorgeschlagenen Maßnahmen wurden auch bei Verwendung von Spinnextrudern, die nur eine Gesamtlänge vom 20-fachen oder andererseits sogar eine solche vom 27-fachen Schneckendurchmesser besitzen, erreicht.

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Claims

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Patentanspruch

Spinnextruder zum Aufschmelzen von thermoplastischen Kunststoffen und Auspressen der Schmelze durch Düsen unter Verwendung einer zwischen Extruderschnecke und der AuspreSdüse unmittelbar vor dieser als Dosiernittel angeordneten 3pir.npur.voe, insbesondere Zahnradspinnpumpe, dadurch gekennzeichnet, d^3 die Pumpzone des Extruders auf mindestens den 12-fachen Sc.ir.-sekendurchmesser verlängert ist und die Gangtiefe in der ?u.r.?zone. wenigstens 3,5 % und vorzugsweise 4 bis 5 % des Schneekendurchmessers beträgt.

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