DE4224652C2 - Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen insbesondere thermosplastischer Mehrkomponentenfäden - Google Patents
Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen insbesondere thermosplastischer MehrkomponentenfädenInfo
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- Y10S425/217—Spinnerette forming conjugate, composite or hollow filaments
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnvorrichtung zum
Spinnen insbesondere thermoplastischer Mehrkomponentenfäden
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Spinnvorrichtungen sind bekannt, und zwar in ver
schiedenen Ausführungen mit unterschiedlicher Führung der
einzelnen Komponenten für die verschiedenen Arten von Mehrkom
ponentenfäden.
Die bekannten Spinnvorrichtungen sind in ihrem konstruktiven
Aufbau kompliziert und deshalb sehr aufwendig. Sie sind infol
ge der verschiedenen Kanalführung für die Einzelkomponenten im
Hinblick auf die gewünschte Art der Bikomponentenfäden auch
untereinander nicht austauschbar oder mit einfachen Mitteln
umrüstbar. Zusammenbau, Bedienung, Reinigung und Montage der
Düsenpakete müssen deshalb sehr sorgfältig ausgeführt werden.
Mit der Montage der Düsenpakete und deren Inbetriebnahme muß
hochqualifiziertes Bedienungspersonal betraut werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spinnvorrichtung für Mehr
komponentenfilamente der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Art in der Weise auszubilden, daß durch Austausch
einzelner Bauteile ein Wechsel des Spinnprogramms einfach
ermöglicht wird. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine
Spinnvorrichtung bereitzustellen, die sich wegen der verschie
denen Möglichkeiten ihrer Verwendung bei der Erzeugung von
Bikomponentenfilamenten durch günstige Herstellungs- und
Lagerhaltungskosten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die Spinnvorrichtung mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch den Aufbau der Spinnvorrichtung zwischen einer Sammel
kammer für jede Komponente und der gemeinsamen Spinndüsen
platte wird es ermöglicht, Düsenpakete für unterschiedliche
Produkte zusammenzustellen, die aus im wesentlichen identi
schen Baugruppen bestehen. Hierdurch vereinfacht sich beim
Hersteller der Spinnvorrichtung der Aufwand für die Fertigung
durch Erhöhung der Losgrößen, Verringerung des Aufwandes für
Ersatzteilhaltung und Werkzeugvorhaltung. Beim Anwender erge
ben sich erhebliche Vorteile durch geringere Investitions
kosten bei gleicher Spinnstellenanzahl und durch Erhöhung der
Flexibilität bei der Erzeugung unterschiedlicher Produkte.
Der weitere Vorteil der in Anspruch 2 angegebenen Erfindung
besteht darin, daß die Komponenten, aus denen die Filamente
ersponnen werden, in separaten Filterkammern, die sich in
einem gemeinsamen Filtertopf befinden, gefiltert werden, bevor
sie der Schmelzeverteilung auf die verschiedenen Düsenbohrun
gen zugeführt werden. Dadurch erhöhen sich die Standzeiten bis
zu einem Wechsel der Düsenpakete infolge von Verschmutzungen.
Durch die weitere Ausgestaltung der Spinnvorrichtung nach
Anspruch 3 ergibt sich dazu der Vorteil einer kompakten, aus
Düsenpaket und Schmelzefiltration bestehenden Baugruppe, die
mit einfachen Mitteln am Schmelzeverteilerblock zu montieren
ist, und bei der die Schmelzeströme der einzelnen Komponenten
vorteilhaft gegeneinander und gegen die Schmelzezufuhrkanäle
abgedichtet sind.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Ansprüchen 4 bis 13. Sie geben im einzelnen an, wie
die Verteilerplatte, die Mischplatte und die Düsenplatte des
Spinnpaketes ausgestaltet werden kann, um die mit der Erfin
dung verbundenen Vorteile besonders günstig zu verwirklichen.
In Anspruch 8 ist dabei angegeben, wie die Kanalführung in der
Mischplatte erfindungsgemäß auszubilden ist, um Bikomponenten
fäden in einer Seite-an-Seite-Konfiguration einerseits und in
einer Kern-Mantel-Konfiguration andererseits zu erspinnen.
