DE68901978T2

DE68901978T2 - Spinnvorrichtung fuer kern-huelle-verbundfasern.

Info

Publication number: DE68901978T2
Application number: DE8989101917T
Authority: DE
Inventors: Sadaaki Nakajima; Taiju Terakawa
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2009-02-04
Also published as: EP0328969A3; JP2660415B2; DK165642B; KR890013229A; US4875844A; DK71889D0; KR950008903B1; DK165642C; EP0328969A2; DK71889A; JPH01213408A; EP0328969B1; DE68901978D1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Spinnen von Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ, in denen das Verhältnis zwischen der Kern-Komponente und der Hüllen-Komponente von Faser zu Faser einheitlich ist und die Kern-Positionen konstant sind.

Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bereits eine Reihe von Spinnvorrichtungen zur Herstellung von Fasern mit Hüllen-Kern-Verbundstruktur aus zwei Typen von Spinn-Ausgangslösungen bekannt. Verbundfasern wurden bisher gesponnen aus einer Reihe von Spinnlöchern, die gegenüber einer Spinnebene solcher Spinnvorrichtungen offen sind. Eine geringe oder keine Aufmerksamkeit wurde jedoch bisher der Eliminierung der Ungleichmäßigkeit der Verbundstruktur zwischen den einzelnen Fasern geschenkt, die resultiert aus der Lage der Spinnlöcher und der Anordnung der Durchgänge, durch welche die Ausgangslösungen in die Spinnlöcher eingeführt werden. Ein Beispiel für diese konventionellen Spinnvorrichtungen ist in der japanischen Patentpublikation Nr. 62-37 126 beschrieben, das nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert wird. Die Fig. 12 ist eine Schnittansicht mit weggelassenen Teilen, welche die konventionelle Spinnvorrichtung darstellt, die Fig. 13 ist eine ebene Draufsicht auf einen ersten Verteiler, wie er in der Vorrichtung gemäß Fig. 12 verwendet wird, und die Fig. 14 ist eine ebene Draufsicht auf einen zweiten Verteiler, wie er darin verwendet wird.
In der konventionellen Spinnvorrichtung, wie sie allgemein bei 1 dargestellt ist, sind ein Stapel aus einer Spinndüsenplatte 2, einem zweiten Verteiler 3, einem ersten Verteiler 4, einem Filter 5 und einer Abdeckung (Kappe) 6 in der genannten Reihenfolge von unten innerhalb eines Gehäuses 7 angeordnet, wie in Fig. 12 erläutert, wobei ein Zwischenraum 8 zwischen der Spinndüsenplatte 2 und dem zweiten Verteiler 3 entlang ihrer vollen Länge vorgesehen ist. In einer oberen Ebene des zweiten Verteilers 3 befinden sich eine alternierende und parallele Anordnung von Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsrillen 3a und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsrillen 3b, wie in Fig. 14 erläutert. Der erste Verteiler 4, der auf dem zweiten Verteiler 3 liegt (d.h. die Fig. 13 wird als solche auf die Fig. 14 gelegt ohne Richtungsänderung) und in Fig. 13 dargestellt ist, umfaßt Kern-Komponenten- Ausgangslösungs-Einlaßlöcher 4a und Hüllen-Komponenten- Ausgangslösungs-Einlaßlöcher 4b, in welche die Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen getrennt eingeführt werden durch den Filter 5 für die Einführung in die Verteilungsrillen 3a und 3b in dem zweiten Verteiler 3. Die in die Verteilungsrillen 3a und 3b eingeführten Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen werden über die damit verbundenen Löcher 3c und 3d in den Zwischenraum 8 eingeleitet zur Regulierung der Drucke der beiden jeweiligen Komponenten-Ausgangslösungen. In dem Zwischenraum 8 sind die Spinnlöcher 2a offen in koaxialen Positionen, bezogen auf die Löcher 3c, zur Regulierung des Druckes der Kern-Komponenten-Ausgangslösung, so daß die Kern-Komponenten- Ausgangslösung im wesentlichen geradlinig in die Spinnlöcher 2a gepreßt wird, während sie von der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung umgeben ist, und aus der Spinnebene heraus gesponnen wird. Beim Aufbau einer solchen Spinnvorrichtung gemäß Stand der Technik sind die Löcher 3d zur Regulierung des Druckes der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung in dem zweiten Verteiler 3 in den Ecken eines Rechteckes angeordnet und das Loch 3c zur Regulierung des Druckes der Kern-Komponenten-Ausgangslösung ist im Zentrem dieses Rechteckes angeordnet, wie durch die Punktkettenlinie in Fig. 14 dargestellt, so daß die Abstände der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung, die aus den Löchern 3d in ein Spinnloch 2a fließt, gleich sind, um die Dicke der Hüllen-Komponente, welche die Kern-Komponente umgibt, einheitlich zu machen. In dieser Hinsicht ist diese Struktur wirksam. Wenn jedoch die Löcher 3c und 3d und die Spinnlöcher 2a wie vorstehend beschrieben angeordnet sind, tritt eine Differenz in den Verbundstrukturen zwischen der aus den Spinnlöchern 2a, die an den Enden angeordnet sind, gesponnenen Faser und der aus den Löchern im Zentrum der Anordnung der Spinnlöcher gesponnenen Faser auf. Das heißt, die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung wird dem zentralen Spinnloch 2a aus seinen umgebenden vier Löchern 3d gleichmäßig zugeführt (in diesem Falle dient ein Loch 3d dazu, die Ausgangslösung in vier Spinnlöcher 2a einzuführen), während eine große Menge der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung dem äußersten (entferntesten) Spinnloch 2a aus zwei Löchern 3d zugeführt wird (aufgrund der Tatsache, daß ein Loch 3d dazu dient, die Ausgangslösung nur einem oder zwei Spinnlöchern 2a zuzuführen), so daß das Verhältnis zwischen der Hüllen-Komponente und der Kern-Komponente in den Verbundstrukturen, die gesponnen werden, bei den äußersten (entferntesten) Löchern 2a größer ist als in dem zentalen Loch 2a. In diesem Falle ist nicht nur das Hüllen/Kern-Verhältnis unterschiedlich, sondern auch die Kernpositionen sind exzentrisch in bezug auf die Hüllen-Komponente, die vermindert ist. Auch wenn die dargestellte Anordnung der Spinnlöcher 2a in eine kreisförmige Anordnung geändert wird, ist der obengenannte Nachteil unvermeidlich, so lange der Aufbau der Durchgänge zur Einführung der Beschickungslösungen im Prinzip identisch ist.
