DE3334870C1 - Düsenkopf für die gleichzeitige Herstellung einer Vielzahl von Fäden aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

• Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Düsenkopf, F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, F i g. 3 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach F i g. I und F i g. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 von unten.
• Der in den Figuren dargestellte Düsenkopf ist für die gleichzeitige Herstellung einer Vielzahl von bis auf Fadenbrüche endlosen Fäden aus thermoplastischem Kunststoff bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine Einrichtung 1 für den mittelbaren oder unmittelbaren Anschluß einer Kunststoff-Schneckenpresse (die nicht gezeichnet wurde), ein zentraler Einspeisungskanal 2, ein an den Einspeisungskanal 2 symmetrisch nach beiden Seiten angeschlossener Verteilerkanal 3 oder Kleiderbügelkanal, ein Schmelzespalt 4, eine Druckkammer 5 und eine horizontale Düsenplatte 6 mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen 7.
• Es versteht sich, daß der Düsenkopf insgesamt aus einer Mehrzahl von Bauelementen so zusammengesetzt ist, daß die beschriebenen Funktionselemente gebildet werden. Die einzelnen Bauelemente sind über Schrauben 8 oder dergleichen miteinander verbunden. In Aufnahmebohrungen 9 des Düsenkopfes sind elektrische Heizelemente 10 angeordnet.
• Aus den F i g. 1 und 3 entnimmt man, daß zwischen Schmelzespalt 4 und Druckkammer 5 ein Staubalken 11 angeordnet ist. Der Staubalken 11 erstreckt sich in horizontaler Richtung parallel zur Düsenplatte 6. Er ist mit Hilfe von Zug- und/oder Druckschrauben 12 zur Einstellung der Spaltweite S am Schmelzespaltaustritt 13 verstellbar. Unterhalb des Staubalkens 11 und oberhalb der Druckkammer 5, vorzugsweise möglichst nahe an der Druckkammer 5 befinden sich über die Länge der Druckkammer 5 erstreckte Temperaturausgleichskammern 14. Diese sind teilweise mit einer im Bereich der Arbeitstemperatur verdampfbaren und kondensierbaren Flüssigkeit F gefüllt Im Ausführungsbeispiel sind Temperaturausgleichskammern 14 links und rechts des Schmelzespaltes 4 bzw. des Eintrittsschlitzes 15 für die Überführung der Schmelze in die Druckkammer 5 vorgesehen. Die Druckkammer 5 besitzt im übrigen einen Sieb- oder Filterboden 16, wobei unter diesem die Düsenplatte 6 angeordnet ist. Der Sieb- oder Filterboden 16 ist so eingerichtet, daß er in der Druckkammer 5 den erforderlichen hydrostatischen Druck aufbaut Durch Verstellung der Zug- und/oder Druckschrauben 12 kann die Spaltweite S am Schmelzespaltaustritt 13 so verändert werden, daß eine gleichmäßige Schmelzeverteilung über alle Düsenbohrungen 7 erreicht wird und die Schmelze aus allen Düsenbohrungen 7 auch in gleichmäßiger Verteilung austritt Dazu trägt der Temperaturausgleich bei, der mit Hilfe der zusätzlich vorgesehenen Temperaturausgleichskammern 14 erreicht wird. Diese befinden sich möglichst dicht oberhalb der Druckkammer 5.
• - Leerseite -

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Düsenkopf für die gleichzeitige Herstellung einer Vielzahl von Fäden aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer Einrichtung für den Anschluß einer Kunststoff-Schneckenpresse, einem zentralen Einspeisungskanal, einem daran beidseits symmetrisch angeschlossenen Verteilerkanal, einem Schmelzespalt, einer Druckkammer, einer horizontalen langgestreckten Düsenplatte mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen, und mit Aufnahmebohrungen des Düsenkopfes in denen elektrische Heizelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schmelzespalt (4) und der Druckkammer (5) ein Staubalken (11) angeordnet ist, der sich in horizontaler Richtung parallel zur Düsenplatte (6) erstreckt und mit Hilfe von Schrauben (12) derart verstellbar ist, daß die Spaltweite (S) in der Mitte des Schmelzespaltaustritts (13) kleiner ist als an den Enden, und daß unterhalb des Staubalkens (11) und oberhalb der Druckkammer (5) über die Länge der Druckkammer (5) sich erstreckende Temperaturausgleichskammern (14) angeordnet sind, die teilweise mit einer im Bereich der Arbeitstemperatur verdampfbaren und kondensierbaren Flüssigkeit (D) gefüllt sind.
2. 2. Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturausgleichskammern (14) beidseits des Schmelzspaltaustritts (13) möglichst nahe an der Druckkammer (5) angeordnet sind.
3. 3. Düsenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (12) als Zug-und/oder Druckschrauben ausgebildet sind.
4. 4. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (5) einen Sieb- oder Filterboden (16) aufweist, und daß unter diesem die Düsenplatte (6) angeordnet ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenkopf für die gleichzeitige Herstellung einer Vielzahl von Fäden aus thermoplastischem Kunststoff, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Solche Düsenköpfe werden zum Erspinnen von Kunststoffasern, bei der Erzeugung von Non-woven-fabrics, aber auch zur Herstellung von Monofilfäden, eingesetzt. Unabhängig von diesen unterschiedlichen Zweckbestimmungen werden die Austrittsbohrungen in der Düsenplatte in der Praxis zumeist als Düsenbohrungen bezeichnet, Sie sind als Bohrungen der Düsenplatte oder als in Bohrungen der Düsenplatte eingesetzte Düsen ausgeführt. Die Düsenplatte besitzt im allgemeinen einen rechteckigen Grundriß. Die Düsenbohrungen sind über dem Grundriß der Düsenplatte reihenweise verteilt und verlaufen zumeist in Längsrichtung der Düsenplatte.