Dabei braucht bei gleichem Aufbau des Düsenpaketes ausschließ
lich die Mischplatte gegen eine andere mit modifizierter
Kanalführung ausgetauscht zu werden, um die verschiedenen
Optionen der unterschiedlichen Spinnprogramme ausnutzen zu
können.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorhergehenden Ausfüh
rungen für den Aufbau des Düsenpaketes nicht auf die Erzeugung
von Filamentfäden aus nur zwei Komponenten und auf die erwähn
ten Strukturen beschränkt sind, sondern in entsprechender
Weise auch für Multikomponentenfilamente aus mehr als zwei
Komponenten und modifizierte Strukturen anwendbar sind. Ferner
ist es nicht erforderlich, daß die Komponenten als thermopla
stische Schmelzen vorliegen. Die Erfindung umfaßt somit auch
elastomere und in Lösung vorliegende Komponenten, auch wenn
thermoplastische Schmelzen aus Polyamiden, Polyestern oder
Polyolefinen bevorzugt zum Schmelzspinnen angewandt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung,
teilweise im Querschnitt;
Fig. 2 eine Ansicht der Spinnvorrichtung gemäß Schnitt
II-II in Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt durch ein Düsenpaket stromabwärts
des Filtertopfes;
Fig. 4 eine Ansicht einer leicht modifizierten Spinn
vorrichtung gemäß Schnitt IV-IV in Fig. 1;
Fig. 5 einen Ausschnitt der Kanalführung in der Misch
platte für Kern-Mantel-Konfiguration;
Fig. 6 einen entsprechenden Ausschnitt wie Fig. 5,
jedoch für Filamente mit Seite-an-Seite-Kon
figuration.
Die Spinnvorrichtung nach Fig. 1 besitzt einen Heizkasten 2.
Der Heizkasten 2 ist hohlwandig und besitzt Heizkammern 1, die
hermetisch verschlossen und mit einem Heizmedium, beispiels
weise einem flüssigen Wärmeträgeröl gefüllt sind. Die Spinn
vorrichtung enthält - hier jedoch nicht dargestellt - zwei
Spinnpumpen, die an einem Pumpenblock 10 befestigt sind.
Pumpenblock 10 und Pumpen sind in dem Heizkasten 2 einge
schlossen. Die Spinnpumpen werden durch Spinnextruder mit
schmelzflüssigen Polymeren beschickt und fördern in gleichmä
ßiger Dosierung die Schmelzeströme weiter in die Schmelzekanä
le 9.1 und 9.2 des Pumpenblockes 10. Zwischen Pumpenblock 10
und Filtertopf 13 kann noch ein weiterer Verteilerblock an
geordnet sein, der als Zwischenstück dient und nur Schmelze
leitungen enthält. Bei dem dargestellten Block 10 kann es sich
um einen solchen Verteilerblock oder um den Pumpenblock selbst
handeln. Dieser Block 10 ist quaderförmig ausgebildet und
liegt auf einer Stufe 5 des den Heizkasten 2 umgebenden Man
tels, wobei er an den Wärmeübertragungsflächen 4 des Heizman
tels eng anliegt. An der Stufe 5 ist der Heizkasten 2 vertikal
nach unten offen und bildet einen kreiszylindrischen Düsen
schacht 17. Der Pumpenblock 10 weist auf seiner Unterseite
eine Anschlußfläche auf mit zwei Ausmündungen 12.1 und 12.2
der Schmelzekanäle 9.1 und 9.2. Die Ausmündungen 12.1, 12.2
haben einen Abstand voneinander, der im wesentlichen dem
Abstand der Mittelpunkte der Filterkammern 14 im Filtertopf 13
entspricht. An der Unterseite des Pumpenblockes 10 ist ein
Anschlußstück oder Verbindungsstopfen 20 befestigt. Hierzu
können vor allem Schraubverbindungen dienen (Befestigungs
schraube 25). Der Verbindungsstopfen 20 kann aber alternativ
auch als nach unten ragender Ansatz des Pumpenblocks 10 mit
Außengewinde ausgebildet sein. Das Anschlußstück 20 liegt hier
konzentrisch in einer kreiszylindrischen Ausnehmung 23 des
Pumpen- oder Verteilerblockes 10. Das Anschlußstück 20 besitzt
auf seinem Außenumfang ein Gewinde 21, welches gegenüber der
kreiszylindrischen Ausnehmung 23 des Pumpen- oder Verteiler
blockes 10 so viel Platz läßt, daß noch der Filtertopf 13 auf
dieses Gewinde 21 aufgeschraubt werden kann. Hierzu besitzt
der Filtertopf 13 ein Innengewinde an seinem oberen offenen
Ende. Der Filtertopf 13 ist ein kreiszylindrischer Körper, der
mit nur geringem Luftspalt 36 in den Düsenschacht 17 des
Heizkastens 2 paßt und der gemeinsam mit dem Düsenpaket 22 den
Düsenschacht 17 axial ausfüllt.