Außerdem sind in DE-A-27 52 736, die der US-A-4 052 146 entspricht, Extrusions-Stapel bzw. Spinndüsen-Stapel beschrieben, die Zuführungsöffnungen für die Hüllenpolymeren aufweisen, aus denen ein Strom des Hüllenpolymers so fließt, daß zwei Polymere den Umfang des Kernpolymers umgeben können, unmittelbar bevor das Kernpolymer in die Öffnung fließt, die nur auf einer Seite in bezug auf die Öffnung oder den Kerndurchgang vorgesehen ist. Bei einer solchen Anordnung ist es nicht möglich, eine Umlenkung (Abweichung) der Hülle zu vermeiden. Der Grund ist der, daß die Hüllenpolymeren nur in einer einzigen Position der ringförmigen Kammer zugeführt werden, die Hüllenpolymeren aber in einer erhöhten Menge dieser Position zugeführt werden und in einer verminderten Menge einer gegenüberliegenden Position zugeführt werden, um zum Zentrum zu fließen. Um diesen Trend zu verhindern und einen einheitlichen Fluß des Stromes der Hüllenpolymeren zu erzielen, muß die ringförmige Kammer vertieft und verbreitert werden und es muß auch ein größerer zentral angeordneter Kanal vorgesehen werden. Dies bedeutet, daß die Anzahl der Filamente, die pro Einheitsfläche der Spinndüsenoberfläche gebildet weden sollen, vermindert wird.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Mängel des Standes der Technik zu eliminieren durch Bereitstellung einer Spinnvorrichtung, mit der Verbundfasern vom Hüllen/Kern-Typ gesponnen werden können, in welcher das Hüllen/Kern-Verhältnis innerhalb der Fasern einheitlich ist und die Kernpositionen konstant sind.
Unter Berücksichtigung des Standes der Technik betrifft die vorliegende Erfindung eine Spinnvorrichtung für Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ, die in Kombination aufweist:
1) eine ringförmige Anordnung von mehreren Spinnlöchern, die mindestens in einer Reihe angeordnet sind und offen sind gegenüber einer Spinnebene der Spinnvorrichtung,
2) einen Spinn-Ausgangslösungen-Vereinigungsdurchgang in Form eines endlosen Ringraumes, der auf der Spinn-Ausgangslösungs-Beschickungsseite der Spinnlöcher und parallel zu der Spinnebene pro Reihe der Anordnung der Spinnlöcher vorgesehen ist und gegenüber dem die Einlässe der Spinnlöcher offen sind,
3) einen einzelnen Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang in Form eines Ringraumes, der entlang dem Spinn-Ausgangslösungen-Vereinigungsdurchgang auf der Spinn-Ausgangslösungs-Beschickungsseite desselben angeordnet ist, und Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge, die so angeordnet sind, daß sie eine Kern-Komponenten-Ausgangslösung aus dem Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang in den Spinn-Ausgangslösungs- Vereinigungsdurchgang überführen und die in dem Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang offen sind in Positionen, die koaxial in bezug auf die Spinnlöcher angeordnet sind; einen Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang in Form eines Ringraumes, der parallel zu der Spinnebene angeordnet ist; und einen Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgang, der vorgesehen ist, um eine Hüllen-Komponenten-Ausgangs lösung aus dem Hüllen- Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang in den Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang zu überführen, und
4) einen Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgang und einen Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgang, die vorgesehen sind, um jeweils die Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung in den Kern- Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang und in den Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang einzuführen.
Um die Situation im Hinblick auf das obengenannte Ziel der Erfindung zu verbessern, ist sie dadurch gekennzeichnet, daß zwei der genannten Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs- Vereinigungsdurchgänge pro Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang vorgesehen sind, die beide in Form eines Ringraums in paralleler Anordnung zu der Spinnebene vorliegen und den Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang sandwichartig umschließen; und jeder der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge von beiden Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgängen zu dem Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang jeweils offen ist auf beiden Seiten des Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchganges in einer Position, die im wesentlichen in der Mitte der benachbarten Einlässe dieser Löcher liegt.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüche 2 bis 4 beschrieben, auf deren Wortlaut hier Bezug genommen wird.
Durch das Vorsehen von ringförmigen Anordnungen von Spinnlöchern und die Bildung eines endlosen ringförmigen Durchganges, in dem zwei Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen zum gemeinsamen Hindurchfließen miteinander vereinigt werden, pro ringförmiger Anordnung der Spinnlöcher werden wesentliche Vorteile erzielt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 erläutert eine Ausführungsform der Erfindung, bei der eine ringförmige Anordnung von Spinnlöchern verwendet wird, die unterteilt ist durch eine Ebene vertikal zu einer Spinnebene und sich durch drei Punkte erstreckt, die definiert sind durch ein Spinnloch und das Zentrum der ringförmigen Anordnung und in der Mitte zwischen den benachbarten Spinnlöchern auf der dem Zentrum gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Die Fig. 2 stellt eine Schnittansicht entlang der Linie II-II eines Teils der Fig. 1 dar.
Die Fig. 3 stellt eine Schnittansicht entlang der Linie III-III eines Teils der Fig. 1 dar.
Die Fig. 4 stellt eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 dar.
Dig Fig. 5 stellt eine Schnittansicht entlang der Linie V- V der Fig. 1 dar.
Die Fig. 6 stelle eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI eines Teils der Fig. 1 dar.
Die. Fig. 7 stellt eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII eines Teils der Fig. 1 dar.
Die Fig. 8 stellt eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 3 dar.
Die Fig. 9 stellt eine vergrößerte Ansicht dar, die den Abschnitt A in der Fig. 2 zeigt; und
die Fig. 10 und 11 stellen partielle Schnittansichten dar, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern und der Fig. 2 bzw. der Fig. 3 entsprechen.

