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Spinndüse zur Herstellung von Hohlfäden.
Die Erfindung betrifft
Spinndüsen und insbesondere eine
Spinndüse zur Herstellung von Hohlfäden aus
synthetischen
polymeren.
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Es wurden bereits verschiedene Arten von Spinndüsen zum Spinnen
von Hohlfäden vorgeschlagen und im allgemeinen weisen diese einen Einsatz
auf, der in den Spinndüsen- kanal so eingesetzt ist, daß ein Ringraum am
Auslaß für die
Bildung des Mantels des Hohlfadens erhalten wird. Das
Innere
des Fadens wird dadurch am Zusammenfallen gehindert,
daß mittels Kanälen im
Einsatz ein Gas in die Mitte des
Fadens eingeleitet oder
Luft in diese gesaugt wird.
Obwohl die bisherigen Bemühungen,
eine zufriedenstellende
Spinndüse zum Spinnen von Hohlfäden zu erzielen,
bis zu
einem gewissen Grade erfolgreich waren, stellen die veränderlicben
Werte. die bei der Fadenwandstärke infolge
eines unausgeglichenen
Flusses des Polyseren in den Kanal
am Spinndüsenauslaß
auftreten, ernste Beschränkungen dar.
Ausserdem besteht bei den bisherigen
Spinndüsen mit Einsatz
die Gefahr, daß das Polymere in die Kernwedium-Zufuhrkanäle
infolge des Fehlens einer sicheren Abdichtung zwischeu dem Polmeeren
und den gernzufuhrmedium leckte Ferner ist es wegen der nicht ausgerichteten
Kanalanordnung prak-
tisch unmöglich, die Kanäle für das Polymere
der bekannten
Spinndüsen hinsichtlich einer Verstopfung visuell zu_inspizieren,
ohne den Einsatz auszubauen.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Spinn-
düse
zur Herstellung von Hohlfäden, bei welcher ein gleichnässiges Fliessen
des Polymeren in den Kanal an Spinndüsen-
auslaß erhalten wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Spinndüse zur Herstellung
von Hohl-
fäden, bei welcher die Wandstärke des Fadens genau
und
ständig geregelt wird.
Ein weiteres Ziel der
Erfindung ist die Schaffung einer
Hohlfaden-Spinndüse mit Einsatz,
bei weicher eine ver-
besserte Abdichtung zwischen dem Polymeren
und den Kern-
medium-Zufuhrkanälen besteht. Ein weiteres Ziel der Er-
findung
ist die Schaffung einer Hohlfaden-Spinadüse mit
Einsatz, bei
welcher eine visuelle Inspektion durch den Polymerkanal
ohne Ausbauen des Einsatzes durchgeführt
werden kann.
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Die Ziele der Erfindung werden durch die Verwendung
einer
aus einer Platte geformten Spinndüse erreicht. Die Ober-
seite
und die Unterseite der Platte sind durch einen
Kanal
miteinander verbunden, der aufeinanderfolgend eine zylindrische, eine
verjüngte und eine Kapillarlänge hat*
In den Kanal ist eia
Einsatz zur Bildung einer Auspredöffnung an Auslaß des Kanals eingesetzt.
Der Einsatz be-
sitzt einen oberen zylindrischen Teil von gleicher Er-.
streckung
wie die zylindrische Länge des Kanals und einen
untern zylindrischen
Teil, der von dem oberen zylindrischen Teil absteht und
sich durch die Kapiilarlänge des Kanals-
erstreckt. Der obere zylindrische
Teil des Einsatzes ist
mit einer axialen Bohrung versehen, die sich
teilweise durch diesen erstreckt, und mit einer Anzahl Löcher
in
Abständen voneinander, die mit der Bohrung und mit der.
sich
verjüngenden Länge des Kanals zur Bildung eines
Fließweges für das Polymere
durch die Spinndüse in Verbindung
eteheno Durch die Platte und den
Einsat. sind Verbindungskanäle für die-Zufuhr eines Mediums
zum Inneren des Hohl-
fadens, der durch Auspressen von Kunststoff durch
den Kanal der Döse geformt wird, vorgesehen.
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Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit
der bei-
liegenden Zeichnung näher beschrieben und zwar teigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemässen Spinndas*; Fig.
Z eine Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Ein-
satzes;
Fig.
3 eine Unteransicht des in Fig. 2 gezeigten Einsatzes;
Fig.
4 in einem vergrösserten Maßstab eine Teilansicht von
Fig.
1 in Schnitt.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Spinndüse 1o
kann in
eine herkömmliche Filterpackung für die Zufuhr eines
iu 'einem Faden 'zu verspinnenden Polymeren eingebaut werden.
