DE3019154C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein Aufnahme- und Auffangvorrichtungen
zum Formen eines endlosen Schlauchs aus im wesentlichen
endlosen Fäden aus synthetischem Harzmaterial.
Die Erfindung ist insbesondere auf Gestaltungen einer Andrückrolle
gerichtet, die die Herstellung eines einen vorbestimmten radialen
Dichtegradienten aufweisenden Schlauchproduktes ermöglichen.
Bei der Spritzspinntechnik wird synthetisches
Harzmaterial plastifiziert und zur Bildung
eines oder mehrerer Fäden durch fadenbildende Düsenöffnungen
gepumpt. Gasstrahlen wirken dann auf die Fäden so ein,
daß sie sie auf einen verhältnismäßig feinen Durchmesser
verstrecken und die Fäden zu einer nachgeschalteten Aufnahme- und
Auffangvorrichtung befördern. Vliesstoffe oder
Nonwoven-Produkte von verschiedener Form können in dieser
Weise hergestellt werden. Wenn beispielsweise eine nachgeschaltete
Aufnahme- und Auffangvorrichtung eine flache
oder gekrümmte Oberfläche aufweist oder aus einer Gruppe
von parallelen Walzen besteht, ist das Produkt im allgemeinen
eine ebene Bahn von unendlicher Länge. Eine andere
Art von Auffangvorrichtung, die zusammen mit Spritzspinnvorrichtungen
verwendet werden kann, ist ein rotierender
Dorn, auf dem sich die Fäden anhäufen, während die vorher
abgelegten Fäden axial abgezogen werden, wodurch ein allgemein
zylindrisches Gebilde von unbestimmter Länge gebildet
wird.
Bisher wurden zylindrische oder schlauchförmige Gebilde
aus spritzgesponnenem Material auch unter Verwendung eines
zylindrischen Dorns und einer oder mehrerer allgemein zylindrischer
Rollen hergestellt, die das Schlauchgebilde
axial vom Dorn herunterschieben. In einigen Fällen können
diese zusammenwirkenden Rollen gleichzeitig die spritzgesponnene
Ware während ihrer Ablage auf dem Dorn zusammendrücken.
In jedem Fall ergibt dieses Zusammenwirken
zwischen Andrückrolle und Dorn ein Schlauchgebilde mit
radialer Veränderung der Dichte, die in der Richtung radial
auswärts geringer wird. Bei vielen Anwendungen von
Vliesschläuchen ist eine gleichmäßige radiale Dichteänderung
oder eine radiale Dichteänderung, die sich in
vorbestimmter Weise verändert, erwünscht. Demgemäß sind
die bekannten Vorrichtungen nicht völlig befriedigend.
Ein spezielles Beispiel für den Einsatz von Spinnvliesware
in Schlauchform ist die Verwendung als Filtermittel. Wenn
das Filtermittel auf der Fluideintrittsseite eine hohe
Dichte hat, sammeln sich die Teilchen auf der Oberfläche
an und verstopfen das Filter vorzeitig. Natürlich gibt es
Fälle, in denen ein vorbestimmter radialer Dichtegradient
im Filtermittel erwünscht ist. Wenn beispielsweise die zu
filternden Teilchen durch den Körper radial einwärts eintreten,
kann eine Veränderung der Dichte zweckmäßig sein,
bei der die Dichte in der Richtung radial einwärts zunimmt.
In dieser Weise sammeln sich größere Teilchen in
den Teilen des Filters mit geringerer Dichte an, so daß
die feineren Teile oder die eine höhere Dichte aufweisenden
Teile des Filters nicht vorzeitig verstopft werden.
Wenn umgekehrt ein Fluid das Filtermittel radial nach
außen durchströmt, ist gelegentlich eine Veränderung der
Dichte zweckmäßig, bei der die Dichte in der Richtung radial
nach außen zunimmt. Ähnliche Erwägungen, wie sie vorstehend
dargelegt wurden, gelten für die Teilchengröße
und das Zusetzen bei einer Dichte, die von innen nach
außen größer wird.
Es ist bekannt, ein zylindrisches Filterelement
mit radialem Dichtegradienten durch Verwendung einer Faser
bildungsvorrichtung herzustellen, die eine Vielzahl von
fadenbildenden Düsenöffnungen aufweist, die in einer Reihe
angeordnet und in einem spitzen Winkel zur Achse des Aufnahme- und
Auffangdorns geneigt sind; siehe beispielsweise
US-PSen 39 33 557 und 40 21 281. Bei dieser Anordnung
kann der Abstand zwischen den fadenbildenden Düsenöffnungen
und/oder der Winkel, in dem die Reihe von Düsenbohrungen
zum Dorn selbst geneigt ist, verändert werden.
