DE2037127A1 - Spinnkopf - Google Patents
SpinnkopfInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/06—Distributing spinning solution or melt to spinning nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Spinnkopf, bei dem eine Spinndüsenplatte
sowie eine Verteilerplatte und/oder ein Siebpaket mittels eines Düsenplattenhalters lösbar mit einem eine koaxiale Zulaufleitung
aufweisenden Düsendeckel verbunden sind und bei dem der zwischen Düsendeckel und der Verteilerplatte bzw. dem Siebpaket
eingeschlossene Schmelzeraum sich von der Zulaufleitung zur Verteilerplatte
bzw. zum Siebpaket hin konisch erweitert.
Ein derartiger Spinnkopf, welcher zur Herstellung von Fasern,
Fäden oder Garnen aus verschiedenen hochpolymeren Spinnmassen,
wie Polyestern oder Polyamiden, geeignet ist und bei dem eine erhitzte
Schmelze unter hohem Druck durch Spinnöffmangen ausgepreßt
wird, 1st beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 132 beschrieben. Dort wird auch versucht, eines der schwierigsten
Probleme beim Schmelzspinnen zu lösen, nämlich Strömungstoträume zu vermeiden, in denen die Schmelzeströmung stagniert und ein
thermischer Abbau der Polymermasse zum allmählichen Verstopfen der Strömungskanäle führt. Zur Lösung dieses Problems wird in der
britischen Patentschrift Nr. 1 132 836 vorgeschlagen, zwischen Siebpaket und Düsendeckel einen Verteilsrkörper anzuordnen, wel-
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Γ"
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eher den Schmelzeraum derart ausfüllt, daß die obere Fläche des
Verteilerkörpers mit dem Düsendeckel einen nach außen hin sich verengenden Strömungsweg bildet. Dadurch wird oberhalb des Verteilerkörpers
ein gleichbleibender Strömungsguerschnitt erzielt, der sich allerdings unter dem Verteilerkörper zur Mitte hin verjüngen
soll.
Obwohl der in dieser britischen Patentschrift Nr. 1 132 836
beschriebene Spinnkopf zweifelsohne im Bereich zwischen Verteilerkörper
und Siebpaket eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze auf die gesamte Siebfläche bewirkt und damit zur Vergleichmäßigung
des Spinndrucks über all© Spinndüsenöffnungen beiträgt, löst er das Problem der Ablagerung abgebauter Polymermassen
keinesfalls zufriedenstellend? wahrscheinlich durch die Durchtrittsöffnungen
am äußeren Rand des Verteilerkörpers bedingt, wo die Strömung plötzlich stark eingeschnürt wird, stellen sich
bei diesem bekannten Spinnkopf wie auch bei anderen zum Stand der Technik gehörenden und den Gattungsbegriff der vorliegenden Erfindung
erfüllenden Spinnköpfen an der unteren Fläche des Düsendeckeis
schnell Ablagerungen einff die nach etwa 2 bis 4 Tagen
zur Unbrauchbarkeit des Spinnkopfes führen»
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, die
Laufzeit der Spinndüsenöffnungen wesentlich zn verlängern? indem
Ablagerungen thermisch" abgebauter Polymermassen durch strö- mungstechnische
Maßnahmen weitgehend verhindert werden. Bei der Lösung dieses Problems ist von dem Gedanken ausgegangen worden,,
daß die mit der Schmelze in Berührung gelangenden Flächen keine Profiländerungen aufweisen dürfen, welche su S tröniungs tot räumen
führen, und daß die Strömungsquerschnitte- sich zur Düsenplatte
hin nicht erweitern dürfen»
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Unter "Strömungsquerschnitt11 soll dabei jeweils die Ring-, Zylinder- oder KegelmantelflLäche verstanden werden, welche senkrecht
zur jeweiligen Strömungsrichtung an einem Scheibenschnitt längs des Spinnkopfes von der Schmelze durchströmt wird.
