DE2627453C2

DE2627453C2 - Vorrichtung zum Herstellen synthetischer Fäden nach dem Schmelzspinnverfahren

Info

Publication number: DE2627453C2
Application number: DE2627453A
Authority: DE
Inventors: Harley Zevenaar Kilsdonk
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1975-06-23
Filing date: 1976-06-18
Publication date: 1985-07-11
Also published as: BR7603881A; IT1061835B; JPS5231108A; SU663318A3; FR2315551B3; US4050866A; MX3154E; DE2627453A1; ES449091A1; JPS6024841B2; NL7507443A; AR207415A1; FR2315551A1; GB1512616A; CS190537B2

Description

Dis Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, vgl. DE-AS 19 08 207. Derartige ίο Vorrichtungen werden beispielsweise zum Verspinnen von Polyestern oder Polyamiden verwendet

Bei der ai-.s der DE-AS 19 08 207 bekannten Schmelzspinnvorrichtung verlaufen die Außen- bzw. Innenwände des auswechselbareil Spinnkopfes bzw. des diesen aufnehmenden Heizmantels parallel zur vertikalen Achse des Spinnkopfes. Der Einbau des Spinnkopfes und insbesondere der Dichtung zwischen den Anschlußbohrungen für die Schmelzeleitungen ist bei der bekannten Vorrichtung äußerst schwierig. Für die korrekte Lagerung und Zentrierung des Spinnkopfes sind gemäß DE-AS 19 08 207 spezielle Maßnahmen zu ergreifen.

Aus der US-PS 21 18 094 ist ein Bohrlochverschluß bekannt, bei dem ein mit Leitungen versehener Innenkörper in einem ebenfalls mit Leitungen versehenen Gehäuse sitzt. Die mit Anschlußbohrungen für die Leitungen versehenen Außen- bzw. Innenwände des Innenkörpers bzw. des Gehäuses verlaufen unter einem Winkel zur vertikalen Achse des Innenkörpers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Spinnkopf sehr schnell und sehr leicht aus- bzw. eingebaut werden kann, beispielsweise beim periodischen Auswechseln von Einzelteilen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Maßnahmen des An-Spruchs I gelöst.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Oberteil des Spinnkopfes, welches die schräge Oberfläche besitzt, als lösbar befestigter Deckel ausgebildet ist. Insbesondere soll der Deckel am restlichen Teil des Gehäuses mittels einer Verschraubung befestigt sein.

Die einander angepaßten Flächen des Oberteils und des Heizmantels sollen vorzugsweise konisch sein.
Insbesondere soll das Gehäuse des Spinnkopfes im wesentlichen aus einem außen zylindrischen Unterteil und einem damit verbundenen, außen konischen Oberteil bestehen, dessen Durchmesser nach oben hin zunimmt.

Je nachdem, welches Produkt hergestellt werden soll

5w und insbesondere wieviel das Garn bildende Fäden oder Filamente gleichzeitig hergesteu; werden sollen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Spinnkopf enthalten, der quer zu seiner vertikalen Achse einen länglichen, insbesondere annähernd rechteckigen Querschnitt besitzt.

Der Neigungswinkel der erwähnten schrägen Flächen beträgt insbesondere 30" bis 60", vorzugsweise etwa 45°. Die Anwendung derartiger Neigungswinkel sowie die Tatsache, daß die Polymerschmel/en über diese Flächen zugeführt werden, führt zu ausgezeichneten Ergebnissen, bezüglich Zentrierung, Lagerung und Abdichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist nicht mehr das Rauchen des Spinnkopfes auf, welches normalerweise infolge ungenügender Zentrierung und Abdichtung auftritt, und bewirkt trotzdem einen ausgezeichneten Wärmeübergang zwischen dem Gehäuse und dem Heizmantel. Da erfindungsgemäß die Dichtungsringe enthaltenden und mit den Schmelzeleitun-

gen verbundenen Anschlußbobrungen in den schrägen Flächen angeordnet sind, wird beim Einbau des Spinnkopfes nicht langer eine Beschädigung der Dichtungsringe verursacht, weil die Dichtungsringe in den Anschlußöffnungen des Oberteils des Spinnkopfes und des Heizmantels direkt gegeneinander gepreßt werden und es nicht langer notwendig ist, die Einzelteile in ihre richtige ;.age zu bringen, während rie über eine relativ lange Strecke aneinander entlang gleiten. Darüber hinaus ermöglichen die unbeschädigten Dichtungsringe eine bessere Abdichtung, was wiederum eine bessere Wärmekontro'le ermöglicht und die auch aus Gründen des Umweltschutzes unerwünschte Rauchbildung vermindert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es auch wirkungsvoll, Mehr-Komponentenfäden zu spinnen, d. h. Fäden, welche aus zwei oder mehr Polymerkomponenten bestehen, beispielsweise aus einem Polyester und einem Polyamid, die in Kern-Mantel- oder Seite-an-Seite-Anordnung nebeneinander Hegen. Eine Vorrichtung zum Spinnen derartiger Mthrkomnonentenfäden ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der einander angepaßten Flächen des Oberteils und des Heizmantels zwei oder mehr Anschlußbohrungen vorgesehen sind, die mit Schmelzeleitungen für eine oder mehrere zu verspinnende Polymerschmelzen verbunden sind.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch vorteilhaft derart ausgebildet sein, daß eine der Anschlußbohrungen mit dazugehörender Schmelzeleitung so ausgestattet ist. daß durch sie eine andere Flüssigkeit, eine Dispersion oder ein Gas anstelle einer Polymerschmelze zugeführt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert . Darin ist