   Bei den aus der Praxis bekannten, gattungsgemäßen Düsenköpfen ist die Länge der Düsenplatte und damit der Anzahl der in Längsrichtung der Düsenplatte angeordneten Düsenbohrungen beschränkt. Bei großer Länge der Düsenplatte ist eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze auf alle Düsenbohrungen nicht mehr sichergestellt. Das führt zu Kunststoffäden unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften und zu Produkten unterschiedlicher Qualität, wenn aus den Kunststoffäden Produkte hergestellt werden, deren Struktur oder Textur durch die Kunststoffäden bestimmt ist. Um Abhilfe zu schaffen, ist es bekannt, mehrere Düsenköpfe des beschriebenen Aufbaus nebeneinander anzuordnen, und zwar derart, daß die Düsenplatten ihrerseits gleichsam in Längsrichtung gereiht sind. Das ist aufwendig und führt zu Problemen im Bereich der Anschlüsse der Düsenplatten. Darüber hinaus kann mit zunehmender Länge der Düsenplatte oder beim Anschluß mehrerer Düsenplatten aneinander eine über die gesamte Länge der Düsenplatte homogene Temperatur nicht mehr sichergestellt werden.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Düsenkopf so weiter auszubilden, daß mit einer Düsenplatte sehr großer Länge gearbeitet werden kann, wobei nichtsdestoweniger über die Länge der Düsenplatte eine sehr gleichmäßige Verteilung der Schmelze auf alle Düsenbohrungen erfolgt, und zwar bei sehr homogener Temperaturverteilung. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

   Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist beidseits des Spaltaustrittes und damit beidseits eines Eintrittsspaltes der Druckkammer jeweils eine Temperaturausgleichskammer vorgesehen. Die Druckkammer besitzt zweckmäßigerweise einen Sieb- oder Filterboden, wobei unter diesem die Düsenplatte angeordnet ist.

   Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die ungleiche Verteilung der Schmelze bei bekannten Düsenköpfen mit großer Länge der Düsenplatte korrigiebar ist, wenn in der beschriebenen Weise einerseits ein Staubalken angeordnet ist, der es erlaubt, im Bereich der Mitte des Filmspaltes die Spaltweite kleiner zu machen als im Bereich der Enden, und wenn mit dem Staubalken darüber hinaus die beschriebenen Temperaturausgleichkammern kombiniert sind, die sich über die gesamte Länge des Druckraumes und damit auch des Düsenspaltes bzw. des Eintrittsspaltes der Druckkammer erstrecken. Derartige Temperaturausgleichskammern sind an sich bekannt, sie arbeiten mit einem autogenen Regelmechanismus und führen im Rahmen der Erfindung ohne weiteres zu einer extrem homogenen Temperaturverteilung, wenn sie in der beschriebenen Weise angeordnet sind, so daß einerseits aus hydrodynamischen Gründen und andererseits aus thermodynamischen Gründen eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze über alle Düsenbohrungen gewährleistet ist.

   Es versteht sich, daß die verdampfbare Flüssigkeit so ausgewählt ist, daß sie bei einer Temperatur, die wenig oberhalb der vorgegebenen Arbeitstemperatur liegt, verdampft, - wobei Verdampfungswärme verbraucht wird, und daß sie bei einer Temperatur, die wenig unterhalb der vorgegebenen Arbeitstemperatur liegt, kondensiert, - wobei Kondensationswärme frei wird. Das führt über Verdampfung und Kondensation bereichsweise zu Abkühlungen und Erwärmungen im Material des Düsenkopfes, was eine Temperaturhomogenisierung, überraschenderweise auch in der Druckkammer und in der Schmelze bewirkt.