Der erfindungsgemäße Spinnkopf ist dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Düsendeckel und der Verteilerplatte bzw. dem Siebpaket ein Strömungsleitkörper angeordnet ist, dessen obere Fläche
mit der unteren Fläche des Düsendeckels einen sich nach außen hin verengenden Strömungsweg und dessen untere Fläche mit der oberen
Fläche der Verteilerplatte bzw. des Siebpaketa einen sich nach innen hin verengenden Strömungsweg begrenzen. ,
Besonders geeignet ist ein Spinnkopf, bei dem der Strömungsleitkörper
ein diskusförmiger Rotationskörper ist, der auf drei oder
mehr Stützkörpern gelagert ist. Durch diese Ausführung ist sichergestellt, daß der Strömungsweg stets von glatten Flächen ohne krasse
Prof!!änderungen begrenzt wird und daß an der äußeren Kante des
Strömungsleitkörpers keine Einschnürung der Strömung erfolgt, sondern
die Schmelze unter Umkehr ihrer Strömüngsrichtung von "Innen-Außen"
auf "Außen-Innen11 ihre Geschwindigkeit beibehält oder geringfügig
erhöht»
Um zu verhindern, daß die durch die koaxiale Zulaufleitung in den
Schmelzeraum gelangende Schmelze am Staupunkt des Strömungsleit- I
körpers Ablagerungen bildet und/oder in unmittelbarer Sfähe der
Sulaufmündung Toträume entstehen, bildet die obere Fläche des
diskusförmigen Strömungsleitkörpers zur Mittelachse des Spinnkopfes
hin vorzugsweise einen in die Zulaufleitung hineinrangenden Verdrängerkörper, während die untere Fläche des Düsendeckels
über einen gekrümmten Flächenabschnitt In die Zulaufleitung
übergeht.
4 -
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Pos. GW 1549
Der Strömungsleitkörper weist am Strömungsumkehrpunkt, also am
übergang von der oberen Fläche zur unteren Fläche sweckmäßigerweise
einen Radius auf, welcher vorsugsweise zwischen 2 und 5 mm
liegt.
Schließlich ist es noch zweckmäßig,- daß der Strömungsleitkörper
aus rost- und säurebeständigem Stahl besteht und polierte Flächen
aufweist.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung Bäher erläutert.
Darin ists
Fig. 1 ein'Spinnkopf für normalen Spinndrück und
Flg. 2 ein Spinnkopf sum Spinnen unter höheren Drücken·,-"'
beispielsweise bis zu etwa 250 atü« ■ .· -
Der I» Pig« 1 dargestellte Spinnkopf- besteht ans einem Düsendeckel X, mit dem mitieXe ^ines -DüsenplattenhaXters 2-die Düsen
platte 3, die ¥erteilerplatte 4 und das Siebpaket 5 lösbar verbunden
sind* Der Düsendeekel 1 besltst ein© 'koaxiale Zulauf- '
leitiang 8, welch© vorzugsweise über einen kreisbogenförmig gekrümmten
Plächenabschnitt 1" in die untere Fläche X1" des. Düsen-'-deckels
1 übergeht; diese untere Fläche X* ist stm Siebpaket S
bzw. sur Verteilerplatte 4 hin konisch nach.auBan gerichtet undbiXdet
8usan3nen mit der oberes Fläch® 4B.bsw«. 5?
platte 4 bssw. des Siebpaketes 5 den Sehmelgerausio
In diesen Schmelzeraumr
sitzt der
ausgebildet 9 daß seine ©b
einen sich nach außen fein
auf drei Stötgköxpern 1 gelagert 9
StrömuagsXeitkörp@r S0 Es ist so
r© Fläche β°. mit der unteren Fläche 1°
1
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- 5 - Pos. GW 1549 I
untere Fläche 6" mit der Fläche 4' bzw. 5' einen sich nach innen
hin verengenden Strömungsweg begrenzen. Vorzugsweise weist dieser
Strömungsleitkörper 6 die Form eines Diskus auf, an dessen oberer
Fläche 6V allerdings vorzugsweise ein profilierter Verdränger
körper 61" sitzt, der koaxial in die Zulaufleitung 8 hineinragt.
Dabei ist es erforderlich, daß die Zulaufleitung 8, wie oben beschrieben, einen gekrümmten übergang 1" zur Fläche 1' aufweist.
