EP0663024A1 - Düsenplattenhalterung und spinnbalken zum schmelzespinnen endloser fäden - Google Patents

Düsenplattenhalterung und spinnbalken zum schmelzespinnen endloser fäden

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Publication number
EP0663024A1
EP0663024A1 EP94917539A EP94917539A EP0663024A1 EP 0663024 A1 EP0663024 A1 EP 0663024A1 EP 94917539 A EP94917539 A EP 94917539A EP 94917539 A EP94917539 A EP 94917539A EP 0663024 A1 EP0663024 A1 EP 0663024A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
melt
holder
spinning
sealing
Prior art date
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Granted
Application number
EP94917539A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0663024B1 (de
Inventor
Willi Kretzschmar
Erik Ortmayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rieter Automatik GmbH
Original Assignee
Rieter Automatik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Rieter Automatik GmbH filed Critical Rieter Automatik GmbH
Priority to EP98122845A priority Critical patent/EP0931863B1/de
Publication of EP0663024A1 publication Critical patent/EP0663024A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0663024B1 publication Critical patent/EP0663024B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/08—Supporting spinnerettes or other parts of spinnerette packs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof

Definitions

  • Nozzle plate holder and spinning beam for melt spinning endless threads are provided.
  • the invention relates to a nozzle plate holder and to a spinning beam for melt spinning endless threads made in particular of thermoplastic materials (melt).
  • the spinning beam comprises, for example, a heating box into which melt lines, melt pumps and nozzle pots (also called “nozzle packages”) which end in nozzle plates protrude.
  • the nozzle pots can form vertical indentations of the heating box and can be fastened in bell-shaped receptacles with a vertical, central melt channel which opens into a melt inlet of the nozzle pots.
  • the nozzle plate holder forms part of a nozzle pot.
  • the temperature control of the melt from the extruder to the outlet from the spinneret is of fundamental importance in melt spinning. It is particularly important to ensure that the melt has the same thermal history for all threads, both in temperature and in the dwell time. Slight deviations of, for example, only 2 ° C. can already lead to visible staining differences or increased capillary breakage rates.
  • the product lines and the spinning beams are currently generally heated by condensation.
  • the condensation heating enables a very precise temperature control, since this principle in particular intensively heats the points of the room to which saturated steam is applied which have a lower temperature than the condensation temperature of the saturated steam. The result is a very even temperature distribution on the condensation surfaces.
  • This heating principle thus enables temperature control of the entire melt distribution system that is accurate to the degree with relatively simple means.
  • the melt is again filtered and homogenized in the nozzle packs. These have to be removed from the spinning beam for cleaning purposes or when changing the product to a different number of filaments. Removal and installation of the nozzle packs should be as simple as possible in order to keep the effort for this to a minimum. For this reason, the nozzle packs cannot be directly washed by the saturated steam.
  • the heat supply to the nozzle packs therefore only takes place via heat conduction at the contact surfaces between the nozzle pack and the spinning beam and the melt supplied.
  • a nozzle package must simultaneously meet many other requirements. For example: - be easy to replace,
  • connection to a carrier in the spinning beam is established at the upper (inner) end of the nozzle package (see, for example, DE-C-1246221, DE-A-1660697 and US 4,696,633). This even applies if the package has to be inserted from above or from the side into the designated receptacle (e.g. according to US 3,655,314 or US 3,891,379).
  • a "good heat transfer" due to the surface pressure of the nozzle plate holder and a carrier should also be achieved according to DE-C-1529819. However, this requires a special design of the carrier, which impairs effective heating of this part.
  • a known spinning beam can be found, for example, in DE-Gb 84 07 945. With this spinning beam, the holder for the nozzle pot (the nozzle package) is welded into the heating box and is therefore practically part of the heating box.
  • the arrangement of the nozzle cup in the receptacle is such that a layering, consisting of nozzle plate, filter housing and nozzle cup bottom, is screwed to the base of the receptacle, by means of bolts penetrating the receptacle, which fit into a nut thread in the base of the receptacle are screwed in.
  • the screws have to be loosened, after which the nozzle pot can be pulled vertically downwards out of the receptacle. Since the nozzle pots have to be cleaned frequently, sometimes daily, what depends on the mass to be processed, there is considerable wear of the bolts in the area of the nut thread in the base of the receptacle. The bolts must be tightened strongly due to the pressures of about 120 to 350 bar, which are usually present in the nozzle pot, which is to avoid Damage to the bolts and the thread must be done with a torque wrench. Usually, at least four bolts are required to fasten a nozzle pot, so that each time the nozzle pot is cleaned, there is also a significant amount of work involved.
  • the nozzle pot has a hollow cylinder which, with an inwardly projecting shoulder, carries the nozzle plate on which the filter housing is mounted via an annular seal.
  • a piston with a central through hole that is axially movable in the hollow cylinder and, when the nozzle cup is not filled, is supported over the rim of the plate by a membrane in the manner of an inverted plate.
  • a space between the filter housing and the membrane is filled with melt, which in this case presses the membrane away from the filter housing via a cross section that corresponds practically to the piston cylinder and thus the piston.
  • the piston stroke is limited during this movement by a sealing ring surrounding the central recess, which is supported against a threaded ring which is fastened by means of bolts to a rigid pump block arranged in the heating box.
  • the hollow cylinder with an internal thread is screwed onto the threaded ring provided with an external thread, with which the nozzle pot carried by the hollow cylinder with its shoulder is fastened to the heating box.
  • the hollow cylinder must be unscrewed from the threaded ring.
  • the invention has for its object to facilitate the assembly and disassembly of the nozzle pots with reduced stress on the seal, in particular to accelerate it.
  • the sealing disks with a central through hole are expediently bell-shaped, and in the installed state they rest on the bottom of the receptacles with their bottom surrounding the through hole and the outer edge of the sealing disks is supported on an annular shoulder in the nozzle cup. Due to this design of the sealing washers, when the nozzle cup is filled under the pressure of the melt, the pressure on the one hand presses against the bottom of the receptacle, whereby the sealing effect between the nozzle pot in the area of the central through hole of the sealing washer and the bottom of the receptacle automatically adapts to the prevailing pressure .
  • the nozzle pots are expediently designed such that the nozzle plate, a filter housing and a threaded ring forming the nozzle pot base with a central recess are layered in a hollow cylinder of the nozzle pot, the hollow cylinder carries the nozzle plate with a shoulder and the threaded ring in a nut thread of the hollow cylinder is screwed in while compressing the layered components, the annular shoulder pressing the sealing disk arranged on the filter housing against a conical inner surface of the threaded ring presses in such a way that the sealing disk, with its area surrounding its through hole, protrudes slightly from the central recess of the threaded ring.
  • the sealing washer is centered by the conical inner surface of the threaded ring, so that after assembly of the nozzle cup it can be fastened in the receptacle with the correct position of the sealing washer by means of the above-mentioned bayonet catch.
  • the sealing disc then immediately presses in its correct position against the base of the receptacle, with which the nozzle cup is sealed and prepared for filling with the mass to be processed.
  • the filter housing is expediently designed in such a way that, when the nozzle cup is assembled, the filter housing lies against the nozzle plate with a cylindrical projection and the projection surrounds an annular recess in the filter housing in which a Sealing ring is inserted.
  • the cylindrical projection on the filter housing settles against the nozzle plate, with the result that the ring-like recess formed by the claim is limited within the projection to the height of this projection.
  • the sealing ring inserted into the recess cannot be squeezed together excessively.
  • the sealing effect of the sealing ring is determined automatically by the pressure prevailing in the nozzle pot, since this pressure presses the sealing ring outwards against the projection and automatically closes a possible gap between the projection and the opposite surface of the nozzle plate, which offers a projection further the advantage that through him the entire height of the nozzle pot is determined, which therefore has a defined dimension when installed.
  • the shoulders arranged on the receptacles and the supports provided on the nozzle pots are expediently designed in the manner of a bayonet catch. This results in a connection between the nozzle pot and the receptacle that can be closed and released in a particularly simple manner, namely only by a rotation of at most about 90 °. Accordingly, there is practically no wear and tear on the bayonet catch even if the nozzle pot is removed frequently.
  • the design of the receptacles with the shoulders projecting inwards, which are matched by corresponding supports on the nozzle pots, and the arrangement of the sealing washers with support against the base of the receptacles can advantageously be used in combination, with both measures being quicker and more secure installation or add disassembly.
  • 7A and 7B are schematic representations of the conditions in the area of the melt feed.
  • Fig. 1 shows the heat flows on a nozzle package.
  • a carrier is indicated with the reference number 50 and the nozzle pack with 52.
  • the carrier 50 is part of a heating box which is normally heated today by means of diphyl steam (e.g. according to DE-Gb 9313586.6 of September 7, 1993).
  • the package is received in a receptacle (the "nozzle throat") 54 in the carrier.
  • the package 52 u in particular includes a nozzle plate 56 and a holder 58.
  • the holder 58 has a cavity 60 which contains further elements of the package, as will be described below with reference to FIG. 5. However, these elements are superfluous for the schematic representation of the heat balance according to FIG. 1 and are not described individually in connection with the figure.
  • the essential heat flows are indicated in Fig. 1 as follows:
  • melt Arrow 5 Heat flow from the nozzle pack through heat radiation from the nozzle plate.
  • the melt Due to the process, the melt here accounts for the largest part of the heat supply as well as the heat dissipation. Ideally, the two heat flows are equal in amount. This would mean that the melt has a constant temperature until it emerges from the nozzle. To ensure this, the remaining heat flows would have to be balanced.
  • the heat losses of the nozzle plate present particular difficulties. Since it cannot be insulated, a large part of the heat is emitted to the environment in the form of radiation and convection. This amount of heat must now be conducted as far as possible from the spinning beam over the nozzle package to the nozzle plate in order to reduce the cooling of the melt to a minimum.
  • the temperature difference to the diphyl temperature is a measure of the amount of heat that is withdrawn from the melt.
  • the melt is cooled by an average of approx. 0.5 ° C in production.
  • the temperature distribution in the stationary state can now be calculated and displayed with the FEM program under the given boundary conditions.
  • 3 shows the temperature distribution calculated in this way in the nozzle packet with a nozzle diameter of 90 mm.
