DE1250961B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

DOId

Deutsche Kl.: 29 a-6/10

Nummer: 1250 961

Aktenzeichen: P 22120 VII a/29 a

Anmeldetag: 27. Januar 1959

Auslegetag: 28. September 1967

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse mit in einer Spinndüse

Ringzone angeordneten Austrittskapillaren zur Auspressung von synthetischem fadenbildendem Material.

Bei einer mit einer großen Zahl von Austrittsöffnungen versehenen Spinndüse, die besonders für das Verdampfungsspinnen eines starken Kunsttextilfadenbündels ausgebildet ist, wie sie etwa zum Verspinnen von Acrylnitrüpolymeren und -mischpolymeren aus einer Lösung, z. B. in Ν,Ν-Dimethylformamid verwendet wird, trat bisher der Nachteil auf, daß bei der Ausstoßung des Polymeren durch eine große Zahl in geringen Abständen voneinander angeordneter Austrittsöffnungen sich einige benachbarte Fäden berührten und miteinander verklebten. Es werden selbst dann viele solche zusammengeklebte oder aneinanderhaftende Fäden erhalten, wenn man mit besonders ausgebildeten Spinndüsen arbeitet und mit großer Sorgfalt auf einen gleichmäßigen Abstand der Austrittskapillaren voneinander achtet.

Eine Anordnung mit weitgehend gleichmäßigem Abstand der Austrittsöffnungen ist beispielsweise durch die französische Patentschrift 1102 056 bekannt.

Bei einer weiteren bekannten Spinndüse (britische Patentschrift 709 599) sind die Austrittsöffnungen in radial gleichen Abständen auf einer Reihe zueinander konzentrischer Kreise angeordnet. Durch eine solche Ausbildung wird das sich aus dem Aneinanderhaften von Fäden ergebende Problem nicht wirksam beseitigt,

Es sind auch Spinndüsen bekannt (deutsche Patentschrift 876 135), bei welchen zur Erzielung einer besseren Versorgung der radial innen gelegenen Düsenöffnungen oder Austrittskapillaren mit Fällbad · die Anordnung der Düsenöffnungen nicht mehr gleichförmig ist. Zu diesem Zweck wurden im Düsenboden radiale, zum Düseninneren führende streifenförrnige Abschnitte vorgesehen, die frei von Düsenöffnungen sind.

Dabei ist es auch bereits bekannt, die streifenförmigen, radialen, von Bohrungen freien Abschnitte nicht geradlinig auszubilden, sondern in einzelnen, aneinandergereihten Bereichen, die nicht mehr auf einem Radius des Düsenbodens liegen, sondern in radialen Teilbereichen gegeneinander versetzt sind (deutsche Patentschrift 837749). In den bekannten Anordnungen sind dabei die genannten von Düsenöffnungen freien Bereiche als deutlich erkennbare Gassen ausgebildet.

Es sind aber auch Düsenanordnungen nicht neu, bei welchen eine Ausbildung von einzelnen Gassen, die den Düsenboden in Bereiche aufteilen, iniqht mehr Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,

Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,

München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:

Harry Marshall Cook, Staunton, Va. (V. St. A.)

erkennbar ist und bei denen die Düsenöffnungen auf Kurven angeordnet sind, die vom Rand des Düsenbodens nach dem Innern des Düsenbodens führen, wobei der Abstand zwischen den Kurven größer ist als der Abstand der Spinnöffnungen längs der Kurven (deutsche Patentschrift 897 142).

Andererseits ist auch die Anordnung der Düsenöffnungen mit unterschiedlichen radialen Abständen und/oder unterschiedlichem umfangsseitigem Abstand bekannt (deutsche Patentschriften 809 230, 820 948 und 953 736), oder die Anordnung der Düsenöffnungen in radial gestaffelten Gruppen, bei welchen die inneren Gruppen mehr Einzelreihen von öffnungen aufweisen als die äußeren Gruppen (schweizerische Patentschrift 270 511).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung der Düsenöffnungen im Düsenboden derart auszubilden, daß, unter Aufrechterhaltung der Bedingung des annähernd gleichen Abstands der Spinnöffnungen, auch eine gleichmäßige Zuströmung des Verdampfungs- oder Kühlmittels zu den einzelnen Fäden ermöglicht wird, so daß ein Aneinanderkleben der Fäden verhindert oder weitgehend beseitigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Anordnung von 400 bis 2000 Austrittskapillaren auf zwei bis zehn zueinander konzentrischen Kreisen der Mittelpunkt jeder Kapillare jeweils auf einer gesonderten, radial verlaufenden Geraden liegt, wobei jede Gerade von der benachbarten, radial verlaufenden Geraden im wesentlichen gleich weit entfernt ist, die Kapillaren auf jedem Kreis im wesentlichen gleiche Abstände voneinander aufweisen und die auf nebeneinanderliegenden radialen Ge-

