DE1660171A1 - Spinning head plate and spinning head arrangement for the production of threads by the melt spinning process - Google Patents
Spinning head plate and spinning head arrangement for the production of threads by the melt spinning processInfo
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Description
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ÄIOT lQk3~J)Tο&£,/&& 3· «Januar 196?ÄIOT lQk3 ~ J) Tο & £, / && 3 · «January 196?
ALGEMESiE KüffSTZLJDE UIiIS N. V. Arabern / HollandALGEMESIE KüffSTZLJDE UIiIS N.V. Arabs / Holland
"Spinnkopf pißt te und SpinnkopfanOrdnung sur Herstellung τγοϊι Fäden nach de»! Schme-lsspinnverfahren","Spinning head pisses and spinning head arrangement on production τγοϊι Threads after de »! Melt spinning process ",
Priorität: k, Januar I966 / Holland Aiunelde-No» i 66*00025Priority: k, January 1966 / Holland Aiunelde-No »i 66 * 00025
Die Erfindung betrifft eine Spinnkopfplatta für die Herstellung von !fäden nach dam SchmelsspiGnvarfahren, welche tsit einer Mehrzahl von BUson versehen ists deren Auslässe an eißer Seite dec Spinnkopfes angeordnet aind, wobei jede Düse mit einem erweiterten Einlaß versehen ist.The invention relates to a Spinnkopfplatta for the production of! Filaments according SchmelsspiGnvarfahren dam, which is Tsit provided a plurality of Buson s whose outlets aind disposed at Creamer side dec spinner head, each nozzle is provided with an enlarged inlet.
Bei bekannten SpinnpXatten der erwähnten Art besitzen die erwei-In known spin packs of the type mentioned, the expanded
O0 terten Sinläsee an der gegenüberliegenden Seit» einen günstigen O0 terten Sinläsee on the opposite side »a cheap one
Einflnß auf d'jn £pinnvorgf?.nga Bie Foriu der Düisen Macht as möglich,Influence on d'jn £ pinnvorgf? .Ng a Foriu der Düisen Makes as possible,
^ dieoe in oinfaoher Weise mit jeringeia Durchsießser her austeilen,^ hand out dieoe in an oinfaoher way with jeringeia piercing,
~£ indea suerst der erweiterte Teil- einer Mündung in der Platte und von dort ivus dor e»ge Teil hergestellt werden-» ~ £ indea suerst the extended part - a mouth in the plate and from there ivus dor e »ge part are made-»
Bei einer bekannten Schmelzspinnanordnung ist die Spinnplatte so angeordnet, daß atiaindest der Teil mit den Einlassen ale Boden einer mit geschmolzenen Material gefüllten Kammer dient, so daß da© gesch?;olsene Material durch alia Düsen otröraen kann.In one known melt spinning arrangement, the spinning plate is arranged so that at least the part with the inlets is at the bottom a chamber filled with molten material is used, so that the treated material can otröraen through alia nozzles.
Bei Ausübung eines atua Schmelzspinnen erforderlichen Druckes ergaben sich mit einer Spinnplatte der erwähnten Art, aelclie einem auf einen großen Teil von deren Oberfläche ausgeübten Druck widerstehen kann, keine Schwierigkeiten, da die Dicke der Spinnplatte entsprechend dem gewünschten Druck ausgelegt werden kann.When exercising an atua melt spinning resulted in the necessary pressure himself with a spinning plate of the kind mentioned, aelclie one withstand pressure applied to a large part of their surface can, no trouble, given the thickness of the spinning plate can be designed according to the desired pressure.