Vorrichtungen der in den vorstehend genannten US-Patentschriften
beschriebenen Art ermöglichen jedoch nicht die
Ausbildung von Veränderungen der Dichte, die über die Veränderung
hinausgehen, wie sie durch den Spritzspinnkopf
abgelegt werden. Ferner erfordert die Schlauchware eine
gesonderte Vorrichtung, um sie physikalisch oder mechanisch
vom Dorn abzuziehen. Eine weitere Schwierigkeit, die
bei der Veränderung des Abstandes der Düsenöffnungen und
des Neigungswinkels auftritt, besteht darin, daß der
Spritzspinnmechanismus für jeden besonderen Dichtegradienten
verändert oder neu ausgerichtet werden muß. Solche
Einstellungen und Veränderungen der Ausrichtung erfordern
einen erheblichen Aufwand und sind sehr zeitraubend, da
das plastifizierte Material jede einstellbare oder eingestellte
Verbindung, die hergestellt wird, durchlaufen muß.
Die US-PSen 37 87 265 und 38 01 400 (DE-OS 23 14 287) der Anmelderin be
schreiben Verfahren, bei denen Gewichtsveränderungen von
rohrförmigen Spannrollen ausgenutzt werden, um die klebrigen
Fasern zusammenzudrücken, wodurch Veränderungen der
Dichte in verschiedenen Schichten von zylindrischen,
selbstgebundenen Nonwoven-Produkten hervorgebracht
werden.
Gegenüber dem dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Stand der Technik, wie er durch die US-PS
38 01 400 repräsentiert wird, besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung in der Bereitstellung eines wirtschaftlichen
und wirksamen Mittels, das es ermöglicht, den vorbestimmten
radialen Dichtegradienten eines schlauchförmigen
Spinnvliesproduktes nach Belieben verhältnismäßig leicht zu
verändern.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Auffangvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2
bis 6 zu entnehmen.
Durch geeignete Ausbildung der Außenfläche der Andrückrolle
kann eine vorbestimmte radiale Dichteveränderung im
aufgefangenen spritzgesponnenen Material ausgebildet werden,
während das Material gegen den Dorn geschleudert wird
und sich auf diesem ansammelt. Ferner können bekannte Variationen
in der Verteilung des Fadenmaterials axial längs
des Dorns durch die Ausbildung der Andrückrolle eingestellt
und erreicht werden.
Um die Notwendigkeit einer unabhängigen Vorrichtung zum
Abziehen des schlauchförmigen Produkts vom rotierenden
Dorn zu vermeiden, sind die Andrückrolle und der zwischen
ihr und dem Dorn gebildete Spalt so ausgebildet, daß das
Schlauchprodukt während seiner Bildung zusammengedrückt
und axial vom Dorn herabgedrängt wird.
Ferner können in Abhängigkeit vom Neigungswinkel zwischen
der Welle der Andrückrolle und dem Dorn Teile der Oberfläche
der Andrückrolle konkav, konvex oder beides sein.
Der zwischen der Andrückrolle und dem Dorn ausgübte Druck
bewirkt ferner eine Verstärkung der während des Ablegens
der Fäden auf dem Dorn stattfindenden Verbindung von Faden
zu Faden.
Die Erfindung wird nachstehend
ausführlich unter Bezugnahme auf die Abbildungen
beschrieben, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet sind.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die eine Spritzspinnvorrichtung
und ein Auffangsystem gemäß der Erfindung veran
schaulicht.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Auffangsystems gemäß
der Erfindung.
Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt längs der Linie 3-3 von
Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Ansicht längs der Linie 4-4 von Fig. 3
und veranschaulicht den zwischen der Andrückrolle und dem
Dorn gebildeten Spalt.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Spinnvlies-
Schlauchware, die mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten
Spritzspinnvorrichtung gebildet worden ist.
Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4 und veranschaulicht
eine andere Ausführungsform der Andrückrolle.
