DE1966846A1 - Ausbildung einer spinnduese - Google Patents

Ausbildung einer spinnduese

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DE1966846A1
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spinning
block
nozzle body
tubular
feed channel
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Otto Dietsch
Hans-Joachim Dietzsch
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DIETZSCH HANNA
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Description

Ηαηηα Dietzsch
7764 Wangen/Bodensee
Patentanmeldung P 19 66 846.3
(Ausscheidung aus P 19 42 1Ο1.3-16)
"Ausbildung einer Spinndüse"
Die Erfindung beschäftigt sich mit der Ausgestaltung einer Spinndüse, welche geeignet ist, insbesondere aus Thermoplasten gebildete Kapillarbahnen zu erzeugen, die ihrerseits durch die Aneinanderreihung von Teilabschnitten zur kontinuierlichen Herstellung von Kapillarblöcken dienen.
Die Spinndüse kennzeichnet sich dadurch, dass sie aus einer Aneinanderreihung von die Einzelkapillaren erzeugenden Einzelspinndüsen innerhalb eines Spinnblockes in einer linearen Reihe (oder in einigen wenigen linearen Reihen) besteht, sodass die aus dieser Düsenanordnung austretenden Einzelkapillaren bereits im wesentlichen die Anordnung der Kapillarenbahn besitzen.
Weiterhin kennzeichnet sich die Spinndüse dadurch, dass ihre Einzeldüsen die Spinnsubstanz aus einen Ringspalt austreten lassen, durch dessen Zentrum ein Füllgas für die Ausbildung des inneren Hohlraumlumens der Kapillare gefördert wird.
Die Spinndüse kennzeichnet sich erfindungsgemäss weiterhin dadurch, dass sie in einem länglichen Block einen ersten Speisekanal für die Spinnschmelze und - im Sinne der Verspinnungsrichtung hinter ihm liegend - einen zu dem ersten Speisekanal parallellaufenden zweiten Speisekanal für das das Kapillarlumen ausbildende Füllgas aufweist, wobei beide Speisekanäle quer, insbesondere senkrecht von in einer
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oder in wenigen Reihen angeordneten rohrförmigen Düsenkörpern so durchstossen werden, dass jeder rohrförmige Düsenkörper jeweils durch beide Speisekanäle läuft und wobei der innere Kanal jedes rohrförmigen Düsenkörpers gegenüber dem (zweiten) Speisekanal des Füllgases offen ist und die Durchstossstelle des rohrförmigen DUsenkörpers vom ersten zum zweiten Speisekanal abgedichtet ist..
Vorzugsweise wird erfindungsgemäss diese Abdichtung durch eine Ringdichtung bewirkt, die durch ein an dem rohrförmigen DUsenkörper angebrachten Schraubgewinde, an welchem ein entsprechendes Mutter-Gewinde im Bereich zwischen den beiden Speisekanälen im Spinnblock zugeordnet ist, angezogen werden kann. Gegebenenfalls kann durch Zugabe einer Dichtungsmasse, z.B. Silikonkautschuk, die Dichtung zusätzlich verbessert werden.
Erfindungsgemäss ist weiterhin jeder rohrförmige Düsenkörper im Bereich des Kapillarenaustritts in einer ihm zugeordneten Bohrung im Spinnblock eingeführt und so zentriert, dass dadurch der Spinnspalt für die Kapillarerzeugung zwischen der Innenwand der Bohrung im Spinnblock und der Aussenfläche des vorderen Bereiches des rohrförmigen Düsenkörpers ausgebildet ist. Vorzugsweise ist dieser vordere Bereich verjüngt. In jedem Falle ist selbstverständlich die Bohrung im Spinnblock grosser als das in sie eingeführte vordere Teil des rohrförmigen Düsenkörpers, im speziellen Sinne sind beide zylindrisch oder kegelig ausgebildet.
Im besonderen Sinne der Erfindung ist die Zentrierung des rohrförmigen Düsenkörpers in der ihm zugeordneten Blockbohrung durch ein hinter ihr liegendes, im Block verankertes Distanzglied verbessert, an welches der rohrförmige Körper anliegt oder in welchem er geführt ist und welches von der Spinnschmelze umflossen werden kann.
