Spinnsys-

Die Erfindung geht aus von einem Spinnsystem für die Her¬ stellung von onofilfäden, bei dem ein Spinnwerkzeug einen Polymerkanalabschnitt für eine Polymerschmelze aufweist, der sich in einem Kanalteil des Spinnwerkzeuges in der Breite in einen als Flachbügelkanal ausgeführten Flußkanal weitet, an den sich ein Düsenblock anschließt.

Ein derartiges Spinnwerkzeug ist durch die DΞ-PS 33 34 870 bekannt geworden.

Derartige Spinnsysteme werden dazu verwendet, aus Poly¬ merschmelzen qualitativ hochwertige Fäden zu spinnen, die aufgrund ihrer Verwendung, z.B. für Filtergewebe, Zuggurte, Angelschnüre u. dgl. , konstante Materialeigenschaften in einem engen Toleranzbereich aufweisen müssen.- Die Herstel¬ lung eines hochdruckgeeigneten, engmaschigen Filtergewebes setzt einerseits Fäden mit konstantem Durchmesser und ande¬ rerseits mit einer hohen Reißfestigkeit voraus.

Bei dem bekannten Spinnsystem, wie es in der eingangs ge¬ nannten Patentschrift beschrieben ist, ist für die gleich¬ mäßige Austrittsmenge einer Polymerschmelze längs eines flächigen Kanals ein Staubalken vorgesehen, dessen unter¬ schiedlicher Abstand von einer Wandung des flächigen Kanals die Durchtrittsmenge der Polymerschmelze reguliert. Der Staubalken muß demnach in sich flexibel sein oder aus mehre¬ ren Einzelelementen bestehen, damit er seiner Länge nach einen unterschiedlichen Abstand mit der Wandung bilden kann. Die Polymerschmeize wird in dem flächigen Kanal durch den Staubalken angestaut, und gemäß seines eingestellten Abstan- des kann eine bestimmte Polymerschmelzenmenge pro Zeitein¬ heit durch einen eingestellten Spalt hindurchtreten.

Durch die bei der Herstellung von Monofilfäden auftretenden hohen Produkt- und Gehäusetemperaturen muß der Staubalken besonders sorgfältig abgedichtet werden. Dies ist bei Tempe¬ raturen um ca. 300 ^* C besonders aufwendig. Hinzu kommt, daß Dichtungselemente von bewegten Maschinenteilen bekannter¬ weise bei erhöhten Temperaturen auch störungsanfälliger

sind. Treten unterschiedliche Materialausdehnungen auf, so muß der Abstand Staubalken/Wandung während des Betriebs nachjustiert werden. Dies erfordert eine aufwendige tlber- wachungseinheit für die Spaltweite zwischen Wandung und Staubalken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Spinn¬ system der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil¬ den, daß sich die Polymerschmelze bei laminarer Strö- ung und ohne Strömungsabriß stetig und gleichmäßig im gesamten Freiraum des Flachbügelkanals verteilt, so daß dem Düsen¬ block über seine gesamte Breite ein konstanter Polymer¬ massenstrom bei größter Produktionssicherheit zugeführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich eine Querschnittsfläche des Flußkanals senkrecht zu dessen Breite mindestens im oberen Bereich von dem Polymerkanal¬ abschnitt fort vergrößert und daß der Flußkanal frei von Einbauten ist.

Das erfindungsgemäße Spinnsystem hat damit den wesentlichen Vorteil, daß durch eine Formgebung des Flußkanals die Ver¬ teilung des Polymermassenstromes gleichmäßig über den gesam¬ ten Flußkanal erfolgt. Die dreidimensionale Raumkontur des Flußkanals ist in Abhängigkeit von der Viskosität und der Fließkurve eines zu verarbeitenden Rohstoffes so ausgestal¬ tet, daß die Polymerschmelze über den gesamten Austritts¬ querschnitt des Flußkanals eine konstante Strömungsgeschwin¬ digkeit aufweist.

Der Flußkanal hat ferner den Vorteil, daß er frei von Ein¬ bauten ist und somit keine Anlaufkanten aufweist, die das Strömungsprofil der Polymerschmelze im Flußkanal stören oder verändern könnten. Bei dieser konstruktiven Lösung ist ein Höchstmaß an Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit gewährleistet, da der Flußkanal keine verstellbaren Sinbau- teile beinhaltet und daraus resultierende Dichtungsprobleme ausgeschlossen werden können.

Es ist ebenfalls möglich, die dreidimensionale Raumkontur des Flußkanals für verschiedene Materialien mit unterschied¬ lichen Viskositäten und Fließkurven zu entwickeln. Werden jedoch Polymerschmelzen mit sehr unterschiedlichen Produkt¬ eigenschaften im Spinnwerkzeug verarbeitet, so ist der Flußkanal entsprechend den Produkteigenschaften des Roh¬ stoffs auszutauschen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich die Querschnittsfläche in Richtung auf den Düsenblock hin und mündet in eine Öffnung, die über die gesamte Breite eine konstante Weite aufweist.

Diese Ausführungsform des Flußkanals gewährleistet, daß rechteckige Platten mit linear angeordneten Bohrungen oder Düsenöffnungen einfach an den Austrittsquerschnitt des Flußkanals anzukoppeln sind. Die Weite der sich verjüngenden Öffnung ergibt sich aus der Leistung des Spinnwerkzeugs.

Weiterhin wird der Flußkanal bevorzugt durch das Zusammen¬ fügen eines ersten und eines zweiten Kanalteils gebildet, wobei auf mindestens einer der Innenseiten der Kanalteile

eine dreidimensionale Raumkontur des Flußkanals ausgebildet ist.