Da indessen die Eigenschaften der herzustellenden Fäden steigend höheren Ansprüchen genügen müssen., welcliö bekanntlich allgemein durch die Verwendung von Polykondensationsprodukten> insbesondere Polyestern, als "Anfahriaaterial" befriedigt werden können, wobei diese "Anfahrstoffe" eiae hohe Schmelzviskosität aufweisen, ist es notwendig, wesentlich höhere Drücke als die normalerweise übliehen anzuwenden, insbesondere in der Gr ö Sea Ordnung von 1000 Atmosphären oder höher. Bekannte Spinnplatten können derartig hohen Drücken nicht widerstehen«Since, however, the properties of the threads to be produced are increasing must meet higher demands., welcliö is generally known through the use of polycondensation products> especially polyesters, can be satisfied as "start-up material", with these "starting materials" have a high melt viscosity it is necessary to use much higher pressures than those normally used to be used, especially in the order of 1000 atmospheres or higher. Known spinning plates can be so high Don't resist pressure "
Zur Lösung dieses Problems reicht es nicht aus, die Dicke der Spinnplatten den angehendstem Drücken ansu-passen» Om eine Dafor~ isation der Abteile &wisch«n den verhältnismäßig langen Mündungen au verhindern» ist es auch notwendig, dia Dicke der Abteile su steigern* Als Ergebnis wird der für die Düsen in dar SpinnpMtteTo solve this problem it is not enough, the thickness of the spinning disks to angehendstem Press Ansu-fit "Om isation a dafor ~ the compartments & smudge 'n au prevent the relatively long mouths" it is also necessary dia thickness of the compartments increase su * As The result will be that for the nozzles in the spinning mill
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zur Verfügung stehende Raum reduziert. ·available space reduced. ·
Ein zusätzlicher Nachteil der bekannten Spinnplatten liegt darin, daß die große- Menge geschmolzenen Materials, vjelehee zur Überdeckung dee Teiles der oberen Fläche der Spinnplatte erforderlich iüt, in der die Einlasse vorgesehen sind, die Verweilzeit des geschmolzenen Materials in der Kammer verlängert, so daß sich untar Berücksichtigung der hohen erforderlichen Temperaturen bei dem Schmelzspinnverfahren eine Zersetzung des geschmolzenen Ha-An additional disadvantage of the known spinning plates is that that the large amount of molten material is necessary to cover the part of the upper surface of the spinning plate iüt in which the inlets are provided, the dwell time of the molten material in the chamber extended, so that under consideration of the high temperatures required the melt spinning process, a decomposition of the molten ha-
terials ergibt.terials results.
Ferner wurde gafi'nden, daß die Aufrechterhaltung einer gleichförmigen Temperatur dee geschmolzenen Materials über die gesamte Spinnplatte nicht in einfacher Weise gelöst werden kann.It was also believed that maintaining a uniform temperature of the molten material throughout the whole Spinning plate cannot be solved in a simple manner.
ItLt der Spinnplatte gemäß der Erfindung «erden diese Nachteile vermieden, indem die erweiterten Einlasse riiit einem System von Abzweigkanülen an der Innenseite der Spinnplatte verbunden sind, welche la wesentlichen parallel zu deren Oberfläche verlaufen. Diese Anordnung ist wiederum mit zumindest einem Zuleitungseinlaß für das geschmolzene Material verbunden. Dadurch wird ermöglicht, daß der Zufuhreinlaß oder die Zufuhreinlasse der Spinnplatte unmittelbar mit dem Pumpsystem einer Schmelzspinnanordnung verbunden werden können. Durch die an der Innenseite der Spinnplatte vorgesehenen Kanäle wird das durch einen Zufuhreinlaß zu-With the spinning plate according to the invention, these disadvantages are grounded avoided by the enlarged inlets riiit a system of Branch cannulas are connected to the inside of the spinning plate, which la run essentially parallel to their surface. This arrangement is in turn connected to at least one feed inlet for the molten material. This enables the feed inlet or the feed inlet of the spinning plate to be connected directly to the pumping system of a melt spinning arrangement can be connected. Through the channels provided on the inside of the spinning plate, the