  • a temperature difference (A &) of approximately 30 ° C. was calculated between the diphyl vapor space and the nozzle plate. Depending on the design (air gap, wall thickness, etc.), this value can also differ by a few degrees. Measurements on the test plant confirm the result of these calculations. This means that, to compensate for this temperature difference, so much heat is removed from the melt that it is cooled by approximately 1.5 ° C. until it emerges from the nozzle. However, this temperature difference cannot be regarded as constant across all nozzles.
  • FIG. 5 shows a section of a spinning beam with a nozzle package (in particular a nozzle plate holder) according to this invention.
  • the spinning beam comprises a heating box 1, into which melt lines and melt pumps, not shown, protrude, as is shown, for example, in the figures of DE-Gmb 84 07 945 mentioned above.
  • the receptacle 2 is inserted into the heating box 1, for example by welding, which consists of the wall 3, which is closed off inwards by the base 4.
  • the receptacle 2 encloses the cylindrical interior 5, in which the nozzle pot 6 is inserted.
  • the interior 5 merges into the exterior via the cylindrical opening 7, the bottom 4 is penetrated by the melt channel 8, which is connected to a melt pump (not shown).
  • the nozzle pot 6 is a rotating body, it is shown in the figure like the receptacle 2 in section.
  • the nozzle pot 6 consists of components stacked on top of one another, namely the nozzle plate 9, the filter housing 10 and the threaded ring 11. These three components are inserted into the hollow cylinder 12 which carries the nozzle plate 9 with its shoulder 13.
  • the hollow cylinder 12 On the side of the threaded ring 11, the hollow cylinder 12 is provided with the internal thread 14, into which the threaded ring 11 is screwed with its external thread 15.
  • the threaded ring 11 is provided with the blind holes 16 and 17, into which a suitable hook wrench fits.
  • the threaded ring 11 is screwed into the hollow cylinder 12 by the cylindrical projection 18 on the nozzle plate 9 facing side of the filter housing 10 limited. If the projection 18 abuts the surface 19 of the nozzle plate 9 when the threaded ring 11 is screwed in, the entire length of the nozzle cup 6 is determined. Within the cylindrical projection 18 there is an annular recess which is filled by the sealing ring 20. The sealing ring 20 is pressed outwards against the cylindrical projection 18 by the pressure of a mass to be processed, which thereby fills the intermediate space 21 between the surface 19 and the lower surface 22 of the filter housing 10, as a result of which the effect is exerted this pressure automatically results in a seal adapted to the pressure between the filter housing 10 and the nozzle plate 9.
  • the shoulders 23 are components of the insert pieces 25, which are inserted into the wall 3 of the receptacle 2 and screwed tightly to the wall 3 by means of the bolts 26.
  • the shoulders 23 and the supports 24 together form a bayonet catch, which the nozzle pot 6 axially locked. At the same time, the bayonet catch forms a direct thermal bridge over the shoulders 23 and the supports 24, via which the nozzle plate 9 is heated directly.
  • the connection between the receptacle 2 and the nozzle pot 6 is released.
  • the nozzle pot 6 can then be removed from the receptacle 2 through the cylindrical opening 7 and dismantled into its parts, for example for cleaning the filter housing 10 and the nozzle plate 9.
  • the sealing disk 27 comes into effect, which is inserted essentially in a conical design into the threaded ring 11, which has a conical inner surface 28 for receiving the sealing disk 27.
  • the outer edge 29 of the sealing disk 27 is supported on the annular shoulder 30, which is part of the melt distributor 31 resting on the filter housing 10.
  • This melt distributor 31 is here a component of the nozzle pot 6, it serves to cheaply distribute the melt flowing in via the melt channel 8 inside the nozzle pot, which is discussed in more detail below.
  • the sealing washer 27 is supported with respect to the ring shoulder 30, whereby it abuts vertically upwards into the bottom 32, which is the through hole, by contacting the conical inner surface 28 of the threaded ring 11 Surrounds 33, which is aligned with the melt channel 8.
  • the bottom 32 of the sealing washer 27 protrudes slightly from the surface 34 of the threaded ring 11, so that when the bayonet catch 24/25 is closed, the bottom 32 bears firmly against the lower surface 35 of the base 4 of the receptacle 2.
  • the seal between the base 4 of the receptacle 2 to the nozzle pot 6 which is penetrated in front of the melt channel 8 is thus produced, using the pressure prevailing inside the nozzle pot 6 which presses the sealing disk 27 depending on the level of this pressure presses against the lower surface 35 and the conical inner surface 28 of the threaded ring 11.
  • the melt flow proceeds as follows: The melt passes from the melt channel 8 through the through hole 33 to the melt distributor 31, over which the melt flows and into the channels 37, only two of which are shown. In the illustrated embodiment, about 24 such channels are available. The melt then flows through the filter 38, which is closed at the bottom by the grating 39. The channels 40 are also introduced into the filter housing 10 (approx. 50 such channels are present), from where the melt reaches the intermediate space 21. The melt now passes through the nozzle plate 9, specifically through the bores 41 which end in capillaries in the lower boundary surface 42 of the nozzle plate 9. The individual filaments then emerge here and are then combined to form individual threads.
  • the dashed curve A represents the heat-up behavior (temperature profile over time after installation in the spinning beam - without polymer) of a conventional nozzle packet in the middle of the nozzle
  • the dashed curve B shows the corresponding behavior in the edge part of a conventional one Package shows.
  • Curve C shows that Warm-up behavior in the middle of the nozzle of a package according to this invention (for example according to FIG. 5), while curve D (which largely coincides with curve C) represents the warm-up behavior of the edge area of the novel package.
  • the new nozzle package with the improved heat flow reaches the final temperature much earlier than the conventional conventional nozzle package. Furthermore, the final temperature of the new nozzle package is approximately 10 ° C higher, which corresponds to the calculations. The temperature difference between the center of the nozzle and the edge of the nozzle is already negligibly small in the case of a conventional design nozzle package, but could be improved by the last nuance in the new nozzle package. The test thus confirms the calculated results, according to which the cooling of the melt in the new nozzle package is approximately 0.5 ° C lower than that of the conventional design nozzle package. Although this value appears to be very low, it is of crucial importance for the quality of the yarn produced, particularly in the production of microfilaments.
  • the receptacle itself has an axial surface 100 which is directed in the spinning direction. This surface faces an end face 102 of the nozzle packet after the packet is in its operating position, with a gap 104 being present between them.
  • the distance between the end face 102 and the contact surfaces of the support can be determined during the manufacture or assembly (ie during the construction) of the package without having to take into account the manufacturing tolerances of the heating box.
  • a flexible sealing lip 106 extends from the upper end of the package in order to touch the surface 100. The hardness, bending strength and dimensions of the flexible lip are selected in such a way that surface-to-surface contact according to FIG. 7A occurs is coming. Ideally, the lip conforms to unevenness in the surface 102.
  • the risk of leakage between the lip and the surface 102 is small when the melt first enters through the access channel, since the melt pressure is low until the chamber in the package has been filled under the lip. Until this occurs, the lip is additionally pressed against the surface 102 by the melt, which counteracts the risk of leakage.
  • the contact conditions before the melt enters are important, as the incorrect construction according to FIG. 7B is intended to illustrate.
  • the spring force of the lip has been chosen too large in an upward direction.
  • the lip edge accordingly bends down again, which leaves a wedge gap between the edge and the surface 102 open.
  • This results in an attack surface for the incoming melt which can lead to the "peeling" of the lip from the surface 102 and to leakage.
  • a leak can of course also result from the fact that the spring force that presses the lip against the surface 102 is chosen too low, so that the melt that enters can penetrate into the remaining gap between the lip and the surface 102.
  • the lip is provided on a sealing body which is "embedded" in the package so that the body is supported by the package against the melt pressure and only the lip has to deform under the melt pressure.
  • the lip is preferably formed in one piece with the body.
  • the body can advantageously be formed or arranged such that it can perform additional sealing functions in the package itself.
  • the sealing element (the lip) can be plastically deformable under the operating pressure, the element then having to be replaced after the package has been removed from the throat before being introduced again.
  • the material of the element can, however, be selected such that the element is elastically deformable even under the operating pressure and is therefore reusable, for example if chrome steel is used.
  • the seal is preferably elastically deformable.
  • the sealing element (the sealing lip and the sealing body) are exposed to the melt during operation. It is therefore necessary to choose a sealing material that will not react with the melt.
  • a metal is preferred, with aluminum and steel being suitable in most cases.
  • a seal according to Fig. 5 (with a lip and a one-piece body part) with the conical body part in contact with a conical support surface in the package may e.g. through a. Deep-drawing processes or by metal pressing.
  • a sheet thickness of up to approx. 3 mm e.g. for steel approx. 1 mm and for aluminum 1.5 to 2 mm can be used.
  • the package is preferably provided with a stop which fixes its angular position about a vertical axis in the operating position of the package.
  • the arrangement of the holes in the nozzle plate with respect to the cooling shaft can be predetermined.
  • the connection to the carrier is achieved by means of a bayonet lock
  • at least one element of the lock can perform the function of the stop.
  • a multi-course bayonet lock could be used, although measures must then be taken to distribute the surface pressure over the supports of the lock. This will normally require tighter manufacturing tolerances. Since the radial dimension of these supports strongly influences the division (the mutual distance) of the packets in the spinning beam, this dimension should be kept as small as possible, because a minimal division is generally desirable.
  • the radial distance between the outer surface of the package and the outer end of each support is preferably not greater than 10 mm. In the case of a multi-start closure, this dimension can be kept smaller than 5 mm. There are preferably no more than three runs per course.
  • the invention in its first aspect (connection at the lower end of the package) results in the shortest possible flow paths for the heat between the heating box and the nozzle plate.
  • This aspect of the invention is not restricted to use in combination with a sealing lip, although it is preferably used in combination with a seal which develops its full sealing effect due to the melt pressure.
  • Such seals are also known for example from US 4645444.
  • the new type of seal is itself an advantage, regardless of the connection between the nozzle package and the heating box - for example, it can be the piston seal according to DE-C-12 46 221 or DE-C-15 29 819 or US-4 Replace 696 633.
  • the cylindrical outer surface of the nozzle package is indicated by M.
  • This area must have a slightly smaller diameter than the inner surface of the nozzle pharynx in order to allow the package to be inserted into the pharynx without any problems.
