DE2639889C2 - Spinnkopf - Google Patents
SpinnkopfInfo
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- 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
- D01D4/02—Spinnerettes
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Spinnkopf mit einer im wesentlichen rechteckigen Metallfolie, die unter Vorspannung
an gekrümmten Anlageflächen im Gehäuseunterteil anliegt und im Bereich einer Ausnehmung im
Gehäuseunterteil eine Vielzahl von Spinnöffnungen aufweist.
Ein solcher Spinnkopf ist aus der DT-OS 19 42 197 bekannt. Die an die Stelle der Düsenplatte oder
Düseneinsätze konventioneller Spinnköpfe tretende Metallfolie wird bei dieser bekannten Konstruktion
zwischen dem eigentlichen Spintidüsenkörper bzw. einer daran montierten Klemmplatte und einem damit
verschraubbaren Deckel unter Aufbau einer Vorspannung in leicht gewölbter Form eingespannt. Um eine
sichere und dichte Befestigung dieser Metallfolie zu erhalten, wird der sie gegen den Spinndüsenkörper
pressende Deckel ringsum mittels zahlreicher Schraubverbindungen fest angezogen. Vorzugsweise wird die
Metallfolie ringsum mit einer sickenförmigen Vertiefung versehen, in welche ein Dichtungsring od. dgl.
eingelegt werden kann. Dieser bekannte Spinnkopf weist einige erhebliche Nachteile auf. Bedingt durch die
Notwendigkeit, die rechteckigen Metallfolien ringsum druckfest zu verspannen, sind ringsum Flanschverschraubungen
durchzuführen, die einerseits von der Konstruktion her einen großen Platzbedarf, andererseits
beim Auswechseln der Metallfolie einen großen Zeitbedarf erfordern. Weiterhin sind diese bekannten
Spinnköpfe nur für die Anwendung relativ niedriger Spinndrücke geeignet wie sie beispielsweise beim
Verspinnen von Polyacrylnitril-Lösungen herrschen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine auch
bei hohen Spinndrücken und hohen Temperaturen, wie sie beim Schmelzspinnen auftreten, sicher arbeitende
Spinndüse zur Verfugung zu stellen, die einen geringen
spezifischen Platzbedarf aufweist und schnell auszuwechseln ist
Diese Aufgabe wird bei einem Spinnkopf der
eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlageflächen für die Metallfolien durch
die Wände von parallel zur Unterseite des Gehäuses verlaufenden zylindrischen Bohrungen gebildet werden,
wobei die Bohrungen zur Unterseite des Gehäuses hin offene Ausnehmungen aufweisen.
Der Querschnitt der Bohrungen ist in der Regel kreisförmig, weil dieser fertigungstechnisch am einfachsten
herzustellen >st und sowohl festigkeitsmäßig als auch druckmäßig eine optimale Lage der sich den
Bohrungswänden anpassenden Metallfolien gewährleistet.
Unter »Metallfolien« im Sinne vorliegender Erfindung sollen dünne Bleche aus metallischen Werkstoffen
verstanden werden, die bei üblichen Spinntemperaturen, die bis zu etwa 300°C reichen können, hinreichend hohe
Festigkeiten aufweisen und sich insbesondere nicht plastisch verformen. Nach ihrem Biegen und Einschieben
in die zylindrischen Bohrungen sollen die Metallfolien im Bereich der Durchdringungen eine gute
Steifigkeit erhalten. Die Dicke derartiger Metallfolien soll im Hinblick auf eine leichte Biegbarkeit (für das
Einschieben der Metallfolie in die Bohrungen) den Wert von etwa 0,5 bis 1,0 mm in der Regel nicht überschreiten.
Bevorzugt werden Metallfolien mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm, vorzugsweise von weniger als
0,2 mm. In Metallfolien mit derartigen Dickenabmessungen lassen sich nach fototechnischen, elektrochemischen,
elektroerosiven oder ähnlichen Verfahren mit geringen Kosten praktisch beliebig dimensionierte und
beliebig profilierte Spinnöffnungen hineinarbeiten.
Der Krümmungsradius der Wände der zylindrischen Bohrungen soll bevorzugt kleiner als 25 mm, vorzugsweise
kleiner als 15 mm sein, um hohe Biegebeanspruchungen der Metallfolien zu gewährleisten. Dadurch
wird eine gute Abdichtung im Bereich der Ausnehmungen für den Fadendurchtritt sowie eine ausreichende
Steifigkeit gegen Durchbiegung in der Zylinderachse erreicht
Zur Erleichterung des Auswechselns der Metallfolien sind bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Spinnkopfes in die Bohrungen Hohlzylinder mit Ausnehmungen eingesetzt, an deren
Innenwände die Metallfolien anliegen. Durch Auswechseln dieser Einheiten ist eine einfache Anpassung der
Ausnehmungen und Spinnöffnungsanordnung an bestimmte Titer möglich.