Detaillierte Erläuterung der Erfindung

Die Fig. 1 zeigt allgemein eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zur Herstellung von Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ (nachstehend vereinfacht als "Spinnvorrichtung" bezeichnet) mit der Bezugsziffer 9, die Teile oder Elemente umfaßt, wie sie nachstehend einzeln beschrieben werden.
(1) Eine ringförmige Anordnung von Spinnlöchern 10, die zu einer Spinnebene 11 der Spinnvorrichtung 9 hin offen sind und in äquiangulären Abständen angeordnet sind, wie in den Fig. 1 und 2 erläutert. Wie in Fig. 2 dargestellt, sollte die ringförmige Anordnung der Spinnlöcher 10 in mindestens einer Reihe vorliegen. Sie können aber auch in Form von zwei oder drei oder mehr Reihen vorliegen, wie in der Fig. 10 dargestellt. Jedes Spinnloch 10 kann eine runde Gestalt oder eine andere Gestalt haben, beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt haben.
(2) Wie in Fig. 2 erläutert, bezeichnet die Bezugsziffer 12 einen Spinn-Ausgangslösungen-Vereinigungsdurchgang (nachstehend vereinfacht als "Lösungen-Vereinigungsdurchgang" bezeichnet, wobei nachstehend der vereinfachte Name ebenfalls in Klammern angegeben ist) in Form eines endlosen Ringraumes, der, wie in Fig. 1 erläutert, pro Reihe der Spinnlöcher vorgesehen ist und auf der Spinn-Ausgangslösungs-Beschickungsseite der Spinnlöcher und parallel zu der Spinnebene 11 angeordnet ist und eine geringe Tiefe hat, zu dem die Spinn-Ausgangslösungs-Einlässe (-Einlaß) 10a der jeweiligen Spinnlöcher 10 offen sind. Vorzugsweise ist die Breite w des Lösungen-Vereinigungsdurchganges 12 0,5- bis 2,0-mal so groß wie der Abstand 1 zwischen den Spinnlöchern 10 (w und l sind auch in der Fig. 9 angegeben) und die Tiefe desselben beträgt etwa das 0,2- bis 1,0-fache des Querschnittsdurchmessers eines Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchganges 14 (wie weiter unten beschrieben) mit einem kreisförmigen Querschnitt (oder des longitudinalen Durchmessers des Durchganges 14, wenn dieser im Querschnitt eine andere Gestalt hat).
(3) Wie in den Fig. 1 und 3 erläutert, ist ein einzelner ringförmiger Durchgang 13 für die Verteilung der Kern-Komponenten-Ausgangslösung, als Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (Kern-Verteilungsdurchgang) bezeichnet, auf der Spinn-Ausgangslösungs-Beschickungsseite entlang des Lösungen-Vereinigungsdurchganges 12 angeordnet. Der Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgang (Kern-Auslaßdurchgang) 14 ist so angeordnet, daß er die Kern-Komponenten-Ausgangslösung aus dem Kern-Verteilungsdurchgang 13 in den Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 und danach in die Einlässe 10a der Spinnlöcher 10, die zu dem Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 hin offen sind, überführt. Die Kern-Auslaß-Durchgänge 14 sind in Positionen koaxial oder exzentrisch zu den jeweiligen Spinnlöchern l0 angeordnet, wie in Fig. 1 in bezug auf den zuerst genannten Fall erläutert, und sie sind in diesen Positionen offen zu dem Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 hin. Wenn die Kern-Auslaß-Durchgänge 14 in Positionen exzentrisch zu den Spinnlöchern 10 angeordnet sind, sollten diese Positionen vorzugsweise so gewählt werden, daß kein Teil des Kern- Auslaßdurchganges 14 axial von den Einlässen 10a der Spinnlöcher 10 abweicht. Jeder Kern-Auslaßdurchgang 14 kann einen kreisförmigen Querschnitt oder einen Querschnitt einer anderen Gestalt haben. Wie in den Fig. 1 und 3 erläutert, sind zwei Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs- Verteilungsdurchgänge (Hüllen-Verteilungsdurchgänge) 15 und 15', beide in Form eines Ringraumes, parallel zu der Spinnebene 11 so angeordnet, daß sie den Kern-Verteilungsdurchgang 13 sandwichartig umschließen. Die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge (Hüllen-Auslaßdurchgänge) 16 und 16' sind so angeordnet, daß sie die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung aus den Hüllen-Verteilungsdurchgängen 15 und 15' in den Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 überführen und, wie in Fig. 2 dargestellt, offen sind zu beiden Rändern des Lösungen-Vereinigungsdurchganges 12 in Positionen, die im wesentlichen in der Mitte der benachbarten Einlässe 