FILTERVORRICHTUNG UND SPINNKOPF

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für einen Spinnkopf und einen Spinnkopf zur Herstellung von Kunststoffäden, der ein Gehäuse aufweist, in welchem die Kunststoffschmelze vor ihrem Austritt aus den Spinndüsen unter Druck ein Filterelement mit einem Filtermaterial durchströmt, das über eine Verteilereinrichtung in Abhängigkeit von der Stärke des Schmelzedruckes eine axiale Anpreßkraft erfährt, die unter Schließen von Dichtspalten auf die Dichtkanten des Filterelementes einwirkt.

[0002] Beim sogenannten Schmelzspinnen muß die Polymerschmelze unmittelbar vor Durchtritt durch die Düsenplatte einer Feinstfiltration mittels Sandfilter, Metallpulverfilter oder Filterkerzen unterworfen werden. Durch die EP 0 658 638 B1 ist es bekannt, die Polymerschmelze durch eine Mehrzahl parallel angeordneter Filterkerzen aus Metallgewebe zu leiten mit dem Nachteil, daß eine gleichmäßige Anströmung sämtlicher Filterkerzen praktisch ausgeschlossen ist, mit der Folge, daß einzelne Filterkerzen bevorzugt verschmutzen und sämtliche Filterkerzen nach kurzer Laufzeit gereinigt bzw. ausgetauscht werden müssen.

[0003] Bei einem gattungsgemäßen Spinnkopf nach der DE 42 25 341 A1 ist zwar bereits ein einziges Ringfilterelement vorgeschlagen worden, das eine Mischeinrichtung im Inneren des Gehäuses umfaßt, die dazu dient, den gefilterten Schmelzestrom unter homogener Durchmischung aus dem Filter kommend zusammenzuführen; allein das bekannte Filterelement ist nur wenig druckstabil und die Elastizität des eingespannten Filterelementes reicht nicht aus, um über seine Dichtkanten eine vollständige Abdichtung der möglichen Durchtrittsstellen in Form der Dichtspalte zu verschließen. Um diesem Nachteil zu begegnen, ist man in der Praxis zwar schon dazu übergegangen, das Ringfilterelement durch Tellerfilterpakete zu ersetzen; allein durch die dadurch bedingte Umlenkung des Schmelzestromes innerhalb des Filterelementes mit seinen Tellerfilterscheiben kommt es zu einem ungünstigen energetischen Strömungsverhalten, was den eigentlichen Filtervorgang für die Kunststoffschmelze behindert. Auch ist die dahingehende Lösung teuer in ihrer Realisierung.

[0004] Des weiteren ist aus der DE 42 27 114 ein Spinnkopf bekannt, bei welchem die Stabilität des Ringfilterelementes aufgrund einer radialen Abstützung durch eine Verteilereinrichtung zwar erhöht ist, jedoch mit der Folge, daß das Filterelement sehr ungleichmäßig durchströmbar ist.

[0005] Durch die US-PS'n 4,661,249 und 2,881,474 sind Filterelemente mit einem Stützrohr bekannt, das wandseitige Fluiddurchlässe aufweist, welche von einem Filtermaterial umschlossen sind. Das Filterelement ist dabei endseitig fest in Gehäuseteilen der Filtervorrichtung eingespannt, so daß dort nur eine Abdichtung im Bereich vorgebbarer Dichtungswerte erreichbar ist. Kommt es aufgrund der statischen Einspannung zu Setzungserscheinungen bei den Dichtungen, ist dies mit einem Dichtigkeitsverlust verbunden.

[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabezugrunde, eine verbesserte Filtervorrichtung für einen Spinnkopf zu schaffen, die einen energetisch günstigen Filtrierbetrieb erlaubt, druckstabil ist, eine gute fortwährende Abdichtung gewährleistet und kostengünstig in der Realisierung ist. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2.

[0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spinnkopf der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine besonders homogene Kunststoffschmelze zur Erzeugung eines multifilen synthetischen Fadens am Austritt vorliegt. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Spinnkopf mit den Merkmalen nach Anspruch 12.