Fig. 1 stellt eine Spritzspinnapparatur dar, die mit einer
Auffangvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist. Die
Spritzspinnapparatur umfaßt einen Spritzspinnbalken 10
und eine Auffangvorrichtung 12. Die Erfindung ist in
erster Linie auf die verbesserte Auffangvorrichtung 12
gerichtet, jedoch seien zum besseren Verständnis kurz einige
Merkmale des Spritzspinnbalkens 10 beschrieben.
Der Spritzspinnbalken 10 ist vorzugsweise am Ende einer
Strangpresse 13 angeordnet, die einen im wesentlichen
kontinuierlichen Strom zu plastifiziertem Kunstharzma
terial zuführt, aus dem schließlich ein oder mehrere Filamente
gebildet werden. Eine der Strangpreßvorrichtungen,
die sich als zufriedenstellend erwies, ist der 1-Zoll-
Extruder der Modern Plastic Machinery Corp. Der Strang
aus dem Extruder 13 wird mehreren Schmelzpumpen 14, 16, 18
zugeführt, die in einer allgemein planaren Reihe in einer
Verteilungsvorrichtung 15 angeordnet sind. Als Schmelzpumpe
eignet sich die Hochtemperatur-Dosierpumpe der
Zenith Corp. mit einer Kapazität von 1,168 cm³/Umdrehung.
In Fig. 1 sind drei Schmelzpumpen dargestellt, jedoch können
im Rahmen der Erfindung Schmelzpumpen in einer Anzahl
von mehr oder weniger als drei verwendet werden.
Die Schmelzpumpen 14, 16, 18 bringen das ihnen vom Extruder
13 zugeführte Kunstharzmaterial unter Druck und liefern
den unter Druck stehenden Strom der Schmelze zu ent
sprechenden fadenbildenden Spinndüsen 20, 22, 24.
Die Spinndüsenbaugruppen 20, 22, 24 sind vorzugsweise
identisch. Es genügt daher, lediglich die Einzelheiten
einer dieser Düsen zu beschreiben, wobei natürlich die
anderen Düsenbaugruppen gleiche Merkmale aufweisen. Die
Düsenbaugruppe 20 umfaßt einen fadenbildenden Düsenkörper
26 mit einer Düsenöffnung, durch die das unter Druck
stehende geschmolzene Kunstharzmaterial gepreßt und zu
einem im wesentlichen endlosen Faden geformt wird. Der
Düsenkörper 26 ist von mehreren Gasdüsenleitungen 28a, 28b,
28c umgeben, aus denen eine entsprechende Zahl von Gasstrahlen
ausgestoßen wird. Diese Strahlen führen den aus
dem Düsenkörper 26 austretenden endlosen geschmolzenen
Faden nach unten zur Auffangvorrichtung 12, wobei sie den
geschmolzenen Faden verstrecken, seinen Durchmesser verringern
und ihm eine Molekülorientierung verleihen, wordurch
er in einen im wesentlichen endlosen erstarrten Faden
umgewandelt wird. Vorzugsweise wird Druckluft, die
sich im wesentlichen bei Umgebungstemperatur befindet, als
gasförmiges Medium der Strahlen verwendet.
Jede Leitung 28a, 28b, 28c ragt nach vorne von einem Luft
verteiler 30 aus, der die Druckluft von einer (nicht dargestellten)
geeigneten üblichen Quelle erhält.
Durch die Einwirkung der aus den Leitungen 28a, 28b, 28c
austretenden Luftstrahlen auf den geschmolzenen Endlosfaden
wird dieser regellos innerhalb des Umfangs eines gedachten
Spritzkegels verteilt, dessen Grenzen bei 32, 34,
36 für jede entsprechende Düsenbaugruppe 20, 22, 24 angedeutet
sind. Wie Fig. 1 zeigt, haben die gedachten Spritzkegel
32, 34, 36 parallele Achsen und überschneiden einander
seitlich, bevor sie tatsächlich die Auffangvorrichtung
12 erreichen. Um sicherzustellen, daß die gedachten
Spritzkegel 32, 34, 36 einander überschneiden, bevor sie
die Auffangvorrichtung 12 erreichen, müssen die seitlichen
Abstände zwischen den Düsenöffnungen der Düsenbaugruppen
20, 22, 24 (oder den Achsen der gedachten Kegel) gemäß der
typischen Form des gedachten Spritzkegels 32 für die verwendete
spezielle Düsenbaugruppe gewählt werden. In diesem
Zusammenhang ist die Winkelstreuung jedes gedachten Spritzkegels
32 eine Funktion mehrerer Variabler einschließlich
beispielsweise der Zahl der verstreckenden Gasstrahlen,
der Winkelneigung der Gasstrahlen relativ zur Achse des
Düsenkörpers 26 und der Geschwindigkeit der Gasstrahlen
relativ zum Faden selbst.
