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Patent Searching and Data


Title:
SPINNERET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/055400
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a spinneret for producing fibre filaments. The spinneret is provided with at least one nozzle opening for the delivery of the spin dope. At least one nozzle opening is provided with a finite length (S). A tubular inset is inserted into each nozzle opening in such a way that said inset can be removed therefrom. The spin dope is guided through the inset to the exterior. The tubular inset can be designed as a crown tube.

Inventors:
RENNEBECK KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/002208
Publication Date:
September 21, 2000
Filing Date:
March 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
RENNEBECK KLAUS (DE)
International Classes:
D01D4/02; D01D5/24; D01D5/30; (IPC1-7): D01D4/02; D01D5/24; D01D5/30
Foreign References:
EP0129367A21984-12-27
US4140507A1979-02-20
DE2324599A11974-12-05
GB1033627A1966-06-22
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Claims:
Patentansprüche
1. Spinndüse zur Herstellung von Faserfilamenten, welche mindestens eine Dü senöffnung für den Austritt der Spinnmasse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düsenöffnung eine endliche Länge S aufweist und dass in jede Düsenöffnung entnehmbar ein röhrchenförmiger Einsatz (1) eingefügt ist, durch den die Spinnmasse nach außen geführt wird.
2. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entnehmbare röhrchenförmige Einsatz jeder Düsenöffnung als Kranzröhrchen ausgebildet ist.
3. Spinndüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Druckrohr aufweist, das einen Einlaß E für die Spinnmasse sowie eine Düsenöffnung oder mehrere Düsenöffnungen, die im wesentlichen alle auf derselben Druckrohrseite gelegen sind, aufweist.
4. Spinndüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckrohr (10) in Form einer archimedischen Spirale ausgebildet ist, wobei sich der Einlaß E entwe der am inneren oder am äußeren Ende des Druckrohres befindet und wobei die Dü senöffnungen auf der Unterseite der Druckrohrspirale angeordnet sind.
5. Spinndüse nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das Druckrohr des weiteren einen Ausgang A an einem der beiden Druckrohrenden aufweist.
6. Spinndüse nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Spinndüse mehrere Druckrohre umfaßt, die in Radialrichtung über einander geschichtet sind, wobei jedes Druckrohr, dem ein darüberliegendes Druck rohr benachbart ist, mindestens eine obere Verbindungsöffnung aufweist, wobei die Zahl und die axiale Anordnung der Verbindungsöfffiungen im Druckrohr der Zahl und Anordnung der Düsenöffnungen des darüberliegenden Druckrohres entspricht und wobei der Außendurchmesser da jeder Düsenöffnung des darüberliegenden Druckroh res jeweils etwa dem Innendurchmesser di der entsprechenden Verbindungsöffnung des unteren Druckrohres entspricht.
7. Spinndüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Druckplatte (1) aufweist, wobei sich die mindestens eine Düsenöffnung vollständig durch die Dicke d der Druckplatte hindurch erstreckt.
8. Spinndüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Druckrohr bzw. die Druckplatte mit einer Stabilisierungs schicht (3) versehen ist, welche aus einem bienenwabenoder wellpapenartig geform ten Material hergestellt ist, wobei sich die mindestens eine Düsenöffnung sowie der zugehörige röhrchenförmige Einsatz der Druckplatte bzw. des untersten Druckrohres durch die Dicke w der Stabilisierungsschicht hindurch erstrecken.
9. Spinndüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Stabilisie rungsschicht einoder beidseitig eine PrepregSchicht aufgebracht ist, wobei sich die mindestens eine Düsenöffnung sowie der zugehörige röhrchenförmige Einsatz auch durch die PrepregSchicht (en) erstrecken.
10. Spinndüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die mindestens eine Düsenöffnung einen Durchmesser von etwa 2 bis 200 Mikrometer aufweist.
11. Spinndüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens ein Düsenöffnung einen Durchmesser von etwa 2 bis 10 Mikrometer aufweist.
Description:
Spinndüse Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinndüse zur Herstellung von Faserfilamen- ten.

Derartige Spinndüsen funktionieren nach Art eines Expanionsventils, durch das die Spinnmasse unter Druckabsenkung nach außen tritt. Durch die beim Austritt der Spinnmasse bewirkte Abkühlung derselben bildet sich auf der extrudierten Spinnmasse zunächst eine Haut und schließlich das Filament als solches. Dieser Vorgang kann durch zusätzliches Abkühlen, Trocknen oder UV-Belichten beschleunigt werden.