709 649/342

raden angeordneten Kapillaren fortschreitend jeweils · Beispiel 1

auf dem nächst äußeren Kreis liegen, wobei der

innerste Kreis wieder als nächster auf den äußersten Es wird eine 29°/oige Lösung eines Acrylnitril-

Kreis folgt. polymeren,in N,N-Dimethylformamid hergestellt und

Als Folge der erfindungsgemäßen Ausbildung 5 einer Spinndüse zugeführt, die 1344 Austrittskapilunterscheiden sich, wenn zu jeder Düsenöffnung der laren aufweist,- die auf sieben zueinander könzen-Radius gezogen wird, die erhaltenen Radien um tris.chen, jeweils 1.92 Kapillaren aufnehmenden Kreieinen konstanten Zentriwinkel,, wobei man ebenso- sen verteilt sind. Dabei weist jede Kapillare einen viel gesondere Radien erhält, als in der Spinndüse Durchmesser von 0,12 mm auf, ist jeder Kreis von Düsenöffnungen vorgesehen sind. Dies bedeutet, daß ίο dem benachbarten 2 mm entfernt und besitzt der das radial zuströmende Verdampfungs- oder Kühl- Außenkreis einen Durchmesser von 146 mm (Lochmittel jeden Faden unbehindert erreichen kann. Bei- abstand 2,39 mm) und der innerste Kreis einen solspielsweise können 2000 Austrittskapillaren auf zehn chen von 122 mm (Lochabstand 2 mm). Um zu erzueinander konzentrischen Kreisen angeordnet wer- reichen, daß der Mittelpunkt jeder Austrittskapillare den, obwohl in der Praxis vorzugsweise etwa 700 bis 15 auf einen gesonderten Radius fällt, wird die erste 1400 Austrittskapillaren auf fünf bis acht konzentri- Lochreihe in den sieben zueinander konzentrischen sehen Kreisen vorgesehen werden. Die kapillaren Ringen so angeordnet, daß die die Lochmittelpunkte Austrittsöffnungen müssen sehr genau örtlich fest- verbindende Gerade mit dem Düsendurchmesser gelegt werden, da z. B. bei 1414 Kapillaren der einen Winkel von 8V2⁰ bildet, dessen Scheitel im Zentriwinkel zwischen benachbarten ■ Radien etwa 20 Mittelpunkt der auf dem äußersten Kreis befind-¹A⁰ beträgt. In den Zeichnungen zeigt liehen Bohrung liegt (Fig. 3). Die sich anschließen-

F i g. 1 eine Düse gemäß der Erfindung im Schnitt, den Lochreihen werden in ähnlicher Weise vorge-

F i g. 1 a eine vergrößerte Darstellung der Düsen- sehen, bis alle 1344 Bohrungen in dem schalenförmig

anordnung, nach außen vorspringenden Ringraum angeordnet

Fig. Ib und 1 c in perspektivischer, nicht maß- 25 sind.

stäblicher Darstellung das Befestigungsstück 2 und ' Der Zentriwinkel zwischen benachbarten, jeder

die Ringmutter 6; ' ' der Austrittsöffnungen verlaufenden Radien beträgt

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Spinndüsenfläche, wenig mehr als V4⁰ und ist für jeden benachbarten

F i g. 3 in schematischer Darstellung vom Mittel- Radius im "wesentlich "konstant.

punkt der Spinndüse :zu jeder der Austrittskapillaren 30 Aus der Polyacrylnitrillösung wird mit einer Gegezogene Radien, wobei deutlich zu erkennen ist, daß schwindigkeit von 182,9 m/min ein 5260-den-Fadensich jede Kapillare am Endpunkt eines gesonderten bündel aus' 1344 3,9-den-Fäden ersponnen. Nach Radius befindet. ·■■■ Reckung auf das 5,6fache und Entspannung liegt

An einem Düsenkopf ί wird durch Gewinde 16, der Fadenendtiter unterhalb 1 den. Das Spinngut ist

16a ein Befestigungselement 2 gehalten. Eine Düsen- 35 hochwertig und von zusammengeklebten oder anein-

plattelT wird von'einer Schraube 5 zwischen einem anderhaftenden Fäden frei. Die stündliche Spinn-

Unterteil 3 und einer Frontplatte 4 gehalten. Das leistung beträgt mehr als 6,4 kg Spinnzelle..

Unterteil 3 ist mit verschiedenen Beschickungsöffnun- -■ ■·. . ■

gen 14 und einer Anzahl von Filtersieben 12 sowie B e 1 s ρ 1 e 1 2

einer Klemme 13 versehen, welche die Filtersiebe fest 40 Das Beispiel 1 wird mit einer 1080-Loch-Spinn-

am Unterteil hält. Dieser Aufbau wird von einer düse wiederholt, die auf sechs zueinander konzen-

Ringmutter 6 fest am Befestigungselement 2 gehalten. irischen Kreisen je 180 Austrittskapillaren aufweist.