Fig. 2 zeigt, daß die sich überlappenden Teile 38, 40 der
gedachten Spritzkegel 32, 34, 36 so ausgebildet sind, daß
die beste Gleichmäßigkeit der "Massenablage" gleichzeitig
mit dem Dichtegradienten, dessen Einstellung durch die
Krümmungsgestalt der Andrückrolle eingestellt werden soll,
sichergestellt ist. Für die Zwecke der Beschreibung wird
die Verteilung der im wesentlichen endlosen Fäden jeweils
innerhalb der gedachten Kegel 32, 34, 36 als vorbestimmt
und vorzugsweise als gleichmäßig angenommen. Die Achsen
der gedachten Spritzkegel 32, 34, 36 verlaufen (siehe
Fig. 1) im wesentlichen senkrecht zur Achse eines Aufnah
me- und Auffangdorn 43 in der Auffangbaugruppe 12. In
dieser Weise ist damit zu rechnen, daß die Fäden in jeder
seitlichen Lage im gedachten Kegel den gleichen Grad von
Klebrigkeit aufweisen. Wenn die Achsen der gedachten
Spritzkegel so ausgerichtet sind, daß sie die Achse des
Dorns 43 senkrecht schneiden (siehe Fig. 2), sind die Fäden
gleichmäßig an jeder Seite des Dorns verteilt. Gleiche
Verteilung der Fäden auf jeder Seite des Dorns ist jedoch
nicht notwendig. Solange ein Bruchteil des gedachten Kegels
sich mit den Achsen des Dorns überschneidet, können
Fäden auf dem Dorn durch die Drehung des Dorns aufgewickelt
werden.
Nun sei wieder auf Fig. 1 eingegangen. Zur Auffangbaugruppe
12 gehört der Dorn 43, der mit Hilfe eines geeigneten
üblichen Antriebs 44 drehbar befestigt ist. Die Antriebsbaugruppe
44 ist so ausgebildet, daß sie den allgemein
zylindrischen Dorn 43 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
dreht. Der bevorzugte Geschwindigkeitsbereich reicht
von etwa 300 bis 3000 UpM. Der Dorn 43 hat eine sehr glatte
äußere zylindrische Oberfläche, die den Innendurchmesser
der durch die Spinnvlieserzeugungsapparatur gebildeten
Schlauchware 42 festlegt. Der Dorn verjüngt sich ganz
leicht in Richtung zum freien Ende, um die axiale Bewegung
des Spinnvlies-Schlauchs zu erleichtern.
Um die äußere zylindrische Oberfläche des Schlauchprodukts
42 festzulegen, ist eine Andrückrolle 48 drehbar auf einer
Welle 50 befestigt und neben dem zylindrischen Dorn 43 zum
Zusammenwirken mit diesem angeordnet. Wie Fig. 3 zeigt,
sind die Achse der Andrückrolle 48 und die Achse des
Dorns 43 leicht abgeschrägt, um die kontinuierliche Bewegung
der Schlauchware zum freien Ende des Dorns hin zu
unterstützen.
Während der Dorn 43 bei der Darstellung entsprechend Fig. 3 sich entgegen
dem Uhrzeigersinn dreht, dreht sich die Andrückrolle 48
im Uhrzeigersinn. Während demgemäß die im wesentlichen
endlosen Fäden innerhalb des gedachten Kegels 36
gegen den Dorn 43 geschleudert und darauf abgelegt werden
(siehe Fig. 4), werden sie vom Dorn 43 sowie von einer
eine bestimmte Gestalt aufweisenden Umfangsfläche der Andrückrolle
48 aufgefangen und in dem Raum zwischen der Andrückrolle
48 und dem Dorn 43 zusammengedrückt. Für die
Zwecke der Erfindung dient der im Zusammenhang mit der
Oberfläche der Andrückrolle gebrauchte Ausdruck "eine bestimmte
Gestalt aufweisend" zur Kennzeichnung der Teile
der Umfangsfläche, die konkav, konvex oder beides sein
können.