10a der Spinnlöcher 10 liegen. Die Hüllen-Auslaßdurchgänge 16 und 16' können vorzugsweise im wesentlichen vertikal zu den Seitenrändern des Lösungen-Vereinigungsdurchganges 12 hin offen sein. Um den Zusammenbau der Vorrichtung zu erleichtern, erstrecken sie sich insbesondere vertikal ab den Hüllen-Verteilungsdurchgängen 15 und 15' in die Spinnebene 11, verlaufen dann parallel zu der Spinnebene 11 und erreichen schließlich den Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12, wie in Fig. 1 dargestellt. Der Kern-Verteilungsdurchgang 13 und die Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15 und 15' haben jeweils die Form eines Ringes, so daß sie die Spinn-Ausgangslösungen in den Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12, der in Form eines endlosen Ringraumes vorliegt, überführen.
(4) Ein Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgang (Kern-Beschickungsdurchgang) 17 und ein Hüllen- Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgang (Hüllen- Beschickungsdurchgang) 18 sind vorgesehen, um die Kern- Komponenten-Ausgangslösung und die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung unabhängig voneinander in den Kern-Verteilungsdurchgang 13 bzw. in die Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15 und 15' einzuführen. Der Aufbau dieser Ausführungsform wird nachstehend erläutert, wobei lediglich beispielsweise auf die Fig. 1 und 4 bis 7 Bezug genommen wird.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, sind ein Kern-Komponenten- Ausgangslösungs-Beschickungseinlaß (Kern-Beschickungseinlaß) 17aa, ein erster Kern-Komponenten-Ausgangslösungs- Durchgang (erster Kern-Durchgang) 17ab und eine Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Vorfiltrationskammer (Kern- Vorfiltrationskammer) 17ac für die Kern-Komponenten- Ausgangslösung vorgesehen, die miteinander in Verbindung stehen, während ein Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs- Beschickungseinlaß (Hüllen-Beschickungseinlaß) 18aa, ein erster Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Durchgang (erster Hüllen-Durchgang) 18ab und eine Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Vorfiltrationskammer (Hüllen-Vorfiltrationskammer) 18ac für die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung vorgesehen sind, die miteinander in Verbindung stehen. Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die Kern-Vorfiltrationskammer 17ac und die Hüllen-Vorfiltrationskammer 18ac so gestaltet, daß eine eine kreisförmige Kontur (Umfang) hat und in der Mitte angeordnet ist, während die andere diese konzentrisch umgibt, so daß die beiden unteren Enden in der gleichen Ebene parallel zur Spinnebene 11 liegen. Auf diese Weise definieren diese obengenannten Kammern einen ersten Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt (ersten Kern-Beschickungs-Durchgangsabschnitt) 17a bzw. einen ersten Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt (ersten Hüllen-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt) 18a. Es wird hier Bezug genommen auf die dargestellte Konfiguration, bei der die Kern-Vorfiltrationskammer 17ac in der Mitte angeordnet ist und umgeben ist von der Hüllen-Vorfiltrationskammer 18ac. Die Positionen beider Kammern können aber auch umgekehrt sein. Wie dargestellt, ist die im Zentrum angeordnete Kern-Vorfiltrationskammer 17ac definiert durch einen zylindrischen Hohlraum wegen seiner leichten Herstellung, er kann aber auch die Form eines Ringraums haben. Wie in Fig. 4 erläutert, umfaßt der erste Hüllen-Durchgang 18ab eine Reihe von verzweigten Unterdurchgängen, um so die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung so gleichmäßig wie möglich durch die Hüllen-Vorfiltrationskammer 18ac zu transportieren und er ist selektiv in einer Position angeordnet, in der er sich nicht mit dem ersten Kern-Durchgang 17ab schneidet (überkreuzt). Es sei bemerkt, daß zum besseren Verständnis dieser Teil der Fig. 1 in der Weise dargestellt ist, daß Verwirrungen vermieden werden, die auftreten würden, wenn er genau entsprechend den Fig. 4 und 5 dargestellt wäre.