DE2324599A1

DE2324599A1 - Spinneret plate of metal laminate - for polymer melt spinneret packets, with good heat transfer and distribution

Info

Publication number: DE2324599A1
Application number: DE19732324599
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Beck; Eckhard Werner
Original assignee: ZiAG Plant Engineering GmbH
Current assignee: LL Plant Engineering AG
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1974-12-05

Abstract

In a spinneret plate consisting of a laminate of metals having dissimilar characteristics (>=1 lamina having sufficient mech. strength to act as carrier plate for the forces generated by the spinning pressure) and where the spinneret apertures pass through all the laminate, the carrier plate is provided with spinneret sets of such length that they protrude appreciably at the outside of the carrier plate. In the space between the protruding parts of all the spinneret sets there is a layer of highly heat-conducting material which is in contact with the spinneret sets and the carrier plate. Undesirable temp. drop during low throughput, and overheating during high throughput are minimised.

Description

Spinndüsenplatte für Düsenpakete von Schwolzspinnanlagen und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinndüsenplatte für Düsenpakete von Schmelzspinnanlagen für synthetische Hochpolymere, bestehend aus einer Verbundplatte mit Schichten metallischer Werkstoffe unterschiedlicher Eigenschaften, wobei mindestens eine Schicht als Trägerpiatte mit ausreichender Festigkeit für die Aufnahme der vom Spinndruck erzeugten Kräfte gestaltet ist und die Düseübohrungen durch sämtliche Schichten hindurchgeführt sind. Spinneret plate for nozzle packs of black spinning systems and processes for their production The invention relates to a spinneret plate for nozzle packages of melt spinning plants for synthetic high polymers, consisting of a composite plate with layers of metallic materials of different properties, with at least a layer as a carrier plate with sufficient strength to accommodate the forces generated by the spinning pressure is designed and the nozzle bores through all Layers are passed through.

Bei einer derartigen Splnndüsenplatte, die zum Stande der Technik gehört ist mit einer aus geringwertigem M-terial bestehenden Trägerplatte eine zweite Platte unw lösbar verbunden, die aus hochkorrosionsfestem Material besteht. Als Werkstoff hierfür werden u. a. Gold, Platin und Silber angegeben, mithin Werkstoffe, die unverhältnismäßig teuer sind. Andererseits soll die Dicke der gesamten Spinndüsenplatte im Bereich weniger Zehntel-Millimeter liegen, so daß der Materialaufwand wiederum gering ist (DT-OS 2 165 581). Bei der hierdurch vorbekannten Spinndüsenplatte steht das zu verspinnende Material in Wechselwirkung mit beiden Werkstoffen der Verbundplatte.In such a splinter nozzle plate, which is the prior art What is needed is a second carrier plate made of low-quality material Plate inseparably connected, which consists of highly corrosion-resistant material. as Material for this are inter alia. Gold, platinum and silver indicated, therefore materials, which are disproportionately expensive. On the other hand, the thickness of the entire spinneret plate should be are in the range of a few tenths of a millimeter, so that the cost of materials again is low (DT-OS 2 165 581). In the case of the spinneret plate known as a result the material to be spun interacts with both materials of the composite panel.

Weder die Dicke der Verbundplatte noch der größte Teil der für die einzelnen Komponenten angegebenen Metalle lassen die vorbekannte Düsenplatte als für Schmelzspinnzwecke geeignet erscheinen. Außerdem hat ein großer Teil der für die korrosionsfeste Schicht angetebenen Werkstoffe Wärmeleitfähigkeitseigenschaften> die nicht über die völlig ungenügenden Werte eisenhaltiger Werkstoffe hinausgehen. Ein Temperaturausgleich zwischen der Umgebung der einzelnen Düsenbohrungen kann daher mit dem größten Teil der angegebenen Werkstoffpaarungen nicht erreicht werden.Neither the thickness of the composite panel nor most of that for the Individual components specified metals leave the known nozzle plate as appear suitable for melt spinning purposes. Also, a large part of the for the corrosion-resistant layer is made of materials Thermal conductivity properties> which do not go beyond the completely inadequate values of ferrous materials. A temperature equalization between the environment of the individual nozzle bores can be therefore cannot be achieved with most of the specified material pairings.