Die Andrückrolle 48 bildet im Zusammenwirken mit dem Dorn
43 einen Spalt 52, der sich von einem kleinsten Wert an
einem Ende 54 bis zu einem größten Wert an einem zweiten
Ende 56 in einer vorbestimmten Weise verändert. Für den
Spalt 52 kann eine in einer Richtung relativ zur Achse des
Dorns 43 gemessene, sich radial erstreckende Höhe angenommen
werden. Fig. 4 läßt erkennen, daß der Spalt 52 am
zweiten Ende 56 eine maximale radiale Höhe hat. Die endgültige
radiale Dicke der Schlauchware hängt vom äußersten
Ende des letzten Faserspritzbildes ab.
Die Andrückrolle 48 kann einen kegelstumpfförmigen Oberflächenteil
60 aufweisen, der von der zylindrischen Oberfläche
des Dorns 43 so divergiert, daß die Teile sich
nicht gegenseitig mechanisch stören. Außerdem weist die
Andrückrolle 48 einen allgemein konischen Umfangsflächenteil
62 auf, der im Zusammenwirken mit der zylindrischen
Oberfläche des Dorns 43 den Spalt 52 von unterschiedlicher
Höhe festlegt.
Der Umriß der Oberfläche 62 ist so gewählt, daß eine vorbestimmte
radiale Dichteverteilung oder ein Dichtegradient
in dem durch die Spritzspinnapparatur gebildeten Spinnvlies-
Schlauchprodukt 42 eingestellt wird. Ein Beispiel
der Art und Weise, in der der Umriß der Oberfläche 62 aus
genutzt werden kann, wird nachstehend erläutert.
Wenn angenommen wird, daß die gegen die Auffangvorrichtung
12 (Fig. 2) geschleuderten Filamente gleichmäßig über die
gesamten gedachten Spritzkegel 32, 34, 36 geschleudert
werden, häufen sich die im wesentlichen endlosen Filamente
auf dem Dorn 43 mit einer Rate an, die zwischen dem ersten
Ende 54 (Fig. 4) und dem zweiten Ende 56 gleichmäßig ist.
Wenn ein Spinnvliesschlauch mit gleichmäßiger radialer
Dichte, d. h. einer Dichte, die in radialer Richtung
gleichbleibend ist, hergestellt werden soll, ist vorzugsweise
das Fadenvolumen, das auf dem vorher in jedem aufeinanderfolgenden
ringförmigen Zuwachsvolumen rund um den
Dorn abgelegt worden ist, für jede Teilstrecke auf dem
Dorn zwischen den Enden 54, 56 gleich. Mit anderen Worten,
wenn angenommen wird, daß drei axiale Teilstrecken vorliegen,
in denen die Fasern auf den Dorn abgelegt werden und
die allgemein dem seitlichen Umfang der drei gedachten
Kegel 32, 34, 36 entsprechen (Fig. 2), so wird eine gleichmäßige
radiale Dichte erreicht, wenn das Volumen pro Längeneinheit
(d. h. Fläche), das von jedem der drei Spritzkegel
im Schlauchquerschnitt abgelegt wird, gleich ist.
Wie beispielsweise der in Fig. 5 dargestellte Querschnitt
eines Schlauchprodukts zeigt, muß die zwischen den Radii
R₁ und R₂ festgelegte Fläche 64 der zwischen den Radii R₂
und R₃ festgelegten Fläche 66 gleich sein, die ihrerseits
der zwischen den Radii R₃ und R₄ festgelegten Fläche 68
gleich sein muß. Mit anderen Worten, das Volumen der pro
Flächeneinheit abgelegten Fasern ist für alle ringförmigen
Bereiche 64, 66, 68 gleich. Die Radii R₂, R₃ können nach
mathematischen Grundprinzipien bestimmt werden und werden
in eine Spalthöhe 52 an bestimmten Punkten (siehe Fig. 4),
beispielsweise an den Punkten 70 und 72 längs der Achse
des Dorns 43 übersetzt bzw. umgerechnet. Die Umfangsfläche
62 der Andrückrolle wird dann mit einem Umriß versehen,
der den Bedingungen der minimalen Spalthöhe am ersten En
de 54 und der maximalen Spalthöhe am zweiten Ende 56 und
einer Spalthöhe, die so variiert, daß die bestimmten radialen
Spalthöhen an den Stellen 70, 72 eingestellt werden,
genügt. Natürlich kann diese Analyse in so viele axiale
und entsprechende radiale Teilstrecken, wie gewünscht,
unterteilt werden.