Die Spinndüsen des Standes der Technik sind aus Vollmaterialien, z. B. aus Stahl, Keramik, Edelmetallen oder Kunststoffen hergestellt. So sind beispielsweise insbeson- dere Spinndüsen aus tiefgezogenen, gelochten Edelstahlblechen üblich. Dabei dienen die Lochungen als Düsenöffnungen für den Austritt der Spinnmasse. Derartige Spinn- düsen haben jedoch den Nachteil, dass sie leicht verstopfen und kompliziert zu reini- gen sind. Des weiteren ist bereits bei Beschädigung und Beeinträchtigung eines klei- nen Teils der Düsenöffnungen, beispielsweise durch Korrosion, die gesamte Spinn- düse unbrauchbar und muß ausgewechselt werden.

Aus der DE-GM 1 977 091 ist eine Spinndüse bekannt, welche eine Stirnplatte mit einer abgestuften Bohrung aufweist. Dieser Bohrung ist ein massiver Einsatz einge- fügt, der eine oder mehrere durchgehende Öffnungen aufweist. Der Einsatz ist mittels Dichtungsmasse fest mit der Bohrung verbunden. Wenn der Einsatz entnommen wer- den soll, wird die Spinndüse solange erhitzt, bis die Dichtungsmasse schmilzt, sodass der Einsatz entnommen werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindungen, die Nachteile des Standes der Tech- nik zu beseitigen und eine Spinndüse bereitzustellen, die leicht gereinigt werden kann und eine lange Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinndüse nach Anspruch 1 erfüllt. Die erfindungsgemäße Spinndüse zur Herstellung von Faserfilamenten weist minde- stens eine Düsenöffnung für den Austritt der Spinnmasse auf, wobei die mindestens eine Düsenöffnung eine endliche Länge I aufweist und wobei in jede Düsenöffnung entnehmbar ein röhrchenförmiger Einsatz eingefügt ist, durch den die Spinnmasse nach außen geführt wird. Der röhrchenförmige Einsatz weist ein im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf und ist vorzugsweise zu seinem vorderen Ende hin kro- nisch verjüngt.

Beim Ausspinnen der Faserfilamente wird die Spinnmasse in dem röhrchenförmigen Einsatz geführt, bevor sie unter Druckentspannung nach außen tritt. Wenn sich der röhrchenförmige Einsatz im wesentlichen über die gesamte Länge S der Düsenöffnung erstreckt, kommt die Spinnmasse mit den Düsenöffnungen selbst nicht in Kontakt, sondern lediglich mit dem röhrchenförmigen Einsatz bzw. den röhrchenförmigen Ein- sätzen. Da diese entnehmbar in die Düsenöffnung bzw. die Düsenöffnungen eingefügt sind, kann die Reinigung der Spinndüse einfach durch Herausnahme der jeweiligen Einsätze und Säuberung derselben erfolgen. Bei Abnutzung oder nicht zu entfernenden Verunreinigungen einzelner Einsätze muß nur der jeweils betroffene Einsatz ersetzt werden, wodurch der Spinndüse als Ganzes eine erhöhte Lebensdauer zukommt.

Die röhrchenförmigen Einsätze, deren innerer Durchmesser für den Außendurchmes- ser der hergestellten Faserfilamente bestimmend ist, sind vorzugsweise aus Saphir, Tantal, Elementen der achten Nebengruppe, Wolfram, Keramik, Naturstein oder Kunststoff ausgebildet.

Der röhrchenförmige Einsatz jeder Düsenöffnung ist vorzugsweise als Kranzröhrchen ausgebildet. Mit"Kranzröhrchen"werden solche röhrchenförmigen Einsätze be- zeichnet, deren eines Ende mit einer Ausstülpung oder einem Kragen versehen ist.

Durch diesen Kragen oder Kranz wird der Einsatz innerhalb der Düsenöffnung gehal- ten. Hierzu befindet sich der Kragen oder Kranz auf der Druckseite der Spinndüse, d. h. auf derjenigen Seite, auf der die Spinnmasse in den röhrchenförmigen Einsatz

eintritt. Das Kranzröhrchen ist so ausgestaltet, dass der Kranz, wenn das Röhrchen in die Spinndüse eingesetzt ist, auf der Oberfläche der Druckseite der Spinndüse bündig aufliegt.