Die zur Unterseite des Gehäuses hin offenen Ausnehmungen der Bohrungen können beispielsweise
dadurch erzeugt werden, daß die Bohrungen derart angesetzt werden, daß ein Teil des Bohrquerschnitts
außerhalb des Gehäuses liegt, also über die Unterseite S des Gehäuses herausragt Es ist auch möglich, die
Bohrungen nahe der Unterseite des Gehäuses zu fertigen und dann von der Unterseite her parallel zu den
Bohrungen L^ngsnuten so tief einzufräsen, daß sie die
Bohrungen unter Bildung von offenen Ausnehmungen durchdringen. Vorzugsweise aber werden die Ausnehmungen
durch quer jai den Bohrungen und parallel
zueinander in die Unterseite des Gehäuses eingearbeitete Nuten gebildet
Die endseitige Abdichtung der zylindrischen Bohrungen
kann beispielsweise erfolgen, indem man die Stirnseiten des Gehäuses unter Verwendung von
Dichtungsringen oddgL mit Deckeln versieht welche
mit dem Gehäuse verschraubt sind. Eine bevorzugte Ausfühiiingsform des erfindungsgemäßen Spinnkopfes
sieht vor, daß die Bohrungen seitlich mundende Schmelzedurchtrittskanäle sowie endseiti^e Aufbohrungen
aufweisen und jeweils mittels eines durch eine dieser Aufbohrungen gesteckten Bolzen und einer von
der Gegenseite her mit diesem verschraubten Mutter über gegen das Gehäuse gepreßte Dichtungen verschlossen
sind. Bei dieser Version übernimmt der Bolzen zugleich die Funktion eines Verdrängerkörpers, der von
der Sclnmelze umströmt wird und weitgehend die Bildung von Strömungstoträumen verhindert.
Es wird bevorzugt diesen Bolzen temperaturregelbar auszubilden, d. h. ihn mit Heiz- oder Kühlmitteln
auszustatten, die eine Beeinflussung der Schmelzetemperatur kurz vor dem Schmelzeaustritt ermöglichen.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuse derart zweiteilig ausgebildet,
daß die Metallfolie bzw. der sie umgebende Hohlzylinder in Sackbohrungen der beiden Gehäusehälften
eingeschoben sind.
Die Erfii.Jung wird arhand der Zeichnung mit einigen
Ausführungsbeispielen erläutert In der Zeichnung ist
Fig. I ein Schnitt durch ein mit zwei zylindrischen Bohrungen versehenes Gehäuse,
Fig.3 der Schnitt längs C-D in Fig. 2 mit einer
mittels eiiies als Verdrängerkörper wirkenden Bolzens abgedichteten zylindrischen Bohrung,
Fig.4 ein Schnitt durch die mit Bolzen abgedichtete
zylindrische Bohrung in F i g. 3 mit eingelegter Metallfolie,
Fig.5 und Fig.6 Ausschnitte aus einer mit
Spinnöffnjngen versehenen Metallfolie,
Fig. 7 die ausschnittsweise Unteransicht eines erfin-(Jur.gsgemäßen
Spinnkopfes,
F i g. 8 ein vergrößerter Ausschnitt aus einer Metallfolie mit einer profilierten Spinnöffnung,
F i g. 9 ein Schnitt durch einen zweiteiligen Spinnkopf, bei dem die Metallfolie in Sackbohrungon sitzen,
Fig. 10 der Längsschnitt durch einen zur Aufnahme der Metallfolie geeigneten Hohlzylinder,
Fig. 12 ein mit dem Hohlzylinder gemäß Fig. 10 und
11 ausgestatteter, seitlich beschickter Spinnkopf
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäO verwendbares
Gehäuse 1 dargestellt welches eine Bohrung 2 zur Aufnahme einer Siebpackung, zylindrische Bohrungen 3
zur Aufnahme der Me /.!!folien sowie Schmelzcdurchtrittskanälc
4 aufweist. Von der Unterseite des Gehäuses I her sind quer zu den zylindrischen
Bohrungen 3 verlaufende Ausnehmungen 5, hier Nuten mit rechteckigem Querschnitt eingearbeitet welche die
Bohrungen 3 stellenweise durchdringen.