Die Tatsache, daß der Flußkanal aus einer zweischaligen Bauweise besteht, ermöglicht eine sehr einfache und exakte Herstellung der dreidimensionalen Raumkontur des Flußkanals. So kann die Raumkontur für bestimmte Produkteigenschaften numerisch berechnet werden, und eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine fräst anschließend die berechnete Raumkon¬ tur in mindestens einen der als Metallblöcke ausgebildeten Kanalteile. Außerdem ist es bei einer zweischaligen Bauweise möglich, die Oberflächen des Flußkanals weiter zu bearbeiten oder zu verchromen, so daß besonders glatte Oberflächen entstehen. Läßt man die Polymerschmelze im Spinnwerkzeug erstarren, so kann man beim Demontieren der Kanalteile aus dem Flußkanal einen erstarrten Polymerkörper entnehmen, der die vollkommene Form des durchströmten Kanals wiedergibt. Dies ermöglicht die Überprüfung der Verteilung der Poly¬ merschmelze besonders einfach dann, wenn mehrere Schmelzen mit einer einzigen Flußkanalraumfor verarbeitet werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenblock Teil eines Düsenpakets, das ein Düseneinsatz-Unterteil aufweist, das den Düsenblock, eine Lochplatte, ein Sieb und ein Düseneinsatz-Oberteil aufnimmt.

Der elementartige Aufbau des Düsenpakets ermöglicht ein individuelles Austauschen der Einzelkomponenten. Düsenblöcke mit unterschiedlichen Düsenformen können eingesetzt werden. Je nach Anordnung der Düsen verteilt eine auf den Düsenblock abgestimmte Lochplatte die Polymerschmelze und führt sie den

einzelnen Düsen zu. Über der Lochplatte werden in Abhängig¬ keit von der Polymerschmelze Siebe unterschiedlicher Poren- weite auf Metallvliesbasis angeordnet, die Schmutzpartikel aus der Polymerschmelze ausfiltern. Die Bohrungen des Düsen¬ einsatz-Oberteils übernehmen eine Vorverteilung der Poly¬ merschmelze im Düsenpaket. Das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten im Düsenpaket ergibt eine weitere Vergleichmäßi¬ gung des Polymerstroms bei gleichzeitiger Erhöhung der Düsenstandzeit und Spinnsicherheit während der Produktion.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Spinnwerkzeug der Breite nach auf zwei Seiten von Spannplatten einge¬ schlossen, die den Düsenblock an einer zu den beiden Seiten senkrechten dritten Seite umfassen und an das Kanalteil pressen.

Dies ermöglicht auf eine einfache Weise, das Kanalteil mit dem Düsenblock trennbar zu verbinden. Die Spannplatten und das Düseneinsatz-Unterteil gewährleisten auf der Breitseite des Düsenblocks, daß die Verluste einer Wärmeabstrahlung im Bereich des Düsenblocks möglichst klein sind, über die gesamte Breite des Düsenblocks sind deshalb Temperaturgra¬ dienten vernachlässigbar klein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Spann¬ platten für die Führung des Düsenpakets an ihren das Düsen¬ paket umfassenden Enden Backen senkrecht zur Ebene des Siebes auf. Dabei sind in einer besonderen Ausgestaltung die Backen als Schwalbenschwanzverbindungen ausgeführt, die mit dem Düseneinsatz-Unterteil zusammenwirken.

Die über bekannte Vorrichtungen beheizbaren und regelbaren Kanalteile werden durch die sie bedeckenden Spannplatten geschützt, und ihre Wärmeabstrahlung wird gehemmt. Über die Verbindungsart des Düseneinsatz-Unterteils mit den Backen der Spannplatten entsteht zwischen dem Düsenblock und den angrenzenden Teilen eine Linienpressung, die im Gegensatz zur punktför igen Pressung über Durchgangsschrauben den Düsenblock gleichmäßig an die Kanalteile preßt. Der Wärme¬ übergang von den beheizten Kanalteilen auf den D,üsenblock und auf die sie umgebenden Teile ist somit besonders gut. Ferner wird durch die Verbindungsart der Düsenblock beson¬ ders sicher und gleichmäßig geführt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Spann¬ platten zum Lösen des Düsenblocks von den Kanalteilen verti¬ kal zu den Kanalteilen verschiebbar, und die Backen münden seitlich über die Spannplatten hinaus in Führungsschienen, in denen der Düsenblock bis außerhalb des Spinnwerkzeugs führbar ist.

Dies hat den Vorteil, daß der Düsenblock schnell ausgewech¬ selt werden kann. Dadurch werden längere Standzeiten eines Spinnsystems vermieden und die Wirtschaftlichkeit einer Produktionsanlage erhöht.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Kanalteil lösbar mit einem Träger verbunden, der an einer vertikal verschiebbaren Halterung befestigt ist, die in einer raum¬ festen und horizontalen Schiene läuft.

Das Spinnwerkzeug ist somit in vertikaler Richtung höhenver¬ stellbar und über eine Schiene gegenüber einem festen Raum¬ punkt horizontal verschiebbar. Dies eröffnet die Möglich¬ keit, das schwere Spinnwerkzeug leicht gegenüber ankoppel¬ baren Systemen zu justieren.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Stirnseiten des Trägers Klemmvorrichtungen auf, die in die Spannplatten greifen.

Als besonders zweckmäßig hat sich dabei eine Exzenterklemm¬ verbindung erwiesen, über die die Spannplatten in vertikaler Richtung verschiebbar sind.