  • the distance A between the bottom of the Cushions and the more distal end face of the package is chosen to be slightly smaller than the depth of the throat in order to ensure the insertion of the package without touching the end surfaces of the throat.
  • the radial dimension of the edition is indicated with D.
  • connection at the lower end of the package naturally requires the appropriate design of the lower end of the jet throat. This can be done by the design of the heating box itself, but preferably a support frame for the package is formed separately and attached to the heating box, for example by means of screws, as shown in FIG. 5.
  • the frame is preferably interchangeable, which means that the fastening means can be released without destroying parts.

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Description

Düsenplattenhalterung und Spinnbalken zum Schmelzespinnen endloser Fäden.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsenplattenhalterung und auf einen Spinnbalken zum Schmelzespinnen endloser Fäden aus insbesondere thermoplastischen Massen (Schmelze). Der Spinnbalken umfasst zum Beispiel einen Heizkasten, in den Schmelzeleitungen, Schmelzepumpen und in Düsenplatten en¬ dende Düsentöpfe (auch "Düsenpakete" genannt) hineinragen. Die Düsentöpfe können vertikale Einstülpungen des Heizka¬ stens bilden und, in glockenförmigen Aufnahmen mit verti¬ kalem, zentralen Schmelzekanal befestigt werden, der in ei¬ nen Schmelzeeingang der Düsentöpfe mündet. Die Düsenplat¬ tenhalterung bildet einen Teil eines Düsentopfes.
Von grundlegender Bedeutung beim Schmelzespinnen ist die Temperaturführung der Schmelze vom Extruder bis zum Austritt aus der Spinndüse. Es ist vor allem darauf zu achten, dass die Schmelze für alle Fäden dieselbe thermische Geschichte aufweist, sowohl in der Temperatur als auch in der Verweil¬ zeit. Geringfügige Abweichungen von beispielsweise nur 2°C können bereits zu sichtbaren Anfärbeunterschieden oder er¬ höhten Kapillarbruchraten führen. Um eine konstante Tempe¬ ratur zu gewährleisten, werden derzeit die Produktleitungen und die Spinnbalken in der Regel kondensationsbeheizt. Die Kondensationsheizung ermöglicht eine sehr exakte Tempera¬ turführung, da mit diesem Prinzip vor allem die Stellen des mit Sattdampf beaufschlagten Raumes intensiv geheizt werden, die eine geringere Temperatur aufweisen als die Kondensati¬ onstemperatur des Sattdampfes. Das Resultat ist eine sehr gleichmässige Temperaturverteilung an den Kondensations¬ oberflächen. Dieses Heizprinzip ermöglicht somit mit relativ einfachen Mitteln eine auf das Grad genaue Temperaturrege¬ lung des gesamten Schmelzeverteilungssystems. Etwas problematischer sieht es allerding im Bereich des Schmelzeaustritts aus. Vor dem Austritt der Filamente aus den Spinndüsen erfolgt nochmals eine Filtration und Homo¬ genisierung der Schmelze in den Düsenpaketen statt. Diese müssen zu Reinigungszwecken oder bei Umstellung des Pro¬ duktes auf eine andere Filamentzahl aus dem Spinnbalken herausgenommen werden. Aus- und Einbau der Düsenpakete soll dabei so einfach wie möglich erfolgen, um den Aufwand hier¬ für auf ein Minimum zu beschränken. Aus diesem Grund können die Düsenpakete nicht direkt vom Sattdampf umspült werden. Die Wärmezufuhr auf die Düsenpakete erfolgt daher nur über Wärmeleitung an den Berührungsflächen zwischen Düsenpaket und Spinnbalken sowie die zugeführte Schmelze. Auf der an¬ deren Seite ist jedoch gerade an den Düsenplatten der Wär¬ meverlust an die Umgebung besonders hoch, da sie nicht iso¬ liert werden können. Dies bedeutet, dass ausgerechnet in dem für die Fadenbildung wichtigen Bereich eine exakte Tempera¬ turführung besonders schwierig ist. Eine genauere Betrach¬ tung dieses Bereiches ist daher unbedingt erforderlich, insbesondere da ein Trend zu feineren Filamenten feststell¬ bar ist, anhält, bei denen der Schmelzefluss durch das Dü¬ senpaket und damit ein wichtiger Wärmezustrom abnimmt.
Die Anforderungen bezüglich Wärmeübertragung bzw. Tempera- turgleichmässigkeit sind schon lange bekannt und auch in der Patentliteratur klar formuliert worden - siehe zum Beispiel US 4,437,827, wonach speziell dafür vorgesehene Heizkörper vorgeschlagen sind, um dieses Problem zu lösen. Der damit verbundene Aufwand ist beträchtlich. Falls aber die sonst fehlende Wärme über die Schmelze mitgeliefert werden muss, ist es allenfalls notwendig, die Schmelzetemperatur zu er¬ höhen, was eine Qualitätseinbusse bedeuten kann.
Ein Düsenpaket muss aber gleichzeitig viele anderen Anfor¬ derungen erfüllen. Es sollte z.B: - leicht auswechselbar sein,
- keine aussergewöhnlichen Fertigungstoleranzen bei der Herstellung erfordern,
- eine ausreichende Dichtwirkung gegen Schmelzeleckagen erzeugen.
Im Falle eines runden Düsenpaketes soll es zusätzlich in einer vorbestimmten WinkelStellung um eine senkrechten Achse einstellbar sein, um eine entsprechende Anordnung der ein¬ zelnen Fibrillen im Raum unterhalb der Düse zu gewährlei¬ sten. Die bisherigen Versuche, diese Anforderungen zu er¬ füllen, haben zu einer Vielzahl von Vorschlägen und in der Praxis eingeführten Ausführungen geführt, wovon nachfolgend bloss einige Beispiele aufgeführt sind.
In den meisten Fällen wird am oberen (inneren) Ende des Dü¬ senpaketes die Verbindung mit einem Träger im Spinnbalken erstellt (siehe z.B. DE-C-1246221, DE-A-1660697 und US 4,696,633). Dies gilt sogar auch dann, wenn das Paket von oben oder von der Seite in die dafür vorgesehe Aufnahme eingeführt werden muss (z.B. nach US 3,655,314 bzw. US 3,891,379) .
Es ist bekannt, das Düsenpaket über einen Flansch am unteren Ende mittels Schrauben zu befestigen - siehe zum Beispiel US 4,494,921. Das Befestigungsmittel wird aber im genannten Beispiel genutzt, um die erforderlichen Dichturgskräfte (durch das Zusammendrücken eines Dichtungsringes am oberen Ende des Paketes) zu erzeugen. Es bleibt daher ein Luftspalt zwischen dem Flansch und dem Träger (dem Heizkasten) vor¬ handen.
Es ist sogar vorgeschlagen worden, in einem rechteckigen Paket "Stutzleisten" derart vorzusehen, "dass durch metal¬ lischen Wärmekontakt zwischen den Seitenwandungen des Heizkastens und den Seitenwandungen des Spinnkopfes eine gute Wärmeübertragung vom Heizkasten auf den Spinnkopf der¬ art erfolgt, dass zwischen beiden praktisch keine Tempera¬ turdifferenzen bestehen" (EP-B-271801) . Dieses Ziel ist aber nicht ernst zu nehmen, wie die nachfolgenden Erklärungen der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Anwendung solcher Ideen im Zusammenhang mit einem runden Düsenpaket ist bislang nicht vorgeschlagen worden.
Ein "guter Wärmeübergang" aufgrund der Flächenpressung des Düsenplattenhalters und einem Träger soll auch nach DE-C-1529819 erzielt werden. Dies erfordert aber eine spe¬ zielle Ausbildung des Trägers, die eine effektive Heizung dieses Teils beeinträchtigt.
Ein bekannter Spinnbalken ist zum Beispiel aus dem DE-Gb 84 07 945 zu entnehmen. Bei diesem Spinnbalken ist die Aufnahme für den Düsentopf (das Düsenpaket) in den Heizkasten eingeschweisst und somit praktisch Bestandteil des Heizkastens. Die Anordnung des Düsentopfes in der Auf¬ nahme ist so vorgesehen, dass eine Schichtung, bestehend aus Düsenplatte, Filtergehäuse und Düsentopfboden an den Grund der Aufnahme angeschraubt ist, und zwar mittels die Schic¬ htung durchdringender Bolzen, die in eine Muttergewinde im Grund der Aufnahme eingedreht sind. Um zum Beispiel für eine notwendige Reinigung den Düsentopf mit seinen Bestand¬ teilen aus der Aufnahme herauszunehmen, müssen die Schrauben gelöst werden, wonach der Düsentσpf vertikal nach unten aus der Aufnahme herausgezogen werden kann.Da die Düsentöpfe häufig gereinigt werden müssen, manchmal täglich, was von der zu verarbeitenden Masse abhängt, ergibt sich ein erheb¬ licher Verschleiss der Bolzen im Bereich des Muttergewindes im Grund der Aufnahme. Die Bolzen müssen dabei wegen der im Düsentopf üblicherweise herrschenden Drücke von etwa 120 bis 350 bar stark angezogen werden, was zur Vermeidung von Beschädigungen der Bolzen und des Gewindes mit einem Dreh¬ momentschlüssel erfolgen muss. Ueblicherweise werden zur Befestigung eines Düsentopfes mindestens vier Bolzen benö¬ tigt, so dass sich für jede Reinigung des Düsentopfes auch ein ins Gewicht fallender Arbeitsaufwand ergibt.