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Beispielsweise und vorschlagsgemäss kann dieses Distanzglied ein perforierter Metallstreifen sein, welcher neben seiner Perforation Bohrungen für die rohrförmigen Düsenkörper aufweist.
Die erfindungsgemäss geforderte langgestreckte Form des Spinnblockes mit seinen langgestreckten Speisekanälen hat unter anderem den ausschlaggebenden Vorteil, dass während des praktischen Betriebes für die Spinnspaltabmessungen, bzw. für die Justierung des inneren DUsenrohres zur äusseren Bohrung ein Maximum an Präzision gewährleistet ist. Das gilt auch für die weiter unten beschriebenen mehrstufigen ä Düsen zur Erzeugung von Kapillaren, deren Mantel aus mehr als einer Schicht bestehen.
Als Material für die durch die Düse zu verspinnenden Kapillaren kommen erfindungsgemäss in Frage: Thermoplaste wie beispielsweise Polystyrol, Polymethacrylate, Polyamide, Polyolefine, Polyazetalharze, Polycarbonate, Polyvinylchlorid.
In den Zeichnungen ist das Gesagte näher erläutert. Die Zeichnungen enthalten weitere Merkmale der Erfindungen und sind der Uebersichtlichkeit wegen massstäblich verzerrt dargestellt. Aus dem gleichen Grunde ist die Anzahl der arbeitenden Elemente stark verringert. In ' Wirklichkeit werden innerhalb einer Kapillarbahn mehrere hundert oder tausend Kapillaren aneinandergereiht.
Der in Fig. 1 und 2 in Längs- und Querschnitt dargestellte Spinnblock besteht erfindungsgemäss im wesentlichen aus: dem Spinnblockgehäuse 151, 15", welches die beiden Speiseräume für die Spinnschmelze 16 und für das Füllgas 17 aufweist, den Zuführungsleitungen 16' und 17' für Spinnschmelze und Füllgas, den jeweils beide Speisekanäle durchstossenden rohrförmigen DUsenkörpern 18,
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welche das Schraubgewinde 19 und den Flansch 20 aufweisen, sodass die zwischen Gehäuseblock 15· und Flansch 20 sich befindende Dichtung 21 dadurch angezogen werden kann, dass das Schraubgewinde 19 in seinem ihm zugeordneten Muttergewinde im Blockgehäuse 15' geführt ist,
den Bohrungen 22 im Blockgehäuse 15', in welche der untere Teil des rohrförmigen Düsenkörpers 18 zentriert hineinragt,
dem perforierten Streifen 23, welcher für die Spinnschmelze eine Vielzahl von Durchgangskanälen 24 aufweist und für die rohrförmigen Düsenkörper je eine justierende Durchgangsbohrung 25 besitzt und befestigt ist,
den Kapillarenaustritt 26,
den Heizstäben 27 und schliesslich
der Isolation 28.
Im Sinne der Erfindung ist das Blockgehäuse im Bereich des Speisekanals für das Füllgas geteilt, sodass es aus den zwei Teilen 15* und 15*' besteht, die durch (nicht gezeichnete) Schrauben oder Magnete dicht miteinander verbunden werden können. Dadurch ist es möglich, auch während des Betriebes etwaige Verschmutzungen oder Undichtheiten an der'Dichtung 21 durch vorübergehendes Entfernen des oberen Teils 15'' und Nachziehen der Dichtung 21 zu beheben.
Der Längsschnitt des Spinnblocks nach Fig. 1 zeigt nur ein DUsenrohr. Wie bereits gesagt, beträgt diese Zahl in der Praxis mehrere hundert oder tausend.
Auch der Querschnitt nach Fig. 2 zeigt ein DUsenrohr. In der Praxis sind jedoch in dieser Richtung tatsächlich nur ein oder einige wenige angeordnet.
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Die Erfindung beschäftigt sich weiterhin auch mit der Vorrichtung zur Erzeugung von Kapillarbahnen, deren Einzelkapillaren eine Wand aufweisen, die aus mehr als einer Schicht besteht, insbesondere bestehen diese Schichten aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Eigenschaften.