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, stehen die Kern-Vorfiltrationskammer 17ac und die Hüllen-Vorfiltrationskammer 18ac über ein Filter 19 mit einer Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Nachfiltrationskammer (Kern-Nachfiltrationskammer) 17ba bzw. einer Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Nachfiltrationskammer (Hüllen-Nachfiltrationskammer) 18ba in Verbindung, die beide eine ringförmige Gestalt haben, wie in Fig. 6 dargestellt, die ihrerseits mit einer Vielzahl von zweiten Kern-Komponenten-Beschickungslösungs-Durchgängen (zweiten Kern-Duchgängen) 17bb und zweiten Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Durchgängen (zweiten Hüllen-Durchgängen) 18bb in Verbindung stehen, um die Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen in die nächsten Beschickungsdurchgänge zu überführen und die auf die nachstehend beschriebene Weise angeordnet sind, so daß sie einen zweiten Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt (zweiten Kern-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt) 17b und einen zweiten Hüllen-Komponenten- Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt (zweiten Hüllen-Beschickungs-Durchgangs-Abschnitt) 18b definieren. Die zweiten Kern-Durchgänge 17bb und der zweiten Hüllen- Durchgang 18bb sind in Positionen angeordnet, die sich radial ab dem Zentrum des Ringraumes erstrecken und einander nicht überlappen, vorzugsweise in alternierenden und äquiangulären Positionen.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, stehen der zweite Kern- Durchgang 17bb und der zweite Hüllen-Durchgang 18bb dann in Verbindung mit einer Kern-Komponenten-Ausgangslösungs- Aufnahme-Kleinkammer (Kern-Kleinkammer) 17ca und einer Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Aufnahme-Kleinkammer (Hüllen-Kleinkammer) 18ca, wie in Fig. 7 dargestellt, für die jeweilige Aufnahme der Kern- und Hüllen-Komponenten- Ausgangslösungen, die ihrerseits in Verbindung stehen mit einem Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Einlaßdurchgang (Kern-Einlaßdurchgang) 17cb und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Einlaßdurchgängen (Hüllen-Einlaßdurchgängen) 18cb/18cb' zur Einführung der Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen in den obengenannten Kern-Verteilungsdurchgang 13 bzw. in die obengenannten Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15 und 15', wobei sie auf diese Weise einen dritten Kern-Komponenten-Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt (dritten Kern-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt) 17c und einen dritten Hüllen-Komponenten- Ausgangslösungs-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt (dritten Hüllen-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt) 18c definieren. Obgleich jede Hüllen-Kleinkammer 18ca eine ausreichende Länge haben sollte, um zwei Öffnungen der Hüllen-Einlaßdurchgänge 18cb und 18cb' aufzuweisen, die den beiden Hüllen-Verteilunbgsdurchgängen 15 und 15' entsprechen, wie in Fig. 7 dargestellt, braucht jede Kern-Kleinkammer 17ca nicht die gleiche Länge wie die Hüllen-Kernkammer 18 ca zu haben, wie dargestellt.
Die genannten ersten bis dritten Kern-Beschickungsdurchgangs-Abschnitte 17a bis 17c und die genannten ersten bis dritten Hüllen-Beschickungsdurchgangs-Abschnitte 18a bis 18c ergeben den nachfolgenden Kern-Beschickungsdurchgang 17 bzw. den nachfolgenden Hüllen-Beschickungsdurchgang 18.
Wenn die ringförmige Anordnung der Spinnlöcher 10 in Form mehrerer Reihen vorliegt, kann sich diese Struktur in radialer Richtung des Ringraums wiederholen. Im Falle von beispielsweise zwei Reihen können der Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12, die Hüllen-Auslaßdurchgänge 16 und 16', die Spinnlöcher 10 und dgl. so wie in Fig. 10 dargestellt angeordnet sein. Der Kern-Verteilungsdurchgang 13, der Kern-Auslaßdurchgang 14, die Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15, 15' und die Hüllen-Auslaßdurchgänge 16, 16' können sich ebenfalls so wiederholen, daß sie den Reihen der Spinnlöcher entsprechen. Wie in Fig. 11 dargestellt, ist es in diesem Falle bevorzugt, daß die beiden Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15 (äußerer Durchgang) und 15' (innerer Durchgang), die auf beiden Seiten jeder der inneren und äußeren Spinnlochreihen (der angrenzenden Spinnlochreihen im Falle von drei oder mehr Reihen) vorgesehen sind, der