Die Verwendung von Exzentern hat den Vorteil, daß beim Wieder-Einspannen des neuen Düsenpakets dessen Verbindung selbstklemmend ist, so daß sich der Düsenblock selbst bei Ausfall der die Exzenter betätigenden Schaltglieder nicht von den Kanalteilen löst.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Spinnwerk¬ zeug so aufgebaut, daß im Spinnwerkzeug zwei oder mehr Düsenblöcke, Flußkanäle und Polymerkanalabschnitte enthalten sind.

Der Einsatz eines zweiten Düsenpakets ermöglicht die Verwen¬ dung verschiedener Düsenformen in einem Spinnwerkzeug. So können gleichzeitig Monofilfäden unterschiedlicher Quali¬ tätsanforderung mit einem einzigen Spinnwerkzeug hergestellt werden.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist an das Spinn¬ werkzeug eingangsseitig eine Dosiereinheit mit ihrem Ausgang ankoppelbar, die die Polymerschmelze in das Spinnwerkzeug f rdert.

Das Spinnwerkzeug wird auf die Position der Dosiereinheit justiert. Dies erlaubt eine schnelle und exakte Verbindung der beiden Systeme. Das Spinnwerkzeug oder die Dosiereinheit kann als komplette Einheit ausgetauscht werden. Die ._ Vertei- lungs- bzw. die Förderungscharakteristik einer Polymer¬ schmelze ist einfach änderbar.

Die Dosiereinheit besteht in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung aus einem teilbaren Gehäuseblock, der eine in Flußrichtung der Polymerschmelze durchströmte Spinnpumpe aufnimmt, wobei in den Ausgang der Spinnpumpe ein statischer Mischer integrierbar ist.

Die Spinnpumpe mit dem statischen Mischer wird in Polymer¬ flußrichtung so in Aussparungen des Gehäuseblocks einge¬ setzt, daß die teilbaren Gehäuseteile die exakte Positio¬ nierung der Spinnpumpe gewährleisten. Ein schnelles, einfa¬ ches Auswechseln der Spinnpumpe mit dem statischen Mischer ist auch im heißen Zustand des Spinnsystems möglich, da die Förderung der Polymerschmelze in der Spinnpumpe in Massen- flußrichtung erfolgt und keine zusätzlichen Befestigungs¬ schrauben zwischen Gehäuseblock und Spinnpumpe notwendig sind.

Die Spinnpumpe nimmt die Polymerschmelze ohne Umlenkung innerhalb der Pumpe auf und fördert sie genau mengendosiert

durch den in ihr integrierten statischen Mischer dem Flu߬ kanal des Spinnwerkzeugs zu. Der statische Mischer gleicht durch eine hohe Mischleistung auch kleinste Temperatur¬ schwankungen in der Polymerschmelze aus und gewährleistet, daß die Polymerschmelze mit einer einheitlichen Temperatur in den Flußkanal des Spinnwerkzeugs fließt.

Der teilbare Gehäuseblock ist über bekannte Mittel heizbar und regelbar, wie z.B. über eine gesteuerte Widerstands¬ heizung. Dies hat den Vorteil, daß die Spinnpumpe mit dem integrierten statischen Mischer eine einheitliche Temperatur aufweist.

In einer Ausbildung der Erfindung ist die Spinnpumpe, mit dem statischen Mischer als in sich geschlossene Einheit in den Gehäuseblock einsetzbar.

Dies hat den Vorteil, daß keine Anpassung der beiden Funk¬ tionsteile aneinander im Spinnsystem erfolgen muß. Dies erleichtert besonders den Einbau dieser Spinnpumpe unter erschwerten Bedingungen, d.h. z.B. im heißen Zustand des Spinnsystems oder unter beengten Platzverhältnissen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung versorgt jeweils eine Spinnpumpe mit einem stufenlos regulierbaren Spinnpum¬ penantrieb die jeweiligen Polymerkanalabschnitte des Spinn¬ werkzeugs mit der Polymerschmelze. Mit dieser Maßnahme kann eine Schwankungsbreite in der Fördergenauigkeit einzelner Spinnpumpen ausgeglichen werden, und ein einheitlicher, konstanter Massenfluß der Polymerschmelze ist in allen Polymerkanalabschnitten gewährleistet.

Wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die Dosier¬ einheit raumfest angeordnet, so hat dies den Vorteil, daß bei einem Stillstand des Spinnsystems das Spinnwerkzeug über seine horizontalen Verschiebemöglichkeiten schnell und einfach von der Dosiereinheit getrennt werden kann. Dies sichert kurze Inspektions- und U rüstzeiten am Spinnsystem.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet die Dosiereinheit die Verbindung des Polymerkanal¬ abschnitts zwischen dem Eingang des Spinnwerkzeugs und einem Ausgang eines Polymerverteilers.

Der Polymerverteiler besteht dabei aus einem ersten Vertei¬ lerstück und aus einem zweiten Verteilerstück, die auswech¬ selbar sind, durch die der Polymerstrom in mehrere Seiten¬ kanäle aufspaltbar ist.

Dies hat den Vorteil, daß die Polymerschmelze vor dem Ein¬ tritt in das Spinnwerkzeug exakt dosiert und nochmals inten¬ siv vermischt wird.

Durch das Aufspalten des Polymerkanals in mehrere Seiten¬ kanäle kann die Polymerschmelze in mehrere getrennte Dosier¬ einheiten strömen, die ihrerseits mengendosiert die Poly¬ merschmelze in unterschiedliche Flußkanäle eines Spinnwerk¬ zeugs oder in verschiedene Spinnwerkzeuge mit unterschiedli¬ chen Flußkanälen fördern. Die Reduzierung oder Steigerung der Durchsatzleistung eines Spinnsystems kann durch das Auswechseln der Verteilerstücke und der Düsenpakete oder deren Einzelkomponenten einfach auch nachträglich erreicht werden. Bei einer Leistungssteigerung der Produktion für Monofilfäden können zusätzlich an zwei bestehende Spinn ^¬ systeme weitere Spinnsysteme angeschlossen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Eingang des Polymerverteilers mit einem Ausgang eines zentralen Schmel¬ zefilters verbunden, und das Schmelzefilter ist mit im Betrieb auswechselbaren Siebpaketen versehen, wie dies an sich bekannt- ist.