Es ist ferner bekannt, in eine aus homogenem Material bestehende Trägerplatte Düseneinsätze einzusetzen, die aus einem gegenüber der Trägerplatte verschleißfesterem Material bestehen sollen (DT-GM 1 977 091). Mit der hierdurch vorbekannten Spinndüsenplatte läßt sich jedoch ein quer zu den Düsenbohrungen gerichteter Wärmetransport bzw. Wärieausgleich nicht erreichen.It is also known to use a carrier plate made of homogeneous material Use nozzle inserts made of a more wear-resistant compared to the carrier plate Material should exist (DT-GM 1 977 091). With the previously known spinneret plate However, it is possible to transfer heat or heat transversely to the nozzle bores. Failure to achieve thermal equalization.

Schließlich ist es noch vorbekannt, Wärmeverluste von der Oberfläche einer Spinndüsenplatte dadurch einzudEmmen, daß vorzugsweise im Abstand von der Spinndüsenplatte ein sogenannter Wärmeschutzschild angebracht wird, der mit der Spinndüsenbeheizung in Verbindung steht (DT-OS 2 138 201). Auch eine solche Anordnung ist ungeeignet, Temperaturdifferenzen innerhalb der eigentlichen Spinndüsenpatte auszugleichen. Zum Verständnis der Probleiatik sei auf folgende Zusammenhänge verwiesen: Zum Schmelzspinnen synthetischer Fäden aus Hochpolymeren werden Spinndüsenplatten in Form von Flanschplatten oder Einsatzdüsen verwendet, wie sie beispielsweise auch Gegenstand eines Teils der obigen Vorveröffentlichungen sind. Die Spinndüsenplatten werden mit 2wischenplatten, Filtern (Sandfüllungen) etc. zu sogenannten Düsenpaketen verschraubt, die einzeln oder zu mehreren in Spinnbalken oder Spinnköpfe eingesetzt werden. Die Beheizung der Spinnbalken erfolgt entweder indirekt über einen Wärmeträger oder direkt durch elektrische Heizeinrichtungen.Finally, it is still known before, heat losses from the surface a spinneret plate in that, preferably at a distance from the A so-called heat shield is attached to the spinneret plate, which is connected to the Spinneret heating is in connection (DT-OS 2 138 201). Such an arrangement too is unsuitable for temperature differences within the actual spinneret plate balance. To understand the problems, reference is made to the following relationships: Spinneret plates are used for melt spinning synthetic threads made from high polymers in the form of flange plates or insert nozzles, such as those used, for example Are the subject of part of the above prior publications. The spinneret plates with 2 wiper plates, filters (sand fillings) etc. become so-called nozzle packages screwed, which are used individually or in groups in spinning bars or spinning heads will. The spinning beams are either heated indirectly via a heat transfer medium or directly through electrical heating devices.

Die Beheizung der Düsenpakete erfolgt zum Teil indirekt über eine Strahlungsheizung vom Rand der Düsenpakete her, wobei eine Spinndüsenplatte mit Flansch wegen der großer ren Wärmeübergangsfläche gegenüber einer Einsatzdüse Vorteile aufweist. Die Beheizung durch Strahlung hat sich als nachteilig herausgestellt, da ein A;xfheizen der Spinndüsenpiatten im Spinnbalken sehr langwierig ist und es einer erheblichen Zeitspanne bedarf, um die in der Regel erforderliche hohe Düsenplattentemperatur und eine gute Temperaturgleichmäßigkeit in der Düsenplatte herbeizuführen. Bei einem Düsenwechsel ist man daher gezwungen, den Nachteil des schlechten Wärmeübergangs dadurch zu beseitigen, daß die Düsenpakete vor dem Einsetzen in den Spinnbalken oder Spinnkopf in einem Wärmeschrank auf die zum Spinnen erforderliche Temperatur aufgeheizt werden. Durch eine solche Maßnahme, die zu erhöhten Betriebskosten führt, kann es jedoch nicht gelingen, die während des Betriebes in der Spinndüsenplatte auftretenden Wärmeprobleme in den Griff zu bekommen.The nozzle packs are partly heated indirectly via a Radiant heating from the edge of the nozzle packs, with a spinneret plate with Flange has advantages over an insert nozzle because of the larger heat transfer surface having. Radiation heating has proven to be disadvantageous, since heating the spinneret plates in the spinning beam is very tedious and it takes a considerable amount of time to reach the high nozzle plate temperature that is usually required and to bring about good temperature uniformity in the nozzle plate. At a Nozzle change is therefore forced, the disadvantage of poor heat transfer to eliminate thereby that the nozzle packs before being inserted into the Spinning beam or the spinning head in a heating cabinet to the temperature required for spinning be heated. Such a measure, which leads to increased operating costs, however, it cannot succeed in the spinneret plate during operation get a grip on heat problems that arise.

