DE2044364A1

DE2044364A1 - Vorrichtung zum Disagglomerieren

Info

Publication number: DE2044364A1
Application number: DE19702044364
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing 6000 Frank fürt Kroger Klaus Dipl Ing 6050 Offenbach Lauerbach Lehmeier Robert 6000 Frankfurt Keinath
Original assignee: Vickers Zimmer AG, Planung u Bau v Industrieanlagen, 6000 Frankfurt
Priority date: 1969-09-08
Filing date: 1970-09-08
Publication date: 1971-07-08
Also published as: FR2061109A5; GB1269734A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Disagglomerieren, insbesondere von Additiven bei der Herstellung synthetischer Fäden.

Bei der Erzeugung bestimmter synthetischer Fäden wird Kunststoffmasse unter Druck durch eine feine Öffnung gepreßt und der so extrudierte Faden unter Spannung ausgezogen, z.B. durch Aufwinden auf eine rotierende Trommel, wobei die Ausziehbarkeit des Materials zu einem viel feineren Faden führt. Mehrere dieser Fäden können gleichzeitig gesponnen werden, um ein für das Weben geeignetes Gespinst zu erzeugen.

Die natürliche Farbe des Ausgangsmaterials kann für dekorative Zwecke durch Einführung geeigneter Additive modifiziert werden. Beispielsweise wird für diesen Zweck Titandioxyd als Additiv für einen Polyester zur Erzielung eines weißen Fadens

verwendet.

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TELEX. 41 7I72A ZIAG D KABEL. POlYAMlD FRANKFURTMAIN BANKEN. BERLINER HANDEIS-GESEIISCHAFT, FRANKFUIT/MAIN· DRESDNER BANKAG, OFFENBACH/MAIN

VORSITZENDER DES AÜFSICHTSRATS. DR. KLAUS DOHRN

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Ein besonderes Problem bei der Verwendung von Titandioxyd, das als feines Pulver eingesetzt wird, besteht darin, daß Teilchen des Pulvers zum Agglomerieren neigen. Dadurch werden örtliche Ungleichmäßigkeiten innerhalb des Ausgangsmaterials gebildet, die beim Extrudieren und Ausziehen einen bedeutenden Anteil der Querschnittsfläche des Fadens einnehmen können. Diese Ungleichmäßigkeiten des Fadens bilden Zonen relativer Schwäche, die zu Fadenfehlern während der Extrusion führen können. Da viele Fäden unter Benutzung einer Viellochdüse gleichzeitig ausgesponnen werden können, verursacht der Bruch eines einzelnen Fadens eine Produktionsunterbrechung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile durch Schaffung einer Vorrichtung zu vermeiden, die etwaige Agglomerate in einer flüssigen Masse, insbesondere Spinnmasse, mit Sicherheit beseitigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem ersten Teil mit zylindrischer Bohrung mit einer Einlaßöffnung für das zu disagglomerierende Material und einer Auslaßöffnung am anderen Ende, und einem in dieser Bohrung angeordneten zweiten Teil besteht, wobei eine Mehrzahl von sich im wesentlichen axial zu einem der Teile erstreckenden Umfangskanten eng benachbart zu der benachbarten Fläche des anderen Teils vorgesehen ist, daß eines der Teile relativ zu dem anderen drehbar gelagert ist, wobei die Anordnung so getroffen und die Rotation so durchgeführt wird, daß das durch die Bohrung hindurchtretende Material wenigstens über eine der Kanten übertritt und dadurch der Disagglomerierwirkung ausgesetzt wird.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen in Beispielen näher erläutert. Darin stellen dar:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3 und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils der

Vorrichtung nach Fig. 1, welche die Arbeitsweise ^ der Vorrichtung veranschaulicht.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Rotor 1 und einen Stator 2. Der Stator 2 besitzt eine durchgehende zylindrische Bohrung Io, in welcher der Rotor 1 zur Rotation um die Achse der Bohrung angeordnet ist. Ein Ende der Bohrung Io bildet einen Materialeinlaß und das andere Ende einen Auslaß für dieses Material. "Der Rotor 1 besitzt einen gleichbleibenden, im wesentlichen sechseckigen Querschnitt. Die Kanten 9 zwischen den Planflächen des Rotors 1 sind zur Erzielung der Stege 3 zylindrisch geschliffen, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Der Durchmesser des Rotors von einer Kante 9 zu der gegen- ä überliegenden Kante 9 ist so gewählt, daß eine Umfangszone zwischen jedem. Steg 3 und der gekrümmten Oberfläche der Bohrung Io gebildet wird. Es ist erkennbar, daß jede Kante 9 sich in axialer Richtung des Rotors 1 erstreckt und so angeordnet ist, daß sie der gekrümmten Oberfläche der Bohrung Io über ihre ganze Länge eng benachbart ist.