In seinem Inneren bildet der Filtertopf 13 zwei kreiszylindri
sche Filterkammern 14. Die Filterkammern 14 sind achsparallel
zur Achse des Filtertopfes 13 ausgerichtet und dienen jeweils
zur Aufnahme einer Filtereinheit.
In dem Ausführungsbeispiel bestehen die Filtereinheiten aus
folgenden Teilen:
Der Filtertopf 13 besitzt zwei Filterkammern 14 und hat im
Topfboden 30 eine oder mehrere Abflußbohrungen 15, die in
einen kreisförmigen Sammelraum ausmünden. Auf dem Topfboden 30
liegt in jeder Filterkammer 14 ein nicht näher bezeichneter
Stützring und eine Schmelzeverteilerplatte 27, die auf der
stromaufwärtigen Seite eine kreiszylindrische Ausnehmung hat,
in der das Filterpaket 28, beispielsweise aus Drahtsieben
abgestufter Maschenzahl, Quarzsand definierter Korngröße oder
dergleichen liegt. Die Schmelzeverteilerplatte 27 ist gleitend
in der jeweiligen Filterkammer 14 geführt und liegt auf einem
nicht näher bezeichneten Dichtungsring auf.
Über dem Filterpaket 28 liegt der Filterraum, welcher durch
eine selbstdichtende Dichtung 34 in Form einer Membran und
durch den darüberliegenden Differentialkolben 33 abgeschlossen
ist. Der Differentialkolben 33 ist gleitend in der Filterkam
mer 14 geführt. Er weist eine Durchtrittsbohrung 35 auf, die
etwa zentrisch im Kolben 33 liegt. Auf der dem Filterpaket 28
abgewandten Seite wird die Durchtrittsbohrung 35 des Kolbens
33 von einer Dichtung 29 umgeben. Auf der dem Filterpaket 28
zugewandten Seite durchdringt die Durchtrittsbohrung 35 auch
die selbstdichtende Membran 34.
Zur Funktion der Filtereinheiten sei gesagt:
Nach dem Einbau in den Filtertopf 13 liegen die Differential kolben 33 mit ihrer Dichtung 29 an der Unterseite 24 des Anschlußstückes 20 an. Wenn nun die Filterpakete 28 mit unter Druck stehender Schmelze beschickt werden, so baut sich in den Filterkammern 14 ein hoher Druck auf. Infolge dieses Druckes legen sich die selbstdichtenden Membranen 34 in die zwischen den Filterkammern 14 und den Differentialkolben 33 gebildeten umlaufenden Ecken und dichten diese ab. Die Differentialkolben 33 werden nach oben gedrückt, was zugleich zur Abdichtung im Bereich der Dichtungen 29 führt; denn die Differentialkolben 33 sind auf ihrer gesamten stromabwärtigen Seite mit Schmelze druck belastet, während sie auf der stromaufwärtigen Seite nur auf der Querschnittsfläche der Durchtrittsbohrungen 35 mit Schmelzedruck belastet sind.