Ein besonderer Fall liegt dann vor, wenn die äussere Kapillarwandschicht aus einem Material mit einer niedrigeren Erweichungstemperatur besteht, als die Materialien (oder das Material) der inneren Schichten (oder der inneren Schicht). Durch diese Anwendung eines Erweichungs- f temperaturgefälles wird erreicht, dass durch nachträgliche, vorübergehende Erweichung bei Aneinanderreihung der Kapillaren eine Heissversiegelung der Kapillaren erfolgt, ohne dass die Form der Kapillaren leidet, da die äussere Schicht vorübergehend klebefähig gemacht wird und die inneren Schichten (oder die innere Schicht) der Kapillaren formstabil bleibt.
Die Düse, welche in der Lage ist, derartige Kapillarbahnen mit mehrschichtigen Einzelkapillaren zu bilden, kennzeichnet sich erfindungsgemäss dadurch, dass sie eine oder einige Spinndüsenblöcke aufweist, die je aus einem vorzugsweise langgestreckten Block bestehen, der mehrere langgestreckte parallel zuexnanderliegende Speisekanäle enthält, welche von mehreren rohrförmigen Düsenkörpersystemen dergestalt durchstossen werden, dass pro Düsenkörpersystem von jedem Speisekanal ein Rohr nach der vorderen Spinnöffnung geführt ist, welches durch den vorgelagerten Speiseraum läuft und von vorgelagerten, (von den vorgelagerten Speiseräumen in derselben Weise ausgehenden), Rohren umgeben ist.
Das vom vordersten, ersten Speiseraum ausgehende Rohr kann dabei in Form einer Bohrung im Spinnblock entartet sein, das heisst weggelassen sein.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Rohr des hintersten, letzten Speiseraumes gegenüber dem vorletzten abgedichtet ist, dagegen die anderen Rohre nur durch Bohrungen laufen, zu denen sie im Schiebesitz passend ausgestaltet sind. Es liegt im besonderen Sinne der Erfindung, dass der Druck der in den Speisekanälen befindlichen und durch sie geförderten Spinnschmelzen ungefähr auf untereinander gleicher Höhe eingeregelt ist, sodass durch den durch den Schiebesitz der Rohre existierenden Ringspalt zwischen den beiden aneinanderliegenden Speisekanälen keine wesentliche Spinnschmelzströmung zustaridekommt. Der erste Speisekanal ist auch hier mit dem lumenbildenden Druckgas beliefert.
Sämtliche rohrförmigen Düsenkörper enden an der vorderen Spinnöffnung auf praktisch gleicher Höhe, sie können gemeinsam in dieser Zone verjüngt ausgestaltet sein. Die rohrförmigen Düsenkörper können am hinteren Ende einen Flansch aufweisen. Die hier gebrauchten Definitionen "vorn und hinten" sind immer im Sinne der Spinnrichtung der Kapillaren gemeint. Auch in diesem Falle der Spinndüsen mit mehr als einem Speisekanal für flüssige Spinnsubstanzen können die Rohre durch im Spinnblock verankerte Distanzglieder justiert werden, dadurch, dass sie sich an diese Distanzglieder anlehnen oder in ihnen geführt werden. Eine weitere Justierungsmöglichkeit besteht erfindungsgemäss darin, dass diese Distanzglieder zwischen den ineinander steckenden Rohren angeordnet sind.
Als Beispiel einer zweimanteligen Kapillare (also bei 3 Speisekanälen) sei dieses Spinndüsenprinzip zeichnerisch erläutert. Fig. zeigt den Querschnitt durch einen solchen Spinnblock. (Nicht dargestellte oder nicht bezifferte Einzelheiten entsprechen den Figuren 1 und 2 sinngemäss).