Aus Gründen der textilen Weiterverarbeitung ist es erforderlich, daß die Durchmesserschwankungen der ersponnenen Fäden möglichst klein sind, und daß die ersponnenen Fäden nach der Fadenbildung unterhalb der SpinndUsenplatte gleichbleibende textile Eigenschaften aufweisen, d.. daß sich die beim Fadenbildungsprozess im Fadenquerschnitt ablaufenden physikalischen Vorgänge in jeder einzelnen Düsenbohrung in der gleichen Weise vollziehen.For reasons of textile processing, it is necessary that the fluctuations in the diameter of the spun threads are as small as possible, and that the spun threads remain constant after thread formation below the spinneret have textile properties, d .. that the thread formation process in the thread cross-section physical processes occurring in each individual nozzle bore in the same Perform wisely.

Um zu guten und gleichmäßigen Fadeneigenschaften zu gelangen, sind als wichtigste Voraussetzung die Temperatur der Spinndüsenplatten und die Temperaturverteilung innerhalb der Spinndüsenplatten in möglichst engen Grenzen zu halten.In order to achieve good and even thread properties, are the most important prerequisites are the temperature of the spinneret plates and the temperature distribution to be kept within the narrowest possible limits within the spinneret plates.

Die erwähnten Wärmeprobleme sind sehr vielschichtiger Natur. So müssen die Spinndüsenplatten nicht nur, wie bereits angegeben, vor dem Einsetzen aufgeheizt werden, sondern es muß auch unbedingt verhindert werden, daß bei geringen Durchsätzen an Schmelze die Temperatur der Spinndüsenplatten absinkt, oder, daß bei höheren Durchsätzen an Schmelze die Temperatur der Spinndüsenplatten ansteigt. Weitere Probleme entstehen durch den Abkthlprozess der ersponnenen Fäden unterhalb der SpinndUsenplatte. Dort ist in der Regel eine Kühlzone vorgesehen, die aus einem die Fäden umgebenden Blasschacht besteht, welcher von einer quer zu den Fäden gerichteten Kühlluftströmung durchsetzt wird. Diese Kühlluftströmung hat weitere Einflüsseauf den Teiperaturhaushalt in der Spinndüsenplatte, wobei noch der zusätzliche Nachteil auftritt, daß die Einflüsse aus Gründen der Strdmungsführung und des Wärmeübergangs nicht über die gesamte Fläche der Spnndüsenplatte gleichmäßig sind. Man hat zwar schon versucht, den Einfluß der Blasluftströmung durch zwischengeschaltete Dampf- oder Gas sperren auszuschalten, hierdurch entstehen jedoch neue Probleme in bezug auf die negative Beeinflussung des Wärmehaushalts der Spinndüsenplatte.The heat problems mentioned are of a very complex nature. So must the spinneret plates not only, as already stated, heated prior to insertion but it must also be absolutely prevented that at low throughputs the temperature of the spinneret plates falls on the melt, or that at higher temperatures Throughputs of melt the temperature of the spinneret plates increases. Further problems are created by the cooling process of the spun threads below the spinneret. A cooling zone is usually provided there, the from one the There is a blow shaft surrounding the threads, which is directed transversely to the threads Cooling air flow is penetrated. This flow of cooling air has other influences the partial temperature budget in the spinneret plate, with the additional disadvantage occurs that the influences for reasons of flow control and heat transfer are not uniform over the entire surface of the nozzle plate. One has already tried to reduce the influence of the blown air flow through intermediate steam or switch off gas lock, but this creates new problems in relation to on the negative influence on the heat balance of the spinneret plate.