Nach dem Einbau in den Filtertopf 13 liegen die Differential kolben 33 mit ihrer Dichtung 29 an der Unterseite 24 des Anschlußstückes 20 an. Wenn nun die Filterpakete 28 mit unter Druck stehender Schmelze beschickt werden, so baut sich in den Filterkammern 14 ein hoher Druck auf. Infolge dieses Druckes legen sich die selbstdichtenden Membranen 34 in die zwischen den Filterkammern 14 und den Differentialkolben 33 gebildeten umlaufenden Ecken und dichten diese ab. Die Differentialkolben 33 werden nach oben gedrückt, was zugleich zur Abdichtung im Bereich der Dichtungen 29 führt; denn die Differentialkolben 33 sind auf ihrer gesamten stromabwärtigen Seite mit Schmelze druck belastet, während sie auf der stromaufwärtigen Seite nur auf der Querschnittsfläche der Durchtrittsbohrungen 35 mit Schmelzedruck belastet sind.
Mit dem Filtertopf 13 auf dem Umfang verschraubt (Schrauben
44) ist ein Düsenpaket 22, das in Fig. 1 in der Ansicht und in
den Fig. 3 und 4 im Querschnitt bzw. in einer Aufsicht
dargestellt ist. Dieses Düsenpaket 22 besteht - in Strömungs
richtung der Polymere gesehen - aus einer Vorverteilerplatte
18, einer Mischplatte 37 und der die Düsenbohrungen 38 auf
weisenden Spinndüsenplatte 26. Diese drei Platten sind vor
montiert, und durch umfangsverteilte Schrauben 43 miteinander
verschraubt.
In der Vorverteilerplatte 18 gem. Fig. 3 bis 4 sind auf der
stromaufwärtigen Seite beispielsweise zwei im Querschnitt
kreisförmige Sammelräume 31 angeordnet, die in Durchmesser und
radialer Anordnung mit den am Topfboden 30 des Filtertopfes 13
vorliegenden Sammelräumen im wesentlichen übereinstimmen. Von
den Sammelräumen 31 ausgehend verlaufen Schmelzekanäle 16
schräg durch die Vorverteilerplatte 18, die auf der strom
abwärtigen Seite der Platte 18 münden, und zwar alle auf einer
Geraden G hintereinander und jeweils im Wechsel ein Schmelze
kanal 16, der an dem einen Sammelraum 31 für die erste Schmel
zekomponente und ein zweiter Schmelzekanal 16, der an dem
Sammelraum 31 für die zweite Schmelzekomponente angeschlossen
ist. In Fig. 4 sind die Schmelzekanäle 16 und ihr Verlauf in
der Vorverteilerplatte 18 als strichpunktierte Linien darge
stellt.
In der darunterliegenden Mischplatte 37 sind in die Oberseite
parallele Längsnuten 39 eingebracht, und zwar so, daß die
Längsnuten im wesentlichen senkrecht zu der Geraden G ver
laufen, auf der die Schmelzekanäle 16 in der Vorverteiler
platte 18 ausmünden. Der Abstand der Längsnuten 39 entspricht
dabei dem Abstand der in der Vorverteilerplatte 18 mündenden
Kanalbohrungen 16. Hierdurch wird erreicht, daß die nebenein
anderliegenden Längsnuten 39a, 39b jeweils im Wechsel mit den
von den Schmelzepumpen gelieferten Komponenten beschickt
werden. Von den Längsnuten 39a, 39b ausgehend sind in die
Mischplatte 37 Schmelzekanäle 40a, 40b eingebracht, und zwar
beispielhaft in einer Anordnung entsprechend Fig. 5 oder Fig.