Der Einsatz eines Schmelzefilters vor dem Polymerverteiler, der Dosiereinheit und dem Spinnwerkzeug steigert erheblich die Produktionssicherheit eines Spinnsystems. Verschmutzun¬ gen der Polymerschmelze werden in großem Maße schon im Schmelzefilter zurückgehalten, und das Sieb im Düsenpaket wird weitgehend entlastet, so daß sich die Standzeiten eines Düsenpakets wesentlich erhöhen. Das Sieb auf Metallvlies¬ basis im Düsenpaket kann bei einer Vorfilterung der Poly¬ merschmelze feinporiger ausgewählt werden und verbessert dadurch die Qualität der Polymerschmelze, die zu Monofil¬ fäden gesponnen wird. Durch das Auswechseln verschmutzter Siebpakete während des Betriebs wird die Auslastung eines solchen Spinnsystems erheblich gesteigert.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Schmelzefilter in einem Siebgehäuse einen in einem Winkel zu dem Polymerkanal verschiebbaren Kolben auf, der mit einer ersten Siebaussparung und einer zweiten Siebaussparung versehen ist, die mit den Siebpaketen bestückt sind.

Diese Ausführungsform ermöglicht- ein Verschieben des Kol¬ bens, ohne den Massenfluß der Polymerschmelze im Spinnsystem zu stören.

Weiterhin weist das Schmelzefilter bevorzugt in dem Siebge¬ häuse Vorflutkanäle auf, die in einer ersten und dritten Position des Kolbens verschlossen sind und in einer zweiten Position des Kolbens den Polymerkanal eingangsseitig durch¬ gängig mit den Siebaussp rungen verbinden.

In der ersten und dritten Position des Kolbens befindet sich eine der beiden Siebaussparungen immer vollkommen im Massen¬ fluß der Polymerschmelze, während die ande -e Siebaussparung außerhalb des Schmelzestroms liegt. Dadurch kann immer eine Siebaussparung gesäubert und ein Siebpaket ausgetauscht werden, ohne daß der Massenfluß im Spinnsystem unterbrochen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der., zweiten Position des Kolbens eine der beiden Siebaussparungen ein¬ gangs- und ausgangsseitig durchgängig mit dem Polymerkanal verbunden, die andere Siebaussparung weist nur eingangssei¬ tig eine durchgängige Verbindung mit dem Polymerkanal auf, wobei diese Siebaussparung zusätzlich mit eingangs- und ausgangsseitigen Entlüftungskanälen im Gehäuse durchgängig verbunden ist.

Dies hat den Vorteil, daß jede Siebaussparung schon bevor sie durch eine Kolbenverschiebung in den Polymerstrom ge¬ führt wird mit Polymerschmelze vollkommen gefüllt ist. Eine Vorflutung der außerhalb des Schmelzestroms befindlichen Siebaussparung gewährleistet, daß sich ein im Betrieb vor¬ genommener Siebpaketwechsel nicht qualitätsmindernd auf die Produktion der Monofilfäden auswirkt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Kolben in eine Position verschiebbar, die eine der beiden Siebaussparungen eingangs- und ausgangsseitig durchgängig mit dem Polymer¬ kanal verbindet, die andere der beiden Siebaussparungen nur einen eingangsseitigen Durchgang zu dem Polymerkanal auf¬ weist und nur mit dem ausgangsseitigen Entlüftungskanal verbunden ist.

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Dies hat den Vorteil, daß bei der Vorflutung die jeweilige Siebaussparung und ihr Siebpaket schrittweise entlüftet werden kann. Während in der zweiten Position des Kolbens bevorzugt der eingangsseitige Teil der Siebaussparung ent¬ lüftet und von Polymerschmelze durchströmt wird, durchströmt in der beschriebenen Position des Kolbens die Polymer¬ schmelze die gesamte Siebaussparung. Die betreffende Sieb¬ aussparung und die Polymerschmelze werden vollkommen«.entlüf¬ tet und sind frei von Gaseinschlüssen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Spinnwerkzeug, die Dosiereinheit, der Polymerverteiler und der Schmelzefilter als Einzelbausteine ausgeführt und von¬ einander lösbar.

Dies ermöglicht eine einfache Modernisierung schon bestehen¬ der Anlagen, da einzelne Bausteine unabhängig voneinander in sie integriert werden können.

Weiters Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Prinzipdarstellung, teilweise aufgebrochen, eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spinnsystems;

Fig. 2a bis 2c verschiedene Arbeitspositionen eines Schmelze¬ filters des Spinnsystems gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3a, 3b

Ausführungsbeispiele eines Polymerverteilers in einer Draufsicht im Schnitt III-III gemäß Fig. 1 ;

Fig. 4 ein Spinnwerkzeug in einer Schnittdarstellung IV-IV, in vergrößertem Maßstab, gemäß Fig. 1;

Fig. 5a bis 5c ein Flußkanalprofil gemäß den Positionen Va-Va, Vb-Vb, Vc-Vc in Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Düsenpakets, im vergrößerten Maßstab, gemäß Fig. 1;

Fig. 7a eine Vorderansicht eines geschlossenen Spinnwerk¬ zeugs mit einem neuen Düsenpaket in einer Füh¬ rungsschiene;

Fig. 7b eine Vorderansicht eines geöffneten Spinnwerk¬ zeugs mit einem verschmutzten Düsenpaket in einer Führungsschiene;

In Fig. 1 ist ein Spinnsystem 1 dargestellt, das von einer Polymerschmelze 2 durchströmt wird. Ein Verbindungsrohr 2 mit einem Polymerkanal 4 verbindet das Spinnsystem 1 ein¬ gangsseitig mit einem nicht dargestellten dynamischen Mischer und einem Extruder, die dem Spinnsystem 1 die flüs¬ sige Polymerschmelze 2 zuführen.