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Der Düsenblock weist den letzten kanalartigen Speiseraum 31 für das Füllgas auf, von welchem der rohrförmige Düsenkörper 34 ausgeht, welcher seinerseits über das Gewinde 37 die Dichtung 38 angezogen hält. Der parallel zu 31 verlaufende zweite Speisekanal 32 wird mit einer Spinnmasse gefüllt und liefert diese in den zwischen dem Rohr 34 und 35 bestehenden Ringspalt, welcher sich nach vorn, ebenso wie alle Rohre verjüngt. Das Rohr 35 geht von diesem Speisekanal 32 aus, ist schiebesitzmässig in der Bohrung zwischen dem Speisekanal und 33 geführt und besitzt den längedefinierenden Flansch 35'. Der erste Speisekanal 33 wird mit einer zweiten Spinnsubstanz beliefert " und verteilt diese in den Ringspalt, welcher sich durch das Rohr 35 und durch die Bohrung 36 ergibt. Die entstehende Kapillare 39 ist somit zweischichtig.
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Claims (7)

  1. Patentansp rüche
    ί 1. Spinndüse zur kontinuierlichen Herstellung von Kapillarbahnen aus aneinandergereihten Kapillaren, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Aneinanderreihung von die Einzelkapillaren erzeugenden Einzelspinndüsen innerhalb eines Spinnblockes in einer linearen Reihe (oder in einigen wenigen linearen Reihen) besteht, sodass die aus dieser Düsenanordnung austretenden Einzelkapillaren bereits im wesentlichen die Anordnung der Kapillarenbahn besitzen.
  2. 2. Spinndüse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Einzeldüse*die Spinnsubstanz aus je einem Ringspalt austreten lassen, durch dessen Zentrum ein Füllgas für die Ausbildung des inneren Hohlraumlumens gefördert wird.
  3. 3. Spinndüse nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem länglichen Block einen ersten Speisekanal für die Spinnschmelze und - im Sinne der Verspinnungsrichtung hinter ihm liegend - einen zu dem ersten Speisekanal parallellaufenden zweiten Speisekanal für das das Kapillarlumen ausbildende Füllgas aufweist, wobei beide Speisekanäle quer, insbesondere senkrecht von in einer oder in wenigen Reihen angeordneten rohrförmigen Düsenkörpern so durchstossen werden, dass jeder rohrförmige DUsenkörper jeweils durch beide Speisekanäle läuft und wobei der innere Kanal jedes rohrförmigen Düsenkörpers gegenüber dem (zweiten) Speisekanal des Füllgases offen ist und die Durchstossstelle des rohrförmigen Düsenkörpers vom ersten zum zweiten Speisekanal abgedichtet ist.
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  4. 4. Spinndüse nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder rohrförmige Düsenkörper im vorderen Bereich des Kapillarenaustritts in einer ihm zugehörigen Bohrung des Spinnblocks eingeführt und so zentriert ist, dass dadurch der Spinnspalt für die Kapillarerzeugung zwischen Innenwand der Bohrung und der Aussenfläche des vorderen Bereiches des rohrförmigen Düsenkörpers ausgebildet ist.
  5. 5. Spinndüse nach Patentansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zentrierung des rohrförmigen Düsenkörpers in der ihm Λ zugeordneten Blockbohrung durch ein hinter ihr liegendes, im Block verankertes Distanzglied verbessert ist, an welches der rohrförmige Körper anliegt oder in welchem er geführt wird und welches von der Spinnschmelze umflossen werden kann.
  6. 6. Spinndüse nach obigen Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Kapillaren mit Wänden, die mehr als eine Schicht aufweisen ein Spinndüsentyp verwendet wird, der aus einem langgestreckten Block besteht, der mehrere langgestreckte parallel zueinanderlxegende Speisekanäle enthält, welche von mehreren rohrförmigen Düsenkörpern dergestalt durchstossen werden, dass pro Dusenkörpersystem von jedem Speisekanal ein Rohr nach der vorderen I Spinnöffnung geführt ist, welches durch den vorgelagerten Speiseraum läuft und von den vorgelagerten, (von den vorgelagerten Speiseräumen in derselben Weise ausgehenden), Rohren umgeben ist, wobei gegebenenfalls das vom vordersten, ersten Spinnblock ausgehende Rohr in Form einer Bohrung im Spinnblock entartet, das heisst weggelassen sein kann.
  7. 7. Spinndüse nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr des hintersten, letzten Speiseraumes gegenüber dem vorletzten abgedichtet ist, dagegen die anderen Rohre nur durch Bohrungen laufen, zu denen sie im Schiebesitz passend ausgestaltet sind.
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