6. Diese Anordnung wird entsprechend der gewünschten Struktur
der Bikomponentenfäden ausgewählt. Gemäß Fig. 5 verläuft der
von einer Längsnut 39b ausgehende Schmelzekanal 40b axial
durch die Mischplatte 37 und endet über dem Zentrum einer
durch ein Raster vorgegebenen Düsenbohrung 38. Ein zweiter
Schmelzekanal 40a, der von der benachbarten Längsnut 39a
ausgeht, verläuft im wesentlichen parallel zum Schmelzekanal
40b und mündet in einen Ringkanal 41, dessen Querschnitt so
bemessen ist, daß eine gleichmäßige Rundumbeaufschlagung des
zentrischen Schmelzekanals 40b über den engen Ringschlitz 42
erfolgt. Mit einer derartigen Schmelzekanalführung 40a, 40b in
der Mischplatte 37 nach Fig. 5 können Kern-Mantel-Filamente
mit im wesentlichen zentrischer Kernkomponente hergestellt
werden.
Bei der Kanalführung 40a, 40b in der Mischplatte 37 nach Fig. 6
gehen die Schmelzekanäle 40a, 40b ebenfalls von den benach
barten Längsnuten 39a, 39b in der Oberseite der Mischplatte 37
aus und verlaufen dann im wesentlichen parallel nebeneinander
axial durch die Mischplatte 37. Sie münden nebeneinander an
der Unterseite der Mischplatte, und zwar ebenfalls an der
durch das Raster der Düsenbohrungen 38 in der Düsenplatte 26
vorgegebenen Stelle oder in einer über der Düsenbohrung 38 in
der Mischplatte 37 liegenden endseitigen, gemeinsamen Drossel
bohrung. Bei Verwendung einer Mischplatte 37 mit der Kanalfüh
rung gemäß Fig. 6 werden Filamente mit einer Seite-an-Seite-
Struktur erhalten.
Schließlich wird das stromabwärtige Ende des Düsenpaketes 22
durch die Spinndüsenplatte 26 gebildet, in welche die Düsen
bohrungen 38 nach einem bestimmten Raster eingebracht sind.
Sie haben zulaufseitig einen erweiterten oder ggf. als Dros
selkanal ausgebildeten Querschnitt und sind auf der Austritts
seite auf den eigentlichen Spinndüsenquerschnitt der Kapillar
bohrungen verengt. Der Raster der Bohrungsmittelpunkte wird
durch die Schnittpunkte zweier sich schneidender Geradenscha
ren gebildet. Sie können in den Ecken gleicher Parallelogram
me, Rechtecke oder Rauten liegen. In dem Ausführungsbeispiel
liegen sie in den Ecken von Rechtecken. Dies ist aus Fig. 4
erkennbar, in der neben den gestrichelt gezeichneten Längs
nuten 39a, 39b auch die sich rechtwinklig schneidenden Gera
denscharen - jeweils zwischen zwei Längsnuten 39a, 39b und
senkrecht zu den Längsnuten - eingezeichnet sind.
Zum Betrieb der Spinnvorrichtung werden zunächst die Düsen
platte 26, die Vorverteilerplatte 18 und die ausgewählte
Mischplatte 37 durch umfangsverteilte Schrauben 43 zum Düsen
paket 22 zusammengebaut. Dieses wird daraufhin mit dem Filter
topf 13 durch die längeren Schrauben 44 verschraubt. In den
Filtertopf 13 werden nun die Dichtungen, die gereinigten
Filtergruppen, die Differentialkolben 33 und auf diesen lie
gend die Dichtungen 29 eingesetzt. Die gesamte Einheit wird
schließlich auf das Gewinde 21 des Verbindungsstopfens 20
aufgeschraubt, wobei eine vorläufige Dichtung erfolgt. Die
endgültige Dichtung des Filter- und Düsenpaketes erfolgt dann,
wie weiter oben beschrieben, bei der Inbetriebnahme der Spinn
stelle selbsttätig infolge des Schmelzedruckes in den Filter
kammern 14.
Der Vorteil der beschriebenen Spinnvorrichtung für Bikomponen
tenfäden liegt insbesondere darin, daß mit einem einzigen
Spinnsystem eine Vielzahl von unterschiedlichen Fadenstruktu
ren gesponnen werden kann. Dabei bleibt die Vorrichtung im
wesentlichen unverändert, bis auf die Mischplatte 37 mit den
darin eingebrachten Schmelzekanälen 40, die die gewünschte
Option für den Aufbau der Bikomponentenfilamente enthält und
die bei einer Änderung des Spinnprogramms auszutauschen ist.