Hüllen-Verteilungsdurchgang 15' auf der inneren Seite der äußeren Spinnlochreihe und der Hüllen-Verteilungsdurchgang 15 auf der äußeren Seite der inneren Spinnlochreihe einen gemeinsamen einzigen Hüllen-Verteilungsdurchgang 15 mit einer großen Breite bilden, da es dann möglich ist, die Anordnung zu vereinfachen und das erforderliche Volumen herabzusetzen, um so den Zusammenbau zu erleichtern. In dem dritten Kern-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt 17c und in dem dritten Hüllen-Beschickungsdurchgangs-Abschnitt 18c erstrecken sich die Kern-Kleinkammern 17ca und die Hüllen- Kleinkammern 18ca in radialer Richtung, um so Verbindungen zu den Kern- und Hüllen-Einla ßdurchgängen 17cb und 18cb/18cb' herzustellen, die in entsprechender Weise erforderlich sind für die vergrößerten Kern- und Hüllen-Verteilungsdurchgänge 13 und 15 (15').
Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung 9 ist so aufgebaut, daß sie die vorstehend unter (1) bis (4) beschriebenen Teile als charakteristische Teile umfaßt.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist ein Stapel aus einer Vielzahl von Elementen und dem Filter 19 innerhalb eines Gehäuses 20 durch Bolzen 21 an einer Spinnvorrichtung 9 befestigt, wobei diese Elemente erhalten werden durch Aufspalten oder Unterteilen der Konstruktion, welche die unter den Abschnitten (1) bis (4) beschriebenen Abschnitte umfaßt, entlang mehrerer geeigneter Ebenen. Wie die Unterteilung der Konstruktion vorgenommen wird, hängt ab mindestens von der Möglichkeit, wie die Elemente hergestellt werden, und vorzugsweise von der Leichtigkeit, mit der die Elemente hergestellt werden und zu einer Einheit zusammengebaut werden. Normalerweise wird das Element der obersten Stufe als Abdeckung (Kappe) 22 bezeichnet, während das Element der untersten Stufe, das die Spinnlöcher 10 umfaßt, als Spinndüsenplatte 23 bezeichnet wird. Ein Beispiel für eine solche Unterteilung ist in Fig. 1 dargestellt. In der Fig. 1 sind die Abdeckung (Kappe) 22, ein erster Verteiler 24, der darunter angeordnet ist (nachstehend auf die gleiche Weise bezeichnet), ein zweiter Verteiler 25, ein dritter Verteiler 26, ein vierter Verteiler 27 und die Spinndüse 23 nacheinander durch die Ebenen P1, P2, P3, P4 und P5 unterteilt. So ist beispielsweise der erste Hüllendurchgang 18ab definiert durch eine Rille, die gebildet wird durch Auskratzen auf der Seite der Abdeckung (Kappe) 22 und die Plattenebene des ersten Verteilers 24 ist definiert durch Unterteilung mit der Ebene P1. Die anderen Kammern, Einlaß- und Auslaßdurchgänge, Verteilungsdurchgänge, der Lösungen-Vereinigungsdurchgang und dgl. sind ebenfalls aus der Fig. 1 ersichtlich. Im obigen Beispiel einer Unterteilung ist eine Kombination aus der Abdeckung (Kappe) 22 und dem erster Verteiler 24 mit den ersten Kern- und Hüllen-Beschickungsdurchgangs-Abschnitten 17a und 18a versehen; der zweite Verteiler 25 ist mit den zweiten Kern- und Hüllen-Beschickungsdurchgangs-Abschnitten 17b und 18b versehen; der dritte Verteiler 26 ist mit den dritten Kern- und Hüllen- Beschickungsdurchgangs-Abschnitten 17c und 18c versehen, der vierte Verteiler 27 ist mit den Kern- und Hüllen-Verteilungsdurchgängen 13, 15 und 15' zu dem Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 versehen; und die Spinndüsenplatte 23 ist mit den Spinnlöchern 10 versehen. Bei einem anderen Aspekt der Unterteilung, wie er ebenfalls in Fig. 1 beispielhaft dargestellt ist, erfolgt die Unterteilung mittels der Ebenen P&sub3;', P&sub4;' und P&sub5;' anstelle der Ebenen P&sub3;, P&sub4; und P&sub5;.
Wenn die Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen unter Druck durch die jeweiligen Kern- und Hüllen-Beschickungseinlässe 17aa und 18aa eingeführt werden, passiert erstere den Kern-Beschickungsdurchgang 17 in den Kern-Verteilungsdurchgang 13 hinein, während letztere den Hüllen- Beschickungsdurchgang 18 passiert in die Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15 und 15' hinein. Wenn der auf den Kern- Verteilungsdurchgang 13 folgende Kern-Auslaßdurchgang 14 koaxial in bezug auf die Spinnlöcher 10 angeordnet ist, wie in Fig. 8 dargestellt, passiert die Kern-Komponenten- Ausgangslösung den Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 