Es ist möglich, dass die röhrchenförmigen Einsätze nicht direkt in die Düsenöffnun- gen, sondern vielmehr in ein äußeres Röhrchen bzw. eine äußere Muffe eingeführt sind, welche Muffe ihrerseits in die Düsenöffnung, vorzugsweise von der Spinn- massenaustrittsseite her, eingesetzt ist. Diese Muffen oder äußeren Röhrchen können ebenfalls als Kranzröhrchen ausgebildet sein, wobei sie an einem Ende oder an beiden Enden Kränze bzw. Ausstülpungen auf weisen. Die Muffen können beispielsweise durch Aufweiten nach Art einer Hohlnietverbindung fest mit der Spinndüse verbunden sein können. Ist die Spinndüse aus mehreren Schichten hergestellt, die sandwichartig übereinander gesetzt sind, so kann durch dieses feste Außenröhrchen gleichzeitig der Zusammenhalt bzw. die Verbindung der einzelnen Schichten gewährleistet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Muffe ebenfalls entfernbar in die Düsenöffnung einzuset- zen.

Mit der erfindungsgemäßen Spinndüse können sowohl Voll-als auch Hohlfaserfila- mente sowie Mehrkomponenten-filamente, insbesondere Bikomponentenfilamente, hergestellt werden. Für die Herstellöung von Hohlfasern wird in den röhrchenförmi- gen Einsatz ein Stift, der sogenannte Filamentlumenbildner eingeführt und vorzugs- weise so fixiert, dass er wieder entnehmbar und gegebenenfalls austauschbar ist. Eine mögliche Ausführungsform eines derartigen Filamenlumenbildners wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen angegeben. In ähnlicher Weise wird fur die Herstel- lung von Mehrkomponentenfasern ein weiterer röhrchenförmiger Einsatz in den ersten eingesetzt, um zwei zueinander parallele Faserschichten auszubilden. Als Materialien für diese Einsätze eignen sich wiederum die vorstehend im Zusammenhang mit dem ersten röhrchenförmigen Einsatz angegebenen Materialien.

Die erfindungsgemäße Spinndüse kann ein Druckrohr aufweisen, das einen Einlaß E für die Spinnmasse sowie eine Düsenöffnung oder mehrere Düsenöffnungen, die im wesentlichen alle auf derselben Druckrohrseite gelegen sind, aufweist. Dieses Druck-

rohr ersetzt vollständig die bisher üblichen Spinnköpfe. Die Spinnmasse wird aus dem Spinnmassenförderorgan direkt in den Einlaß E eigeführt, der vorzugsweise eine ra- dial oder axial in ein Rohrende eingebrachte Einlaßöffnung ist. In der Praxis sind für das Extrudieren der Faserfilamente mehrere Düsenöffnungen vorgesehen, die als ra- diale Lochungen vorzugsweise an der Rohrunterseite augebildet sind. Auf diese Weise wird das Ausspinnen durch die Schwerkraft unterstützt. Die Rohrachse zeigt dabei in horizotale Richtung. Die Spinnmasse wird somit horizontal das Rohr entlang geführt, das wahlweise auch einen Ausgang A an dem den Eingang E entgegengesetzten Roh- rende aufweisen kann. In diesem Fall ist es möglich, die Spinnmasse mehrmals durch das Druckrohr zu führen, wobei jeweils nur ein Teil der Spinnmasse durch die Dü- senöffnungen austritt und ein weiterer Teil über den Ausgang A in das Spinnmassen- förderorgan rückgeführt wird. Durch die horizontale Spinnmassenführung innerhalb des Druckrohres ergeben sich günstigere Strömungseigenschaften im Vergleich zu den Spinndüsen des Standes der Technik, bei denen die Spinnmasse vertikal nach unten auf die Düsenplatten gepreßt wird. Zudem zeichnet sich das Druckrohr durch die Ei- genschaft aus, bei gleicher Wandstärke und gleichem Material einen höheren Spinn- massendruck auszuhalten als eine vergleichbare horizontale Düsenplatte.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Druckrohr in Form einer archimedischen Spi- rale ausgebildet, wobei sich der Einlaß E entweder am inneren oder am äußeren Ende des Druckrohres befindet und wobei die Düsenöffnungen auf der Unterseite der Druckrohrspirale angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich eine besonders raumspa- rende Spinndüsenausführung verwirklichen.