[0008] Dadurch, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 das Filterelement unter Bildung einer austauschbaren Baueinheit ein Stützrohr mit wandseitigen Fluiddurchlässen aufweist, das von dem Filtermaterial umschlossen ist, das zumindest an einem Ende mit seiner Dichtkante über das Stützrohr axial vorsteht und/oder axial zurückversetzt ist, ist eine druckstabile Baueinheit gebildet, die auch bei hohen Schmelzedrücken funktionssicher im Betrieb ist. Da die Durchströmungsrichtung für die Kunststoffschmelze über die gesamte Länge des Filterelementes gleichmäßig in einer Richtung erfolgt, ist die Durchströmung energetisch günstig und dem Schmelzedurchfluß wird kein künstlicher Widerstand entgegengesetzt. Durch das vorstehende oder zurückversetzte Ende des Filtermaterials, das die jeweilige Dichtkante ausbildet, ist bei dem gegebenen Elastizitätsverhalten des Filterelementes eine sichere Abdichtung der möglichen Durchtrittsstellen in Form der Dichtspalte gewährleistet. Da sich das dahingehende Filterelement aus Standardbauteilen erstellen läßt, insbesondere aus üblichen Metallgewebefiltermaterialien, ist seine Herstellung kostengünstig.

[0009] Der dahingehende erfindungsgemäße Erfolg läßt sich auch gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 dadurch erreichen, daß zumindest an einem Ende eine eben verlaufende Dichtkante bei dem Filterelement vorhanden ist, wobei die Gesamtsteifigkeit des Filterelementes derart gewählt ist, daß unter der Anpreßkraft das Schließen der Dichtspalte erfolgt. In Abhängigkeit der Anpreßkraft ist somit ein dynamisch wirkendes Abdichtsystem für die Filtervorrichtung mit Spinnkopf realisiert, das mit wachsender Anpreßkraft zusehends abdichtet.

[0010] Der erfindungsgemäße Spinnkopf zeichnet sich besonders dadurch aus, daß die Kunststoffschmelze vom Eintritt bis zum Austritt gleichmäßig ohne unterschiedliche Verweilzeiten geführt wird. Der zwischen dem schmelzedurchlässigen Stützrohr und dem Verteilerkopf gebildete Abgaberaum gewährleistet das gleichmäßige Durchströmen des Filterelementes und das unbehinderte Abführen der gefilterten Kunststoffschmelze zum Austritt. Dabei wird eine hohe Druckstabilität des Filterelementes durch das Stützrohr erreicht.

[0011] Um einen günstigen Strömungsverlauf zu erhalten, ist es besonders vorteilhaft, den frei durchströmten Querschnitt des Abgaberaumes durch eine konische Verjüngung des Verteilerkopfes zum Austritt hin zu erweitern.

[0012] Zur Verbesserung des seitlichen Einströmens der Kunststoffschmelze in das Filterelement läßt sich an der Verdrängereinrichtung zwischen der Druckplatte und des Verteilerkopfes eine Unterseite der Druckplatte anfasen, die als Dichtfläche gegenüber einer Dichtkante des Filterelementes wirkt. Damit werden unvorteilhafte fließtechnische Stauecken vermieden.

[0013] Die Unterseite der Druckplatte ist hierzu vorzugsweise um einen Winkel von 0° bis 40° in Richtung des Austritts der Kunststoffschmelze im Spinnkopf geneigt.

[0014] Damit die Schmelze an den Enden des Filterelementes insbesondere an dem zur Druckplatte gewandten Ende des Filterelementes ohne wesentliche Behinderung sicher in das Filtermaterial einströmen kann, ist das Stützrohrund das Filtermaterial zu einem zylindrischen Filtermantel verbunden, an dessen Enden die Dichtflächen des Filterelementes ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß das Filtermaterial an dem zur Druckplatte gewandten Ende des Filterelementes mit seiner Dichtkante über das Stützrohr axial vorsteht oder zurückversetzt ist, so daß keine Stauecke entsteht.