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geführte geschmolzene Material aledann über die Düsen verteilt· In diesem Fall dient die Spinnplatte nicht langer als Boden einer Druckkammer, s*o daß deren Dicke lediglich auereichend gewählt sein muß, um den auf die Kanäle wirkenden Drücken zu widerstehen. Der Durchmesser der Kanäle muß gerade ausreichend groß sein, um eine gleichförmige Verteilung des geschmolzenen Materials über die Düsen asu erhalten*guided molten material then distributed over the nozzles In this case, the spinning plate no longer serves as the bottom of a pressure chamber, so that its thickness should only be chosen sufficiently must to withstand the pressures acting on the ducts. The diameter of the channels must be just large enough to accommodate a uniform distribution of the molten material over the nozzles asu received *
einen Kanal, in welchen an einem Ende geschmolzenes Material eingeleitet wird und an welchen fünf Düsen mit Abstandslntervallen von 5 mm und einem engen Abschnitt von 0,4 mm Länge sowie 0,25 am Durchmesser angeschlossen sind, 1st ein Durchmesser von 2 mm ausreichend, um die Differenz der Auetrittsmenge zwischen den weitest entfernten Düsen innerhalb der Grenzen zu halten, welche für diea channel into which molten material is introduced at one end and to which five nozzles with spacing intervals of 5 mm and a narrow section 0.4 mm in length and 0.25 in diameter are connected, a diameter of 2 mm is sufficient to to keep the difference in discharge between the most distant nozzles within the limits applicable to the
Die Spinnplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist demnach sehr günstig für das unter sehr hohem Druck erfolgende Spinnen von Polykondensationsprodukten mit hohen Schmelzviskositäten in der Größenordnung von 30.000 Poise oder höher.The spinning plate according to the present invention is therefore very favorable for the spinning of polycondensation products with high melt viscosities in the under very high pressure On the order of 30,000 poise or higher.
Ferner ist als Ergebnis der geringen Kapazität der Kanäle die darin auftretende Verweilzeit des geschmolzenen Materials gering, so daß die Gefahr einer Zersetzung des geschmolzenen Pcfermers vermieden wird.Furthermore, as a result of the low capacity of the channels, the residence time of the molten material occurring therein is short, so that the risk of decomposition of the molten polymer is avoided.
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Ferner ermöglicht das Fehlen, geschmolzenen Materials an der oberen Fläche der Spinnplatte in einfacher Weise die Aufrechterhaltung einer gleichförmigen Temperatur der Spinnplatte durch Einleitung eines Stromes eines Heizmediums über die obere Flache der Spannplatte. Furthermore, the lack of molten material on the top surface of the spinneret allows it to be easily maintained a uniform temperature of the spinning plate by introducing a flow of a heating medium over the upper surface of the clamping plate.
Bei einer bevorzugte» Aus fiihrungs form einer erfindungsgemäßen Schmelzspinnanordnung bildet die Spinnplatte eine Wandung, insbesondere den Boden einer Kammer, durch welche ein He.izmedium verläuft und in welcher ein Filter für das geschmolzene Material zwi°» sehen einem Pumpsjstem d&r SehmeisspinmroiTiehtung und der Spinnplatte vorgesehen ist.In a preferred embodiment of one according to the invention The spinning plate forms a wall, in particular a melt spinning arrangement the bottom of a chamber through which a heating medium runs and in which a filter for the molten material between see a pump system of the SehmeisspinmroiTichtung and the spinning plate is provided.
Die Düsen mit dea erweiterten Einlassen sind vorzugsweise zum Teil durch Bohrungen senkrecht au der oberen Fläche der Spannplatte gebildet, welche lediglich durch einen Teil der Platte verlaufen und einen normalerweise.für die erweiterten Einlasse erforderlichen Durchmesser aufweisen, teilweise auch durch eine engere Bohrung durch den verbleibenden Teil der Platte. Die Bohrungen an der Seite des weiten Teilas sind abgeschlossen*The nozzles with the enlarged inlets are preferably for Part through holes perpendicular to the upper surface of the clamping plate which only run through part of the plate and one normally required for the enlarged inlets Have a diameter, sometimes by a narrower one Drill through the remaining part of the plate. The holes on the side of the wide part are completed *
Die Kanäle der Anordnung sind vorzugsweise durch Bohrungen gebildet, welche an beiden Enden abgeschlossen sind.The channels of the arrangement are preferably formed by bores, which are closed at both ends.