Zur Herstellung von Hohlfaserfilamenten bzw. Bi-oder Mehrkomponentenfasern um- faßt die Spinndüse mehrere Druckrohre, die in Radialrichtung übereinandergeschichtet sind, wobei jedes Druckrohr, dem ein darüberliegendes Druckrohr benachbart ist, mindestens eine obere Verbindungsöffnung aufweist, wobei die Zahl und die axiale Anordnung der Verbindungsöffnungen im Druckrohr der Zahl und Anordnungen der Düsenöffnungen des darüberliegenden Druckrohres entspricht und wobei der Außen- durchmesser da jeder Düsenöffnung des darüberliegenden Druckrohres jeweils etwa dem Innendurchmesser di der entsprechenden Verbindungsöffnung des unteren Druck-

rohres entspricht. Die verschiedenen Druckrohre können über die oberen Verbin- dungsöffnungen der unteren Rohre und die Düsenöffnungen der jeweils darüberlie- genden Rohre aufeinander gesteckt und so lösbar miteinander verbunden werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Druckrohrspinndüsen nach dem Aufeinanderstecken vergossen und gegebenenfalls anschließend gesintert oder aufeinandergeschrumpft werden.

Aufgrund der günstigen Strömungseigenschaften im Druckrohr kann das Spinn- massenvolumen auf einfache Weise geregelt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Spinndüse eine Druckplatte aufwei- sen, wobei sich die mindestens eine Düsenöffnung vollständig durch die Dicke d der Druckplatte hindurch erstreckt. Die Druckplatte kann, ebenso wie das Druckrohr der ersten Ausführungsform der Erfindung, aus Saphir, Tantal, Materialien der achten Nebengruppe, Wolfram, Keramik, Naturstein, insbesondere Granit, oder Kunststoff, insbesondere PEEK-oder Victrex-Polymer, hergestellt sein. Das Material wird im wesentlichen in Abhängigkeit von den auszuspinnenden Materialien ausgewählt wer- den. So wird für die Verspinnung von Keramik-und Metallschmelzen Tantal oder Saphir als Spinndüsenmaterial bevorzugt, wohingegen zur Ausspinnung von Solgel oder Polymeren vorzugsweise Naturstein eingesetzt wird. Spinndüsen aus Tantal wei- sen zudem den Vorteil auf, dass die Düse zur Erhitzung an eine Spannungsquelle an- geschlossen werden kann, wobei selbstverständlich eine Ohmsche Last zwischenzuset- zen ist.

Vorzugsweise ist das Druckrohr bzw. die Druckplatte mit einer Stabilisierungsschicht versehen, welche aus einem bienenwaben-oder wellpappenartig geformten Material hergestellt ist, wobei sich die mindestens eine Düsenöffnung sowie der zugehörige röhrchenförmige Einsatz der Druckplatte bzw. des untersten Druckrohres durch die Dicke d der Stabilisierungsschicht hindurch erstrecken. Die Stabilisierungsschicht er- streckt sich horizontal unterhalb der Druckplatte oder des untersten Druckrohres.

Vorzugsweise ist die Stabilisierungsschicht aus Feinstblechstreifen aus Metall, Tantal, Materialien der achten Nebengruppe, Stahl oder Streifen von Keramikfolien oder Pa-

pierfolien hergestellt. Bei geeigneter Materialwahl für die Stabilisierungsschicht wird der Wärmeaustausch mit der Düsendruckplatte verbessert, wodurch gegebenenfalls eine Spinnmasseüberhitzung, wie sie insbesondere bei beheizten Spinnköpfen häufiger auftritt, geschützt.