[0015] Die Elastizität des Filtermantels wird überraschenderweise nicht durch die radiale Stabilität des Stützrohres eingeschränkt. Durch die Fluiddurchlässe in dem Stützrohr verfügt der Filtermantel über eine axiale Elastizität, die unter der axialen Anpreßkraft das Schließen der Dichtspalte über die Dichtkanten des Filterelementes dynamisch unterstützt. Die Elastizität des Filterelementes läßt sich noch dadurch begünstigen und erhöhen, indem das Filterelement nicht über Endkappen aus entsprechend steifem Material verfügt, sondern die Elastizität allein durch Verdichten des Filtermaterials und entsprechendem endseitigen Verschweißen erreicht wird.

[0016] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0017] Im folgenden wird die Filtervorrichtung für einen und der Spinnkopf anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die

Fig.1

einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Spinnkopf mit erfindungsgemäßer Filtervorrichtung;

Fig.2

einen Längsschnitt durch das Filterelement mit Stützrohr und Filtermaterial;

Fig.2a

einen Längsschnitt durch ein geändertes Filterelement mit Stützrohr und Filtermaterial;

Fig.3

einen Längsschnitt durch das Stützrohr nach der Fig.2.

[0018] In der Fig.1 ist als Ganzes mit 10 bezeichnet ein Spinnkopf dargestellt zur Herstellung von Kunststoffäden aus einer Kunststoffschmelze (nicht dargestellt), insbesondere einer Polymerschmelze. Der Spinnkopf 10 weist ein Gehäuse 12 auf in der Art eines Hohlzylinders mit einer oberen Eintrittsöffnung 14 für den Eintritt der Kunststoffschmelze und mit einer unteren Austrittsöffnung 16 für die Aufnahme einer Spinndüse, die für den Austritt der Filamente eines multifilen synthetischen Fadens zahlreiche Düsenbohrungen aufweist (nicht dargestellt). Für die Erzeugung der Kunststoffilamente ist die untere Austrittsöffnung 16 in üblicher und daher nicht näher dargestellter Weise mit einer Spinndüsenplatte verschlossen. In Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen stellt die rechte Bildhälfte den Spinnkopf in einer Ausgangsstellung dar und die linke Hälfte bezieht sich auf die Betriebsstellung, bei der unter der Druck- und Krafteinwirkung der Kunststoffschmelze die bewegbaren Teile des Spinnkopfes 10 in ihrer Betriebslage dargestellt sind.

[0019] Für einen Filtervorgang der Kunststoffschmelze wird diese vor ihrem Austritt aus den Spinndüsen über die Spinndüsenplatte unter Druck durch ein Filterelement 18 mit einem Filtermaterial 20 geführt, wobei die Durchströmungsrichtung radial von außen nach innen erfolgt. Das dahingehende Filterelement 18 ist in einer verbesserten Darstellung in der Fig.2 gezeigt. Das Filtermaterial 20 erfährt über eine Verteilereinrichtung 22 in Abhängigkeit seiner Stärke des Schmelzdruckes eine axiale Anpreßkraft, die unter Schließen von Dichtspalten 24 als mögliche Durchtrittsstelle für die Kunststoffschmelze auf die Dichtkanten 26,28 des Filterelementes 18 einwirkt. Das Filterelement 18 weist unter Bildung einer austauschbaren Baueinheit, wie sie in der Fig.2 dargestellt ist, ein Stützrohr 30 mit Fluiddurchlässen 32 für die Kunststoffschmelze auf, wobei der einfacheren Darstellung wegen in der Fig.3, die das Stützrohr 30 zeigt, nicht alle Durchlaßstellen 32 eingezeichnet sind. Diese sind jedoch in 3-er Gruppen einander zugeordnet gleichmäßig längs des Außenumfanges des trommelartigen Stützrohres 30 verteilt.