Eine andere Anordnung eines Düsentopfes in einer Aufnahme in Verbindung mit einem Spinnbalken ist aus der europäischen Patentschrift 163 248 bekannt (siehe insbesondere Figuren 3 und 6). Bei dieser Ausführung weist der Düsentopf einen Hohlzylinder auf, der mit einem nach innen ragenden Absatz die Düsenplatte trägt, auf der das Filtergehäuse über eine Ringdichtung gelagert ist. Oberhalb des Filtergehäuses ist ein im Hohlzylinder axial beweglicher Kolben mit Mittel¬ durchgangsloch gelagert, der bei ungefülltem Düsentopf sich über eine Membrane nach Art eines umgestülpten Tellers über den Tellerrand abstützt. Im Falle der Füllung des Düsen¬ topfes unter Druck wird ein Zwischenraum zwischen dem Fil¬ tergehäuse und der Membrane mit Schmelze ausgefüllt, die dabei die Membrane über einen praktisch dem Kolbenzylinder entsprechenden Querschnitt und damit den Kolben vom Filter¬ gehäuse wegdrückt. Der Kolbenhub wird bei dieser Bewegung durch einen die Mittelaussparung umgebenden Dichtungsring begrenzt, der sich gegen einen Gewindering abstützt, der mittels Bolzen mit einem an einem im Heizkasten angeordneten starren Pumpenblock befestigt ist. Auf den mit einem Aus¬ sengewinde versehenen Gewindering ist der Hohlzylinder mit einem Innengewinde aufgeschraubt, womit der vom Hohlzylinder mit seinem Absatz getragene Düsentopf an dem Heizkasten be¬ festigt ist. Zur Abnahme des Düsentopfes ist der Hohlzylin¬ der von dem Gewindering abzuschrauben. Das Gewinde und die Membrane dieser Anordnung unterliegen einer ganz erheblichen Belastung, da wegen der sich über den gesamten Querschnitt des Innenraums des Hohlzylinders erstreckenden Dichtungs¬ membrane diese und das Gewinde mit einer durch den Druck und den genannten Querschnitt bestimmten Kraft belastet werden, die wegen des relativ grossen Querschnittes des Innenraumes des Hohlzylinders bis zu 15 t betragen kann. Dabei ergibt sich aufgrund der Anordnung des Gewindes in der Nähe des Grundes der Aufnahme für den Filtertopf ein notwendiger freier Ringraum zwischen der Aussenfläche des Hohlzylinders und der gegenüberliegenden Wandung des Heizkastens, da für das Ein- und Ausschrauben des Hohlzylinders ein gewisses Spiel erforderlich ist. Die Folge davon ist ein durch den Ringraum unterbrochener Wärmeübergang von der betreffenden Wandung des Heizkastens zum Hohlzylinder vor allem in dessen Bereich, in dem er mit seinem Absatz die Düsenplatte trägt, so dass die erforderliche ständige ausreichende Erwärmung der Düsenplatte erschwert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage und Demontage der Düsentöpfe bei verringerter Belastung der Ab¬ dichtung zu erleichtern, insbesondere zu beschleunigen.
Erfindungsgemäss geschieht dies einerseits dadurch, dass die Aufnahmen im Bereich der Düsenplatten mit nach innen ragen¬ den Schultern versehen sind, denen entsprechende Auflagen an den Düsentöpfen derart gegenüberstehen, dass die Düsentöpfe in die Aufnahmen eindrehbar sind, wobei die Schultern und die Auflagen unter Berührungskontakt die Düsentöpfe axial in den Aufnahmen arretieren, andererseits dadurch, dass zwi¬ schen den Schmelzeeingang der Düsentöpfe und den Grund der Aufnahmen Dichtungsscheiben derart gelegt sind, dass in die Düsentöpfe einströmende Schmelze die Dichtungsscheiben unter Aussparung eines Durchgangsloches für die Schmelze gegen den Grund der Aufnahmen und einen Innenrand der Düsentöpfe ab¬ dichtend anpresst.
Durch diese Gestaltung ergibt sich im Bereich der Düsen¬ platten aufgrund der dort nach innen ragenden Schultern ein ununterbrochener Wärmeübergang von der in den Heizkasten eingestülpten Aufnahme zu dem Düsentopf, nämlich über den Berührungskontakt zwischen den Schultern und den an den Dü¬ sentöpfen angeordneten Auflagen, so dass der Düsentopf und damit die in ihm direkt gelagerte Düsenplatte in ausrei¬ chender und günstiger Weise mit der notwendigen Wärme ver¬ sorgt wird. Aufgrund der Anlage der Dichtungsscheiben gegen den Innenrand der Düsentöpfe verbleibt für die Dichtungs¬ scheiben nur ein relativ begrenzter Bewegungsbereich, die der Fläche in der direkten Umgebung des Durchgangslochs entspricht, so dass der betreffende Bereich der Dichtungs¬ scheibe keine besonders grossen Kräfte auszuhalten hat.
Zweckmässig bildet man die Dichtungsscheiben mit zentralem Durchgangsloch glockenförmig aus, wobei sie im eingebauten Zustand mit ihrem das Durchgangsloch umgebenden Boden am Grund der Aufnahmen anliegen und sich der äussere Rand der Dichtungsscheiben auf einer Ringschulter im Düsentopf ab¬ stützt. Aufgrund dieser Gestaltung der Dichtungsscheiben drücken diese sich bei Füllung des Düsentopfes unter dem Druck der Schmelze einerseits an den Grund der Aufnahme an, womit sich die Dichtwirkung zwischen Düsentopf im Bereich des zentralen Durchganglochs der Dichtungsscheibe und dem Grund der Aufnahme selbsttätig an den jeweils herrschenden Druck anpasst.
Die Düsentöpfe gestaltet man zweckmässig so, dass in einen Hohlzylinder des Düsentopfes die Düsenplatte, ein Filterge¬ häuse und darüber ein den Düsentopfboden mit Mittelausspa¬ rung bildender Gewindering geschichtet sind, der Hohlzylin¬ der mit einem Absatz die Düsenplatte trägt und der Gewinde¬ ring in ein Muttergewinde des Hohlzylinders unter Zusammen¬ pressung der geschichteten Bauteile eingeschraubt ist, wobei die Ringschulter die am Filtergehäuse angeordnete Dicht¬ scheibe gegen eine konische Innenfläche des Gewinderinges derart presst, dass die Dichtscheibe mit ihrem ihr Durch¬ gangsloch umgebenden Bereich aus der Mittelaussparung des Gewinderinges geringfügig hervortritt.
Aufgrund dieser Gestaltung erhält die Dichtscheibe eine Zentrierung durch die konische Innenfläche des Gewinde¬ ringes, so dass nach Montage des Düsentopfes dieser mit richtiger Lage der Dichtscheibe mittels des oben erwähnten Bajonettverschlusses in der Aufnahme befestigt werden kann. Die Dichtscheibe drückt dann sofort in ihrer richtigen Lage gegen den Grund der Aufnahme, womit der Düsentopf für die Füllung mit der zu verarbeitenden Masse abgedichtet und vorbereitet ist.
Zwecks Ausbildung einer Abdichtung zwischen dem Filterge¬ häuse und der Düsenplatte gestaltet man das Filtergehäuse zweckmässig so, dass im zusammengebauten Zustand des Düsen¬ topfes das Filtergehäuse mit einem zylindrischen Vorsprung an der Düsenplatte anliegt und der Vorsprung eine ringartige Ausnehmung im Filtergehäuse umgibt, in der ein Dichtungsring eingelegt ist.
Nach erfolgtem Zusammenbau des Düsentopfes und dessen unter Drucksetzung setzt sich der zylindrische Vorsprung am Fil¬ tergehäuse gegen die Düsenplatte, womit die durch den Vor¬ spruch gebildete ringartige Ausnehmung innerhalb der Vor¬ sprunges auf die Höhe dieses Vorsprunges begrenzt wird. Der in die Ausnehmung eingelegte Dichtungsring kann dabei nicht übermässig zusammengequetscht werden. Die Dichtwirkung des Dichtringes bestimmt sich dabei von selbst durch den im Dü¬ sentopf herrschenden Druck, da dieser Druck den Dichtring nach aussen gegen den Vorspruch drückt und einen eventuellen Spalt zwischen dem Vorsprung und der gegenüberliegenden Fläche der Düsenplatte automatisch abschliesst, Der Vor¬ sprung bietet weiterhin den Vorteil, dass durch ihn die gesamte Höhe des Düsentopfes mitbestimmt wird, der somit im eingebauten Zustand ein definiertes Mass besitzt.
Zweckmässig werden die an den Aufnahmen angeordneten Schul¬ tern und die an den Düsentöpfen vorgesehenen Auflagen nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine in besonders einfacher Weise zu schliessende und zu lösende Verbindung zwischen Düsentopf und Aufnahme, näm¬ lich lediglich durch eine Drehung von höchstens etwa 90°. Dementsprechend tritt an dem Bajonettverschluss auch bei häufigem Herausnehmen des Düsentopfes praktisch kein Ver- schleiss auf.
Die Gestaltung der Aufnahmen mit den nach innen ragenden Schultern, denen entsprechende Auflagen an den Düsentöpfen gegenüberstehen, und die Anordnung der Dichtungsscheiben unter Abstützung gegen den Grund der Aufnahmen lässt sich vorteilhaft in Kombination verwenden, wobei sich beide Mass- nahmen im Sinne schneller und sicherer Montage bzw. Demon¬ tage ergänzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch die Wärmeströme an einem Düsenpaket,
Fig. 2 ein Modell des Paketes, das nach der Finite-Ele- mente-Theorie gebildet wurde,
Fig. 3 schematisch die Temperaturverteilung in einem Düsen¬ paket konventioneller Bauweise,
Fig. 4 schematisch die Temperaturverteilung in einem Düsen¬ paket, das nach dieser Erfindung gestaltet ist, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 in einem Diagramm das Versuchsresultat bezüglich des Aufwärmeverhaltens der Spinndüsen im Spinnbalken ohne Polymer (Schmelze), und
Fig. 7A und 7B schematische Darstellungen der Verhältnisse im Be¬ reich der Schmelzezufuhr.
Wärmebilanz des Düsenpakets
Fig. 1 zeigt die Wärmeströme an einem Düsenpaket.
Ein Träger wird mit dem Bezugszeichen 50 angedeutet und das Düsenpaket mit 52. Der Träger 50 ist Teil eines Heizkastens, der heute normalerweise mittels Diphyldampf (z.B. nach DE- Gb 9313586.6 vom 7.9.1993) geheizt wird. Das Paket wird in einer Aufnahme (dem "Düsenrachen") 54 im Träger aufgenommen. Das Paket 52 u fasst insbesondere eine Düsenplatte 56 und eine Halterung 58. Die Halterung 58 weist einen Hohlraum 60 auf, der weitere Elemente des Paketes enthält, wie nachfol¬ gend anhand der Fig. 5 beschrieben wird. Diese Elemente sind aber für die schematische Darstellung der Wärmebilanz nach Fig. 1 überflüssig und werden im Zusammenhang mit der Figur nicht einzeln beschrieben. Die wesentlichen Wärmeflüsse sind in Fig. 1 folgenderweise angedeutet:
Pfeil 1: Wärmefluss in das Düsenpaket durch eintretende
Schmelze Pfeil 2: Wärmefluss in das Düsenpaket durch Kontakt mit dem Rachen Pfeil 3: Wärmefluss in das Düsenpaket durch den Luftspalt Pfeil 4: Wärmefluss aus dem Düsenpaket durch austretende
Schmelze Pfeil 5: Wärmefluss aus dem Düsenpaket durch Wärmeab- strahlung der Düsenplatte.