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Die bisher beschriebene Vorrichtung kann in geeigneter Weise am Auslaß eines Schneckenextruders angebracht sein, wobei der Rotor 1 der Vorrichtung durch den Rotor des Schneckenextruders angetrieben werden kann. Ein derartiger Extruder kann als Mischextruder des in den britischen Patenten 842 692, 845 26o, 882 517, 888 864, 987 114 beschriebenen Typs ausgebildet sein. Das Auslaßende 14 eines Schneckenmischextruders vom vorstehend bezeichneten Typ ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist der Stator 2 der erfindungsgemässen Vorrichtung an dem Stator des Mischextruders als Verlängerung desselben befestigt. Der im Stator 2 angeordnete Rotor 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am Auslaßende 14 mit dem Rotor 4 des Mischextruders verbunden. Der Rotor 1 ist durch einen in eine Gewindebohrung im Rotor 4 eingeschraubten Stufenbolzen 5 so befestigt, daß bei angezogenem Bolzen die Stufe 6 des Bolzens mit einer entsprechenden Fläche des Rotors 4 im Eingriff steht. Der Rotor 1 kann sich begrenzt axial und radial bewegen, wodurch er sich irgendwelchen (geringen) Fluchtungsfehlern zwischen den Achsen des Rotors 4 und des Stators 2 anpassen kann. Der Rotor 4 überträgt den Rotationsantrieb auf den Rotor 1 durch Stifte 7. Der Rotor 1 weist an jedem Ende einen Führungskragen 8 auf, dessen Umfangsdurchmesser jeweils größer als derjenige der Kanten 9 des Rotors 1, aber geringer als der Durchmesser der Bohrung Io des Stators 2 ist, so daß die Führungskragen eine Berührung zwischen den Kanten 9 und der gekrümmten Oberfläche der Bohrung Io verhindern. Ausnehmungen 11 im Umfang des Kragens 8 bilden, wie in Fig. 4 gezeigt, Öffnungen, durch welche hindurch während des Betriebs Material in den Bereich 12, der zwischen dem Stator 2, dem Rotor 1 und jeweils einem

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Paar benachbarter Kanten 9 gebildet ist, eintreten bzw. aus diesem austreten kann. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß Ausnehmungen 13 am Ende des Rotors 4 vorgesehen sind, welche die Zuführung des Materials bewirken, das aus dem Auslaßende 14 des Rotors 4 zu den entsprechenden Ausnehmungen 11 des benachbarten Kragens 8 austritt.

Während des Betriebs der Vorrichtung zusammen mit einem Schneckenextruder, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, dreht sich der Rotor 1, und das zu disagglomerierende Material wird unter Druck am Einlaßende des Rotors 1 zugeführt. Das Material tendiert dazu, sich entlang der Bereiche 12 zu bewegen und am Auslaßende des Rotors 1 auszutreten. Da sich die Kanten 9 während der Rotation am Umfang der Oberfläche der Bohrung Io bewegen, wird Material aus dem jeder Kante 9 vorangehenden Bereich 12 nach und nach durch zähe Scherbewegungen über die Kante 9 in den dieser Kante 9 nachfolgenden Bereich 12 transportiert. Diese intensiven zähen Scherbewegungen des Materials bewirken infolge der engen Nachbarschaft der Kante 9 zu der Oberfläche der Bohrung Io eine Disagglomerierung von Teilchen, die von dem Material mitgeführt werden.

Länge und Anzahl der Kanten 9 am Rotor 1 und die Form der Oberfläche zwischen benachbarten Kanten 9 sind so ausgeführt, daß das gesamte am Eintritt des Rotors 1 zugeführte Material mindestens über eine Kante 9 übertritt, bevor es am Austrittsende des Rotors 1 austritt.

