DE1180881B

DE1180881B - Spinnduese zur Erzeugung multifiler Hohlfaeden

Info

Publication number: DE1180881B
Application number: DEV13550A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Martin; Wilhelm Heynen
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1957-12-14
Filing date: 1957-12-14
Publication date: 1964-11-05
Also published as: BE572112A; FR1206442A; AT214570B; CH384773A; AT210057B; GB929430A; DE1279888B; NL126668C; CH366353A; GB909576A; US3121254A; NL233917A; NL242014A; NL126667C

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: DOId

Deutsche Kl.: 29 a - 6/04

Nummer: 1180 881

Aktenzeichen:; V13550 VII a/29 a

Anmeldetag: 14. Dezember 1957

Auslegetag: 5. November 1964

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse zur Erzeugung multifiler Hohlfäden, welche aus drei mittels Schrauben zusammengehaltenen Platten besteht.

Zur Herstellung von Hohlfäden Düsen zu verwenden, bei welchen innerhalb der Spinnöffnung ein Kanal angeordnet ist, durch den ein flüssiges oder gasförmiges Medium in das Innere des sich bildenden Fadens austritt, ist an sich bekannt. So wird beispielsweise beim Verspinnen von Viskose durch den inneren Kanal Spinnbad zugeführt, so daß der Faden unmittelbar beim Austritt der Viskose aus der Düse von außen und von innen koaguliert. Bei der Herstellung synthetischer Fäden nach dem Schmelzspinnverfahren wird durch den Hohlkanal im allgemeinen ein inertes Gas geblasen, welches verhindert, daß der noch nicht erstarrte Faden beim Austritt aus der Düse zusammenfällt.

Zur Herstellung von Hohlfäden ist eine Reihe von Düsenkonstruktionen bekanntgeworden. Der größte Teil besteht aus zwei Platten, welche so angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen Hohlraum bilden.

Dieser dient im allgemeinen als Speiseraum für die Spinnmasse. Bei den einfachsten Konstruktionen ragt nun in die Spinnöffnungen je ein in diesen zentrierter Stift hinein, welcher am Düsenaustritt einen Ringspalt frei läßt. Da es sich jedoch zeigte, daß die Erstarrung der Schmelzmasse nach dem Durchtritt durch die Düsenöffnungen nicht schnell genug erfolgt, um das Zusammenkleben der Innenwände zu verhindern, ging man dazu über, die Stifte als Hohlkörper auszubilden und sie mit einem Gas oder einer geeigneten Flüssigkeit zu beaufschlagen.

Die größte Schwierigkeit bei der Herstellung solcher Düsen bereitete die bei der Herstellung der Bohrungen und der Einsätze und insbesondere für die Zentrierung der Einsätze in der Bohrung notwendige Präzision. Bei monofilen Fäden mit dem ziemlich groben Titer von etwa 10 bis 20 den beträgt unter den üblichen Spinnbedingungen der Durchmesser der eigentlichen Spinnöffnung 700 Mikron, der des Hohlkanals 250 Mikron, so daß sich für die Ringschlitzbreite eine Abmessung von 225 Mikron ergibt. Selbst bei geringfügiger Ungenauigkeit in der Zentrierung des Hohlkanals entstehen daher schon schädliche Störungen in der Gleichmäßigkeit der Manteldicke.

Um einen gleichmäßigen Ringspalt zu erreichen ging man beispielsweise so vor, daß man eine Metallplatte aus drei Schichten bildete, deren äußere Schichten man aus dem eigentlichen Düsenmaterial, die innere Schicht dagegen aus einem herauslösbaren Metall herstellte. Die Platten waren durch Zusammenwalzen oder einen anderen bekannten Arbeitsgang Spinndüse zur Erzeugung multifiler Hohlfäden

Anmelder:

Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A. G.,

Wuppertal-Elberfeld

Als Erfinder benannt:
Wilhelm Martin,
Wilhelm Heynen, Grebben

fest miteinander verbunden. Danach wurden von einer Seite in die dreischichtige Platte mit einer spitzen, entsprechend kalibrierten Nadel gleichmäßige Vertiefungen so weit eingetrieben, daß sich auf der anderen Seite des Blockes Aufwölbungen zeigten, bei deren Wegnahme durch Schleifen od. dgl. die inneren Bohrungen zur Zuführung des den Hohlkanal erhaltenden Mediums gebildet wurden. Im Anschluß wurde um die so entstandenen Mittelkanäle die Mittelschicht so weit herausgelöst, daß ein zur Zuführung des Spinnmediums genügend großer Hohlraum entstand, welcher später mit einer gemeinsamen Spinnflüssigkeitszuführang für sämtliche Bohrungen verbunden wurde. Die inneren Bohrungen wurden unter einer entsprechenden Abdeckplatte zusammengefaßt und gemeinsam mit einer Zuführung für das gasförmige oder flüssige Medium versehen.