Es sei hier noch erwähnt, daß es selbstverständlich auch
möglich ist, die Schmelzkanäle 40 in der Mischplatte 37 in
der Weise einzubringen, daß beispielsweise die Kernkomponente
A exzentrisch zu der Hüllkomponente B oder mit geringerem
Anteil vorliegt. Bei Seite-an-Seite-Strukturen ist es eben
falls in vorteilhafter Weise möglich, daß bei Bedarf die
Anteile der Komponenten in den Gesamtfäden, ihre Anordnung im
Filamentquerschnitt und zum quer auftreffenden Kühlgasstrom
durch konstruktive Maßnahmen beeinflußt werden können. Dabei
können bei geeigneter Kanalführung in der Mischplatte 37 auch
andere Strukturen von Bikomponentenfäden hergestellt werden,
beispielsweise in einer Segmentstruktur mit im Wechsel aufein
anderfolgenden Komponenten A, B, A, B (in Seite-an-Seite- oder
Umfangsanordnung) im Filamentfaden oder Kern/Matrixstrukturen
(Island-Sea).
Schließlich sei noch erwähnt, daß bei entsprechender Ausbil
dung der Mischplatte 37 auch ein sogenanntes "Schwarz-Weiß-
Spinnen" bewerkstelligt werden kann. Hierbei sind die auf der
Schmelzezulaufseite der Mischplatte 37 ausgebildeten paralle
len Schmelzekanäle 39a und 39b für die unterschiedlichen
Polymeren jeweils derart zu den Düsenbohrungen 38 der Düsen
platte 26 geführt, daß die Polymere nicht zusammengeführt
und/oder gemischt werden. Es werden vielmehr Filamentfäden der
Komponente A und solche der Komponente B gesponnen, die nach
ihrer Abkühlung und Verfestigung unterhalb der Düsenplatte zu
einem Multifilamentfaden gebündelt und gemeinsam weiterbehan
delt, verstreckt und aufgespult und vorzugsweise textil nach
behandelt werden.
Bezugszeichenaufstellung
1 Heizkammer
2 Heizkasten
3
4 Wärmeübertragungsfläche des Heizmantels
5 Stufe
6 Kammer, Pumpenkammer
7
8
9 Schmelzezuführleitung, Schmelzekanal
10 Pumpenblock, Verteilerblock
12 Mündungen
13 Filtertopf
14 Filterkammer
15 Bohrung, Abflußbohrung
16 Schmelzekanal, Vorverteilerkanal
17 Düsenschacht
18 Vorverteilung, Vorverteilerplatte
19 Anschlußkanal
20 Verbindungsstopfen, Anschlußstück
21 Gewinde
22 Düsenpaket
23 Ausnehmung im Pumpenblock, Verteilerblock
24 Unterseite des Anschlußstückes 20
25 Befestigungsschraube
26 Düsenplatte, Spinndüsenplatte
27 Schmelzverteilerplatte
28 Filter, Filterpaket
29 Dichtung
30 Topfboden
31 Sammelraum, Sammelkammer
32
33 Differentialkolben
34 Membran
35 Durchtrittsbohrung
36 Luftspalt
37 Mischplatte
38 Düsenbohrung
39a, b Längsnuten, Hauptverteilung
40a, b Schmelzekanal
41 Ringkanal
42 Ringschlitz
43 Schraube, Innensechskantschraube
44 Schraube, Innensechskantschraube
2 Heizkasten
3
4 Wärmeübertragungsfläche des Heizmantels
5 Stufe
6 Kammer, Pumpenkammer
7
8
9 Schmelzezuführleitung, Schmelzekanal
10 Pumpenblock, Verteilerblock
12 Mündungen
13 Filtertopf
14 Filterkammer
15 Bohrung, Abflußbohrung
16 Schmelzekanal, Vorverteilerkanal
17 Düsenschacht
18 Vorverteilung, Vorverteilerplatte
19 Anschlußkanal
20 Verbindungsstopfen, Anschlußstück
21 Gewinde
22 Düsenpaket
23 Ausnehmung im Pumpenblock, Verteilerblock
24 Unterseite des Anschlußstückes 20
25 Befestigungsschraube
26 Düsenplatte, Spinndüsenplatte
27 Schmelzverteilerplatte