Die Spinnplatte, welche eine kreisförmige oder rechteckige Fläche aufweisen kann, ist besonders zur Erzeugung heterogener Fäden ge-The spinning plate, which can have a circular or rectangular surface, is particularly suitable for producing heterogeneous threads.
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eignet, welche durch Verspinnen von zumindest zwei unterschiedlichen geschmolzenen Stoffen in Nebeneinanderanordnung erhalten weiden. Zu diesem Zweck Bind bai einer günstigen Ausführungeform einer erfindungsgemäßen Spinnplatte die Düsen in Riihei; angeordnet, deren jede zv/ischen zwei Hauptkanälen liegt, -wobei durch ,•jede- Reihe ein unterschiedliches geschmolzenes Material galoitotsuitable, which by spinning at least two different molten substances are preserved in a side-by-side arrangement. For this purpose, bind bai a favorable design a spinning plate according to the invention, the nozzles in Riihei; arranged, each of which lies between two main channels, -which through , • each- row a different molten material galoitot
v/erden kann. Durch die Seit mkanäle ist jt-ds der Düssn jri* den beiden Hauptkanäleu verbunden, so daß die beiden gaochsiol Stoffe gleichzeitig durch jede Düee ausgepreßt .verden könnenv / can earth. Through the side channels, jt-ds is the Düsseldorf jri * den two main channels connected so that the two gaochsiol Substances can be pressed out through each nozzle at the same time
Eine Vorrichtung für die Herstellung voa Fäden, bei A'elelur zn verspinnendes Material über die Dl^an mittels tines Kanalsysfcenn verteilt wird, ist bereits bekannt. Eine derartige Verrichtung umfaßt .jedoch einen Spinnblock aur Herstellung von Spinnlösung?«! hetex'ogener Fäden, bei welchem die Spinnlösungen durch weite Hauptkanäle s.uf der Innenseite des BlockiE weiten 3ei'önl. rtilön senk:.'aciit zu den Hauptkanälen zugeführt werden, yoa wo dia Lösungen über die Düsen mit Hilfe von ümfangsuuten ±a zylindrischen Eintäätzen verteilt werden, die an den Seitenkanalen angeordnet sind. Durch den Aufbau der bekannten Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich, die Düsen mit arwaiterten Einlassen au versehen, welche den Spinnvorgang günstig beeinflussen. Ferner kann die bekannte Vorrichtung nicht zum Spinnen geschmolzenen Materials unter sehr hohen Drücken verwendet werden. 3io in den weiten Kanälen, auftretenden hohen Drücke führen zu starken auf das Material der Vorrichtung wirkenden Kräften, welche eine beachtliche DeformationA device for the production of threads, in which a spinning material is distributed over the medium by means of a canal system, is already known. Such a task includes "but a spinning block for the production of spinning solution?"hetex'ogenic threads, in which the spinning solutions expand through wide main channels on the inside of the block. are 'aciit supplied to the main channels, yoa be where dia solutions over the nozzle with the aid of ümfangsuuten ± a cylindrical Eintäätzen distributed, arranged at the side channels: rtilön perp.. Due to the construction of the known device, however, it is not possible to provide the nozzles with arwaiterten inlets which favorably influence the spinning process. Furthermore, the known device cannot be used for spinning molten material under very high pressures. 3io in the wide channels, occurring high pressures lead to strong forces acting on the material of the device, which cause considerable deformation
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bewirken können.can cause.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es seigt:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 ein Ausfiihrungsbeiepiel einer erfindungsgemäfien Sehmelsspinnvorrlchtung im Vertikalechnitt sowie in Teildarstellung, wobei lediglich der untere Teil der Torrichtung veranschaulicht ist,1 shows an exemplary embodiment of a device according to the invention Sehmelsspinnvorrlchtung in vertical section as well as in partial representation, whereby only the lower part of the gate direction is illustrated,
Fig. 2 eine in der Torrichtung nach Hg. 1 versendete Spinnplatte in eines Schnitt längs der linie H-II von rtg. ι, 2 shows a spinning plate sent in the direction of the gate according to Hg. 1 in a section along the line H-II from rtg. ι,
Flg. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgeänderte Avsffthrungsfor* einer Spinnplatte sur Herstellung heterogener Fäden im Horisontalschnitt sowie in Draufsicht.Flg. 3 shows a version modified in relation to FIG. 2 a spinning plate for the production of heterogeneous threads in a horizontal section and in a top view.