Diese Düsen zeigten jedoch viele Nachteile. So war es infolge der besonderen Herstellungsweise nicht möglich, mit entsprechender Genauigkeit feine Düsenbohrungen herzustellen; außerdem war das Auseinandernehmen, Reinigen und erneute Zusammensetzen der Düsen nicht möglich. Abgesehen davon, daß eine gewisse Mindestgröße der Durchmesser gewahrt bleiben mußte, ergaben die innerhalb der Kontrollmöglichkeiten liegende unterschiedliche Eindringtiefe, die durch die örtliche Verschiedenheit in der Struktur der Materialien bedingte unterschiedliche Deformation an den Stellen der Bohrungen und andere Einflüsse mehr spürbare Schwankungen in den Abmessungen der Düsenbohrungen selbst bei genauester Arbeit.

Es ist weiter eine aus zwei getrennten Platten bestehende Düsenkonstruktion bekanntgeworden, bei welcher in der oberen Platte'eine zentrale Bohrung für die Zuführung des den Faden bildenden Mediums und außerdem konzentrisch zu dieser angeordnete

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Bohrungen vorhanden sind, in welche in einem Kapillarröhrchen endende, zur Zuführung des den Hohlraum im Faden bildenden Mediums dienende Einsätze eingepreßt sind, während die zweite Platte die eigentlichen Spinnbohrungen enthält, in welche die kapillaren Enden hineinreichen. Die in die obere Platte eingepreßten Röhrchen sind mit einem ringförmigen Hohlraum verbunden, durch welchen das Gas zur Austrittsstelle des Fadens geleitet wird. Auch diese Konstruktion brachte keinen wirklichen Fortschritt, da die in der oberen Platte fest eingepreßten Einsätze bei Beschädigungen, welche besonders bei der schlechten Zentrierung der bekannten Konstruktionen ziemlich häufig vorkamen, aber auch bei erfahrungsgemäß immer auftretenden Verschmutzungen nicht ausgewechselt werden konnten.

Die geschilderten Nachteile ergaben, daß die benötigten Durchmesser sowohl als auch der Gesamtaufbau den Düsen lediglich eine beschränkte Eignung für die Herstellung von monofilen Fäden, jedoch keinesfalls zur Erzeugung von multifilen Fäden mit beispielsweise hundert und mehr Einzelfäden gaben. Die für eine solche Düse erforderliche hohe Präzision bei kleinsten Bohrungsabmessungen, die Möglichkeit genauer Justierung und leichter Reinigung, zum Auswechseln der einzelnen Spinnelemente u. dgl. m. war bei den bekannten Düsen nicht vorhanden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, die Schwierigkeiten zu überwinden, welche bei Vorrichtungen zur Erzeugung multifiler Hohlfaden bisher bestanden und eine solche Vorrichtung zu finden, welche vor allem die bei den zum Spinnen multifiler Fäden notwendigen kleinen Abmessungen notwendige Präzision aufweist, gleichzeitig aber die Möglichkeit ergibt, die Düse in regelmäßigen Abständen zu reinigen, zerstörte oder beschädigte Einzelteile, insbesondere Einsätze zur Zuführung des den Hohlraum bildenden Mediums, auszuwechseln, die schließlich vollständig zerlegbar ist bei gleichzeitiger Garantie dafür, daß auch bei häufiger Zerlegung die notwendige hohe Präzision erhalten bleibt. Außerdem waren Vorkehrungen zu treffen, daß beim Zusammenbau der einzelnen Düsenteile Verletzung der empfindlichen, kapillarförmigen Enden der Düseneinsätze mit Sicherheit vermieden wird.

Die Erfindung geht von einer bekannten Spinndüse aus, welche aus drei mittels Schrauben zusammengehaltenen Platten besteht, von denen die untere eine Vielzahl von Spinnöffnungen aufweist, die mittlere Zuleitung und Speiseraum für die Spinnmasse und davon getrennt Zuleitung und Speiseraum für das hohlraumbildende gasförmige oder flüssige Medium enthält und die obere den letzteren Speiseraum nach außen abschließt, wobei in vom Speiseraum für das hohlraumbildende Medium ausgehenden Bohrungen der mittleren Platte rohrförmige Hohlkanäle eingesetzt sind, die mit Kapillarenansätzen in die Spinnöffnungen der unteren Platte hineinreichen. Es wurde gefunden, daß die gestellte Aufgabe dann gelöst werden konnte, wenn diese Spinndüse in Kombination die an sich bekannten Einzelmerkmale aufweist, daß die drei Platten gleiche Durchmesser haben, daß die Hohlkanäle mit einer verbreiterten Auflagefläche an der mittleren Platte anliegen und mittels zentral durchbohrter Schrauben auswechselbar an dieser befestigt sind und daß die mittlere Platte in Paßbohrungen der unteren Platte eingreifende Führungsstifte trägt, die auf der mittleren Platte weiter vorstehen als die Hohlkanäle. Zur besseren Führung können die Hohlkanäle in Höhe des Kapillaransatzes mit einer ringförmigen Zentrierung versehen sein.