Prozessbedingt macht hier die Schmelze den grössten Teil der Wärmezufuhr wie auch der Wärmeabfuhr aus. Im Idealfall sind beide Wärmeströme dem Betrag nach gleich. Das würde bedeu¬ ten, dass die Schmelze bis zum Austritt aus der Düse eine konstante Temperatur hat. Um dies zu gewährleisten, müssten die übrigen Wärmeströme im Gleichgewicht stehen. Besondere Schwierigkeiten bereiten hierbei die Wärmeverluste der Dü¬ senplatte. Da sie nicht isoliert werden kann, wird ein grosser Teil der Wärmemenge in Form von Strahlung und Kon- vektion an die Umgebung abgegeben. Diese Wärmemenge muss nun soweit wie möglich vom Spinnbalken über das Düsenpaket bis hin zur Düsenplatte geführt werden, um die Abkühlung der Schmelze auf ein Minimum zu reduzieren.
Bei Düsenpaketen konventioneller Bauweise erfolgt dieser Wärmezustrom ausschliesslich von oben. Der Grund hierfür liegt in der Abdichtung der Düsenpakete. Um sicherzustellen, dass keine Schmelze seitlich neben den Düsenpaketen aus¬ tritt, werden sie oben fest gegen eine Scheibendichtung ge- presst. Durch diese Verpressung entsteht zwar eine sehr gute Wärmebrücke, die sich jedoch auf der der Düsenplatte entge¬ gengesetzten Seite befindet. Auch bei Ausführungen, die mit einem1 Flansch unten im Spinnbalken befestigt werden, ist ein eventueller zusätzlicher Wärmefluss durch den unteren Flansch zu vernachlässigen, da sich hier ein Luftspalt zwi¬ schen Flansch und Spinnbalken befindet. Der Wärmeleitwert von Luft ist jedoch um den Faktor 1.000 geringer als der von Düsenpaket und Spinnbalken. Auch bei einem Luftspalt von nur 1/10 mm ist der mögliche Wärmestrom vernachlässigbar gering, zumal durch die damit verbundene Vergrösserung der abstrah¬ lenden Fläche dieser Zufluss überkompensiert wird. FEM-Berechnunqen
Mit Hilfe der Finite Elemente Methode (FEM) ist es möglich, die Wärmeverteilung innerhalb des Düsenpaketes und des Dü¬ senrachens zu berechnen. Da bei Betrachtungen zum Wärmefluss vor allem von Interesse ist, wie die Wärme durch die eigen¬ tlichen Anlagenkomponenten erfolgt, wurden die Berechnungen, die zum Modell nach Fig. 2 führten, ohne Schmelze durchge¬ führt. Die Temperaturdifferenz zur Diphyltemperatur stellt hierbei ein Mass dar für die Wärmemenge, die der Schmelze entzogen wird. Um eine Temperaturdifferenz der Düsenplatte ohne Polymer von 10°C gegenüber der Schmelze auszugleichen, wird in der Produktion, abhängig von Polymer, Düsendurch¬ messer und Durchsatz, die Schmelze im Mittel um ca. 0,5°C abgekühlt.
Für die Berechnungen wird die Annahme getroffen, dass sowohl der Heizkasten als auch das Düsenpaket über eine homogene Wärmeleitfähigkeit verfügen. Da die Flächenpressung der sich berührenden Teile von Rachenraum und Düsenpaket relativ hoch ist, wird an diesen Uebergängen mit derselben Wärmeleitfä¬ higkeit gerechnet. Die mit Luft gefüllten Räume zwischen Düsenpaket und Rachen sind sehr klein, so dass eine Bewegung der Luft ausgeschlossen werden kann. Man kann davon ausge¬ hen, dass der Wärmetransport durch die Luftspalte aus- schliesslich über Wärmeleitung erfolgt. Es entsteht das in Fig. 2 dargestellte Finite-Elemente-Modell von Düsenrachen und Düsenpaket. An den Grenzen des Modells können unter¬ schiedliche Wärmeübergangskoeffizienten sowie Umgebungstem¬ peraturen eingesetzt werden. Hiermit werden die Wärmeüber¬ gänge durch Dampfkondensation, flüssigen Wärmeträger, Ab- strahlung nach aussen sowie Wärmeleitung in die Isolation berücksichtigt. Mit dem FEM-Programm kann nun bei den gege¬ benen Randbedingungen die Temperaturverteilung im statio¬ nären Zustand berechnet und dargestellt werden. Fig. 3 zeigt die so berechnete Temperaturverteilung im Dü¬ senpaket bei einem Düsendurchmesser von 90 mm. Zwischen Diphyldampfraum und Düsenplatte wurde eine Temperaturdiffe¬ renz (A& ) von ca. 30°C errechnet. Je nach konstruktiver Ausführung (Luftspalt, Wandstärke etc. ) kann dieser Wert auch um einige Grad differieren. Messungen an der Versuchs¬ anlage bestätigen das Ergebnis dieser Berechnungen. Das be¬ deutet, dass zum Ausgleich dieser Temperaturdifferenz der Schmelze soviel Wärme entzogen wird, dass sie um ca. 1,5°C abgekühlt wird bis sie aus der Düse austritt. Diese Tempera¬ turdifferenz ist jedoch nicht als konstant über alle Düsen anzusehen. Vielmehr kann sie noch stark variieren, wenn sich die Voraussetzungen der Wärmeleitung verändern. Beispiels¬ weise können Verschmutzungen im Düsenrachen Wärmebrücken bilden und somit einen gleich-massigen Wär ezufluss auf die Düsenplatte erheblich stören. Diese Temperaturdifferenz stellt somit ein Mass dar für die Genauigkeit der Tempera¬ turführung der Schmelze am Düsenaustritt, was besonders bei sehr feinen Filamenten von grösster Bedeutung ist. Messungen an Düsenplatten in Produktionsbetrieben belegen, dass bei den Düsenpaketen konventioneller Bauweise die Streuung der Temperaturen in einem Band von 2°C liegen.
Um auch die Einflüsse von konstruktiven Merkmalen abzu¬ schätzen, wurden einige Abmessungen variiert und die Tempe¬ raturverteilungen ermittelt. Eine Vergrösserung der Wärme¬ übergangsfläche oben am Düsenpaket, zum Beispiel durch Ein¬ satz einer grösseren Dichtung, zeigte praktisch keinen Einfluss auf die Temperatur der Düsenplatte. Selbst bei ei¬ nem Kontakt der gesamten oberen Fläche des Düsenpaketes mit dem Rachen bringt lediglich eine Erhöhung der Temperatur um max. 1 bis 2°C. Angesichts des auftretenden Gefälles ist dieser Einfluss vernachlässigbar gering. Der Grund dafür liegt zum einen an den relativ langen Wärmeleitwegen von der Oberseite des Düsenpaketes zur Düsenplatte. Zum anderen ist der Wärmefluss durch den engsten Querschnitt des Wärmelei¬ ters beschränkt, der im wesentlichen durch die Wandstärke des Düsenpaketes vorgegeben ist.
Verbesserung des Wärmeflusses auf die Düsenplatte
Basierend auf den Analysen des Wärmeflusses ist ein neues Düsenpaket entwickelt worden, bei dem die Wärmeleitwege vom Diphyldampfräum zur Düsenplatte erheblich verkürzt wurden. Ziel dieser Massnahme ist ein verbesserter Wärmeausgleich an der Düsenplatte. So wurde bei der bevorzugten Ausführung dieser Lösung ein Bajonettverschluss in Höhe der Düsenplatte angebracht. Hierdurch wurden zusätzliche Wärmeleitwege ge¬ schaffen, die einen Wärmezufluss möglichst nah an der Stelle des Wärmeverlustes ermöglicht.
Um diesen Wärmezufluss so gross wie möglich zu gestalten, sind auch am Spinnbalken Veränderungen vorzunehmen. So ist es von Bedeutung, dass gerade an der unteren Seite des Dü¬ senrachens die Kondensationsfläche möglichst gross wird. Es muss gewährleistet sein, dass eine ausreichende Wärmemenge zum Temperaturausgleich der Düsenplatte zur Verfügung steht. Ist dies nicht der Fall, kann sogar der gegenteilige Effekt erzielt werden, dass die Wärme nicht der Düsenplatte zu¬ sondern von ihr abgeführt wird. In der Spinnbalkenkonstruk¬ tion können zum Beispiel zwei Massnahmen ergriffen werden, die im deutschen Gebrauchsmuster Nr. 9313586.6 beschrieben wurden. Zum einen ist das Innere des Heizkastens so gestal¬ tet, dass das Diphyl sofort abfliesst und sich somit kein Flüssigkeitssumpf in Rachennähe bildet. Des weiteren sind zur Vergrösserung der Kondensationsfläche Rippen am Düsen¬ rachen angebracht. Hiermit ist eine ausreichende Wärmezufuhr zum Düsenpaket garantiert. Das Resultat dieser Konstruktion ist Fig. 4 zu entnehmen. Das Temperaturgefälle von Diphyl- dampfraum zu Düsenplatte konnte nach Finite-Element Berech- nungen um ca. 10°C auf 20°C reduziert werden. Dies bedeutet eine Verbesserung der Temperaturführung gegenüber der kon¬ ventionellen Konstruktion um ca. 30%.