Zum Zwecke einer unabhängigen Einstellung der Temperatur der Spinndüsenplatte von den verschiedenen Einflußgrößen auf einen konstanten Wert und der Verminderung der Temperaturgradienten innerhalb der Spinndüsenplatte wurde zwar schon vorgeschlagen, die Düsenplatte auf ihrem Umfang unmittelbar und kraftschlüssig mit einem über die Düsenpiatte hinausragenden Rahmen zu verstehen, wobei dem Rahmen im Bereich der Düsenplatte eine zusätzliche Düsenplattenbeheizung zugeordnet ist. Durch eine solche Maßnahme werden Wärmezufuhr zur Spinndüsenplatte und der Wärme aus gleich innerhalb der Spinndüsenplatte zwar wesentlich verbessert, eine vollständige Lösung der bestehenden Wärmeprobleme ist hierdurch jedoch nicht in vollem Umfange möglich. Das Haupthindernis liegt dabei in der beschränkten Auswahl der für Spinndüsenplatten zur Verfügung stehenden Werkstoffe.For the purpose of independent adjustment of the temperature of the spinneret plate of the various influencing variables on a constant value and the reduction the temperature gradient within the spinneret plate has already been proposed, the nozzle plate on its circumference directly and frictionally with an over the To understand nozzle plate protruding frame, the frame in the area of Nozzle plate is assigned an additional nozzle plate heater. By such a Measure are supply of heat to the spinneret plate and the heat from the same inside the spinneret plate is much improved, a complete solution to the existing one However, this does not fully cause heat problems. The main obstacle is in the limited selection of those available for spinneret plates standing materials.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spinndüsenplatte der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß der Wärmetransport zur und innerhalb der Spinndüsenplatte auf einen vorher nicht erreichten Wert bei voller Beständigkeit der Spinndüsenplatte gegenüber mechanischen und chemischen Angriffen gesteigert werden kann. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Spinndüsenplatte anzugeben, mit der ein Heizelement und ggf. auch ein Temperaturfühler unter Erzielung großer Wärmeübergangsflächen verbunden ist bzw. sind.The invention is therefore based on the object of a spinneret plate to improve the type described above so that the heat transport to and inside the spinneret plate to a value not previously achieved at full Resistance of the spinneret plate to mechanical and chemical attack can be increased. The invention is in particular the object of a Specify spinneret plate with which a heating element and possibly also a temperature sensor is or are connected to achieve large heat transfer surfaces.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Spinndüsenplatte erfindungsgemäß dadurch, daß die Trägerplatte mit Düseneinsätzen einer solchen Länge versehen ist, daß die Düseneinsätze auf der äußeren Seite der Trägerplatte aus dieser merklich hervorstehen, und daß sich in dem Raum zwischen dem überstehenden Teil aller Düseneinsätze eine die,Düseneinsätze und die Trägerplatte berührende Schicht aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit befindet. Die Trägerplatte kann dabei aus einem hochlegierten, wärme-und korrosionsbeständigen Stahl, wie beispielsweise W.Nr. 4057 nach DIN 17006, bestehen, und ist in der Weise dimensioniert, daß sie das den vorgegebenen Spinndrücken entsprechende, erforderliche Widerstandsmoment besitzt. Die erfindungsgemäße Spinndüsenplatte kann sowohl als Einsatzdüse als auch als Flanschplatte Verwendungilnden. Im Falle der bevorzugten Verwendung als Flanschplatte-kann sie in an sich bekannter Weise am Umfang mit Bohrungen für Befestigungsschrauben versehen werden, mittels welchen sie zu Düsenpaketen verschraubt werden kann. Als Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit können bevorzugt Aluminium- oder Bronzelegierungen verwendet werden, wobei jedoch eine breite Auswahlmöglichkeit an geeigneten Werkstoffen besteht, weil die Spinnschmelze mit dem betreffenden Werkstoff nicht in Berührung kommen kann.The task at hand is achieved with the one described at the beginning Spinneret plate according to the invention in that the carrier plate with nozzle inserts is of such a length that the nozzle inserts on the outer side of the Support plate protrude from this noticeably, and that in the space between the protruding part of all nozzle inserts a die, nozzle inserts and the carrier plate contacting layer made of a material with high thermal conductivity. The carrier plate can be made of a high-alloy, heat-resistant and corrosion-resistant steel, such as W.Nr. 4057 according to DIN 17006, and is dimensioned in such a way that it the required section modulus corresponding to the specified spinning pressures owns. The spinneret plate according to the invention can be used both as an insert nozzle and Can be used as a flange plate. In the case of the preferred use as a flange plate - can they in a known manner on the circumference with holes for fastening screws are provided, by means of which they are screwed to form nozzle packages will can. As a material with high thermal conductivity, aluminum or aluminum can be preferred Bronze alloys can be used, but with a wide range of choices consists of suitable materials because the spinning melt with the material in question cannot come into contact.