Die bienenwaben-oder wellpappenartig geformten Bleche sind so angeordnet, dass sich die Achsen der Waben im wesentlichen in Vertikalrichtung erstrecken bzw. die Sinusstruktur in Draufsicht erkennbar ist. Diese Strukturen sind fest mit der Druck- platte bzw. mit dem Druckrohr verbunden, wobei gegebenenfalls ein-oder beidseitig auf die Stabilisierungsschicht eine Schicht aus Keramikfolie oder Naturstein, ein Me- tallblech oder eine Prepreg-Schicht aufgebracht ist. Die Beschichtungen der Stabilisie- rungsschicht erleichtert die Handhabbarkeit dieser Schicht, wobei insbesondere Pre- preg-Material als Beschichtung in Zusammenhang mit der Ausspinnung von Solgel bevorzugt wird, da Solgel bei Raumtemperatur versponnen wird und sich somit der Einsatz von hitzebeständigen Materialien erübrigt. Die Düsenöffnungen erstrecken sich selbstverständlich durch alle Schichten des so gebildeten Verbundes.

Insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung einer Druckplatte für die Spinndüse verleiht diese Stabilisierungsschicht der Düse eine hohe Biegesteifigkeit sowie eine hohe Druckfestigkeit, wobei es gleichzeitig ermöglicht wird, die Druck- platte selbst relativ dünn auszufuhren. Dies hat den Vorteil, dass trotz der hohen Druckfestigkeit die Spinndüse in Superleichtbauweise ausgeführt werden kann.

Die Verbindung der einzelnen Schichten miteinander kann beispielsweise durch her- kömmliches Kleben erfolgen.

Die mindestens eine Düsenöffnung weist vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 2 bis 200 Mikrometer und insbesondere von etwa 2 bis 10 Mikrometer auf. Diese klei- nen Düsenöffnungen sind durch Mikrolochung mit Laser exakt herstellbar.

Es ist möglich, an den röhrchenförmigen Einsätzen mit Hilfe einer induktiven Meß- methode, z. B. mit sonographischer Messung, eine Durchflußmessung an den einzel- nen Düsen auszuführen. Auf diese Weise läßt sich der Spinnmassenfluß gezielt regeln.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläu- tert. In der Zeichnung zeigen : Figur 1 einen erfindungsgemäßen röhrchenförmigen Einsatz, Figur 2 einen Lumenbildner-Stift mit Abdeckhaube im Längsschnitt ; Figur 3 den Filamentlumenbildner-Stift mit Abdeckhaube von Figur 2 im Querschnitt ; Figur 4 einen Querschnitt durch eine Stabilisierungsschicht mit eingefügten röhrchen- förmigen Einsätzen ; die Figuren 5 bis 8 verschiedenen Querschnitte durch die Stabilisierungsschicht der erfindungsgemäßen Spinndüse ; Figur 9 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Stabilisierungs- schicht der erfindungsgemäßen Spinndüse ; Figur 10 einen Querschnitt durch das Druckrohr einer weiteren Ausführungsform der Spinndüse und die Figuren 11 a bis llc einen Längsschnitt durch ein Druckrohr der erfindungsgemä- ßen Spinndüse.

In Figur 1 ist die prinzipielle Anordnung eines röhrchenförmigen Einsatzes 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt gezeigt. Die Spinndüse weist hier auf der Druckseite eine Druckplatte 2, eine darunterliegende Stabilisierungs- schicht 3 sowie eine zusätzliche Beschichtung 4 an der Niederdruckseite auf. Bei der Beschichtung 4 kann es sich beispielsweise um eine Prepreg-Schicht handeln. Das gezeigte Verhältnis der Dicken d der Druckplatte 2 und der zusätzlichen Schicht 4 ist nicht als beschränkend anzusehen. Im allgemeinen wird die Druckschicht 2 stärker ausgeführt sein als die zusätzliche Schicht 4, die im wesentlichen dem Abschluß und der leichteren Handhabbarkeit der gesamten Sandwichkonstruktion dient. Die Stabili- sierungsschicht kann, wie dies bereits geschildert wurde, aus bienenwaben-oder well- pappenartige geformten Material gebildet sein, wobei in Figur 1 die Sinusstruktur der

Wellpappenlage lediglich der Veranschaulichung dient : Tatsächlich ist die Wellpap- penstruktur so angeordnet, dass sich in Draufsicht, und nicht wie hier im Längs- schnitt, eine Sinusstruktur ergäbe. Die Druckseite der Druckplatte kann zur Verstei- fung und verbesserten Führung des Spinnmasseflusses strukturiert, vorzugsweise ge- welllt oder plissiert, sein (in der Figur nicht gezeigt), wobei die Strukturen durch in einem Winkel von etwa 90° zu ihnen versetzte Quersicken miteinander in Verbindung stehen.

