CH213222A - Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen von thermoplastischen und schmelzbaren organischen Massen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen von thermoplastischen  und schmelzbaren organischen Massen.         Gegenstand    der Erfindung bildet ein Ver  fahren und eine     Vorrichtung    zum Verspinnen  von     thermoplastischen        und    schmelzbaren  organischen Massen.  



  Eine     Reihe    von     ,Stoffen    lässt sich aus dem       S:chmelzfluss        mittels    geeigneter Düsen zu  Fäden, Bändchen,     Röhren    und dergleichen       verspinnen.    Auch organische Stoffe, ins  besondere organische Hochpolymere,     können     im geschmolzenen Zustand in dieser Weise  verformt werden.

   Die Schmelzpunkte ,dieser  Stoffe liegen meist so     hoch"dass    bei längerem  Verweilen     des    Stoffes im     geschmolzenen    Zu  stand leicht     Zersetzungen        unter    Verminde  rung des     Polymerisationsgrades,    Dunkelfär  bung der Masse     und.        Verschlechterung    der  Spinnfähigkeit eintreten.

   Dieser Übelstand ist  um so     schwerwiegender,    als man     bisher,der-          artige        Schmelzen    nur     unter    ihrem     statischen          Druck    oder     unter    Überdruck durch die     8pinn-          düse    gefördert hat.     Beides        erfordert,dae    Vor-         handensein    grösserer Mengen     geschmolzener     Masse.

   Ausserdem erreicht man aber auf die  sem Wege     lange    nicht die     Gleichmässigkeit     der Förderung, wie bei Verwendung der be  kannten Spinnpumpen zur     Förderung        spinn-          barer    Lösungen.  



  Vorliegende Erfindung bezweckt die Ver  meidung beider Übelstände, indem     einerseits          immer    nur kleine Mengen der     :Spinnmasse     sich so kurze Zeit im     Schmelzfluss    befinden,  dass auch empfindliche     Substanzen        während     dieser Zeit noch keine Zersetzung erleiden,       anderseits    der geschmolzene Anteil zwangs  läufig in     absoluter        Gleichmässigkeit    durch  .die Düsenlöcher .gefördert wird.

   Dies wird  auf folgende Weise erreicht: Das zu ver  spinnende Material wird in festem Zustand  zwangsläufig einer     abgedichteten    Schmelz  einrichtung zugeführt,     entsprechend    der För  derung Saufend an dem der Düse zugekehr  ten Ende abgeschmolzen und     mättele    Spinn-      düsen versponnen.     Zweckmässigerweise    dient  hierbei das feste Material als      Abdichtung    des  Schmelzraumes gegen aussen. Die     ferste    Spinn  masse wird also als     Kolben    benutzt,     so    dass  auch mit Überdruck gesponnen werden kann.

         Das    Verfahren eignet sich besonders für die  Verarbeitung thermoplastischer organischer  Massen, z. B.     Vinylderivate,    wie     Polyvinyl-          ester,        Polyvinylchlorid,    Polystyrol,     Poly-          alkylvinylketone,    hochpolymere Kohlen  wasserstoffe, wie     Polyisobutylen,        Polyacryl-          säurederivate,    Polyester, Polyäther,     Poly-          säureamide    und dergleichen.  



  Die     Vorrichtung    zur Durchführung des  erfindungsgemässen Verfahrens besteht aus  einer Fördervorrichtung für das in fester  Form befindliche Spinnmaterial, aus einer  Abdichtungsvorrichtung für das Spinnmate  rial und aus einer vor den Düsen angeord  neten     Heizzone.     



  In der     beigefügten    Zeichnung ist die Vor  richtung gemäss der Erfindung in einem Aus  führungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 die Vorrichtung im Schnitt,       Fig.    2 in Aufsieht.  



  In     Fig.3    ist eine Fördereinrichtung für       endloses    Material mit einem Rollenantrieb im  Schnitt und in       Fig.4    in Aufsicht dargestellt.  



       Fig.    5 stellt die Düse im Schnitt dar.  Die Spinnmasse     wird    als     Stab    in ein  Rohr 1 eingeschoben, in dem die     .Spindel    2       durch    die sich drehende     Mutter    3 nach unten       bewegt    wird. Die     Mutter    wird durch das  Schneckenrad 4 und die Schnecke 5 in Dre  hungen     versetzt    und     kann        durch    das     Ge-          sperre    6 zum oder ausser Eingriff mit der  Spindel 2 gebracht werden.