Die Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Spinnbalken mit einem Düsenpaket (insbesondere einer Düsenplattenhalterung) nach dieser Erfindung. Der Spinnbalken umfasst einen Heiz¬ kasten 1, in den nicht dargestellte Schmelzeleitungen und Schmelzepumpen hineinragen, wie dies zum Beispiel in den Figuren des oben erwähnten DE-Gmb 84 07 945 dargestellt ist. In den Heizkasten 1 ist die Aufnahme 2 eingesetzt, zum Bei¬ spiel durch Verschweissen, die aus der Wandung 3 besteht, die nach innen hin durch den Boden 4 her abgeschlossen ist. Die Aufnahme 2 umschliesst den zylindrischen Innenraum 5, in den der Düsentopf 6 eingesetzt ist. Zu diesem Zweck geht der Innenraum 5 über die zylindrische Oeffnung 7 in den Aussen- raum über, er Boden 4 wird durch den Schmelzekanal 8 durch¬ setzt, der an eine nicht dargestellte Schmelzepumpe ange¬ schlossen ist.
Der Düsentopf 6 ist ein Rotationskörper, er ist in der Figur wie die Aufnahme 2 im Schnitt dargestellt. Der Düsentopf 6 besteht aus aufeinandergeschichteten Bauteilen, nämlich aus der Düsenplatte 9, dem Filtergehäuse 10 und dem Gewindering 11. Diese drei Bauteile sind in den Hohlzylinder 12 einge¬ setzt, der mit seinem Absatz 13 die Düsenplatte 9 trägt. Auf der Seite des Gewinderinges 11 ist der Hohlzylinder 12 mit dem Innengewinde 14 versehen, in das der Gewindering 11 mit seinem Aussengewinde 15 eingeschraubt ist. Um den Gewinde¬ ring 14 in den Hohlzylinder 12 einzuschrauben, ist der Ge¬ windering 11 mit den Sacklöchern 16 und 17 versehen, in die ein passender Hakenschlüssel passt. Das Einschrauben des Gewinderings 11 in den Hohlzylinder 12 wird durch den zy¬ lindrischen Vorsprung 18 an der der Düsenplatte 9 zugewandten Seite des Filtergehäuses 10 begrenzt. Wenn beim Einschrauben des Gewinderinges 11 der Vorsprung 18 an der Oberfläche 19 der Düsenplatte 9 anliegt, ist die gesamte Länge des Düsentopfes 6 bestimmt. Innerhalb des zylin¬ drischen Vorsprungs 18 ist eine ringartige Ausnehmung vor¬ handen, die durch den Dichtungsring 20 ausgefüllt ist. Der Dichtungsring 20 wird durch den Druck einer zu verarbeiten¬ den Masse, die dabei den Zwischenraum 21 zwischen der Ober¬ fläche 19 und der Unterfläche 22 des Filtergehäuses 10 aus¬ füllt, nach aussen gegen den zylindrischen Vorsprung 18 gepresst, wodurch sich unter der Wirkung dieses Drucks au¬ tomatisch eine an den Druck angepasste Abdichtung zwischen dem Filtergehäuse 10 und der Düsenplatte 9 ergibt.
Der Hohlzylinder 12, der als Bestandteil des Düsentopfes 6 mit seinem Absatz 13 die Düsenplatte trägt, wird seinerseits in der Aufnahme 2 gehalten, und zwar mittels der Schulter 23, die im dargestellten eingebauten Zustand den Auflagen 24 am Hohlzylinder 12 gegenüberstehen. Die Schultern 23 sind Bestandteile der Einsatzstücke 25, die in die Wandung 3 der Aufnahme 2 eingesetzt und mit der Wandung 3 fest verschraubt sind, und zwar mittels der Bolzen 26. Die Schultern 23 und die Auflagen 24 bilden zusammen einen Bajonettverschluss, der den Düsentopf 6 axial arretiert. Gleichzeitig bildet der Bajonettverschluss über die Schultern 23 und die Auflagen 24 eine direkte Wärmebrücke, über die die Düsenplatte 9 direkt beheizt wird. Durch Verdrehen des Hohlzylinders 12 und damit des Düsentopfes 6 um ca. 90° wird die Verbindung zwischen Aufnahme 2 und Düsentopf 6 gelöst. Der Düsentopf 6 kann dann durch die zylindrisch Oeffnung 7 aus der Aufnahme 2 heraus¬ genommen und in seine Teile zerlegt werden, beispielsweise zwecks Reinigung des Filtergehäuses 10 und der Düsenplatte 9. Beim Einsetzen des Düsentopfes 6 in die Aufnahme 2 kommt die Dichtungsscheibe 27 zur Wirkung, die im wesentlichen in ko¬ nischer Ausbildung in den Gewindering 11 eingelegt ist, der zwecks Aufnahme der Dichtungsscheibe 27 eine konische In¬ nenfläche 28 aufweist. Die Dichtungsscheibe 27 stützt sich mit ihrem äusseren Rand 29 auf der Ringschulter 30 ab, die Bestandteil des auf dem Filtergehäuse 10 aufliegenden Schmelzeverteilers 31 ist. Dieser Schmelzeverteiler 31 ist hier Bestandteil des Düsentopfes 6, er dient dazu, die über den Schmelzekanal 8 zufliessende Schmelze im Inneren des Düsentopfes günstig zu verteilen, worauf unten näher einge¬ gangen wird.
Im zusammengebauten Zustand des Düsentopfes 6 stützt sich, wie gesagt, die Dichtungsscheibe 27 gegenüber der Ringschul¬ ter 30 ab, wobei sie unter Anlage an die konische Innenflä¬ che 28 des Gewinderinges 11 vertikal nach oben hin in den Boden 32 ausläuft, der das Durchgangsloch 33 umgibt, das mit dem Schmelzekanal 8 fluchtet.
Wie die Figur zeigt, steht der Boden 32 der Dichtungsscheibe 27 geringfügig gegenüber der Oberfläche 34 des Gewinderinges 11 hervor, so dass beim Schliessen des Bajonettverschlusses 24/25 der Boden 32 an die Unterfläche 35 des Grundes 4 der Aufnahme 2 fest anliegt. Damit ist die Abdichtung zwischen dem vor dem Schmelzekanal 8 durchsetzten Grund 4 der Auf¬ nahme 2 zu dem Düsentopf 6 hergestellt, und zwar unter Aus¬ nutzung des im Inneren des Düsentopfes 6 herrschenden Druk- kes, der die Dichtungsscheibe 27 je nach Höhe dieses Druckes gegen die Unterfläche 35 und die konische Innenfläche 28 des Gewinderinges 11 presst. Ausserdem wird die Dichtungsscheibe 27 radial nach aussen gegen die Stossstelle 36 zwischen Ge¬ windering 11 und Filtergehäuse 10 gepresst, so dass auch hier eine sichere Abdichtung erzielt wird. Im Betrieb verläuft der Schmelzetluss folgendermassen: Die Schmelze gelangt aus dem Schmelzekanal 8 durch das Durch¬ gangsloch 33 zu dem Schmelzeverteiler 31, den die Schmelze überströmt und in die Kanäle 37 gelangt, von denen nur zwei gezeichnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind etwa 24 solcher Kanäle vorhanden. Die Schmelze strömt sodann durch den Filter 38, der durch das Gitter 39 nach unten hin abgeschlossen ist. In das Filtergehäuse 10 sind weiterhin die Kanäle 40 eingebracht (ca. 50 solcher Kanäle sind vorhanden) , von wo aus die Schmelze in den Zwischenraum 21 gelangt. Nunmehr durchsetzt die Schmelze die Düsenplatte 9, und zwar durch die Bohrungen 41, die in Kapillaren in der unteren Begrenzungsfläche 42 der Düsenplatte 9 enden. Hier treten dann die einzelnen Filamente aus, die dann zu ein¬ zelnen Fäden zusammengefasst werden.
Zur Verifikation der theoretischen Betrachtungen wurden auch Temperaturmessungen am Spinnbalken durchgeführt. Es wurde ein Spinnbalken derart modifiziert, dass sowohl ein Düsen¬ paket konventioneller Bauweise als auch das neue Düsenpaket nach Fig. 5 ("Quick Fit") nebeneinander eingesetzt werden konnten. Durch diese Versuchsanordnung werden Einflüsse, die über die Unterschiede der Konstruktion hinausgehen, weitest¬ gehend ausgeschlossen. Für den Versuch wurde der Spinnbalken auf eine Diphyltemperatur von 290°C aufgeheizt. Anschlies- send wurden beide Düsenpakete kalt (ca. 20°C) eingesetzt und die Temperatur an Düsenrand und Düsenmitte gemessen. Fig. 6 zeigt das Ergebnis dieses Versuches.
In Fig. 6 stellt die gestrichelte Kurve A das Aufwärmever¬ halten (Temperaturverlauf über Zeit nach dem Einbau in den Spinnbalken - ohne Polymer) eines konventionellen Düsenpa¬ ketes in der Düsenmitte dar, während die gestrichelte Kurve B das entsprechende Verhalten im Randteileines konventio¬ nellen Paketes zeigt. Die Kurve C zeigt das Aufwärmeverhalten in der Düsenmitte eines Paketes nach die¬ ser Erfindung (z.B. nach Fig. 5), während die Kurve D (die zum grössten Teil mit der Kurve C zusammenfällt) das Auf¬ wärmeverhalten der Randpartie des neuartigen Paketes dar¬ stellt.
Das neue Düsenpaket mit dem verbesserten Wärmefluss erreicht deutlich früher die Endtemperatur als das Düsenpaket kon¬ ventioneller Bauweise. Ferner liegt die Endtemperatur des neuen Düsenpaketes in etwa um 10°C höher, was den Berech¬ nungen entspricht. Der Temperaturunterschied zwischen Dü¬ senmitte und Düsenrand ist beim Düsenpaket konventioneller Bauweise bereits vernachlässigbar gering, konnte jedoch bei dem neuen Düsenpaket um die letzte Nuance verbessert werden. Der Versuch bestätigt somit die berechneten Resultate, wo¬ nach die Abkühlung der Schmelze im neuen Düsenpaket um ca. 0,5°C geringer ausfällt, als bei dem Düsenpaket konventio¬ neller Bauweise. Dieser Wert erscheint zwar sehr gering, hat aber insbesondere bei der Herstellung von Mikrofilamenten eine entscheidende Bedeutung für die Qualität des produ¬ zierten Garnes.