Der röhrchenförmige Einsatz 1 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge S der Düse. Er weist auf der Druckseite eine Ausstülpung in Kranzform auf, durch die er in der Düsenöffnung gehalten wird. Der röhrchenförmige Einsatz kann im Querschnitt kreisrund oder vieleckig sein. Im vorliegenden Beispiel ist der röhrchen- förmige Einsatz 1 in einem zweiten Einsatz bzw. eine Muffe 5 eingesetzt. Die Form der Innenfläche der Muffe 5 entspricht vorzugsweise derjenigen der Außenfläche des röhrchenförmigen Einsatzes 1, so dass beide bündig aneinander anliegen. Im gezeigten Fall weist die Muffe 5 einen unteren Kranzring auf, so dass sie von unten in die Dü- senöffnung des Schichtverbundes eingesteckt werden kann. Die Muffe 5 kann durch Hohlnietverbindung am Schichtverbund befestigt sein, wodurch gleichzeitig der Zu- sammenhalt des Verbundes gewährleistet wird.

Da die beiden Ausstülpungen oder Kränze des Einsatzes 1 sowie der Muffe 5 über die Länge S der Düsenöffnung hinaus vorstehen, ergibt sich für die beiden Einsätze eine gesamte Gesamtlänge H, die größer ist als die Länge der Düse S. Das Bezugszeichen J markiert die Höhe des Spinnmassenfüllraums in der Düse.

In Figur 2 ist der zur Ausbildung von Hohlfasern benötigte Filamentlumenbildner 6 zu sehen. Der Lumenbildner besteht aus einem Stift, der in seinem Mittelteil 6a als Mehrkantstift, im vorliegenden Fall als Dreikantstift, ausgebildet ist, wohingegen der obere Teil 6b fakultativ ist und beispielsweise zylinderförmig ausgebildet sein kann. Die Mehrkantform des mittleren Teils 6a des Filamentlumenbildner dient der Fixie- rung des Stiftes im röhrchenförmigen Einsatz 1. Im vorliegenden Fall tritt der Fila- mentlumenbildner 6 somit, wenn er in den Einsatz 1 eingeführt ist, an drei Punkten

mit dem Einsatz 1 in Berührung. Der Filamentlumenbildner 6 ist zu seinem unteren Ende 6c hin konisch verjüngt, wobei das untere Ende 6c zylinderförmig ausgebildet ist.

Der röhrchenförmige Einsatz 1 (Figur 1) weist an seinem unteren Ende eine der Ver- jüngung des zugehörigen Lumenbildnerstiftes 6 entsprechende Finaleinengung auf.

Diese Finaleinengung ist ähnlich der Ausführung der Spitze von Spiralbohrern ausge- bildet, welche bei Sacklochbohrungen eingesetzt werden. Wenn der Filamentlumen- bildner 6 in den röhrchenförmigen Einsatz 1 eingesetzt ist, steht das untere Ende 6c des Stiftes 6 über die Finaleinengung des röhrchenförmigen Einsatzes hinaus um eine Höhe x vor, die in Figur 1 zu sehen ist. Der mittlere Teil 6a und der untere Teil 6c erstrecken sich zusammen bis über die Summe der Höhe H der beiden Einsätze ein- schließlich Kranz-bzw. Ausstülpung und der Höhe J des Spinnmassenfüllraumes. Somit tritt die Spinnmasse aus dem Füllraum in die Kreisabschnitte (im vorliegenden Fall drei Kreisabschnitte) zwischen dem Einsatz 1 und dem eingesetzten Lumenbild- nerstift 6 hindurch nach außen.

Zur Herstellung von Bikomponentenfasern kann der Lumenbildner 6 mit einem axia- len Lumen 7 versehen sein, dessen Durchmesser vorzugsweise etwa 3 Mikrometer bis etwa 100 Mikrometer beträgt. In diesem axialen Lumen kann nun die Spinnmasse für die zweite Komponente einer Bikomponentenfaser geführt werden. Die beiden Kom- ponenten fließen im Anschluß an den Verjüngungsfreiraum x zusammen. Das Lumen des Filamentlumenbildners 6, das vorzugsweise in seiner geometrischen Längsachse liegt, kann beispielsweise im Spritzverfahren hergestellt werden, wobei in die Spritz- masse eine Mikrohohlfaser verloren eingebracht wird, deren Lumen somit zum Lu- men des Filamentlumenbildners 6 wird.