Die
Spinndüse 1o ist aus einer Platte 11 hergestellt und
mit einem Kanal
versehen, der ihre Oberseite und ihre
Unterseite miteinander verbindet
und eine erste zylindrische
Länge 12, welche an einer Schulter 14 endet,
sowie eine
sich verjüngende Länge 16 aufwdst, die sich von
der Schulter 14 zu einer Kapillarlänge 18 erstreckt. In diesen Kanal
ist
ein Einsatz 2o eingepreßt (swaged), der durch eine
Lippe 23 in seiner
Stellung gehalten wird, die beim Er-
weitern des Einsatzes in
den Kanal geformt wird. Der Einsatz
besitzt einen ersten zylindrischen
Teil 22 und einen zwei-
ten zylindrischen Teil 24, der an der Unterseite 21
des
ersten zylindrischen Teils ansetzt. Die Querschnittsabmessungen
des Teils 24 sind kleiner als die der Kapillar-
länge 18 des Spinndüsenkanals,
wodurch eine. Spinnöffnung erhalten wird, welche die gewünschte
Breite der Wand des
zu spinnenden Fadens hat. Der Einsatz
2o ist ferner mit
einer vergleichsweise grossen mittigen
axialen Bohrung 26
versehen, die sich teilweise durch den Einsatz
erstreckt
und mit einer ebenen Fläche 3o endet. Löcher 32 führen in
gerader
Richtung von der ebenen Fläche 3o zur Unterseite 21 des Einsatzes
und haben im wesentlichen gleiche radiale
Abstände von der
Achse der Bohrung 26, damit ein im wesent#. lichen gleichmässiger
Pluß des Polymeren in den zusammen-. hängenden Kanal erhalten
wird, der durch den zylindrischen
Teil 24 des Einsatzes
2o und die Kapillarlänge 18 gebildet
wird. Wie ersichtlich, läßt die
Ausfluchtung der Bohrung
26, der Löcher 32, der sich verjüngenden
Länge 16 und der
Kapillarlänge 18 des Spinndüsenkanals eine visuelle
Inspektion des Spinndüsenkanals für dis Polymere zu. Diese
Inspektion
geschieht normalerweise dadurch, daß man ein
Licht in den Polymereinlaß
zur Spinndüse scheinen läßt und
die Kapillaren am Auslag durch
Beobachtung mittels eines
Mikroskops inspiziert. Der Einsatz 2o
ist mit einer unteren
axialen Bohrung 28 versehen, welche mit einer
seitlichen Bohrung 34 in Verbindung steht. Wenn der Einsatz 2o in
der in
Fig. 1 und 4 gezeigten Weise in die Spinndüse einge-
setzt ist, befindet
sich die Bohrung 34 in Ausfluchtung mit einer seitlichen Bohrung
36, die sich durch die Spinn-
düse 1o erstreckt. Die kombinierten Bohrungen
36, 34 und
28 bilden einen zusammenhiingenden Leitungsweg für die Zufuhr
eines
Mediums zum Inneren de3 Hohlfadens Nach dem Einsetzen
liegt die
Fläche 21 des Einsatzes Zo gegen die Schulter 14
in der Bohrung
der Spinndüse 1o an und die Oberseite 25 des
Einsatzes
2o gegen.. die Lippe 23. Auf diese Weise wird eine
sichere Abdichtung
zwische-t dem Einsatz_2o- und der Spinn-
düse erhalten, um ein Lecken
des Polymeren, in die Kernzufuhrkanäle 36, 34 uid 28 zu
verhindern.
In Betrieb bewegt sich das geschmolzene Polymere
anfänglich
in die Bohrung 26 des Einsatzes 2o, worauf es gleichmässig
auf die Löcher 32 verteilt wird und durch den Leitungs-. . weg, der durch
den zylindrischen Teil 24 des Einsatzes 2o
und die Kapillarlänge
18 gebildet wird, zum Formen eines
Hohlfadens hindurchtrxtta
Wenn de-s Polymere um das Auslaßende des Einsatzes 2o herum
zusammenfließt, entsteht ein
teilweises Vakuum, welches einen
Gefällefluß von Raumluft durch die kombinierten Bohrungen
36, 34 und 28 in die Mitte
des Fadens verursacht. Der Anteil des Fadenhohlraumes
läßt sich durch die Kapillargeometrier die Viskosität des
Polymeren
sowie durch die Spinn- und Abachreckgeschwindigkeit regelnb Obwohl
bei der bevorzugten Ausfüh:ungsforn der
Erfindung die Löcher 32
mit gleirhen'radialen Abständen
dargestellt sind, können sie?
natürlich auch mit gleichen
Abständen sowohl radial als auch in der
Umfangsrichtung vorgesehen worden Die erfindung.sge'mässe Spinndüse kann
aus
den in der einschlägigen Tect-.nik verwendeten bekannten
Metallen,
beilpietswefse aus korrosioisbeständige® Stahl
oder aus Platingruppemetallen,
hergestellt werden.
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Die Polykondensate und Nischpolymerisate, z.B. Polyester,
Polyaride
und Polysulfonamide, und besonders diejenigen,
die sich leicht schwelzspinnen
lassen, sind für die Durch-
führung der Erfindung bevorzugt.
Naftlich kann ein Gas,
vorzugsweise ein inertes Gas, anstelle von
Raumluft zum
Erzielen hohler F1den verwendet werden Ferner ist zu
erwähnen,
daß, obwohl die Erfindung für Faden mit runde® Querschnitt beschrieben
wurde, andere Fäden hergestellt
werden können, deren Aussenflächen-Querschnitte
nicht rund
sind (d.h. trilobal, tetralobal, geriffelt usw)o
Die erfindungsgemässe Spinndüse hat den Vorteil, daß sie
in ihrer
Bauart einfach ist, jedoch die Möglichkeit be-
steht, die Fadenwand stärke
genau zik regeln, eine zuverlässige
Abdichtung zwischen dem
Einsatz und der Spinndüse zu er-
zielen und eine visuelle Inspektion der
Polymerkanäle ohne
Ausbauen es Einsatzes aus der Spinndüse vorzunehmen.
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Die Erfindung ist natürlich nicht suf die
dargestellte und
beschriebene Ausführungsform beschränkt,, sondern
kann inner-
halb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen
erfahren.