Im Ausiührungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 ist das
Gehäuse rund. Wenn in einem Spinnkopf mehr als zwei zylindrische Bohrungen vorgesehen sind, wird zweckmäßigerweise
ein rechteckiges Gehäuse verwendet
Bei der in F i g. t bis 3 dargestellten Ausführungsform weisen die zylindrischen Bohrungen 3 endseitige
Aufbohrungen 3' auf. Sie dienen, wie in Fig.3 oben
dargestellt ist, zur Aufnahme eines Bolzens 7 und einer Mutter 8, die, nachdem die Metalifolie 6 in die
zylindrische Bohrung 3 geschoben und Fixiert worden ist, gegeneinander verschraubt und dabei über Dichtungen
fest gegen dus Gehäuse 1 gepreßt werden. Mutter 8
ist mittels Stift 9, welcher in Nut 3" eingreift gesichert. Durch geeignete Formgebung des Bolzens 7 läßt sich
die Schmolzeströmung in den zylindrischen Bohrungen 3 beeinflussen, insbesondere das A'.. ireten von Schmelzeioiräumen
verhindern.
Bei der unteren Bohrung 3 in Fig.3 sind die Ausnehmungen 5 für den Fadendurchtritt zu sehen.
In F i g. 4 ist ausschnittsweise ein ähnlicher Spinnkopf wie in F i g. 1 bis 3 dargestellt, bei dem die Ausnehmungen
5 herausgefräst worden sind. Fig.4 soll die erfindungswesentliche Zuordnung von zylindrischer
Bohrung 3, welche von den Ausnehmungen 5 stellenweise durchdrungen ist, und Metallfolie ä, die im Bereich
dieser Ausnehmungen Spinnöffnungen 10 aufweist verdeutlichen. Die Abmessungen der Metallfolie 6 und
der Spinnöffnungen sind deshalb nicht maßstabsgerecht gewählt worden.
Fig.5 zeigt eine Metallfolie 6 mit in drei parallelen
Reihen angeordneten Spinnöffnungen 10 von kreisrundem Querschnitt. Der Durchmesser der Spinnöffnungen
10 beträgt beispielsweise 0,25 mm, die Teilung »a« etwa 1,5 bis 2 mm.
Die in F i g. 6 dargestellte Metallfolie 6 eignet sich für einen Spinnkopf, der, wie in F i g. 7 dargestellt von der
U::ierseite des Gehäuses 1 her quer zu den zylindrischen Bohrungen und parallel zueinander verlaufenden
Ausnehmungen 5 aufweist. Im Bereich dieser Ausnehmungen 5 weist die Metallfolie 6 Spinnöffnungen 10 auf.
Fig.8 zeigt ausschnittsweise eine Metalifolie 6 mit
Y-förmiger Spinnöffnung 11. Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten Metallfolie,
daß man Spinnöffnungen praktisch beliebig komplizierter Formen und beliebiger Größe auf einfache und sehr
preiswerte Art herstellen kann. So ist es auch möglich, Profil-Spinnöffnungen aus mehreren Schlitzen und/oder
feinsten Bohrungen zusammenzusetzen.
D'Tch geeignete Dimensionierung der zylindrischen Bohrungen 3 sowie durch Verwendung geeigneter
Werkstoffe für n'.e Metallfolien 6 IaBt sich eine
Vorspannkraft erzeugen, die auf die Wandung der zylindrischen Bohrung 3 einen hinreichend hohen Druck
ausübt, damit die Düse vor dem Anspinnen nicht undicht ist. Bei Beaufschlagung mit vollem Schmelzedruck wird
die Metallfolie 6 gegen das Gehäuse 1 gepreßt und dichtet selbsttätig ab. Die selbsttätige Dichtung wird
durch die Beibehaltung stegförmiger Abstützung noch verbessert, wie sie in Fig. f zwischen den Ausnehmungen
5 zu sehen sind. Auf diese Weise lassen sich verhältnismäßig lange Reihen von Spinnöffnungen 10
mit einer einzigen Metallfolie verwirklichen, und es kann der beim Schmelzspinnen übliche hohe Druck vom
Gehäuse aufeenommen werden.