An das Verbindungsrohr 3 ist ein Schmelzefilter 5 angekop¬ pelt, das aus einem Gehäuse 6 un einem in dem Gehäuse 6 verschiebbaren Kolben 7 besteht. Der Kolben 7 enthält Sieb¬ aussparungen 8, die mit Siebpaketen 10 bestückt sind.

Die Polymerschmelze 2 strömt durch das Schmelzefilter 5, das Verschmutzungen in der Polymerschmelze 2 ausfiltert. Durch Verschieben des Kolbens 7 kann ein verschmutztes Sieb¬ paket 10 bei Betrieb des Spinnsystems 1 ausgewechselt werden. Bei dem Wechsel des Spinnpakets 10 wird der Massen¬ fluß der Polymerschmelze 2 nicht unterbrochen. Zu Fig. 2a bis 2c werden verschiedene Betriebszustände des Schmelze¬ filters 5 noch erläutert.

Die Polymerschmelze 2 strömt' aus dem Schmelzefilter 5 in einen Polymerverteiler 20, der über eine erste Flanschver¬ bindung 21 lösbar mit dem Schmelzefilter 5 verbunden ist. Der Polymerverteiler 20 teilt den Polymerkanal 4 in Seiten¬ kanäle 24 auf, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Die Polymerschmelze 2 kann homogen und gleichmäßig auf die ' Seitenkanäle 24 verteilt werden. Zu Fig. 3a und 3b werden beispielhaft zwei Ausführungsbeispiele des Polymer¬ verteilers 20 noch erläutert.

Von den Seitenkanälen 24 strömt die Polymerschmelze 2 in Dosiereinheiten 30, von denen Fig. 1 nur eine zeigt, die jeweils ausgangsseitig an zweite Flanschverbindungen 26 der Seitenkanäle 24 des Polymerverteilers 20 angeschlossen sind. Die Dosiereinheiten 30 nehmen in ihren teilbaren Gehäuse¬ blöcken 31 eine Spinnpumpe 32 auf, die mit einem stufenlos regelbaren Spinnpumpenantrieb 33 ausgerüstet ist. In den Ausgang der Spinnpumpe 32 ist ein statischer Mischer 34 integrierbar. Die Dosiereinheiten 30 sind über Befestigungs- konsolen 35 raumfest aufgestellt. Die Polymerschmelze 2 strömt in jeder einzelnen Dosiereinheit 30 ohne Umlenkung exakt mengendosiert in den statischen Mischer 34- Der stati¬ sche Mischer 34 gleicht Inhomogenitäten und Temperaturgra¬ dienten in der Polymerschmelze 2 aus.

Das Spinnsystem 1 ist so ausgelegt, daß eingangsseitig an der Dosiereinheit 30, eine Temperatur 36 und ein Druck 37 der Polymerschmelze 2 gemessen werden. Dadurch ist es mög¬ lich, den Druck 37 der Polymerschmelze 2 unmittelbar vor der Spinnpumpe 32, unabhängig von dem Verschmutzungsgrad der Siebpakete 10 im Schmelzefilter 5 oder eventuell weiterer Druckverluste, konstant zu halten. Der Druck 37 der Poly¬ merschmelze 2 wird am Spinnpumpeneingang überprüft und eine Signalrückmeldung an vorangeschaltete Geräte, wie z.B. an den Extruder, wird als Regelgröße so verarbeitet, daß der Druck 37 der Polymerschmelze 2 am Spinnpumpeneingang kon¬ stant ist. Eine vergleichbare Regeleinrichtung ist für die Temperatur 36 der Polymerschmelze 2 an dieser Stelle des Spinnsystems 1 vorgesehen.

Die Spinnpumpe 32 mit dem integrierten Mischer 34 wird im vorgewärmten Zustand in den teilbaren Gehäuseblock 31 der Dosiereinheit 30 eingelegt. Für den Betrieb der Spinn¬ pumpe 32 ist keine zusätzliche Fixierung oder Justierung notwendig. Somit kann die Spinnpumpe 32 für z.B. Wartungs¬ zwecke schnell und einfach ausgetauscht werden.

Die Polymerschmelze 2 strömt von der Dosiereinheit 30 in einen Polymerkanalabschnitt 4' eines mit der Dosierein¬ heit 30 verbundenen Spinnwerkzeuges 40. Das Spinnwerkzeug 40 enthält ein erstes Känalteil 41 mit einem oder mehreren Polymerkanalabschnitten 4'. Der Polymerkanalabschnitt 4' weitet sich im ersten Kanalteil 41 und/oder in einem zweiten Kanalteil 42 in einen Flußkanal 43- Das zweite Kanalteil 42 ist von dem ersten Kanalteil 41 trennbar. In ihren gegensei¬ tigen Anlageflächen ist der Flußkanal 43 als Flachbügelkanal ausgeformt. Der Flußkanal 43 verteilt die Polymerschmelze 2 gleichmäßig über seine Breite. Der Flußkanal 43 ist dafür längs seiner Breite mit einer sich ändernden Raumkontur ausgebildet. Dies wird weiter unten zu Fig. 4 beispielhaft für das erste Kanalteil 41 gemäß Schnitt IV-IV von Fig. 1 noch erläutert, ebenso wie Fig. 5a bis 5c noch Ausführungs¬ beispiele zeigen werden, wie Querschnittsflächen 44, 44', 44' ' ausgebildet sein können, die durch das Zusammenfügen der beiden Kanalteile 41 , 42 entstehen.