F i g. 1 ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Fig. 3 die Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig.4 die Seitenansicht einer zur Herstellung von Bikomponentenfaden geeigneten Vorrichtung,

F i g. 5 ein Querschnitt, und

F i g. 6 ein Längsschnitt durch einen länglichen Spinnkopf.

Die Schmelzspinnvorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Heizmantel 1, der beispielsweise mit Dowtherm beheizt wird und im (nicht dargestellten) Rahmen einer Schmelzspinnmaschine angeordnet ist, und darin befindlichen Spinnköpfen 2. die hier von oben her ausgewechselt werden können. Ei.i Spinnkopf 2 besieht im wesentlichen aus dem Gehäuse 3 und einer Schmelzeleitung 4 für die Zuführung der Schmelze durch den Schmelzeraum hindurch zu der mit (nicht dargestellten) Spinnöffnungen versehenen Düsenplatte 5. Das Oberteil des Gehäuses 3 ist hier als Deckel 7 ausgebildet, weiches über ein Gewinde 6 in das Gehäuse 3 eingeschraubt bzw. daraus entfernt werden kann.

Zwischen Deckel 7 und Düsenplatte 5 befindet sich der von einem Füllkörper 8 ausgefüllte Schmelzeraum, wobei der Füllkörper 8 aus verschiedenen, im einzelnen nicht dargestellten Kanälen, Hohlräumen, Verteilerplatten und/oder Filtern bestehen kann, wie sie ganz allgemein beim Schmelzspinnen benötigt werden. Diese Elemente spielen erfindungsgemäß jedoch keine Rolle.

Das Oberteil des Gehäuses 3, hier durch den Deckel 7 gebildet, ist mit einer schrägen Oberfläche bzw. Seitenfläche 9 versehen, die seitlich über die Seitenwand des Gehäuses 3 hinausragt und unter einem Winkel 10 von 45' von der vertikalen Achse 18 des Spinnkopfes 2 weg geneigt ist. Im Ausführungsbeispiel wird die schräge Seitenfläche 9 durch die konische Gestalt des Deckels 7 gebildet, und die unter gleichem Winkel 10 geneigte Innenwand des Heizmantels 1 ist ebenfalls konisch ausgebildet. In den aneinander angepaßten konischen Flächen des Deckels 7 und des Heizmantels ί befinden sich Anschlußbc/hrungen 12, die mit Schmelzeleitungen 4 verbunden sind (im Heizkasten nicht dargestellt).

Mit dem Deckel 7 ist eine Klammer 14 verbunden, hier mittels eines Schraubbolzens 13. der unten mit einem Linksgewinde 15 und oben mit einem Rechtsgewinde 16 versehen ist. Die Klammer 14 ist. wie aus F i g. 2 ersichtlich, mit Nocken 17 ausgestattet, die durch eine Winkelbewegung um die vertikale Achse 18 des Spinnkopfes 2 über Führungsrillen in Ausnehmungen 11 des Heizmantels gedreht werden können. Klammer 14 und Deckel 7 können nun durch Drehen de', sechskantigen Kopfes 20 des Schraubbnlzens 13 geringfügig in vertikaler Richtung voneinander entfernt werden, so daß der Spinnkopf 2 innerhalb des Heizmantels 1 fixiert wird.
F i g. 4 zeigt einen Spinnkopf, bei dem der Deckel 7 mit zwei Anschlußbohrungen 12 versehen ist. Durch eine dieser Anschlußbohrungen 12 wird ein Polymer A, durch die andere ein Polymer B zugeführt. In diesem Fall muß natürlich der innere Aufbau des Füllkörpers 8 dem eines Bikomponentenspinnkopfej entsprechen.

Prinzipiell kann die geneigte Seitenfläche 9 des Oberteils 7 des Gehäuses 3 auch mit mehr als zwei Anschlußüohrungen 12 versehen sein. Falls erforderlich, können auch zusätzliche Anschlußbohrungen 12 vorgesehen werden, welche die Zuführung einer Flüssigkeit, einer Dispersion oder eines Gases anstelle einer Polymerschmelze gestatten.

Die in Fig. 1 bis 4 dargestellten Spinnköpfe 2 besitzen einen runden Querschnitt. Die Spinnköpfe ? können aber auch einen länglichen, insbesondere einen rechteK-kigen Querschnitt besitzen. In diesen Fällen wird der Deckel ? schräge Seitenflächen 9 aufweisen, von denen die einander gegenüberliegenden Flächen keilförmig gegeneinanderlaufen.