und wird in gerader Linie in die Zentren der Spinnlöcher 10 eingeführt. Andererseits wird die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung aus den Hüllen-Auslaßdurchgängen 16 und 16' herausgeführt und fließt, wie durch einen Pfeil in Fig. 9 dargestellt, in der Weise in die Spinnlöcher 10, daß die Kern-Komponenten-Ausgangslösung darin umhüllt wird. In diesem Falle dient, da alle Hüllen-Auslaßdurchgänge 16 und 16' zu dem Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 hin offen sind in den Positionen, die im wesentlichen in der Mitte der Einlässe 10a der Spinnlöcher 10 angeordnet sind, jeder dieser Hüllen-Auslaßdurchgänge 16 und 16' dazu, die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung gleichmäßig in zwei Spinnlöcher 10 einzuführen. Da der Einlaß 10a eines Spinnloches 10 in gleichem Abstand von den Öffnungen in den vier Hüllen-Auslaßdurchgängen 16 und 16' angeordnet ist, wird die Kern-Komponenten-Ausgangslösung in einer einheitlichen Dicke von der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung umhüllt, so daß Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ erhalten werden, die im Zentrum des Querschnitts Kerne aufweisen. Die Seiten des Rechteckes, das durch die Öffnungen der vier Hüllen-Auslaßdurchgänge 16 und 16', welche ein Spinnloch 10 umgeben, definiert wird, haben die Länge w und l, wie aus der Fig. 9 bekannt. Wenn w 0,2- bis 2,0 mal so groß ist wie 1, liegt eine ausreichende Zunahme der Gleichmäßigkeit der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung vor, in der die in das Spinnloch 10 hineinfließende Kern-Komponenten- Ausgangslösung von allen Richtungen (Seiten) umhüllt ist. Wenn die Kern-Auslaßdurchgänge 14 exzentrisch in bezug auf die Spinnlöcher 10 angeordnet sind, erhält man Fasern vom sogenannten exzentrischen Kern-Typ, bei denen die Kerne im Querschnitt exzentrisch angeordnet sind, da die Kern- Komponenten-Ausgangslösung exzentrisch in die Spinnlöcher 10 fließt, so daß sie mit einer unregelmäßigen Dicke von der Hüllen-Komponenten-Ausgangslösung umhüllt sind.
Unabhängig davon, ob die Verbundfasern solche vom Hüllen- Kern-Typ oder vom exzentrischen Kern-Typ sind, ist es für die Erzielung einer Verbundstruktur jedenfalls wichtig, daß der Einfließ-Zustand beider Spinn-Komponenten- Ausgangslösungen aus dem Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 in die Spinnlöcher 10 über alle Spinnlöcher 10 hinweg gleich ist, weil der Lösungen-Vereinigungsdurchgang 12 in Form eines endlosen Ringraumes vorliegt, so daß die Verbundstrukturen der resultierenden Verbundfasern in jeder Hinsicht einheitlich sind.
Wenn eine Vielzahl von Spinnlochreihen in engen Abständen angeordnet ist, um die Anzahl der Spinnlöcher 10 zu erhöhen, ist es erforderlich, die Breite des Lösungen-Vereinigungsdurchganges 12, des Kern-Verteilungsdurchganges 13 und der Hüllen-Verteilungsdurchgänge 15 und 15' herabzusetzen. Wegen ihrer ringförmigen Form und wegen der Anordnung der Kern- und Hüllen-Einlaßdurchgänge 17cb und 18cb in ausreichend engen Abständen, in Umfangsrichtung betrachtet, ist es jedoch möglich, dafür zu sorgen, daß die Ausgangslösungen im wesentlichen gleichmäßig über den gesamten Umfang fließen, so daß die aus allen Spinnlöchern 10 erhaltenen Fasern eine einheitliche Verbundstruktur haben.
In der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung für Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ ist ein Spinn-Ausgangslösungen- Vereinigungsdurchgang in Form eines endlosen Ringraumes pro ringförmiger Anordnung der Spinnlöcher vorgesehen, um so die Kern- und Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungen unmittelbar vor den Spinnlöchern miteinander zu vereinigen, und die Hüllen-Komponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge sind einheitlich angeordnet und offen, so daß die aus allen Spinnlöchern durch Spinnen erhaltenen Verbundstrukturen so einheitlich sind, daß Verbundfasern vom Hüllen-Kern-Typ gesponnen werden können, in denen das Verhältnis zwischen der Kern-Komponente und der Hüllen-Komponente über alle Fasern einheitlich ist und die Kernpositionen konstant sind. Es ist auch möglich, die Anzahl der Spinnlöcher zu erhöhen, wobei gleichzeitig diese Verbundstrukturen einheitlich bleiben.