Die Polymerschmelze 2 in Fig. 1 strömt homogen und gleich¬ mäßig verteilt über die gesamte Breite des Flußkanals 43 einer Öffnung 45 am unteren Ende des Flußkanals 43 zu, die über ihre gesamte Breite eine konstante Weite aufweist.

An die Öffnung 45 wird über eine erste und zweite Spann¬ platte 52, 53 ein Düsenpaket 50 angepreßt. Die Spann¬ platten 52, 53 umfassen die Kanalteile 41, 42 an deren Breitseite und liegen verschiebbar an diesen Seiten an. Die Spannplatten 52, 53 sind an den das Düsenpaket 50 umfassen¬ den Enden als Backen 54, 55 ausgebildet, die senkrecht zu den Seiten der Spannplatten 52, 53 das Düsenpaket 50 umgrei¬ fen und es an die Kanalteile 41 , 42 pressen.

In dem Düsenpaket 50 wird die Polymerschmelze 2 gleichmäßig in Fäden aufgeteilt, die anschließend das Spinnwerkzeug 40 verlassen und nachgeschalteten Einrichtungen zugeführt werden. Zu Fig. 6 wird anhand einer Schnittdarstellung des Düsenpakets 50 die Verteilung der Polymerschmelze 2 noch näher erläutert.

Das Spinnwerkzeug 40 ist in Fig. 1 über einen Träger 65 lösbar mit einer vertikal verstellbaren Halterung 75 verbun¬ den, die in einer raumfest gehaltenen Schiene 76 horizontal verschiebbar ist.

In den Fig. 2a bis 2c ist das Schmelzefilter 5 in verschie¬ denen Betriebsstellungen dargestellt. Das Schmelzefilter 5 besteht aus dem Siebgehäuse 6, dem Kolben 7, 7', 7'', der ersten Siebaussparung 8, einer zweiten Siebaussparung 9, den Siebpaketen 10, 11, Vorflutkanälen 12, 12' und aus eingangs- und ausgangsseitigen Entlüftungskanälen 13, 13', 14, 14'.

Die Polymerschmelze 2 strömt gemäß einer Betriebsstellung des Schmelzefilters 5 in Fig. 2a durch eine Öffnung des

Siebgehäuses 6. Das Siebgehäuse 6 ist regelbar beheizt, so daß der Kolben 1 , die Siebaussparungen 8, 9 und die Sieb¬ pakete 10, 11 dieselbe Temperatur wie die Polymerschmelze 2 aufweisen. Eine Temperatur 15, 16, 17 der Polymerschmelze 2 wird, im Massenfluß, beim Eintritt in das Schmelzefilter 5 , im Schmelzefilter 5 und beim Austritt aus dem Schmelzefil¬ ter 5 gemessen. Diese Temperaturmeßpunkte dienen der Heizung des Siebgehäuses 6 als Regelgröße. Die Öffnung des Siebge¬ häuses 6 auf der Eintrittsseite der Polymerschmelze 2 weitet sich auf der Innenseite zu dem Kolben 7 hin und geht über in die Vorflutkanäle 12, 12'. Die Vorflutkanäle 12, 12' werden in der Betriebsstellung des Kolbens 7 durch seine Oberfläche verschlossen, und die Polymerschmelze 2 kann nur durch einen Durchbruch im Kolben 7 in die Siebaussparung 8 mit dem auswechselbaren - Siebpaket 10 einströmen. Die Polymerschmel¬ ze 2 wird beim Durchströmen des Siebpakets 10 von Schmutz¬ partikeln gereinigt.

Wird am Schmelzefilter 5 über eine Druckanzeige 18 mit Grenzkontakt ein kritischer Verschmutzungsgrad des Sieb¬ pakets 10 angezeigt, so wird der Kolben 7 in die Betriebs¬ stellung ^' Kolben 7' gemäß Fig. 5b geführt, und die Poly¬ merschmelze 2 fließt nur noch teilweise durch die Siebaus¬ sparung 8 mit dem Siebpaket 10. Der Massenfluß der Poly¬ merschmelze 2 wird dabei nicht unterbrochen. In der Be¬ triebsstellung des Kolbens 7' überdecken sich der Vorflut- kanal 12 und ein Segment der Siebaussparung 9- Die Poly¬ merschmelze 2 strömt somit gleichzeitig in die erste und zweite Siebaussparung 8, 9« Über den eingangsseitigen Ent¬ lüftungskanal 13 im Siebgehäuse 6, der die Siebaussparung 9 in der Stellung des Kolbens 7' mit der Außenseite des

Schmelzefilters 5 verbindet, kann die Polymerschmelze 2 aus dem Schmelzefilter 5 austreten, die Siebaussparung 9 wird dabei teilweise entlüftet. Anschließend fährt der Kolben 7' in eine Position, bei der die Kolbenoberfläche den eingangs- seitigen Entlüf ungskanal 13 verschließt, den ausgangsseiti¬ gen Entlüftungskanal 14 aber noch mit der Siebaussparung 9 verbindet. Die Polymerschmelze 2 strömt bei ununterbrochenem Massenfluß in der Siebaussparung 8 nun ebenfalls durch das ganze Siebpaket 11 der Siebaussparung 9 und entlüftet die Siebaussparung 9 vollkommen. Ist. die Siebaussparung 9 mit der Polymerschmelze 2 gefüllt, strömt diese durch den aus¬ gangsseitigen Entlüftungskanal 14 aus dem Schmelzefilter 5-