Gesäß Fig. ljLat ein Gehäuse 1 an seines unteren Teil alt einer zylindrischen Kasse r 2 sur Aufnahme einer kreisförmigen Spinnpiatte 3 versehen, oberhalb derer eine zylindrische Kammer k gebildet 1st, welche sich in unmittelbarer Terbindung mit der Kammer 2 befindet und ein Filterelement 5 aufnimmt. He Spinnplatte 3 ruht auf einer Stirnfläche 6 eines Innenflanschee 7, welcher an dem Gehäuse mittels Bolsen 8 befestigt ist.Buttocks Fig. LjLat a housing 1 at its lower part old a cylindrical cash box r 2 sur receiving a circular spinning plate 3, above which a cylindrical chamber k is formed, which is in direct connection with the chamber 2 and a filter element 5 receives. The spinning plate 3 rests on an end face 6 of an inner flange 7 which is fastened to the housing by means of bolts 8.
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Mittels einofc Dichtringes 9, welcher in einer Umfangsnut 10 der Innenfläche der aylindricchen Kammer 2 vorgesehen ißt, wird eine flüssigkeitsdichte Anlage zwischen dein Flansch 7 und dem Gehäuse erzielt.By means of a sealing ring 9, which is in a circumferential groove 10 of the Inner surface of the aylindricchen chamber 2 provided, becomes a liquid-tight system between your flange 7 and the housing achieved.
Die Filteranordnung 5, welche auf der Spinnplatte 3 ruht, besteht aus zwei aneinander anschließenden tcilerartigen Gliedern 11,12, zwischen denen ein Filtermaterial 13 vorgesehen ist, das mittels Stiften IM auf einen konisch verlaufenden Boden 15 dee tellerartigen Qlief5oe selbe! gelagert iet.The filter arrangement 5, which rests on the spinning plate 3, consists of two adjoining tciler-like members 11, 12, between which a filter material 13 is provided, which is the same by means of pins IM on a conical bottom 15 of the plate-like Qlief5oe! stored iet.
Durch Durchtritte 16,17 in den beiden tellerartigen Gliedern 11,12 wird dac durch einen Kanal 18 rtit Hilfe einer (nicht gezeigten) Spinnpunpcr geförderte Material durch daß Filternaterial 13 zu einem Einlaßdurchtritt 19 clor Spinnplatte 3 gefördert.Through passages 16,17 in the two plate-like members 11,12 is dac through a channel 18 with the help of a (not shown) Spinnpunpcr conveyed material through the filter material 13 to a Inlet passage 19 clor spinning plate 3 promoted.
Durch den Kanal 20 in der Sei ten wandung des Gehäuses wird ein Beizmedium rügeführt, welches über die obere Fläche der Spinnplatte 3 strJirt, von wo βε nach oben durch Nuten 21 in der Wandung der zylindrischen Kammer k verläuft und denach über Kanäle 22 in dem Gehäuse 1 abgegeben <fird.A pickling medium is guided through the channel 20 in the side wall of the housing, which flows over the upper surface of the spinning plate 3, from where it runs upwards through grooves 21 in the wall of the cylindrical chamber k and then through channels 22 in the housing 1 submitted <fird.