Es ist ersichtlich, daß die Stege 3 des Rotors 1 eine längere Zeit intensiver zäher Scherung ermöglichen, als es bei scharfkantig ausgeführten Ecken eines Sechsecks der Fall sein würde.

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Fig. 5 verdeutlicht den soeben beschriebenen Fluß des Materials relativ zum Rotor 1, wenn sich der Rotor 1 innerhalb des Stators 2 dreht. Der Fluß ist durch Pfeile angedeutet. Erkennbar überquert das zwischen einem Paar von
benachbarten Kanten 9 eintretende Material wenigstens eine der Kanten 9 vor seinem Austritt.

Obwohl die physikalischen Eigenschaften, die erforderlich sind, daß das an einem Ende des Stators 2 eintretende Material wenigstens eine Kante 9 des Rotors 1 vor dem Austritt am anderen Ende überquert, sich wahrscheinlich mit
den reologischen Eigenschaften des zu disagglomerierenden Materials ändern, hat sich eine Vorrichtung mit den folgenden Merkmalen für das Disagglomerieren von Titandioxyd in Polyester als zufriedenstellend arbeitend erwiesen:

Arbeitslänge des Rotors = 25o mm.

Durchmesser der Statorbohrung = 58.ool - 58_voo6 mm
Durchmesser der Rotorkragen = 57.91 - 57.92 mm
Kantendurchmesser des Rotors = 57.89 - 57.9o mm
Breite der zylindrisch geschliffenen Bereiche
der Kanten = 0.0I6 - o.ol78 mm

Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß Vorrichtungen mit
anderen Merkmalen für das Disagglomerieren anderer Materialien geeignet sein werden.

Obwohl der Rotor 1 vorstehend als mit Kanten 9 ausgestattet beschrieben ist, die sich axial zum Rotor 1 erstrecken, ist es auch möglich, Kanten 9*vorzusehen, die eine Schraubenform mit großer Steigung um den Körper des Rotors 1 aufweisen, wobei solche Kanten im Ergebnis ebenfalls im wesentlichen axial zum Rotor verlaufen.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

(Ij Vorrichtung zum Disagglomerieren, insbesondere von Additiven bei der Herstellung synthetischer Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung aus einem ersten Teil (2) mit zylindrischer Bohrung (lo) mit einer Einlaßöffnung für das zu disagglomerierende Material und einer Auslaßöffnung am anderen Ende, und einem in dieser Bohrung (lo) angeordneten zweiten Teil (1) besteht, wobei eine Mehrzahl von sich im wesentlichen axial zu λ

einem der Teile erstreckenden Umfangskanten (9) eng benachbart zu der benachbarten Fläche des anderen Teils vorgesehen ist, daß eines der Teile (1, 2) relativ zu dem anderen drehbar gelagert ist, wobei die Anordnung so getroffen und die Rotation so durchgeführt wird, daß das durch die Bohrung (lo) hindurchtretende Material wenigstens über eine der Kanten (9) übertritt und dadurch der Disagglomerierwirkung ausgesetzt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (1) einen mehreckigen Querschnitt aufweist und die Verbindungsstöße zwischen den Planflächen dieses Teils die Kanten (9) bilden. |
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (9) zylindrisch (3) geschliffen sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (1) innerhalb der Bohrung (lo) durch Führungskragen (8) gelagert ist, deren Urafangsdurchmesser größer als das der Kanten (9, 3) ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragen (8) zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung vorgesehen und mit Ausnehmungen (12) für den Durchtritt des Materials von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung versehen sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für den Anschluß an das Auslaßende eines Schneckenextruders ausgebildet ist, wobei sich das erste Teil (2) vom Auslaßende des Extruderstators als Verlängerung desselben erstreckt und das zweite Teil (1) an dem Extruderrotor (4) drehfest (7) befestigt (5) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (1) derart am Extruderrotor (4) befestigt ist, daß es kleine axiale und radiale Bewegungen zur Anpassung an Fluchtungsfehler zwischen den Achsen des ersten Teils (2) und dem Extruderrotor (4) ausführen kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (1) auf dem größeren Durchmesserbereich eines Stufenbolzens (5) angeordnet ist, dessen kleinerer Durchmesserbereich mit Gewinde für den Eingriff mit einer entsprechenden Gewindebohrung im Extruderrotor (4) versehen ist.

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