Die aus eines Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehende Schicht sorgt für einen guten Temperaturausgleich innerhalb der Spinndüsenplatte, da sie mit den Oberflächen der Düseneinsätze und der Trägerplatte in inniger Berührung steht.The layer consisting of a material with high thermal conductivity ensures a good temperature balance within the spinneret plate, as it with the surfaces of the nozzle inserts and the carrier plate in intimate contact stands.

Die Lösung der insbesondere gestellten Aufgabe erfolgt gemäß der weiteren Erfindung dadurch, daß in die Schicht aus dem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkit ein Heizelement eingebettet ist. Als Heizelement kommt vorzugsweise ein elektrischer Widerstandsheizkörper infrage, der sowohl einteilig als auch mehrteilig ausgeführt sein kann. Bei gleichmäßiger Verteilung des Heizelements über die gesamte Querschnittsfläche der Spinndüsenplatte ergibt sich so ein äußerst gleichmäßiges Temperaturprofil, da die Wärme innerhalb der Spinndüsenplatte, d. h. am Ort ihres Bedarfs, erzeugt wird. Die Temperatur der Spinndüsenplatte kann daher spontan vorgegebenen Temperaturänderungen folgen. Insbesondere fällt dadurch bei einem Wechsel des Düsenpakets die ansonsten erforderliche Vorheizung in einem Wärmeofen weg. Die Regelung der Düsenplattentemperatur läßt sich verzögerungsfrei und in engen Grenzen dann erreichen, wenn gemäß der weiteren Erfindung in der Schicht aus dem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit ein Temperaturfühler angeordnet ist, dessen Meßwert ggf. nach Verstärkung einem Stellglied für das Heizelement aufgeschaltet ist. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre kann sogar der zusätzliche Vorteil erzielt werden, daß die aufwendige, indirekte Beheizung der Spinnbalken durch einen Wärmeträger entfallen kann.The particular problem is solved in accordance with the further Invention characterized in that in the layer made of the material of high thermal conductivity a heating element is embedded. An electric heating element is preferably used as the heating element Resistance heater in question, which is both one-part and multi-part can be. With an even distribution of the heating element over the entire cross-sectional area the spinneret plate results in an extremely uniform temperature profile, since the heat within the spinneret plate, i.e. H. at the place of their need will. The temperature of the spinneret plate can therefore spontaneously predetermined temperature changes follow. In particular, when the nozzle package is changed, the otherwise no longer apply required preheating away in a heating furnace. The regulation of the nozzle plate temperature can be achieved without delay and within narrow limits, if according to the further Invention in the layer made of the material of high thermal conductivity a temperature sensor is arranged, whose Measured value after amplification of an actuator, if necessary for the heating element is switched on. When applying the teaching according to the invention the additional advantage can even be achieved that the laborious, indirect Heating the spinning beam by a heat transfer medium can be dispensed with.

Es ergeben sich dadurch einfach aufgebaute, schnell und genau regelbare Spinnköpfe, so daß der Spinnbalken bisheriger Konstruktion entfallen kann.This results in simply structured, quickly and precisely controllable Spinning heads, so that the spinning beam of the previous construction can be omitted.

Die Düseneinsätze werden zweckmäßig aus hochlegiertem Stahl vorgefertigt und in Bohrungen der Trägerplatte entweder eingepreßt oder eingeschrumpft. Die Herstellung der Düseneinsätze kann entweder im Feingußverfahren (Croning-Guß) oder au£ spanabhebendem Wege erfolgen.The nozzle inserts are expediently prefabricated from high-alloy steel and either pressed or shrunk into holes in the carrier plate. The production The nozzle inserts can either be made using the precision casting process (Croning casting) or by machining Ways take place.

Die Kapillarbohrungen können dabei erst im Anschluß an die Fertigstellung der aus Trägerplatte und Düseneinsätzen bestehenden Einheit gebohrt werden, so daß der mechanische Arbeitsaufwand an der fertiggestellten Spinndüsenplatte auf ein Minimum reduziert wird.The capillary bores can only be made after completion the unit consisting of carrier plate and nozzle inserts are drilled so that the mechanical workload on the finished spinneret plate to a Minimum is reduced.