Wenn die Verteilung der durch den Spritzspinnkopf abgelegten
Filamente ungleichmäßig ist, können diese Ungleich
mäßigkeitsschwankungen auch in der Ausbildung der Oberflächengestalt
62 durch geeignete Einflußzahlen, die
axial längs des Dorns 43 verteilt sind, berücksichtigt
werden. Ferner werden vorbestimmte radiale Dichtegradienten
durch Anwendung einer entsprechenden Einflußzahl auf
das Volumen pro Längeneinheit der ringförmigen Zuwachsvolumina
erreicht. Eine andere Bedingung, die auf den
Oberflächenumriß angewandt wird, besteht darin, daß die
Andrückrolle und der Dorn so zusammenwirken müssen, daß
das schlauchförmige Spinnvliesprodukt auf Grund eines
schiefen Winkels zwischen ihnen vom Dorn gedrückt wird.
Wenn die radiale Dichte radial nach außen geringer werden
soll, kann der Umriß der Umfangsfläche der Andrückrolle 48
auch konvex sein, wie bei 65 in Fig. 6 dargestellt. In
dieser Weise wird das im Bereich dicht am ersten Ende 54
des Spalts abgelegte Fadenmaterial nicht nur abgelegt,
sondern auch stark zusammengedrückt, während das in der
Nähe des zweiten Endes 56 abgelegte Material nicht in
einem so hohen Maße zusammengepreßt wird.
Es ist somit offensichtlich, daß es durch Gestaltung des
Umrisses der Umfangsfläche der Andrückrolle möglich ist,
ein Schlauchprodukt 42 zu bilden, das eine radiale Dichteverteilung
aufweist, die gleichmäßig sein kann, radial
nach außen geringer werden kann, radial nach außen zunehmen
oder jede andere gewünschte Verteilung haben kann.
Ferner ist es zur Veränderung der Dichtecharakteristiken
des Schlauchprodukts 42 nur notwendig, die Andrückrolle 48
zu verändern, wodurch wesentliche Einsparungen an Zeit
und Anlagekosten erzielt werden, während gleichzeitig
Einfachheit der Konstruktion erreicht wird.
Eine ringförmige Fläche wird beispielsweise definiert als
Differenz zwischen der durch R₃ festgelegten Fläche und
der durch R₂ festgelegten Fläche, d. h. π(R₃²-R₂²). Die ringförmige
Fläche muß axial längs des Dorns gemäß einer vorbestimmten
Beziehung variieren. Diese vorbestimmte Beziehung
verursacht eine Oberfläche mit einem speziellen
Umriß auf der Andrückrolle. Wenn gleichbleibende radiale
Dichte gewünscht wird, nimmt die ringförmige Fläche linear
mit der Länge längs des Dorns 43 in einer Richtung vom
ersten Ende 54 hinweg zu. Um die Dichteverteilung radial
zu steigern oder radial zu verringern, wird die Änderung
der ringförmigen Fläche axial längs des Dorns 43 entsprechend
der gewünschten Dichteänderung bestimmt.
Wenn beispielsweise die Radii der verschiedenen ringförmigen
Flächen bekannt sind, kann der Schwerpunkt jeder
ringförmigen Fläche bestimmt werden. Wenn angenommen wird,
daß dieser Schwerpunktradius über den Achsen der Spritzkegel
liegt und ferner die Lage jeder Achse längs der
Länge des Dorns bekannt ist, kann die Kurve, d. h. die
Krümmung der Oberfläche der Andrückrolle bestimmt werden.
Im Betrieb wird ein feinteiliges Kunstharz-Ausgangsmaterial,
z. B. Nylon, Polyäthylenterephthalat oder Polypropylen,
im Extruder 13 plastifiziert und den Schmelzpumpen 14, 16,
18 zugeführt, wo das plastifizierte Material unter
Druck gebracht und den Düsenöffnungen der entsprechenden
Zahl von Düsenbaugruppen 20, 22, 24 zugeführt wird. Luftdüsen,
die jeden Düsenkörper 26 umgeben, verstrecken das
entsprechende Filament unter Verringerung seines Durchmessers
und transportieren das entstehende, im wesentlichen
endlose Filament zur Aufnahme- und Auffangvorrichtung 12.