Das Befestigungselement 2 weist ferner außen An- Dabei beträgt der Abstand zwischen den Bohrungen

sätze 18 auf, die bei 19 abgeschrägt sind. Die Ring- auf dem Außenkreis 2,53 mm und auf dem Innenring

mutter 6 ist mit Vorsprüngen 20 versehen, welche 45 2,13 mm, der Durchmesser des Außenkreises 145 mm

einen unterbrochenen Flansch bilden, dessen Unter- und derjenige des Innenkreises 122 mm, wobei jeder

brechungen so ausgebildet sind, daß sie die Ansätze Ring von dem benachbarten 2,3 mm entfernt ist. Die

18 aufzunehmen vermögen. Durch eine Drehung um Bohrungen jedes folgenden Kreises liegen auf einer

etwa 30° werden die Ansätze durch einen festen Sitz Geraden, die mit dem Düsendurchmesser einen Win-

sicherstellende Knebelwirkung unter die Vorsprünge 50 kel von 8° bildet, woraus sich ein Zentriwinkelabstand

20 gepreßt. Ein Austritt von fließfähigem Material benachbarter Lochradien von etwa Vs⁰ ergibt. Diese

zwischen den verschiedenen Teilen wird durch bei 7 Spinndüse zeigt beim Spinnen ein ausgezeichnetes

gezeigte, geeignete Dichtungsringe verhindert. Die Verhalten und liefert je Stunde etwa 5; 13 kg unge-

Düsenplatte 17 ist mit versenkten Austrittsöffnungen recktes Fadengut, das wie im Beispiel 1 durch Recken

10 versehen, die in Austrittskapillaren 11 enden 55 und Entspannen auf einen Fadentiter von etwa 1 den

(s, insbesondere F i gi 1 a). ' gebracht wird. Das auf diese Weise erhaltene Faden-

Im Betrieb wird das flüssige Polymere als Schmelze gut ist von zusammengeklebten oder aneinanderhaf-

oder in Form einer Lösung durch den Düsenkopf in tenden Fäden frei; die Gleichmäßigkeit der Faden-

die Beschickungskammer 15 eingeführt, von wo es stärke und die physikalischen Eigenschaften der Fä-

durch die Siebe 12 gefiltert, durch die Beschickung- 60 den sind sehr zufriedenstellend.

Öffnungen 14 zu einem zweiten Filter 8 und schließ- ^; Bei früheren Versuchen mit Spinndüsen, deren

lieh in die versenkten Austrittsöffnungen 10 gelangt Austrittsöffnungen in gleichmäßigem Abstand auf

und durch die Austrittskapillaren 11 austritt. Das den verschiedenen zueinander konzentrischen Ringen

Polymere wird nach Austritt aus diesen Kapillaren angeordnet sind und die insgesamt nur etwa 800 Loch

mit einem gasförmigen Mittel in Kontakt gebracht, 65 aufweisen, wurden bei jedem Versuch zusammen-

xim beim Schmelzspinnen die Fäden zu kühlen oder geklebte öder aneirianderhaftende Fäden erhalten,

beim Trockenspinnen das Lösungsmittel zu ver- Die vorliegende Erfindung eignet sich zwar beson-

dampfen. ^: ,-· ders zum Erspinnen starker Fadenbündel aus fein-

titrigen Fäden, kann aber auch mit Vorteil bei der Erzeugung im Verhältnis gröberer oder feinerer Fäden Anwendung finden, deren Titer nach der Reckung im Bereich von V2 bis zu 12 oder 15 den liegen kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spinndüse mit in einer Ringzone angeordneten Austrittskapillaren zur Auspressung von synthetischem fadenbildendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung von 400 bis 2000 Austrittskapillaren auf zwei bis zehn zueinander konzentrischen Kreisen der Mittelpunkt jeder Kapillare jeweils auf einer gesonderten, radial verlaufenden Geraden liegt, wobei jede Gerade von der benachbarten, radial verlaufenden Geraden im wesentlichen gleich weit entfernt ist, die Kapillaren auf jedem Kreis im wesentlichen gleiche Abstände voneinander aufweisen und die auf nebeneinanderliegenden radialen Geraden angeordneten Kapillaren fortschreitend jeweils auf dem nächst äußeren Kreis liegen, wobei der innerste Kreis wieder als nächster auf den äußersten Kreis folgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 953 736, 897 142, 135, 863 704, 837 749, 820 948, 809 820;

   deutsche Patentanmeldung A 1999 VII/29 a kanntgemacht am 10. 3. 1954);

   schweizerische Patentschriften Nr. 270 511, 215115;

   französische Patentschriften Nr. 1102 056, 691297;

   britische Patentschrift Nr. 709 599.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 649/342 9. 67 © Bundesdruckerei Berlin