Ein zusätzlicher Vorteil kann gemäß der weiteren Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Düseneinsätze über die äußere Begrenzungsfläche der Schicht aus dem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit hervorstehen. Hierdurch entsteht eine vergrößerte, im Wärmeaustausch mit der Umgebung des herausragenden Teils der Düseneinsätze stehende Oberfläche, wodurch es möglich ist, mehr Wärme an die Umgebung abzuführen. Oberschüssige Wärme kann beispielsweise örtlich dadurch entstehen, daß bei starken Titern der ersponnenen Fäden ein größerer Wärmeanfall auftritt. Der Abkühlungsvorgang kann durch die gezielte Beaufschlagung der herausragenden Teile der Düseneinsätze mit Blasluft wesentlich unterstützt werden.An additional advantage can thereby be achieved according to the further invention be achieved that the nozzle inserts over the outer boundary surface of the layer protrude from the material of high thermal conductivity. This creates a enlarged, in heat exchange with the environment of the protruding part of the nozzle inserts standing surface, which makes it possible to dissipate more heat to the environment. Excess heat can arise locally, for example, when strong Titer of the spun threads a greater heat build-up occurs. The cooling process can through the targeted application of the protruding parts of the nozzle inserts are significantly supported with blown air.

Bei Ausnutzung aller Vorteile, die der erfindungsgemäßen Lösung innewohnen, läßt sich ein Schmelzspinnprozess durchführen, der sich durch gleichförmige Wärmeübergangszahlen während der gesamten Entstehungsgeschichte eines jeden einzelnen Fadens auszeichnet. Die Wärmeübergangszahl in der Spinndüsenplatte steigt mit zunehmender Spritzgeschwindigkeit des Jeweiligen Polymeren in den Kapillarbohrungen an. Für Polyester können als Beispiel Wärmeübergangszahlen von 200 Kcal/m2h C bei einem Durchsatz je Kapillare von 10 Milligramm pro Sekunde und bis zu 300 kcal/m2h 0C bei 80 Milligramm pro Sekunde genannt werden. Bei Polyamiden liegen diese Wert etwas niedriger.If all the advantages inherent in the solution according to the invention are used, a melt spinning process can be carried out, which is characterized by uniform heat transfer coefficients throughout the history of each individual thread. The heat transfer coefficient in the spinneret plate increases with increasing injection speed of the respective polymer in the capillary holes. For polyester can be used as an example Heat transfer coefficients of 200 Kcal / m2h C with a throughput per capillary of 10 Milligrams per second and up to 300 kcal / m2h 0C at 80 milligrams per second to be named. In the case of polyamides, these values are somewhat lower.

Wird für die Strahlaufweitung der Polymerströmung hinter der Spinnplatte die Wärmeübergangszahl längs des Spinnweges ermittelt, so zeigt sich im Gegensatz zu den oben gemachten Angaben eine mit dem Durchsatz fallende Tendenz der Wärmeübergangszahl. Hier gelten für Polyester bei einem Durchsatz von 10 Milligramm pro Sekunde 237 kcal/m2h 0C und für 80 Milligramm pro Sekunde 136 kcal/m2h C. Für Polyamid-6 wurde bei einem Durchsatz von 10 Milligramm pro Sekunde der Wert 218 kcal/m2h °C und bei 80 Milligramm pro Sekunde der Wert 118 kcal/m2h °C ermittelt. Wegen dieser Zusammenhänge wird der Polymerdurchsatz bei Verwendung der erfindungsgemäßen Spinndüsenplatte zweckmäßig so eingestellt, daß die Wärmeübergangszahl für den Polymerstrom in der Kapillarbohrung der Spinndüsenplatte gleich oder näherungsweise gleich ist derjenigen Wärmeübergangszahl, welche für die Strahlaufweitung längs des Spinnweges im Spinn- oder Blasschacht ermittelt wird.Used for jet expansion of the polymer flow behind the spinning plate the heat transfer coefficient determined along the spinning path shows the opposite In addition to the information given above, there is a tendency for the heat transfer coefficient that falls with the throughput. Here, 237 applies to polyester at a throughput of 10 milligrams per second kcal / m2h 0C and for 80 milligrams per second 136 kcal / m2h C. For polyamide-6 was at a throughput of 10 milligrams per second the value is 218 kcal / m2h ° C and at 80 milligrams per second the value 118 kcal / m2h ° C was determined. Because of these connections is the polymer throughput when using the spinneret plate according to the invention expediently set so that the heat transfer coefficient for the polymer stream in the The capillary bore of the spinneret plate is the same or approximately the same as that Heat transfer coefficient, which is necessary for the jet expansion along the spinning path in the spinning or Blasschacht is determined.