F i g. 5 und 6 stellen einen Längsschnitt bzw. Querschnitt durch einen länglichen Spinnkopf dar. hier speziell mit einem rechteckigen Querschnitt. Deckel 7. Füllkörper 8 und Düsenplatte 5 besitzen folglich auch einen rechteckigen Querschnitt. Deckel 7 besitzt zwei schräge Seitenflächen 9. die mit entsprechenden Flächen an der Innenwand des Heizmantels zusammenpassen. Diese zusammenpassenden Flachen sind mit entsprechenden Anschlußbohrungen 12 versehen.

Im Spinnkopf gemäß F i g. 5 besteht das Gehäuse im wesentlichen aus zwei parallelen Platten 22; 23, welche die Längsseiten bilden und mit Mitteln 24; 25; 2fi; 27 zur Aufnahme der Düsenplatte 5 und des Deckels 7 versehen sind. Eine derartige Spinnkopfkonstruktion ist als solche bereits bekannt (US-PS 37 62 854). Im Spinnkopf gemäß F i g. 5 und 6 isi die Düsenplatte 5 mit vier separaten Gruppen von Spinnöffnungen (nicht dargestellt) versehen, die in bestimmten Mustern angeordnet sind und die gleichzeitige Herstellung von vier F.'ädenbündeln gestatten. Dazu ist der Spinnkopf mit vier separaten Schmelzezuführungssystemen ausgerüstet, von denen in F i g. 6 die Schmeiieleitungen 28; 29; 30; 31 dargestellt sind.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung primär zum Verspinnen synthetischer Polymerer, wie Polva-

mid. Polyester, Polypropylen oder dergleichen, aus der Schmelze gedacht ist, kann sie doch auch mit großen Vorteilen beim Verspinnen von Polymerlösungen oder Gemischen aus Polymeren und Lösungsmitteln bei höheren Temperaturen eingesetzt werden, insbesondere dann, wenn diese Mischungen bei Raumtemperatur in fester Phase vorliegen, wie dies beispielsweise bei einer Mischung aus einem Aramid und konzentrierter Schwefelsäure der Fall ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden nach dem Schmelzspinnverfahren, mit einem Heizmantel (1) und einem darin auswechselbar untergebrachten Spinnkopf (2), der mindestens aus einem Gehäuse (3) und einem Schmelzeraum besteht, durch den die Schmelze einer mit Soinnöffnungen vei-sehenen Dösenplatte (5) zuführbar ist, wobei das Oberteil (7) des Spinnkopfes (2) mit einer Seitenfläche versehen ist, die seitlich über die Außenwand des Gehäuses (3) hinausragt, und wobei in der Außenwand des Oberteils (7) und in der Innenwand des Heizmantels (1) Anschlußbohrungen (12) vorgesehen sind, die mit im Oberteil (7) bzw. im Heizmantel (1) befindlichen Schmelzeleitungen (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche unter einem solchen Winkel (10) von der vertikf'en Achse (18) des Spinnkopfes (2) weg geneigt ist. daß eine schräge Oberfläche (9) gebildet wird, die sich gegen eine angepaßte Fläche des Heizmantels (1), dessen Innenwand unter gleichem Winkel (10) geneigt ist, abstützt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (7) des Spinnkopfes (2), v/elches die schräge Oberfläche (9) aufweist, als lösbar befestigter Deckel (7) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (7) am restlichen Teil des Gehäuses (3) mittels einer Verschraubung befestigt ist.

4. Vorrichtung nach einem -!er Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander angepaßten Flächen des Oberteils (7) l id des Heizmantels (1) konisch sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) des Spinnkopfes (2) im wesentlichen aus einem außen zylindrischen Unterteil und einem damit verbundenen, außen konischen Oberteil besteht, dessen Durchmesser nach oben hin zunimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnkopf (2) quer zu seiner vertikalen Achse (18) einen länglichen, insbesondere annähernd rechteckigen Querschnitt aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (7) des Spinnkopfes (2) quer zu seiner vertikalen Achse (18) einen rechteckigen Querschnitt besitzt und daß die schräge Oberfläche (9) auf einer oder auf beiden der Längsseiten des Rechtecks als flache Fläche vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden flachen Fläche auf der Innenseite des Heizmantel (1) zusammenwirkt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (10) 30° bis 60°, vorzugsweise etwa 45° beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der einander angepaßten Flächen des Oberteils (7) und des Heizmantels (1) zwei oder mehr Anschlußbohrungen (12) vorgesehen sind, die mit Schmelzeleitungen (4) für eine oder mehrere zu verspinnende Polymerschmelzen verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anschlußbohrungen (12) mit dazugehörender Schmelzeleitung (4) so ausgestattet ist, daß durch sie eine andere Flüssigkeit, eine Dispersion oder ein Gas anstelle einer Polymerschmelze zugeführt v/erden kann.