Zwischen den einzelnen Platten und unter den Schrauben, mit welchen die Hohlkanäle in der mittleren Platte festgezogen werden, sind Dichtungsringe eingelegt. Die Dichtungsringe zwischen den Platten haben die Aufgabe, das Eindringen von Spinnmasse und gasförmigen bzw. flüssigen Mitteln zu verhindern und bestehen zweckmäßig aus sehr dünnen Aluminiumringen, welche beim Anziehen der Schrauben zusammengedrückt werden und die Platten praktisch aufeinander liegen lassen; die beim Festziehen der Hohlkanäle eingelegten Dichtungen werden dazu benutzt, die Eindringtiefe der Kapillaren in die Spinnöffnungen zu regulieren.

Die erfindungsgemäße Düse besitzt eine Reihe besonderer Vorteile. Die einzelnen Teile, aus denen sie zusammengesetzt ist, können unabhängig voneinander in Serie und deswegen austauschbar hergestellt werden. Da die erforderlichen Bearbeitungen mit einfachen, d. h. allgemein üblichen Mitteln geschehen können, ist die Gewähr für größte Präzision gegeben. Die große Zentriergenauigkeit bei leichter Montier- und Demontierbarkeit ergibt erst die Möglichkeit, die Durchmesser sowohl der Kapillaren als auch der Spinnöffnungen so klein und so eng beieinander zu halten, daß das Spinnen eines multifilen Hohlfadens von beispielsweise hundert und mehr Einzelfäden nunmehr möglich wird. Die Auswechselbarkeit einzelner beschädigter oder verklebter Hohlkanäle erleichtert die Wartungsarbeiten und trägt in Verbindung mit der leichten Reinigungsmöglichkeit zu einer guten Qualität bei.

Die Führungsstifte sorgen dafür, daß beim Zusammenfügen der Düse eine Beschädigung der Kapillaren nicht vorkommen kann, denn die Hohlkanäle greifen erst dann in die Spinnöffnungen ein, wenn durch die in den Paßbohrungen gleitenden Führungsstifte eine genügend genaue Zentrierung erfolgt ist.

Es hat sich gezeigt, daß die Kombination der vorbeschriebenen Merkmale eine Spinnvorrichtung für multifile Hohlfaden ergibt, mit welcher es möglich ist, tatsächlich einwandfreie Hohlfaden zu spinnen. Insbesondere ist es erst durch diese Kombination möglich geworden, in aus der Praxis sich ergebenden Abständen die Spinnvorrichtung vollständig auseinanderzunehmen, zu reinigen, beschädigte Teile gegebenenfalls auszuwechseln und anschließend wieder zusammenzubauen, ohne daß dabei die erforderliche Präzision verlorengehen oder die Möglichkeit zur Verletzung der empfindlichen Kapillaren an den rohrförmigen Einsätzen entstehen würde.

An Hand der Zeichnungen wird die erfindungsgemäße Spinndüse im einzelnen erläutert.

Abb. 1 zeigt einen Querschnitt durch die fertig zusammengesetzte Düse. Sie besteht aus drei Platten 1, 2 und 3, die mittels Schrauben 4 und 5 zusammengehalten werden.

Die den Düsenboden bildende untere Platte 1 ist mit einer Vielzahl von Spinnöffnungen 6 sowie Paßbohrungen 7 für Führungsstifte 17 ausgestattet.