Die Durchführung des Spinnprozesses mit den angegebenen Bedingungen ist sowohl beim Schmelzspinnen mit als auch beim Schmelzspinnen ohne Blasluft von erheblicher Bedeutung und mit der erfindungsgemäßen Spinndüsenplatte ohne weiteres durchführbar.Carrying out the spinning process with the specified conditions is of both for melt spinning with and for melt spinning without blown air of considerable importance and with the spinneret plate according to the invention without further ado feasible.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinndüsenplatte sei nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.An embodiment of the spinneret plate according to the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3.

Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Spinndüsenplatte sowie vier in der Schnittebene liegende'Düsenbohrungen, Fig 2- einen Axialschnitt durch einen einzelnen Düseneinsatz und Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 111-1 II durch den Gegenstand gemäß Fig. 2.They show: FIG. 1 a cross section through a spinneret plate and FIG four nozzle bores lying in the cutting plane, FIG. 2- an axial section through a single nozzle insert; and FIG. 3 is a cross-section along line 111-1 II by the object according to FIG. 2.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Spinndüsenplatte bezeichnet, die u. a. aus einer Trägerplatte 11 besteht. Die Trägerplatte 11 ist beispielhaft als Kreisscheibe ausgebildet und kann auch die Form einer Rechteckplatte haben. Sie besitzt auf ihrem Umfang eine Vielzahl von Bohrungen 12 für die Aufnahme von Befestigungsschrauben, mittels welcher die Spinndüsenplatte 10 an einem in Fig. 1 nicht dargestellten Gehäuse unter Bildung eines Düsenpakets befestigt ist. Die Trägerplatte 11 besteht aus einem hochlegierten, temperatur- und korrosionsfesten Stahl und hat eine solche Stärke, daß sie den auftretenden Spinndrücken gewachsen ist. Bei einem Außendurchmesser von 189 mm hat sich eine PlattenstErke von 35 mm als brauchbar erwiesen. Die Trägerplatte ii besitzt eine Vielzahl von auf konzentrischen Kreisen angeordneten Bohrungen, in welche Düseneinsätze 13 eingesetzt sind. Die Düseneinsätze 13 besitzen dabei eine solche Länge, daß sie tier die untere Begrenzungsfläche 14 der Trägerplatte 11 merklich hervorstehen.In Fig. 1, 10 denotes a spinneret plate which, inter alia. the end a carrier plate 11 consists. The carrier plate 11 is exemplified as a circular disk formed and can also have the shape of a rectangular plate. She owns on hers Circumference of a large number of bores 12 for receiving fastening screws, by means of which the spinneret plate 10 is attached to a housing not shown in FIG is attached to form a nozzle package. The carrier plate 11 consists of a high-alloy, temperature and corrosion-resistant steel and has such a strength, that they the occurring spinning pressures has grown. At a Outside diameter of 189 mm, a panel thickness of 35 mm has proven to be useful proven. The carrier plate ii has a large number of concentric circles arranged bores into which nozzle inserts 13 are used. The nozzle inserts 13 are of such a length that they tier the lower boundary surface 14 the support plate 11 protrude noticeably.

Der Raum zwischen dem überstehenden Teil aller Düseneinsätze ist mit einer die Düseneinsätze und die Trägerplatte berührenden Schicht 18 aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine DIN-Legierung Al-Mehrstoffbronze B (GAlMBzB) oder die aushärtbare Al-Gußlegerung (6 Al Si Mg), die in schmelzflüssigem Zustand durch Gießen in den angegebenen Raum eingebracht wurde. Zwischen den Düseneinsätzen befindet sich eine Heizeinrichtung 15, von der jedoch nur die Schnittflächen sowie das Anschlußende 16 zu sehen sind. In der Mitte der Spinndüsenplatte 10 befindet sich außerdem ein Temperaturfühler 17, der nur schematisch dargestellt und über einen Verstärker mit einem Stellglied für die Heizleistung des Heizelements 15 verbunden ist.The space between the protruding part of all nozzle inserts is with a layer 18 made of a material and in contact with the nozzle inserts and the carrier plate high thermal conductivity. In the present case it is a DIN alloy Al multi-component bronze B (GAlMBzB) or the hardenable Al cast layer (6 Al Si Mg) which is in the molten state by pouring into the specified space was introduced. A heating device is located between the nozzle inserts 15, of which, however, only the cut surfaces and the connection end 16 can be seen. A temperature sensor is also located in the center of the spinneret plate 10 17, which is only shown schematically and has an amplifier with an actuator for the heating power of the heating element 15 is connected.