In Fig. 9 ist eine bevorzugte zweiteilige Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Spinnkopfes dargestellt. Die beiden Gehäusehälften 12; 13 sind über
nicht dargestellte Schraubverbindungen aneinandergepreßt. Ähnlich wie bei dem in F i g. 3 dargestellten
Spinnkopf weisen die zylindrischen Bohrungen, hier als Sackbohrungen 14; 15 ausgebildet, Ausnehmungen 5 für
den Fadendurchtritt auf. Sie decken sich mit den Spinnöffnungen 10 der Metallfolie 6. die in die
Sackbohrungen 14; 15 eingeschoben und endseitig gegen diese abgedichtet ist. Diese Version ist dichtungstechnisch
sehr günstig.
Bei den bisher aufgezeigten Lösungen sind die Metallfolien 6 stets direkt in die in das Gehäuse 1
eingearbeiteten zylindrischen Bohrungen 3 geschoben worden. Es ist aber auch möglich, die Metallfolie 6 in
einen einfach und billig herzustellenden Hohlzylinder 16 einzuschieben, wie er in Fig. 10 und 11 dargestellt ist.
und diese Einheit in die vorbereitete zylindrisch« Bohrung 3 des Spinnkopfes einzuschieben.
In einem solchen llohlzylinder 16, der an einei
Stirnseite verschlossen sein kann, lassen sich sein einfach die Ausnehmungen 5' für den Fadendurchtrit
hineinarbeiten, so daß am Gehäuse 1 selbst groDflächi ge, einfacher als milenförmige Ausnehmungen herzu
stellende Öffnungen 17 vorgesehen werden können vergleiche F-'ig. 12. Das dort abgebildete Gehäuse 1
besitzt einen Schmelzeverteilcrkanal 18, von dem air Stichleitungen 19 die einzelnen Spinnstellen versorgen
Die Schmelze wird dabei stirnseitig dem Hohlzylindei 16 mit Ausnehmungen 5' und eingeschobener Metallfo
lie 6 zugeführt, der in die zylindrische Bohrung : eingeschoben und mittels einer Andrückschraube 2(
gegen die Zulaufscilc des Gehäuses 1 gedruckt und dor
über eine Dichtung abgedichtet ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Spinnkopf mit einer im wesentlichen rechteckigen Metallfolie, die unter Vorspannung an ge- s
krümmten Anlageflächen im Gehäuseunterteil anliegt und im Bereich einer Ausnehmung im
Gehäuseunterteil eine Vielzahl von Spinnöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anlageflächen für die Metallfolien (6) durch die Wände von parallel zur Unterseite des Gehäuses (1)
verlaufenden zylindrischen Bohrungen (3; 14; 15) gebildet werden, wobei die Bohrungen (3; 14; 15) zur
Unterseite des Gehäuses hin offene Ausnehmungen (5; 17) aufweisen.
2. Spinnkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Bohrungen (3; 14; 15) Hohlzylinder (16) mit Ausnehmungen (5') eingesetzt
sind, an deren Innenwände die Metallfolien (6) anliegen.
3. Spinnkopf nach Anspruch '., dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmungen (5) durch quer zu den Bohrungen (3; 14; 15) und parallel zueinander in
die Unterseite des Gehäuses eingearbeitete Nuten gebildet werden.
4. Spinnkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius
der Wände der zylindrischen Bohrungen (3; 14; 15) bzw. der Hohlzylinder (16) kleiner als 25 mm,
vorzugsweise kleiner als 15 mm ist.
5. Spinnkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (3; 14;
15) seitlich mündende Schmeizedurchtrittskanäle (4) sowie endseitige Aufbohryngen (3') aufweisen und
jeweils mittels eines durch eine uieser Aufbohrungen
(3') gesteckten Bolzens (7) und einer von der Gegenseite her mit diesem verschraubten Mutter (8)
über gegen das Gehäuse (1) gepreßte Dichtungen verschlossen sind.
6. Spinnkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bolzen (7) temperaturregelbar ausgebildet ist.
7. Spinnkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12; 13)
derart zweiteilig ausgebildet ist, daß die Metallfolie (6) bzw. der sie umgebende Hohlzylinder (16) in
Sackbohrungen (14, 15) der beiden Gehäusehälften (12 und 13) eingeschoben sind.
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- 1976-09-04 DE DE19762639889 patent/DE2639889C2/de not_active Expired
-
1977
- 1977-09-02 BE BE180636A patent/BE858355A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2639889B1 (de) | 1977-09-01 |
BE858355A (fr) | 1978-01-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 2725852 Format of ref document f/p: P |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AKZO PATENTE GMBH, 5600 WUPPERTAL, DE |
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