Die im wesentlichen endlosen Filamente werden in dieser
Weise durch die Luftstrahlen zum rotierenden Dorn 43 hin
"gespritzt" (Fig. 3). Der Dorn 43 nimmt im Zusammenwirken
mit der Andrückrolle 48 die Filamente auf und preßt sie
mit einer Klemmbewegung zwischen den rotierenden Teilen zusammen.
Da im einzelnen der Dorn sich entgegen dem Uhrzeigersinn
und die Andrückrolle sich im Uhrzeigersinn dreht,
werden die im wesentlichen endlosen Filamente durch die Andrückrolle
48 zum Dorn 43 geführt und zusammengedrückt.
Der Dorn 43 und die Andrückrolle 48 bilden im Zusammenwirken
miteinander einen Spalt von veränderlicher radialer
Höhe, in dem die im wesentlichen endlosen Fäden als
schlauchförmiges Spinnvlies 46 aufgenommen werden. Während
die Filamente zwischen der Andrückrolle 48 und dem Dorn 43
zusammengedrückt werden, befinden sie sich in einem noch
genügend weichen Zustand, um die Fasern miteinander zu
verkleben. Diese Verklebung wird durch den Druck, der
zwischen der Andrückrolle 48 und dem Dorn 43 ausgeübt wird,
verstärkt. Außerdem ist die Oberfläche der Andrückrolle 48
so ausgebildet, daß die radiale Höhe des Spalts 52 zum
Ende 56 des Dorns hin zunimmt und daß in Kombination
mit einer Schrägstellung der jeweiligen Achsen eine Vectorkraft
ausgeübt wird, die das Schlauchprodukt 42 axial vom
Dorn 43 drückt.
Es leuchtet ein, daß eine gemäß der Erfindung ausgebildete
Andrückrolle mit einem Minimum von Zeit und Aufwand leicht
verändert werden kann, um die Charakteristiken des Dichtegradienten
im gebildeten Schlauchprodukt zu verändern.
Außerdem läßt sich die Andrückrolle selbst leicht herstellen
und erfordert keinen großen Kapitalaufwand. Wenn andererseits
Variationen in der radialen Dichte vorgenommen
werden, indem die Neigung und der Seitenabstand der Spinndüsen
verändert wird, so wäre offensichtlich ein erheblicher
Zeit- und Kapitalaufwand erforderlich, um die Dichte
verteilung des gebildeten Schlauchprodukts leicht zu ver
ändern.
Claims (6)
1. Auffangvorrichtung für eine zur Spinnvliesbildung dienende
Spritzspinnapparatur für die Aufnahme spritzgesponnenen Fadenmaterials
und Formung eines zylindrischen, einen vorbestimmten
radialen Dichtegradienten aufweisenden Schlauchprodukts (42) aus
dem Fadenmaterial, mit einem Dorn (43) mit zylindrischer Oberfläche
zum Auffangen des gesponnenen Fadenmaterials und zur
Festlegung der Abmessungen einer Innenfläche des Schlauchprodukts
(42), einem mit dem Dorn (43) verbundenen Mechanismus (44)
zum Drehen des Dorns (43), einer mit dem Dorn (43) zusammenwirkenden
Andrückrolle (48), die das vom Dorn (43) aufgenommene
spritzgesponnene Fadenmaterial zusammendrückt und die Abmessungen
einer Außenfläche des Schlauchprodukts (42) festlegt und
mit einem mit der Andrückrolle (48) verbundenen Bauteil (50) zum
drehbaren Befestigen der Andrückrolle (48), dadurch gekennzeichnet,
daß die Andrückrolle (48) eine in der Weise geformte
Oberfläche aufweist, daß im Zusammenwirken mit der
zylindrischen Oberfläche des Dorns (43) ein Spalt (52) von veränderlicher
radialer Höhe gebildet ist, in dem das spritzgesponnene
Fadenmaterial aufgefangen und unter Erzeugung des vor
bestimmten radialen Dichtegradienten zusammengedrückt wird,
und daß die Andrückrolle (48) in Verbindung mit dem Dorn (43) so
betätigbar ist, daß sie die aufgefangenen Filamente axial vom
Dorn (43) hinweg als endloses Schlauchprodukt (42) drückt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche der Andrückrolle (48) konkav ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche der Andrückrolle (48) konvex ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teil der Oberfläche der Andrückrolle (48) konkav ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teil der Oberfläche der Andrückrolle (48) konvex ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein anderer Teil der Oberfläche der Andrückrolle (48) konvex
ist.
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