Die Düseneinsätze 13 sind von einer solchen Länge, daß ein Teil über die untere Begrenzungsfläche 19 der Schicht 18 aus dem gut wärmeleitenden Werkstoff herausragt. Es handelt sich hierbei um denjenigen Teil der Diiseneinsätze, der die eigentliche Kapillarbohrung 20 enthält. Die Begrenzungsfläche 19 der Spinndüsenplatte 10 ist gleichzeitig die Austrittsseite.The nozzle inserts 13 are of such a length that a part over the lower boundary surface 19 of the layer 18 made of the highly thermally conductive material protrudes. This is the part of the nozzle inserts that the actual capillary bore 20 contains. The boundary surface 19 of the spinneret plate 10 is also the exit side.

Einzelheiten des DUseneinsatzes 13 sind Fig. 2 zu entnehmen. Der Düseneinsatz enthält auf dem ersten Teil des von ihm eingeschlossenen Strömungsweges eine Schmelzenzuffihrungsbohrung 21, die in ein konisches Zwischenstück 22 und nachfolgend in die Kapillare 20 übergeht. Die Zuführungsbohrung 21 ist von einem im wesentlichen zylindrischen Mantelteil 23 umgeben, der jedoch zum Zwecke einer Oberflächenvergrößerung mit rippenförmigen Vorsprüngen 24 bzw. nutenförmigen Ausnehmungen 25 versehen ist. Weitere Einzelheiten sind Fig. 3 zu entnehmen. Die links der Mittellinie liegenden Hälften des Düseneinsatzes gemäß Fig. 2/3 stellen eine Ausführungsform, die rechts der Mittellinie liegenden Hälften eine andere Ausführungsform dar. Ein flanschförmiger Rand 26 am oberen Ende des DUsenelnsatzes ermöglicht eine genaue Posiionierng der DUseneinsätze innerhalb der Trägerplatte 11.Details of the DU insert 13 are shown in FIG. The nozzle insert contains a melt supply bore on the first part of the flow path enclosed by it 21, which merges into a conical intermediate piece 22 and subsequently into the capillary 20. The feed bore 21 is of a substantially cylindrical shell part 23 surrounded, but for the purpose of increasing the surface area with rib-shaped Projections 24 or groove-shaped recesses 25 is provided. more details can be found in FIG. 3. The halves of the nozzle insert lying to the left of the center line according to Fig. 2/3 represent an embodiment lying to the right of the center line Halves represent another embodiment. A flange-shaped edge 26 at the upper end of the sleeve insert enables precise positioning of the sleeve inserts within the carrier plate 11.

- Ansprüche -- Expectations -

Claims

Claims: i.Spin nozzle plate for nozzle packages of melt spinning layers for synthetic high polymers, consisting of a composite plate with layers of metallic Materials of different properties, with at least one layer as a carrier plate with sufficient strength to absorb the forces generated by the spinning pressure is designed and the nozzle bores are passed through all layers, characterized in that the carrier plate (11) with nozzle inserts (13) one is provided such a length that the nozzle inserts on the outer side of the carrier plate from this noticeably protrude, and that is in the space between the protruding Part of all nozzle inserts is one that touches the nozzle inserts and the carrier plate Layer (18) is made of a material of high thermal conductivity.

2. spinneret plate according to claim 1, characterized in that the protruding part of the nozzle inserts (13) and the layer (18) made of the material high thermal conductivity arranged on the outlet side of the spinneret plate are.

3. spinneret plate according to claim 1 and 2, characterized in that that in the layer (18) made of the material of high thermal conductivity, a heating element (15) is embedded.

4. spinneret plate according to claim 3, characterized in that in the layer (18) made of the material of high thermal conductivity is a temperature sensor (17) is arranged.

5. spinneret plate according to claims 1 and 2, characterized in> that the nozzle inserts (13) over the outer boundary surface (19) of the layer (18) protrude from the material of high thermal conductivity.

6. spinneret plate according to claim 5, characterized in that the Nozzle inserts (13) a melt feed bore (21) and one in relation to it have narrower capillary bore (20), and that at least part of the capillary bore containing length of the nozzle inserts protrudes beyond the outer boundary surface (19).

7. Process for the production of spinneret plates according to the claims 1 to 6, characterized in that first the carrier plate (11) with the nozzle inserts (13) combined and subsequently the space between the protruding part of all nozzle inserts with a molten material of high thermal conductivity, possibly with an enclosure of heating element (15) and temperature sensor (17) is poured out.