Claims

1. Spinnvorrichtung (9) für Verbundfasern vom Hüllen- Kern-Typ, die in Kombination aufweist:

1) eine ringförmige Anordnung von mehreren Spinnlöchern (10), die mindestens in einer Reihe angeordnet sind und offen sind gegenüber einer Spinnebene (11) der Spinnvorrichtung (9),

2) einen Spinn-Ausgangslösungen-Vereinigungsdurchgang (12) in Form eines endlosen Ringraumes, der auf der Spinn-Ausgangslösungs-Beschickungsseite der Spinnlöcher (10) und parallel zu der Spinnebene (11) pro Reihe der Anordnung der Spinnlöcher (10) vorgesehen ist und gegenüber dem die Einlässe (10a) der Spinnlöcher (10) offen sind,

3) einen einzelnen Kernkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (13) in Form eines Ringraums, der entlang dem Spinn-Ausgangslösungen-Vereinigungsdurchgang (12) auf der Spinn-Ausgangslösungs-Beschickungsseite desselben angeordnet ist, und Kernkomponenten- Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge (14), die so angeordnet sind, daß sie eine Kernkomponenten- Ausgangslösung aus dem Kernkomponenten- Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (13) in den Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang (12) überführen und die in dem Spinn-Ausgangslösungs- Vereinigungsdurchgang (12) in Positionen, die koaxial in bezug auf die Spinnlöcher (10) angeordnet sind, offen sind; einen Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs- Verteilungsdurchgang (15) in Form eines Ringraumes, der parallel zu der Spinnebene (11) angeordnet ist; und einen Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs- Auslaßdurchgang (16), der vorgesehen ist, um eine Hüllenkomponenten-Ausgangslösung aus dem Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (15) in den Spinn-Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang (12) zu überführen, und

4) einen Kernkomponenten-Ausgangslösungs- Beschickungsdurchgang (17) und einen Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs- Beschickungsdurchgang (18), die vorgesehen sind, um jeweils die Kern- und Hüllenkomponenten-Ausgangslösung in den Kernkomponenten-Ausgangslösungs- Verteilungsdurchgang (13) und in den Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (15) einzuführen,

dadurch gekennzeichnet, daß

zwei der genannten Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgänge (15, 15') pro Spinn-Ausgangslösungs- Vereinigungsdurchgang (12) vorgesehen sind, die beide in Form eines Ringraums in paralleler Anordnung zu der Spinnebene (11) vorliegen und den Kernkomponenten- Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (13) sandwichartig umschließen; und

jeder der Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge (16) von beiden Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgängen (15, 15') zu dem Spinn- Ausgangslösungs-Vereinigungsdurchgang (12) jeweils offen ist gegenüber beiden Seiten des Spinn-Ausgangslösungs- Vereinigungsdurchganges (l2) in einer Position, die im wesentlichen in der Mitte der benachbarten Einlässe (10a) der Löcher (10) liegt.

2. Spinnvorrichtung (9) nach Anspruch 1, in welcher die Spinnlöcher (10) in mehreren Reihen angeordnet sind und von den beiden Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgängen (15, 15'), die auf beiden Seiten jeder der angrenzenden inneren und äußeren Spinnloch-Reihen vorgesehen sind, der Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs-Verteilungsdurchgang (15') auf der inneren Seite der äußeren Spinnlochreihe und der Hüllenkomponenten-Ausgangslösungs- Verteilungsdurchgang (15) auf der äußeren Seite der inneren Spinnlochreihe gemeinsam sind.

3. Spinnvorrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Kernkomponenten-Ausgangslösungs-Auslaßdurchgänge (14) exzentrisch sind in bezug auf die Spinnlöcher (10).

4. Spinnvorrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Breite (w) des Spinn-Ausgangslösungen-Vereinigungsdurchganges (12) 0,5- bis 2,0 mal so breit ist wie der Lochabstand (1) der Spinnlöcher (10).