   Die Spindel 2 ist  durch einen     nicht    gezeichneten     Indexstift,     der in der Nut 7 gleitet, gegen     Verdreh:-n     gesichert. Wird die Mutter 3 durch Drehen  des     Gesperres    6 gelöst, so kann die Spindel 2       herausgezogen    werden. Der durch die Spin  del geförderte     Stab    10 trifft nach dem Pas  sieren der Wärmeisolierung 8 auf den     ring-          förmigen    Heizkörper mit doppelt     konischer     Bohrung, der durch die elektrische     Heizvor-          richtung    9 geheizt wird, auf.

   Die     Stabsspitze       wird geschmolzen und die Schmelze     durch     den nachrückenden Stab nach vorn     unter     Druck der     Düse    zugeführt und nach der An  laufzeit mit oder ohne Druck durch die  Düsenlöcher gepresst. Die     flüasigkeitsdichte     Abdichtung     des        Stabes    gegen den     Düsenmaum     kann durch die konische Heizfläche     selbst    ge  bildet werden, kann aber auch schon vorher  durch eine     geeignete        Passung    oder Man  schette bewirkt werden.

   Als     Düse    ist     hier     eine einfache Platte mit konzentrischen       Löchern    gezeichnet.  



  Das     Spinnmaterial    kann in Gestalt     lang-          gestreckter    Gebilde von     gleichbleibendem          Querschnitt,    z. B. in Stab-, Draht-,     Platten-;     Band-     oder    Rohrform; über die ganze     Länge     der     entsprechenden    Transporteinrichtung zu  geführt werden.

   Für die Förderung von Mate  rial in Form von     .Stäben    oder Hohlkörpern  beliebigen     Querschnittes    und endlicher Länge       können    alle Vorrichtungen zur     Erzeugung     einer gleichmässigen     Verschiebbewagung    ver  wendet werden,     beispielsweise    Spindeln,       Zahnstangen,        Seile    und     Ketten,    sowie auch       hydaulische    Antriebe.

       Insbesondere    kön  nen zur Verkürzung der Zeit beim     Ersetzen     eines verbrauchten Stabes mehrere     Stäbe     nacheinander     ;gefördert    werden, wobei die       1lruschaltung        automatisch    erfolgen kann.  



  Für den Transport von     Materialien    in  Form von endlosen     Drähten,    Bändern     oder     Stäben, die durch Ziehen     endloser    Stränge  oder     Verschweissen    mehrerer     Stäbe    in end  loser Länge hergestellt werden, ist jede  Vorrichtung zur Erzeugung einer gleich  mässigen Fliessbewegung     geeignet,        beispiele-          wesm    Schnecken-,     Ketten-    und     Rollenmecha-          nsmen.     



  In den     Fig.3    und 4 der     Zeichnung    ist  eine Fördervorrichtung für     endloses        Material     mit einem Rollenantrieb     im    Schnitt     (Fig.    3)  und in Aufsicht     (Fig.    4) dargestellt,     bei        wel-          eher    der Andruck der     Rollen    auf das Mate  rial durch den     Vorschubwiderstand        bewirkt     und damit eine zwangsläufige Förderung er  reicht     wird.    Durch die Welle 11 wird die  Rolle 17 angetrieben.

       Durch    Zahnradkränze  18 steht die Rolle 17 mit der Stützrolle 19      und der Transportrolle 20 in Eingriff. Die  Rollen 17, 19 und 20 besitzen zwischen den  Zahnradkränzen eine runde Auskehlung 22,  die in der Form dem zu     verspinnenden    end  losen Material     an.gepasst        ist.    Die Zapfen der  Rolle 20 sind in einer Aussparung 21     derart     geführt, dass einer Erhöhung des Wider  standes, den der     Spinnstab    findet,

   eine ver  stärkte     Klemmung        entspricht.    Die     Einleitung     dieser Bewegung     kann    wie     bei    einem Frei  lauf durch eine nicht gezeichnete Feder  unterstützt werden. Das zu verspinnende  endlose Material ist mit 10 bezeichnet.  