Oberhalb der Füllraumhöhe J kann der Filamentlumenbildner 6 mit einer Abdeck- haube 8 bestückt sein, die lösbar auf ihn aufgesetzt ist. Die Abdeckkappe 8 dient dazu, das sogenannte tote Volumen im Spinnkopf zu verringern. Die Abdeckkappe 8 weist vorzugsweise im Querschnitt eine sechseckige Grundfläche auf, wobei die in- nere Ausnehmung im Querschnitt kreisrund ist, so dass sie auf den zylindrischen Teil

6b des Filamentlumenbildners paßt. Die Abdeckkappe weist die in der Figur einge- zeichnete Höhe Z auf.

Falls der Filamentlumenbildner mit einem Lumen 7 zur Durchführung von Spinnma- sse versehen ist, weist auch die zugehörige Abdeckkappe 8 ein zum Lumen 7 konzen- trisches Lumen auf.

In Figur 3 ist ein Filamentlumenbildner 6 mit aufgesetzter Abdeckkappe 8 im Quer- schnitt gezeigt. Die Größe G der Abdeckkappen und der Abstand der Düsenöffnungen voneinander sind so gewählt, dass alle Abdeckkappen, wenn sie auf die Fila- mentlumenbildner gesteckt sind, jeweils an die benachbarten Abdeckkappe angrenzen, so dass die obersten Seiten der Abdeckkappen eine geschlossene Fläche bilden.

Figur 4 stellt einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Verstärkungsschicht 3 dar, wobei die Verstärkungsschicht hier im Querschnitt bienenwabenförmig augebildet ist.

Die Figuren 5 bis 8 zeigen einen Querschnitt durch die Verstärkungsschicht, ähnlich wie Figur 4, wobei sich der Querschnitt jedoch über die gesamte Spinndüse erstreckt.

Wie in den Figuren zu sehen ist, ist hier der Querschnitt der Spinndüse im wesentli- chen kreisförmig und ist von einem Rahmen 9, der als Winkelrahmen ausgebildet ist, begrenzt. Der Rahmen 9 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Druck- platte 1 der Spinndüse hergestellt. Der Winkelrahmen kann im Längsschnitt Z-förmig ausgebildet sein und einen runden oder vieleckigen Querschnitt aufweisen. Der innere Rand kann eine Randauflage auf die Schichtstruktur bilden. Die Verstärkungsplatte 3 oder die gesamte in Figur 1 gezeigte Schichtstruktur kann in den Winkelrahmen 9 eingepaßt und mit ihm verbunden, beispielsweise vergossen, verschweißt, verklebt oder in ihn expandiert sein.

Im Längsschnitt gesehen steht der Winkelrahmen vorzugsweise beidseitig über die Höhe H von Figur 1 hinaus vor. Besonders bevorzugt ist, dass der Winkelrahmen über die Summe der Figuren J und H hinaus und, falls die Düse mit einer Abdeck-

kappe 8 für einen Faserlumenbildner 6 versehen ist, auch über die Höhe Z der Ab- deckkappe 6 hinaus vorsteht.

In Figur 9 ist eine weiter Ausführungsform der Stabilisierungsschicht 3 im Querschnitt gezeigt. Anstelle der wabenförmigen Struktur der Figuren 4 bis 8 tritt nun eine well- pappenartige Struktur, die im vorliegenden Fall zu einer archimedischen Spirale ge- wickelt ist, was der Stabilisierungsschicht besondere Biegesteifigkeit und Druckfestig- keit verleiht. Diese Art der Stabilisierungsschicht 3 kann ebenso wie vorstehend beschrieben in einen Winkelrahmen 9 eingefügt werden.

Die Feinheit der Sinuswellen bzw. der Bienenwaben kann je nach Bedarf gewählt werden, wobei die Stabilisierungsschicht umso biegesteifer und druckfester wird, je feiner die Waben-bzw. Sinusstruktur ausgebildet ist. Innerhalb der Waben-oder Wellpappenstrukturen können Meßstellen, beispielsweise für Temperatur-, Druck- oder Durchflußmessungen für die Spinnmasse integriert sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Verhältnisse an jeder einzelnen Düsenöffnung getrennt zu kotrollieren.