Der Verdrängerkörper 6nl auf der oberen Fläche 6V des Strömungsleitkörpers
6 ist beispielsweise als Spitze ausgebildet, die in
der Mittelachse 9 des Spinnkopfes liegt und zur Fläche 6' ebenfalls einen gekrümmten übergang aufweist.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Spinnkopf der Fig. 1 hat sich im Betrieb bestensv bewährt. Laufzeiten von 265 Stunden und
mehr sind dabei erzielt worden, ohne daß Ablagerungen zu Betriebsstörungen geführt hätten. Neben den rein verfahrensmäßigen
Vorteilen, die der ererfindungsgemäße Spinnkopf erzielt, seien aber auch noch die rein konstruktiven Vorteile erwähnt, welche
darin bestehen, daß ein simpler Drehkörper ohne schwierig
herauszuarbeitende Kanäle, Einbuchtungen, Durchtrittsöffnungen
od.dgl. mittels weniger Handgriffe in jede Spinndüseneinheit eingebaut werden kann, welche den Gattungsbegriff erfüllt,
und dann zu den genannten außergewöhnlichen Ergebnissen führt.
Während bei dem in Fig. 1 dargestellten Normaldruck-Spinnkopf
die Einzelelemente mittels (nicht dargestellter) Schraubbolzen zusammengehalten werden, sind bei dem Hochdruck-Spinnkopf
in Fig. 2 der Düsendeckel 1 und der DUsenplattenhalter 2 miteinander verschraubt. Die übrigen Einzelteile entsprechen im
wesentlichen denen der Fig. 1.
Mit der Hochdruckausführung der Fig. 2 sind unter Verwendung
normaler Siebanordnungen 92 atü, unter Verwendung von besonders
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. - fi - " Pos. fiw' T<i4.9 I
dicken Siebpackungen 180 atü und unter Verwendung einer Sandpackung
254 atü als Betriebsdruck erzielt worden. Dabei .ließen
sich Polyäthylenterephthalat-Schmeizen ebenso störungsfrei
verspinnen wie Polyamid-Schmelzen.
Besonders geeignet hat sich der erfinäungsgeiaäße Spinnkopf auch beim Verspinnen von* Nylon 6.6 (Polyamid 6.6):, welchem Stabilisierungsmittel zugesetzt waren, dia gewöhnlich zu besonders
starken Ablagerungen geführt hatten.
Hier wurden mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Spinnkopf
Laufzeiten von bis zu 265 Stunden erreicht.
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Claims (5)
1. Spinnkopf, bei dem eine Spinndüsenplatte sowie eine Verteilerplatte
und/oder ein Siebpaket mittels eines Düsen-" plattenhalters, lösbar mit einem eine koaxiale Zulaufleitung
aufweisenden Düsendeckel verbunden sind und bei dem der
zwischen dem Düsendeckel und der Verteilerplatte bzw. dem Siebpaket eingeschlossen© Schmelzeraum sich von der Zulauf-' ,
leitung zur Verteilerplatte bzw, zum Siebpaket hin konisch erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Düsendeckel
(1) und der Verteilerplatte (4) bzw. dem Siebpaket
(5) ein Strömungsleitkörper (6)angeordnet ist t dessen
obere Fläche (6*} mit der unteren Fläche ίI1) des Düsendeckels (1) einen sich nach außen hin verengenden StrÖKiungsweg
und dessen untere Fläche |6") mit der oberen Fläche (4*
bzw. 5') der Verteilerplatte (4) bzw. des Siebpakets (5)
einen sich nach innen-hin verengenden Strömungsweg"begrenzen·
2. Spinnkopf nach Anspruch I, dadurch .gekennzeichnet r SaS der
Strömungsleitkörper (6) ein diskueförmiger Rotationskörper
ist, der auf drei oder mehr Stützkörpera (7) gelagert ist." \
3. Spinnkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet« daß die
obere Fläche (€'} des diskusförmigen StrtSnrnngsleltkörpers
(6) zur Mittelachse (9) des Spinnkopfes hin einen in die
Z ulauf leitung (8) hineinragenden Verdrängerkörper "■( 61")
bildet und die untere Fläche (I1) des Düsendeckels {l')über
einen gekrümmten Flächenabschnitt ilw) in die Sulaufleitung
(8) tibergeht.
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4. Spinnkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, ■
daß der Strömungsleitkörper (6) am übergang von der oberen
Fläche (6') zur unteren Fläche (6") einen Radius (R) aufweist, welcher zwischen 2 und 5 iran liegt.
5. Spinnkopf nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strömungsleitkörper (β) aus rost- und säurebeständi*
gem Stahl besteht und polierte Flächen (S1.; 6") aufweist.
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Leers ei t e
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