  Der Heizkörper braucht nicht     notwen-          digenveise    mit einer     konischen    Bohrung aus  geführt zu sein. An seiner Stelle sind auch       feste    oder federnde Ringe mit oder ohne  Nuten zu verwenden. Je nach der     .Stärke    und  Förderung     des    zu     spinnenden    Fadens ist in  der Zeiteinheit mehr oder weniger Masse zu  schmelzen,     was    durch Anpassung der Heiz  fläche leicht zu erreichen ist. So kann die  Heizfläche auch einen spitzen Konus oder  eine Schneide bilden, auf die .der .Stab auf  trifft und an der er mit grosser Fläche ab  geschmolzen wird.

   Bei grossen     Quensehnitten     des angelieferten     Materials    wird man     .das-          selbe    auf geheizte Roststäbe oder     gelochte          Platten,    wenn nicht auf die     Düsenplatte     selbst, die mit Erhöhungen (Warzen) ver  sehen sein kann, auf denen die Düsenöffnun  gen sitzen, auftreffen lassen. Dabei erfolgt  ihre Heizung entweder elektrisch oder durch       Heizflüssigkeiten    oder Gase oder Kombina  tionen von beiden Heizungsarten.

   Insbeson  dere     wird    bei Maschinen mit vielen Spinn  stellen und beim Verspinnen von sehr tempe  raturempfindlichen     Materialien    die     elek-          tri@s.che    Heizung zur Feinregulierung ver  wendet.  



  Dichtung, Heizkörper und Düsenplatte  können zu einem Körper vereinigt sein. Als  Düsen können alle bekannten Ausführungs  formen, wie gerade oder runde Düsen, mit  oder ohne Warzen, verwendet werden. Für  hohe     Abzugsgeschwindigkeit    empfiehlt sich  eine Düse wie in     Fig.    5 gezeigt.- Das durch  die     Transporteinrichtung        geförderte    Material    trifft hierbei auf die durch ein gasförmiges  Medium geheizte Fläche 12, welche in einer  Kammer 14 liegt, auf,     schmilzt    und wird zu  den Warzen 18 herausgedrückt, die in einen  Ringkanal 16 hineinragen.

   Das zur Heizung  der     kegeligen    Fläche hinter .der     Düse    be  nutzte .gasförmige Medium tritt von der  Kammer 14, deren Mantel 15 in     einfacher     Weise abnehmbar ist, durch den Ringkanal  16 in den darunter befindlichen     Spinnschacht     und wird in Richtung der frisch     gesponnenen     Fäden abgeführt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Verspinnen von thermo plastischen und schmelzbaren organischen Massen, dadurch .gekennzeichnet, dass das Material im festen Zustand zwangsläufig einer abgedichteten 'Schmelzeinrichtung zu geführt, entsprechend -der Förderung laufend an dem der Düse zugekehrten Ende ab geschmolzen und 'mittels Spinndüsen ver sponnen wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das feste Material als Abdichtung .des ;Schmelz- raumes gegen aussen benützt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Spinn- material in Gestalt lan;ggestreckter Ge bilde von gleichbleibendem Querschnitt über die ganze Länge der entsprechenden Transporteinrichtung geführt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, @da- durch gekennzeichnet, dass zur Heizung der Apparatur ein bassförmiges Medium verwendet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass das gasförmige Medium durch einen Ringkanal in Richten der frisch gesponnenen Fäden abgeführt wird. PATENTANSPRUCH II:

   Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, ,gekennzeich- riet durch eine Fördervorrichtung für das in fester Form befindliche Spinnmaterial, eine Abdichtungsvorrichtung für das Spinnmate rial und eine vor den Düsen angeordnete Heizzone. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 5.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Fördervor. richturig für das feste zu verspinnende Material eine nicht selbstdrehende Spin del aufweist. 6. Vorrichtung nach Patentanepruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Förder- mechanismus klemmend an dem Material angreift. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da- durch gekennzeichnet, dass die flüssig- keitsdichte Abdichtung gegen den Düsen raum durch die konische Heizfläche selbst gebildet ist. B.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Abdich- tung des Schmelzraumes durch eine Pas- sung für den @Spinnmassenkörper gebil det ist. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass der Andruek der Solle auf das Material durch den Vorschubwiderstand bewirkt ist. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Abdich tung des Schmelzraumes durch einen kegelig ,gebohrten Ring gebildet ist. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass Dichtung, Heizkörper und Düeenplatte zu einem Körper vereinigt sind. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, das eine Kammer für das Heizmedium ringe um die Düse durch eine abnehmbare, mit einer Aus- nehmung versehene Platte (15) gebildet ist.