Die über der Stabilisierungsschicht 3 gelegene Druckplatte 1 (sowie gegebenenfalls die zusätzlichen Schichten 4) sind so gelocht, dass die Einsätze 1,5 im Fall der bie- nenwabenförmigen Stabilisierungsschicht zentrisch durch die Waben verlaufen, wobei jede Wabe, wie dies in den Figuren 4 bis 8 zu sehen ist, nur einen Einsatz 1 enthält.

Eine näherungsweise zentrische Anordnung der Einsätze 1 ist auch bei der Wellpap- penstruktur von Figur 9 vorgesehen.

In Figur 10 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spinndüse in Draufsicht gezeigt. Die Spinndüse besteht in diesem Fall aus einem Druckrohr, das in Figur 10 zu einer archimedischen Spirale gewickelt ist. Auf diese Weise wird es mög- lich eine große Rohrlänge auf kleinem Raum unterzubringen. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, gerade Rohre zu verwenden, die an ihren beiden Enden einen Eingang E sowie einen Ausgang A aufweisen, durch die die Spinnmasse ihn das Druckrohr ein-bzw. austritt.

Alle Düsenöffnungen (in Figur 10 nicht zu sehen) sind auf der Unterseite des Druck- rohres angeordnet.

Ein Querschnitt durch ein derartige Druckrohr 10 ist in Figur lla gezeigt. Diese Druckrohr ist für das Spinnen von Vollfaserfilamenten geeignet. Im vorliegenden Fall weist das Rohr eine Lochaushalsung mit der Höhe t auf, so dass sich die Gesamtlänge S der Düsenöffnung aus der Höhe t plus der Rohrdicke zusammensetzt. In diese Dü- senöffnung ist nunmehr der röhrchenfömige Einsatz, der den Außendurchmesser der zu spinnenden Vollfaser begrenzt, eingesetzt. Es ist auch möglich, dass sich an der Spinnmassenaustrittsseite eine Stabilisierungsschicht 3, die im Zusammenhang mit Figur 1 ausführlich geschildert wurde, anschließt, gegebenenfalls mit zusätzlichen Beschichtungen 4. In diesem Fall erstreckt sich die Düsenöffnung selbstverständlich, ebensowie im Fall der Figur 1, auch durch diese Schichten hindurch.

Das in Figur l la gezeigte Druckrohr 10 kann des weiteren in einem Stapel von zwei oder mehreren übereinandergeschichteten Druckrohren die oberste Schicht oder Ab- schlußschicht bilden. In der Praxis ist dann das obere Rohr 10 auf eines der in den Figuren lla und llc gezeigten Druckrohre aufgesteckt. Die in den Figuren llb und llc gezeigten Druckrohre unterscheiden sich lediglich dadurch, dass ihre obere Ver- bindungsöffnung einmal nach unten eingestülpt, wie im Fall der Figur llb, und ein- mal nach oben ausgestülpt, wie im Fall der Figur llc, ausgebildet ist. Der äußere Durchmesser da des oberen Rohres 10 ist so auf den Innendurchmesser di des darun- terligenden Rohres abgestimmt, dass die Lochaushalsungen ineinandergesteckt werden können. Das heißt, dass da der Düsenöffnung des oberen Rohres ungefähr gleich di der Verbindungsöffnung des darunterliegenden Rohres ist.

In dem darüberliegenden Rohr 10 kann entweder Gas geführt werden, wenn eine Hohlfaser hergestellt werden soll, oder die Spinnmasse für die zweite Komponente einer Bikomponentenfaser. Für die Düsenöffnungen können jeweils Einsätze 1 sowie Filamentlumenbildnerstifte 6, die analog denjenigen sind, die im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben sind, verwendet werden.

Die in Figur 11c gezeigte Höhe z stellt die Höhe des zylindrischen Teils eines einzu- setzenden Filamentlumenbildners dar, wie er in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. In Figur llc ist das Druckrohr auf einen Schichtverbund aufgesetzt gezeigt, wie er in Zusammenhang mit Figur 1 bereits beschrieben wurde. In der Praxis wird das Druck- rohr über seine gesamte innere Höhe J gefüllt. Die Höhe Jo kennzeichnet die Füll- raumhöhe abzüglich der Ausstülpung der oberen Verbindungsöffnung.