Fig. 7A zeigt "optimale" Verhältnisse im Bereich der Schmel¬ zezufuhr in den "Düsenrachen", das heisst in die Aufnahme im Heizkasten, welche das Düsenpaket aufnimmt. Die Aufnahme selbst weist eine axiale Fläche 100 auf, die in die Spinn¬ richtung gerichtet ist. Diese Fläche steht einer Stirnseite 102 des Düsenpaketes gegenüber, nachdem das Paket in ihrer Betriebsstellung steht, wobei dazwischen ein Spalt 104 vorhanden ist. Der Abstand zwischen der Stirnseite 102 und den Berührungsflächen der Auflage kann bei der Herstellung bzw. der Montage, (d.h. bei der Konstruktion) des Paketes bestimmt werden, ohne die Fertigungstoleranzen der Heizkasten berücksichtigen zu müssen. Eine flexible Dichtungslippe 106 erstreckt sich aus dem oberen Ende des Paketes hinaus, um die Fläche 100 zu berüh¬ ren. Die Härte, Biegefestigkeit und Dimensionen der fle¬ xiblen Lippe sind derart gewählt, dass Fläche- zu Fläche¬ kontakt nach Fig. 7A zustande kommt. Idealerweise schmiegt sich die Lippe an Unebenheiten der Fläche 102 an.
Das Risiko einer Leckage zwischen der Lippe und der Fläche 102 ist beim Ersteintritt der Schmelze durch den Zutritts- kanal klein, da der Schmelzedruck gering ist, bis die Kammer im Paket unterhalb der Lippe aufgefüllt worden ist. Bis dies erfolgt, ist die Lippe zusätzlich durch die Schmelze gegen die Fläche 102 gedrückt, was dem Risiko einer Leckage ent¬ gegenwirkt.
Die Berührungsverhältnisse vor dem Eintritt der Schmelze sind wichtig, wie die Fehlkonstruktion nach Fig. 7B dar¬ stellen soll. Hier ist die Federkraft der Lippe in einer Richtung nach oben zu gross gewählt worden. Die Lippenkante biegt demnach wieder nach unten, was einen Keilspalt zwi¬ schen der Kante und der Fläche 102 offen lässt. Dies ergibt für die eintretende Schmelze eine Angriffsfläche,, die zum "Abschälen" der Lippe von der Fläche 102 und zu einer Leckage führen kann. Ein Leck kann natürlich auch dadurch entstehen, dass die Federkraft, welche die Lippe gegen die Fläche 102 presst, zu niedrig gewählt wird, so dass die eintretende Schmelze in den verbleibenden Spalt zwischen der Lippe und der Fläche 102 eindringen kann.
Die Lippe ist auf einem Dichtungskörper vorgesehen, der im Paket "eingebettet" ist, so dass der Körper vom Paket gegen den Schmelzedruck unterstützt wird, und nur die Lippe sich unter dem Schmelzedruck verformen muss. Vorzugsweise ist die Lippe einstückig mit dem Körper gebildet. Der Körper kann mit Vorteil derart gebildet bzw. angeordnet werden, dass er zusätzliche Dichtungsfunktionen im Paket selbst übernehmen kann.
Das Dichtungselement (die Lippe) kann unter dem Betriebs¬ druck plastisch deformierbar sein, wobei das Element dann nach dem Entfernen des Paketes aus dem Rachen vor der Neu¬ einführung ersetzt werden muss. Das Material des Elementes kann aber so gewählt werden, dass das Element auch unter dem Betriebsdruck elastisch deformierbar und daher wiederver¬ wendbar ist, zum Beispiel wenn ein Chromstahl benutzt wird. Beim Neueinführen des Paketes (vor dem Eintritt der Schmelze) ist die Dichtung vorzugsweise elastisch defor¬ mierbar.
Das Dichtungselement (die Dichtungslippe und der Dichtungs¬ körper) werden im Betrieb der Schmelze ausgesetzt. Es muss deshalb ein Dichtungsmaterial gewählt werden, das mit der Schmelze nicht reagieren wird. Ein Metall wird bevorzugt, wobei Aluminium und Stahl in den meisten Fällen geeignet sind. Eine Dichtung nach Fig. 5 (mit einer Lippe und einem Körperteil aus einem Stück) , wobei der konische Körperteil in Berührung mit einer konischen Unterstützungsfläche im Paket steht, kann z.B. durch ein. Tiefziehverfahren oder durch Metalldrücken gebildet werden. Eine Blechdicke bis ca. 3 mm (z.B. für Stahl ca. 1 mm und für Aluminium 1,5 bis 2 mm) ist verwendbar.
Das Paket ist vorzugsweise mit einem Anschlag versehen, welcher in der Betriebsstellung des Paketes seine Winkel¬ stellung um einer senkrechten Achse festlegt. Dadurch kann die Anordnung der Bohrungen in der Düsenplatte gegenüber dem Kuhlschacht vorbestimmt werden. Wo die Verbindung mit dem Träger mittels eines Bajonettverschlusses bewerkstelligt wird, kann mindestens ein Element des Verschlusses die Funktion des Anschlages ausüben. Ein mehrgängiger Bajonettverschluss könnte benutzt werden, wobei Massnahmen allenfalls dann getroffen werden müssen, um die Flächenpressung über die Auflagen des Verschlusses zu verteilen. Dies wird normalerweise engere Fertigungstole¬ ranzen erfordern. Da die radiale Dimension dieser Auflagen die Teilung (den gegenseitigen Abstand) der Pakete im Spinnbalken stark beeinflusst, sollte diese Dimension mög¬ lichst klein gehalten werden, weil eine minimale Teilung allgemein wünschenswert ist. Die radiale Distanz zwischen der Mantelfläche des Paketes und dem aüsserem Ende jeder Auflage ist vorzugsweise nicht grösser als 10 mm. Im Fall eines mehrgängigen Verschlusses kann diese Dimension kleiner als 5 mm gehalten werden. Es sind vorzugsweise nicht mehr als drei Auflagen pro Gang vorhanden.
Die Erfindung in ihrem ersten Aspekt (Verbindung am unteren Ende des Paketes) ergibt möglichst kurze Fliesswege für die Wärme zwischen dem Heizkasten und der Düsenplatte. Dieser Aspekt der Erfindung ist nicht auf die Verwendung in Kombi¬ nation mit einer Dichtungslippe eingeschränkt, obwohl sie vorzugsweise in Kombination mit einer Dichtung verwendet wird, die durch den Schmelzedruck ihre volle Dichtwirkung entwickelt. Solche Dichtungen sind zum Beispiel auch aus US 4645444 bekannt.
Die neue Dichtungsart ist selbst, unabhängig von der Ver¬ bindung zwischen dem Düsenpaket und dem Heizkasten, von Vorteil - sie kann zum Beispiel die Kolbendichtung nach DE-C-12 46 221 bzw. DE-C-15 29 819 bzw. US-4 696 633 ersetzen.
In Fig. 5 ist die zylindrische Mantelfläche des Düsenpaketes mit M angedeutet. Diese Fläche muss einen etwas kleineren Durchmesser als die Innenfläche des Düsenrachens aufweisen, um das Einführen des Paketes in den Rachen problemlos zu ermöglichen. Der Abstand A zwischen der Unterseite der Auflagen und der entfernteren Stirnfläche des Paketes ist etwas kleiner als die Tiefe des Rachens gewählt, um das Einführen des Paketes ohne Berührung mit den Endflächen des Rachens zu gewährleisten. Die radiale Dimension der Auflage ist mit D angedeutet.
Das Konzept einer Verbindung am unteren Ende des Paketes erfordert natürlich die entsprechende Gestaltung des unteren Endes vom Düsenrachen. Dies kann durch die Gestaltung des Heizkastens selbst geschehen, aber vorzugsweise wird ein Trägerrahmen für das Paket separat gebildet und am Heizka¬ sten befestigt, zum Beispiel mittels Schrauben, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der Rahmen ist vorzugsweise auswechselbar, das heisst die Befestigungsmittel können gelöst werden ohne Teile zu zerstören.

Claims

Patentansprüche
1. Düsenplattenhalterung zum Spinnen von Endlosfilamenten mit einem Körper, der einen inneren Hohlraum aufweist und mit einem Mittel zum Halten einer Düsenplatte ver¬ sehen ist, so dass sich Bohrungen dieser Platte in einer vorbestimmten Richtung (der Spinnrichtung) erstrecken, wobei die Halterung sowohl eine Achse, die sich in der Spinnrichtung erstreckt, als auch eine äussere Mantel¬ fläche aufweist, die mit sich nach aussen erstreckenden Auflagen versehen ist, die nach dem Einführen der Hal¬ terung von unten in eine Aufnahmeöffnung eines Spinn¬ balkens durch eine Drehbewegung der Halterung um die genannte Achse in Berührung mit entsprechenden Oberflä¬ chen des Spinnbalkens gebracht werden können, um die Halterung gegen das Entfernen aus der Aufnahmeöffnung nach unten zu sichern, bis die Halterung in der entge¬ gengesetzten Richtung um die Achse gedreht wird, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Auflagen an der Mantel¬ fläche und das Haltemittel im Inneren der Halterung einander ungefähr radial gegenüberstehen.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung eine Schmelzeeinfuhr aufweist und mit ei¬ ner Dichtung versehen ist, die die Einfuhr umzingelt und durch den Schmelzedruck gegen eine die Aufnahmeöffnung angrenzenden Fläche gedrängt werden kann.
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung derart angeordnet ist, dass sie gegen eine Fläche gedrängt werden kann, die in die Spinnrichtung zeigt.
4. Halterung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Dichtung eine flexible Lippe aufweist, die unter dem Schmelzedruck elastisch deformierbar ist.
5. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe an einem Dichtungsteil vorgesehen ist, der von der Halterung gegen den Schmelzedruck unterstützt wird.
6. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass jeder Ansatz eine Fläche aufweist, die sich in der Spinnrichtung zeigt, wobei diese Fläche durch die Berührung mit den genannten Oberflächen des Spinnbalkens die Halterung im Spinnbalken hält.
7. Halterung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung gegenüber den genannten Flächen der Auflagen einen vorbestimmten Abstand aufweist.
8. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Auflagen derart angeordnet sind, dass sie durch Berührung mit dem Spinnbalken nach der genannten Drehbewegung eine vorbesti mte Winkelstellung der Halterung um die Achse bestimmen.