28 Filter, Filterpaket
29 Dichtung
30 Topfboden
31 Sammelraum, Sammelkammer
32
33 Differentialkolben
34 Membran
35 Durchtrittsbohrung
36 Luftspalt
37 Mischplatte
38 Düsenbohrung
39a, b Längsnuten, Hauptverteilung
40a, b Schmelzekanal
41 Ringkanal
42 Ringschlitz
43 Schraube, Innensechskantschraube
44 Schraube, Innensechskantschraube
Claims (13)
1. Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen insbesondere thermo
plastischer Mehrkomponentenfäden mit einer Spinndüsen
platte (26), deren Düsenbohrungen (38) jeweils mit Schmel
zekanälen (40) aller Komponenten verbunden sind,
gekennzeichnet durch die gemeinsam vorliegenden Merkmale:
- a) für jede Komponente ist eine Sammelkammer (31) vor gesehen;
- b) eine Hauptverteilung für die Komponenten besteht aus einer Vielzahl zueinander paralleler Kanäle (39a, 39b);
- c) durch Vorverteilerkanäle (16) in einer Vorverteiler platte (18) werden die Kanäle (39a, 39b) abwechselnd mit einem der Sammelräume (31) verbunden;
- d) stromabwärts der Vorverteilerplatte (18) ist eine Mischplatte (37) angeordnet, die auf der Spinndüsen platte (26) liegt, und die die Düsenbohrungen (38) durch axiale Kanäle (40) mit den parallelen Kanälen (39) der Hauptverteilung verbindet, die die unter schiedlichen Komponenten führen.
2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
stromaufwärts der Sammelkammern (31) ein gemeinsamer
Filtertopf (13) angeordnet ist, in dem für jede Komponente
eine getrennte Filterkammer (14) mit Filterpaket (28),
Schmelzezulaufkanal (19, 35) und Schmelzeablaufbohrung
(15) vorliegt.
3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtertopf (13) mit einem Gewinde (21) oder Bajonett verschluß auf einen Verbindungsstopfen (20) aufschraubbar ist, der am stromabwärtigen Ende des Schmelzeverteiler blocks (10) befestigt oder als nach unten ragender Ansatz ausgebildet ist, wobei der Verbindungsstopfen (20) die Schmelzeleitungen (19) für jede Komponente enthält,
und daß das Innere jeder Filterkammer (14) gegenüber dem Verbindungsstopfen (20) oder Ansatz durch einen Differen tialkolben (33) abgedichtet ist, der in der Filterkammer (14) unter Abdichtung (Membrane 34) axial beweglich ist und der infolge des im Inneren der Filterkammer (14) herrschenden Druckes gegen eine die Durchtrittsbohrung (35) des Differentialkolbens (33) umgebende Dichtung (29) gedrückt wird.
der Filtertopf (13) mit einem Gewinde (21) oder Bajonett verschluß auf einen Verbindungsstopfen (20) aufschraubbar ist, der am stromabwärtigen Ende des Schmelzeverteiler blocks (10) befestigt oder als nach unten ragender Ansatz ausgebildet ist, wobei der Verbindungsstopfen (20) die Schmelzeleitungen (19) für jede Komponente enthält,
und daß das Innere jeder Filterkammer (14) gegenüber dem Verbindungsstopfen (20) oder Ansatz durch einen Differen tialkolben (33) abgedichtet ist, der in der Filterkammer (14) unter Abdichtung (Membrane 34) axial beweglich ist und der infolge des im Inneren der Filterkammer (14) herrschenden Druckes gegen eine die Durchtrittsbohrung (35) des Differentialkolbens (33) umgebende Dichtung (29) gedrückt wird.
4. Spinnvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sammelkammer (31) für die jeweilige Komponente auf der
Oberseite einer Vorverteilerplatte (18) angeordnet ist.
5. Spinnvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Düsenbohrung (38) der Spinndüsenplatte (26) eine
Anzahl von Verteilerkanälen (40a, 40h) zugeordnet ist, die
der Anzahl der Komponenten entspricht.
6. Spinnvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsenbohrungen (38) der Düsenplatte (26) in einem
parallelogrammförmigen, rechteckigen oder rautenförmigen
Raster angeordnet sind.
7. Spinnvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteilerkanäle (40a, 40b) in der Mischplatte (37) dem Raster der Düsenbohrungen (38) in der Düsenplatte (26) angepaßt sind
und daß die im Raster auf parallelen Geraden gelegenen Düsenbohrungen (38) aus den Verteilerkanälen (39a, 39b) be schickt werden, die in der Mischplatte (37) parallel zu und oberhalb der Geraden liegen, auf denen die Düsenboh rungen (38) angeordnet sind.
daß die Verteilerkanäle (40a, 40b) in der Mischplatte (37) dem Raster der Düsenbohrungen (38) in der Düsenplatte (26) angepaßt sind
und daß die im Raster auf parallelen Geraden gelegenen Düsenbohrungen (38) aus den Verteilerkanälen (39a, 39b) be schickt werden, die in der Mischplatte (37) parallel zu und oberhalb der Geraden liegen, auf denen die Düsenboh rungen (38) angeordnet sind.
8. Spinnvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mischplatte (37) zum Spinnen von Bikomponentenfäden
austauschbar ist und zwei im wesentlichen parallele, axiale
Kanäle (40a, 40b) aufweist, die mit jeweils einem eine der
Komponenten führenden Verteilerkanäle (39a, 39b) verbunden
sind und die in der einen Ausführung (Seite-an-Seite-
Fäden) der Mischplatte (37) parallel zueinander jeweils in
eine Düsenbohrung (38) und in der anderen Ausführung
(Kern-Mantel-Fäden) einerseits im wesentlichen zentrisch
in jeweils eine Düsenbohrung (38) münden und andererseits
in einen Ringkanal (41) münden, welcher jeder Düsenbohrung
(38) vorgeordnet und über einen ringförmigen Düsenschlitz
(42) mit der Düsenbohrung (38) verbunden ist.
9. Spinnvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die die unterschiedlichen Komponenten führenden axialen
Kanäle (40a, 40b) stromaufwärts ihrer Einmündung in die
zugeordnete Düsenbohrung (38) eine Querschnittsverengung
aufweisen, die eine starke Drosselung der Schmelzeströme
bewirken.
10. Spinnvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schmelzekanäle (40a, 40b) in der Mischplatte (37)
zusammengeführt werden und in einer gemeinsamen Drossel
bohrung an der stromabwärtigen Stirnseite der Mischplatte
(37) enden.
11. Spinnvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsenbohrungen (38) in der Düsenplatte (26) auf kon
zentrischen Kreisen angeordnet sind.
12. Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegan
genen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die im Raster auf einer ersten Geraden gelegenen Düsenboh
rungen (38) durch jeweils einen axialen Kanal (40) mit
einem der parallelen Kanäle (39a) der Hauptverteilung in
der Mischplatte (37) verbunden sind und daß die im Raster
auf einer zur ersten parallelen Geraden gelegenen Düsen
bohrungen (38) mit dem benachbarten Kanal (39b) der Haupt
verteilung verbunden sind.
13. Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgegan
genen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Führung der axialen Kanäle (40) in der Mischplatte
(37) derart angelegt ist, daß zur Herstellung von Bikom
ponentenfilamenten mit Segmentstruktur einer Düsenbohrung
(38) in der Düsenplatte (26) mehr als zwei Schmelzeein
speisungen zugeordnet sind, die mit den verschiedenen
Komponenten gespeist werden.
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