Die mittlere Platte 2 zeigt eine zentrale öffnung 8, die sich zu der an die untere Platte angrenzenden Oberfläche hin allmählich zu einem Speiseraum 9 mit größerem Durchmesser erweitert. An der entgegengesetzten, also an die obere Platte 3 angrenzenden

Oberfläche ist eine ringförmige Ausdrehung 10 vorgesehen, durch welche die Verteilung des gasförmigen oder flüssigen Mediums erfolgt. Diese wird mit dem Speiseraum 9 durch eine Vielzahl von Bohrungen 11 verbunden. In den Bohrungen 11 sind die Hohlkanäle 12, die in eine Kapillare 13 auslaufen, mittels zentral durchbohrter Schrauben 14 festgezogen. Die gasförmigen oder flüssigen Medien, die der ringförmigen Ausdrehung 10 durch mehrere Leitungen 19 von außen zugeführt werden, treten durch die zentralen Bohrungen 15 durch den Hohlkanal und die Kapillare in den sich bildenden Faden aus. Der Hohlkanal ist mit einer verbreiterten Auflagefläche 18 ausgestattet, die beim Einfügen des Kanals in die Bohrung 11 unter die mittlere Platte greift. An dieser Stelle und _t5 unter dem Kopf der Schraube 14 sind Dichtungen 20 eingelegt, durch die die Stellung der Kapillaren innerhalb der Spinnöffnung 6 variiert werden kann. Zwischen den drei Platten ist je ein dünner Aluminium-Dichtungsring 21, der in ungepreßtem Zustand eine _a0 Stärke von etwa 0,1 mm aufweist, eingelegt. Er verhindert das Eintreten der Spinnmasse aus dem Speiseraum 8 zwischen der unteren und mittleren Platte sowie des gasförmigen oder flüssigen Mediums aus dem Speiseraum 10 zwischen die mittlere und obere Platte. Außerdem ist die mittlere Platte mit wenigstens drei mit ihr fest verbundenen Führungsstiften 17 ausgestattet, deren Länge etwas größer ist als die Dicke der unteren Platte. Diese Führungsstifte 17 gleiten in den Paßbohrungen der unteren Platte und stehen bei der zusammengesetzten Düse etwas über den Düsenboden hervor.

Die obere Platte deckt die Düse nach oben bzw. außen hin ab. Sie weist ebenfalls eine zentrale Öffnung 16 auf, die die Zentralöffnung 8 der mittleren Platte fortsetzt. Durch 16 wird die Spinnmasse herangeführt.

A b b. 2 bis 4 zeigen die einzelnen Platten. Die Teile dieser Abbildungen sind entsprechend Abb. 1 beziffert.

A b b. 5 bis 6 zeigen den Hohlkanal in vergrößerter Darstellung.

Der Hohlkanal ist mit 12 bezeichnet. Er läuft in eine Kapillare 13 aus und wird innerhalb der Düse mit einer Schraube 14 festgezogen, die mit einer zentralen Öffnung 15 ausgestattet ist. Die verbreiterte Auflagefläche 18 greift beim Festziehen des Hohlkanals unter die mittlere Platte 2 innerhalb des Speiseraumes 9. Entsprechend Abbildung kann der Hohlkanal mit einer Zentrierscheibe 22 ausgestattet sein. Die erfindungsgemäße Düse kann in der gleichen Größe wie normale Spinndüsen hergestellt werden, so daß sie in die Spinnköpfe vorhandener Spinnmaschinen eingesetzt werden kann. Bei einem Durchmesser von 139 mm lassen sich bis zu 150 Spinnöffnungen anbringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Spinndüse zur Erzeugung multifiler Hohlfäden, bestehend aus drei mittels Schrauben zusammengehaltenen Platten, von denen die untere eine Vielzahl von Spinnöffnungen aufweist, die mittlere Zuleitung und Speiseraum für die Spinnmasse und davon getrennt Zuleitung und Speiseraum für das hohlraumbildende gasförmige oder flüssige Medium enthält und die obere den letzteren Speiseraum nach außen abschließt, wobei in vom Speiseraum für das hohlraumbildende Medium ausgehenden Bohrungen der mittleren Platte rohrförmige Hohlkanäle eingesetzt sind, die mit kapillaren Ansätzen in die Spinnöffnungen der unteren Platte hineinreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Platten (1, 2 und 3) gleiche Durchmesser haben, daß die Hohlkanäle (12) mit einer verbreiterten Auflagefläche (18) an der mittleren Platte (2) anliegen und mittels zentral durchbohrter Schrauben (14) auswechselbar an dieser befestigt sind und daß die mittlere Platte (2) in Paßbohrungen (7) der unteren Platte (1) eingreifende Führungsstifte (17) trägt, die aus der mittleren Platte (2) weiter vorstehen als die Hohlkanäle (12).

2. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanäle (12) in Höhe des Kapillaransatzes (13) mit einer ringförmigen Zentrierung (22) versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 914 304, 948 732;
schweizerische Patentschrift Nr. 272 802;
französische Patentschriften Nr. 776 961, 997 210; Zusatzpatentschrift Nr. 53124 zur französischen Patentschrift Nr. 878 935;

USA.-Patentschrift Nr. 1370 800.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 710/318 10.64 ® Bundesdruckerei Berlin