9. Spinnbalken zum Schmelzespinnen endloser Fäden aus ins¬ besondere thermoplastischen Massen mit einem Heizkasten (1), in den Schmelzeleitungen, Schmelzepümpen und in Düsenplatten (9) endende Düsenpakete (6) hineinragen, wobei die Düsenpakete (6) , die vertikale Einstülpungen des Heizkastens (1) bilden, in glockenförmigen Aufnahmen (2) mit vertikalem, zentralen Schmelzekanal (8) befe¬ stigt sind, der in einen Schmelzeeingang (33) der Dü¬ senpakete (6) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (2) im Bereich der Düsenplatten (9) mit nach innen ragenden Schultern (23) versehen sind, denen entsprechende Auflagen (24) an den Düsenpaketen (6) derart gegenüberstehen, dass die Düsenpakete (6) in die Aufnahmen (2) eindrehbar sind, wobei die Schultern (23) und die Auflagen (24) unter Berührungskontakt die Dü¬ senpakete (6) axial in den Aufnahmen (2) arretieren.
10. Spinnbalken zum Schmelzespinnen endloser Fäden aus ins¬ besondere thermoplastischen Massen mit einem Heizkasten (1), in den Schmelzeleitungen, Schmelzepumpen und in Düsenplatten (9) endende Düsenpakete (6) hineinragen, wobei die Düsenpakete (6), die vertikale Einstülpungen des Heizkastens (1) bilden, in glockenförmigen Aufnahmen (2) mit vertikalem, zentralen Schmelzekanal (8) befe¬ stigt sind, der in einen Schmelzeeingang (33) der Dü¬ senköpfe (6) mündet, insbesondere nach Anspruch 9, da¬ durch gekennzeichnet, dass zwischen den Schmelzeeingang (33) der Düsenpakete (6) und den Grund (4) der Aufnahmen (2) Dichtungsscheiben (27) derart gelegt sind, dass in die Düsenpakete (6) einströmende Schmelze die Dich¬ tungsscheiben (27) unter Aussparung eines Durchgangs¬ loches (33) für die Schmelze gegen den Grund (4) der Aufnahmen (2) und einen Innenrand (36) der Düsenpakete (6) abdichtend anpresst.
11. Spinnbalken nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die DichtungsScheiben (27) mit zentralem Durch¬ gangsloch (33) glockenförmig ausgebildet sind und im eingebauten Zustand mit ihrem das Durchgangsloch (33) umgebenden Boden (32) am Grund (4) der Aufnahmen (2) anliegen, wobei sich der äussere Rand (29) der Dich¬ tungsscheibe (27) auf einer Ringschulter (30) im Düsen¬ paket (6) abstützt.
12. Spinnbalken nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Hohlzylinder (12) des Düsenpaketes (6) die Düsenplatte (9), ein Filtergehäuse (10) und darüber ein den Düsenpaketboden mit Mittelaussparung bildender Ge¬ windering (11) geschichtet sind, der Hohlzylinder (12) mit einem Absatz (13) die Düsenplatte (9) trägt und der Gewindering (11) in ein Muttergewinde (14) des Hohlzy¬ linders (12) unter Zusammenpressung der geschichteten Bauteile eingeschraubt ist, wobei die Ringschulter (30) die am Filtergehäuse (10) angeordnete Dichtscheibe (27) gegen eine konische Innenfläche (28) des Gewinderinges (11) derart presst, dass die Dichtscheibe (27) mit ihrem ihr Durchgangsloch (33) umgebenden Bereich aus der Mit¬ telaussparung des Gewinderinges (11) geringfügig her¬ vortritt.
13. Spinnbalken nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im zusammengebauten Zustand des Düsenpaketes (6) das Filtergehäuse (10) mit einem zylindrischen Vorsprung (18) an der Düsenplatte (6) anliegt und der Vorsprung (18) eine ringartige Ausnehmung im Filtergehäuse (10) umgibt, in der ein Dichtungsring (20) eingelegt ist.
14. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schultern (23) und die Auflagen (24) nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet sind.
15. Düsenpaket mit Mitteln zur Bildung einer Verbindung mit einem Träger in einem Spinnbalken und Mitteln zur Bil¬ dung einer Dichtung zwischen dem Paket und dem Träger, wobei die Dichtwirkung durch den Schmelzedruck erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bil¬ dung einer Dichtung eine flexible Lippe aufweist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7172399B2 (en) 2002-12-13 2007-02-06 Saurer Gmbh & Co. Kg Spin beam
CN112725907A (zh) * 2020-12-23 2021-04-30 江苏关怀医疗科技有限公司 纺丝线机头

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3904610B2 (ja) 1996-12-18 2007-04-11 バルマーク アクチエンゲゼルシヤフト スピン・ダイマニホルド
US6413071B1 (en) 2000-03-27 2002-07-02 Basf Corporation Thin plate spinnerette assembly
JP2005504191A (ja) * 2001-09-28 2005-02-10 ザウラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 紡糸ノズル
DE10160204B4 (de) * 2001-12-07 2006-01-26 Zimmer Ag Düsenblock mit einer Stützplatte
DE10205465A1 (de) * 2002-02-08 2003-08-28 Zimmer Ag Düsenblock zur Herstellung synthetischer Fäden und Fasern
JP3793480B2 (ja) * 2002-04-25 2006-07-05 東レエンジニアリング株式会社 溶融紡糸装置
DE10314294A1 (de) * 2003-03-29 2004-10-07 Saurer Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Schmelzspinnen
CN100368606C (zh) * 2005-11-14 2008-02-13 中国石化仪征化纤股份有限公司 螺栓紧固式高产能紧凑上装式纺丝组件
DE102010019910A1 (de) 2010-05-04 2011-11-10 Lüder Gerking Spinndüse zum Spinnen von Fäden, Spinnvorrichtung zum Spinnen von Fäden und Verfahren zum Spinnen von Fäden
CN101935887A (zh) * 2010-07-20 2011-01-05 江苏瑞泰科技有限公司 纺丝喷丝板投影仪中的喷丝板承载装置
CN103046148B (zh) * 2013-01-21 2015-12-30 江苏文凤化纤集团有限公司 一种微细旦锦纶制备用自升压组件
CN103205819B (zh) * 2013-04-08 2015-04-08 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 利用联苯热媒蒸汽加热的可拆装纺丝箱体
WO2017189438A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 Cytec Industries Inc. Spinneret assembly for spinning polymeric fibers
CN107988637A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 宜兴市飞舟高新科技材料有限公司 碳纤维喷丝复合组件
JP2023090643A (ja) * 2021-12-17 2023-06-29 Ｔｍｔマシナリー株式会社 紡糸装置
CN114318557A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 晋江市永信达织造制衣有限公司 一种用于涤纶工业丝的纺丝组件及加工方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE163248C (de) *
BE539437A (de) * 1954-06-30
US3028627A (en) * 1959-04-10 1962-04-10 Du Pont Spinneret pack assembly
CH432711A (de) * 1965-03-03 1967-03-31 Inventa Ag Vorrichtung zum Spinnen von Fäden aus synthetischem Material
DE1660209A1 (de) * 1965-07-15 1970-02-05 Barmag Barmer Maschf Schmelzespinnkopf fuer das Spinnen unter hohem Druck
CH445840A (de) * 1966-04-09 1967-10-31 Barmag Barmer Maschf Vorrichtung an einer Strangpresse zum Abdichten der Anschlussstelle zwischen einem Zuführorgan und einem Werkzeug oder Werkzeugfutter
US3460199A (en) * 1967-08-11 1969-08-12 Du Pont Spinneret assembly
DE1660697A1 (de) * 1967-08-12 1971-09-02 Vickers Zimmer Ag Spinnblock mit Bajonettbefestigung
DE1908207B2 (de) * 1969-02-19 1973-10-18 Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5600 Wuppertal Beheizbarer Spinnbalken zum Erzeugen von Endlosfäden aus synthetischen Polymeren
DE2234615B2 (de) * 1972-07-14 1976-04-08 Zimmer Ag, 6000 Frankfurt Vorrichtung zum schmelzspinnen von linearen synthetischen polymeren
DE2248756B2 (de) * 1972-10-05 1976-06-10 Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5600 Wuppertal Spinnkopf zum spinnen plastischer massen
DE2611940C2 (de) * 1976-03-20 1982-10-07 Neumünstersche Maschinen- und Apparatebau GmbH (Neumag), 2350 Neumünster Vorrichtung zum Einziehen eines Spinndüsenpaketes in einen Spinnbalken
DE3113495C2 (de) * 1981-04-03 1989-11-02 Davy McKee AG, 6000 Frankfurt Spinnbalken für Schmelzspinnanlagen für synthetische Hochpolymere
US4493628A (en) * 1982-07-15 1985-01-15 Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag Melt spinning apparatus
DE3475083D1 (en) * 1983-03-23 1988-12-15 Barmag Barmer Maschf Spinning head for melt-spinning filaments
US4494921A (en) * 1983-08-08 1985-01-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Filter element
DE8407945U1 (de) * 1984-03-15 1984-07-05 Neumünstersche Maschinen- und Apparatebau GmbH (Neumag), 2350 Neumünster Spinnbalken
US4696633A (en) * 1984-05-26 1987-09-29 Barmag Ag Melt spinning apparatus
DE8416163U1 (de) * 1984-05-26 1985-09-19 Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5630 Remscheid Spinnkopf zum Verspinnen thermoplastischer Schmelzen
DE3575313D1 (de) * 1984-05-26 1990-02-15 Barmag Barmer Maschf Spinnbalken zum schmelzspinnen synthetischer faeden.
US4698008A (en) * 1984-06-22 1987-10-06 Barmag Ag Melt spinning apparatus
DE3642867A1 (de) * 1986-12-16 1988-06-30 Barmag Barmer Maschf Spinnanlage
DE3818017A1 (de) * 1987-06-06 1988-12-15 Barmag Barmer Maschf Spinnkopf
DE4224652C3 (de) * 1991-08-06 1997-07-17 Barmag Barmer Maschf Spinnvorrichtung zum Schmelzspinnen insbesondere thermosplastischer Mehrkomponentenfäden
DE9313586U1 (de) * 1993-09-08 1993-11-04 Synthetik Fiber Machinery Spinnbalken

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9500684A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7172399B2 (en) 2002-12-13 2007-02-06 Saurer Gmbh & Co. Kg Spin beam
CN112725907A (zh) * 2020-12-23 2021-04-30 江苏关怀医疗科技有限公司 纺丝线机头

Also Published As

Publication number Publication date
JP3828558B2 (ja) 2006-10-04
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