Der Kolben 7' fährt danach in die Betriebsstellung Kolben 7' ¹ gemäß Fig. 2c, und der ^• ümschaltvorgang von dem verschmutzten Siebpaket 10 auf ein neues unverschmutztes Siebpaket 11 ist abgeschlossen. Das verschmutzte Sieb¬ paket 10 kann aus der Siebaussparung 8 zum Reinigen heraus¬ gedrückt werden. Ist das Siebpaket 10 gereinigt und vorge¬ wärmt, kann es wieder in die Siebaussparung 8 eingesetzt werden.

Bei Bedarf kann jetzt ein erneuter Siebpaketwechsel in umgekehrter Richtung durchgeführt werden. Die Siebausspa¬ rung 8 wird über den Vorflutkanal 12' gefüllt, über den eingangsseitigen Entlüftungskanal 13' und anschließend über den ausgangsseitigen Entlüftungskanal 14' entlüftet, bevor das Schmelzefilter 5 wieder die Betriebsstellung Kolben 7 gemäß Fig. 2a einnimmt.

In Fig. 3a und 3b sind beispielhaft zwei Ausführungsformen des Polymerverteilers 20 im Schnitt III-III gemäß Fig. 1 dargestellt.

In Fig. 3a setzt sich der Polymerverteiler 20 aus einem ersten Verteilerstück 22 mit dem Polymerkanal 4 und aus einem zweiten Verteilerstück 23 mit den Seitenkanälen 24, 25 zusammen. Die Polymerschmelze 2 wird in zwei Teilströme aufgeteilt, die in den Seitenkanälen 24, 25 fließen. Die Teilströme werden über zwei Dosiereinheiten 30 einem oder zwei voneinander getrennten Spinnwerkzeugen 40 zugeführt. Werden die Teilströme der Seitenkanäle 24, 25 einem Spinn¬ werkzeug 40 zugeführt, so ist dieses Spinnwerkzeug 40 mit zwei Polymerkanalabschnitten 4' und zwei voneinander ge¬ trennten Flußkanälen 43 ausgerüstet, die zwei getrennte Düsenpakete 50, 50' versorgen.

In Fig. 3b ist ein Polymerverteiler 20 dargestellt, der mit dem ersten Verteilerstück 22 und einem zweiten Verteiler¬ stück 23' ausgerüstet ist. In dem Verteilerstück 23' wird die Polymerschmelze 2 aus dem Polymerkanal 4 des Verteiler- sΕücks 22 in vier Teilströme aufgespalten, die in den Sei¬ tenkanälen 24', 24'', 25', 25'' fließen. Diese Teilströme werden über vier Dosiereinheiten 30 den Spinnwerkzeugen 40 zugeführt. Die Teilströme können in zwei sogenannten "Doppelspinnwerkzeugen" oder in vier Spinnwerkzeugen 40 verarbeitet werden.

Der Polymerverteiler 20 besteht aus einem teilbaren Gehäuse das regelbar beheizt werden kann. Die in die Polymerver¬ teiler 20 einsetzbaren Verteilerstücke 22, 23, 23' können

aus Polymerkanälen 4 und Seitenkanälen 24, 24', 24'', 25, 25', 25'' unterschiedlicher Durchmesser bestehen. Dies kann dann erforderlich sein, wenn das Spinnsystem 1 mit unter¬ schiedlichen Leistungen betrieben werden soll.

In Fig. 4 ist der Schnitt IV-IV gemäß Fig. 1 des Spinnwerk¬ zeugs 40 dargestellt. Der Polymerkanalabschnitt 4' im Kanal¬ teil 41 mündet unter 90 ^* in den Flußkanal 43, der die Form eines Flachbügelkanals aufweist. Die geschlossene dreidimen¬ sionale Raumkontur des Flußkanals 43 entsteht cturch das Zusammenfügen der Kanalteile 41 , 42. Die Form des Flußkanals 43 errechnet sich aus der Fließkurve der zu verarbeitenden Polymerschmelze 2 und aus ihren Produkteigenschaften. Die dreidimensionale Raumkontur wird mit der Zielsetzung nume¬ risch so ermittelt, daß sich im Flußkanal 43 die Polymer¬ schmelze 2 bei stetiger Strömungsgeschwindigkeit gleichmäßig über die Breite des Flußkanals 43 verteilt und mit konstan¬ ter Strömungsgeschwindigkeit in die Öffnung 45 des Flu߬ kanals 43 fließt. Für Polymerschmelzen 2 mit unterschiedli¬ chen Fließ- und Produkteigenschaften ergeben sich unter¬ schiedliche Raumgeometrien der Flußkanäle 43, wenn die Verteilung der unterschiedlichen Polymerschmelzen 2 gleich¬ mäßig in den Flußkanälen 43 ist und die Polymerschmelzen 2 mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit aus den Flußkanälen 43 ausströmen sollen. Die Raumgeometrie eines Flußkanals 43 kann auf Polyme schmelzen 2 so abgestimmt werden, daß meh¬ rere Polymerschmelzen 2 mit ähnlichen Fließ- und Produkt¬ eigenschaften in einem einzigen Flußkanal 43 gleichmäßig verteilt werden können. Handelt es sich jedoch um die Verar¬ beitung von sehr unterschiedlichen Polymerschmelzen 2, müssen die Kanalteile 41 , 42 mit dem Flußkanal 43 ausgewech¬ selt werden.