Senkrecht r,u der ebenen Flüche der Spinnp2atte 3 eind Bohrungen verge sehen, vrelche nicht volletännig durch die Platte verlaufen. Von den Bohrungen 23 sowie gsnau koaxial hiermit verlaufen engere .Bohrungen cM, welche durch d'in Boden der Platte geführt sind. DieSee perpendicular r, u of the flat surfaces of the spinning plate 3 and drill holes, which do not run completely through the plate. Narrower bores cM, which are guided through the bottom of the plate, run from the bores 23 as well as very coaxially with them. the
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oberen Baden der Bohrungen 23 sind durch Stiftschrauben 25 abgeschlossen* Die Bohrungen 23, welche als erweiterte Einlasse der 'Düsen dienen, stehen mit dem Einlaßdurchtritt 19 durch ein System Ton Abzweigkan&len 26 in Verbindung, welche parallel zu der ebenen Fläche der Spinnplatte 3 gebohrt sind. Die Kanäle 26 sind an beiden Enden mittels Stiftschrauben 27 abgeschlossen.Upper bathing of the holes 23 are completed by studs 25 * The holes 23, which as expanded inlets of the 'Serving nozzles are connected to the inlet passage 19 through a system Ton branch channels 26 in connection, which are drilled parallel to the flat surface of the spinning plate 3. The channels 26 are on closed at both ends by means of studs 27.
In Fig. 2 ist ein System von Abeweigkanälen 26 in der Spinnplatte 3 veranschaulicht, durch welche die Düsen Zh an ihren erweiterten Einlassen 23 mit dem Einlaßdurchtritt 19 verbunden sind.FIG. 2 illustrates a system of reject channels 26 in the spinning plate 3, through which the nozzles Zh are connected to the inlet passage 19 at their widened inlets 23.
Aus Fig. 3 ergibt sich die Lage der Spinndüsen gegenüber den in einer rechteckigen Spinnplatte vorgesehenen Kanälen, wobei diese Spinnplatte zur Herstellung von heterogenen Fäden dient. Sie Verwendung einer rechteckigen Spinnplatte erfordert ein» etwas unterschiedliche Ausgestaltung der Schmelzspinnanordnung»From Fig. 3, the position of the spinnerets in relation to the in a rectangular spinning plate provided channels, this spinning plate is used for the production of heterogeneous threads. The use of a rectangular spinning plate requires a »somewhat different design of the melt spinning arrangement»
Düsen 28 sind in Reihen angeordnet, deren jede zwischen einem Hauptkanal 29 und einem Hauptkanal 32 liegt, wobei jedem Hauptkanal geschmolzenes Material von einem Einlaßdurchtritt über einen Zuleitungskanal 30 zugeführt wird, welcher mit den Hauptkanälen 29 in Vorbindung steht, während den Kanälen 32 unterschiedliches geschmolzenes Material von einem Einlaßdurchtritt 3k über einen .Zuleitungskanal 33 zugeführt wird, welcher mit den Hauptkanälen 32 in Verbindung steht. Jede Düse 28 ist an ihrem erweiterten Einlaßdurchtritt 35 mit den beiden Hauptkanälen 29, 32 durch Seitenkanäle 36 verbunden.Nozzles 28 are arranged in rows, each of which lies between a main channel 29 and a main channel 32, each main channel being supplied with molten material from an inlet passage via a supply channel 30 which is pre-communicated with the main channels 29, while the channels 32 different molten material is supplied from an inlet passage 3k via a .Zuleitungskanal 33, which is connected to the main channels 32 in connection. Each nozzle 28 is connected at its enlarged inlet passage 35 to the two main channels 29, 32 by side channels 36.
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