In Fig. 5a bis 5c ist beispielhaft die unterschiedliche Raumgeometrie des Flußkanals 43 im Schnitt der Kanalteile 41 , 42 in Abhängigkeit von seiner Breite gemäß den angegebe¬ nen Positionen 5a bis 5c in Fig. 4 dargestellt. Die Quer¬ schnittsflächen 44, 44', 44'' münden in eine Öffnung 45 mit konstanter Weite. Es ist auch möglich, daß die dreidimen¬ sionale Raumkontur des Flußkanals 43 nur in einem der Kanal¬ teile 41 , 42 ausgeformt ist und die andere Hälfte der Kanal- teile 41 , 42 die Raumkontur mit einer glatten, planen Fläche abschließt.

In Fig. 6 ist das Düsenpaket 0 gemäß Fig. 1 im Schnitt vergrößert dargestellt. Es wird seitlich von den Spann¬ platten 52, 53 und den Backen 54, 55 begrenzt, die in eine Führungskante des Düseneinsatz-Unterteils 60 greifen. Das Düsenpaket 50 setzt sich aus dem Düseneinsatz-Unterteil 60, dem Düsenblock 59, der Lochplatte 58, dem Sieb 57 und aus dem Düseneinsatz-Oberteil 5 zusammen, das im Spinnwerkzeug 40 an Unterseiten der Kanalteile 41 , 42 grenzt. Durch die Backen 54, 55 wird das Düsenpaket 50 längs seiner Breite beidseits linienförmig geführt. Die Verbindung zwischen den Backen 54, 55 und dem Düseneinsatz-Unterteil 60 kann unter¬ schiedlich ausgeführt sein, wie z.B. als Schwalbenschwanz¬ verbindung. Es entsteht eine Linienpressung zwischen dem Düsenpaket 50 und den Unterseiten der Kanalteile 41 , 42.

Der Düsenblock 59 ist als Rechteckdüse ausgebildet, bei der die Düsenöffnungen auf einer oder mehreren parallelen Linien

angeordnet sind. Bei mehreren Linien stehen die Düsen zweck¬ mäßigerweise auf Lücke. Dem Düsenblock 59 wird die Poly¬ merschmelze 2 über die Lochplatte 58 zugeführt. Die Bohrun¬ gen in der Lochplatte 58 verteilen die Polymerschmelze 2 gleichmäßig über die Rechteckdüse. Über den Bohrungen der Lochplatte 58 liegt das engporige Sieb 57 aus z.B. Metall¬ vlies. Aus der Polymerschmelze 2 werden mit diesem Sieb 57 Feinstverschmutzungen gefiltert. Zusammen mit der Vorfilte- rung der Polymerschmelze 2 im Schmelzefilter 5 wird ein qualitativ hochwertiges Produkt erreicht, das besonders gute Eigenschaften beim Verspinnen zu Monofilfäden aufweist. Durch die Vorfilterung der Polymerschmelze 2 wird die Stand¬ zeit des Düsenpaketes 50 wesentlich erhöht, da das Sieb 57 nur noch Feinstverschmutzungen aus der Polymerschmelze 2 filtert. Über Bohrungen in dem Düseneinsatz-Oberteil 56 tritt die Polymerschmelze 2 in das Düsenpaket 50 ein.

In Fig. 7a und 7b sind Vorderansichten des geschlossenen und geöffneten Spinnwerkzeuges 40 dargestellt.

Die Fig. 7a zeigt die Vorderansicht des Spinnwerkzeuges 40 in geschlossenem Zustand der ersten Spannplatte 52 auf der Vorderseite und der zweiten, nicht dargestellten Spannplatte 53 auf der Rückseite des Spinnwerkzeugs 40. Über die bei¬ spielhaft dargestellte Exzenter-Klemmverbindung wird das Düsenpaket 50 über die Spannplatten 52, 53 an die Unter¬ seiten der Kanalteile 41, 42 gepreßt. Als Schaltglieder für die Vertikalverschiebung sind ebenfalls beispielhaft die

gegenläufigen Spannhebel 70, 70' und ein Pneumatikzylinder 71 dargestellt. In die Führungsschiene 72 ist ein Düsenpaket 50' eingelegt, das im Bedarfsfall bei geöffneten Spann¬ platten '52, 53 über eine Einschiebevorrichtung 74 im Aus¬ tausch für ein defektes oder verschmutztes Düsenpaket 50 in das Spinnwerkzeug 40 eingeschoben werden kann.

Die Fig. 7b zeigt das geöffnete Spinnwerkzeug 40. '-Über den ausfahrbaren Pneumatikzylinder 71 werden die Spannhebel 70, 70' gegenläufig bewegt. Exzenter 66, 66' auf der Vorderseite und nicht dargestellte Exzenter 67, 67' auf der Rückseite des Spinnwerkzeugs 40 drehen sich und die Spannplatten 52, 53 verschieben sich nach unten. Es entsteht ein Freiraum zwischen den Kanalteilen 41, 42 und dem Düsenpaket 50, 50'. Mit der Einschiebevorrichtung 74 kann das in Fig. 7a bereit¬ gestellte Düsenpaket 50' in der Führungsschiene 72 in das Spinnwerkzeug 40 eingeschoben werden. Gleichzeitig wird dabei das Düsenpaket 50 aus dem Spinnwerkzeug 40 heraus in die Führungsschiene 73 gedrückt. Wird nun der Pneumatik¬ zylinder 71 wieder geschlossen, ist das Spinnwerkzeug 40 mit dem neu eingelegten Düsenpaket 50' betriebsbereit.