[0020] Das Filtermaterial 20 umschließt dabei unter Anlage mit dem Stützrohr 30 dasselbe. Wie die Fig.2 des weiteren zeigt, steht das Filtermaterial 20 in Blickrichtung auf die Figur gesehen am oberen Ende mit ihrer Dichtkante 28 über das Stützrohr 30 axial vor und am unteren Ende axial zurück.

[0021] Das Filtermaterial 20 besteht vorzugsweise aus einem plissierten Filtermantel 34 aus Drahtgewebe oder aus einem Metallfaservlies, insbesondere in Form von Edelstahl. Zur Verbindung der Mantelenden werden diese über eine Längsschweißnaht (nicht dargestellt) miteinander unter Bildung eines zylindrischen Hohlkörpers verbunden. Anstelle einer Plissierung kann der Filtermantel auch ein- oder mehrlagig um das Stützrohr 30 aufgewickelt werden (nicht dargestellt). Bei der gezeigten Ausführungsform besteht der Filtermantel 34 aus einem mehrlagigen Edelstahlgewebe mit einer Filterfeinheit zwischen 5µm bis 500µm, insbesondere 50µm bis 150µm. Das Filtermaterial ist im Handel auch unter der Markenbezeichnung "Chemicron" erhältlich. Sofern, wie im vorliegenden Fall, der Filtermantel 34 plissiert ist, ergibt sich für jede Filterfalte eine eigenständige Dichtkante 26,28 auf den gegenüberliegenden Endseiten des Filtermantels 34. Neben einer plissierten Ausgestaltung des Filtermantels 34 kann dieser auch aus einem durchgehenden zylindrischen Filtermantel mit ebenem Außenumfang bestehen. Des weiteren kann das jeweilige Filtermaterial 20 einstückig oder einteilig den Filtermantel 34 bilden, wobei das Stützrohr 30 integraler Bestandteil des gesamten Filterelementes ist. Gegebenenfalls kann bei einer nicht dargestellten Ausführungsform das Stützrohr 30 auch ganz entfallen und ausschließlich durch den Filterelemente-Zylinder gebildet sein.

[0022] Der Filtermantel 34 verfügt über eine vorgebbare Elastizität, die unter der bereits angesprochenen axialen Anpreßkraft während des Filtervorganges, also im Betrieb des Spinnkopfes 10, das Schließen der jeweiligen Dichtspalte 24 über die Dichtkanten 26,28 des Filterelementes 18 unterstützt. Wie des weiteren die Fig.2 zeigt, sind dabei die Dichtkanten 26,28 des Filterelementes 18 gegenüber den endseitigen Kreisebenen 36 des Stützrohres 30 um einen vorgebbaren Winkelbetrag, insbesondere um 15°, in Richtung des Eintritts der Kunststoffschmelze in den Spinnkopf 10 geneigt. Hierdurch entstehen parallel zu den angesprochenen Kreisebenen 36 zwei radiale Dichtflansche 38, die wie in der Darstellung nach der Fig.2 bei einem Filtermantel 34 entsprechend verdichtet und damit scheibenförmig ausgebildet sind. Eine dahingehende Verdichtung entsteht auch wenn der Filtermantel, wie bereits angesprochen, hohlzylindrisch ausgebildet ist. Außenumfangsseitig wird die Abdichtung über die Dichtkanten 26,28 bewerkstelligt. Eine wirksame Dichtwirkung und Abdichtung wird über das mit dem Filtermantel 34 zusammenwirkende Stützrohr 30 erreicht, so daß insgesamt das Filterelement 18 die Dichtwirkung erzielt.

[0023] Herstellmäßig sind dabei die Dichtkanten 26,28 des Filterelementes 18 jeweils durch eine Umfangsschweißnaht 40 gebildet (vgl. Fig.2), die die stirnseitigen Enden entlang der plissierten Falten des Filtermantels 34 vollständig überdeckt. Die Umfangsschweißnaht 40 ist dabei derart durch Schleifen od.dgl. nachbearbeitet, daß die Dichtkanten 26,28 entlang eines geschlossenen Umfangbogens zur Gewährleistung ihres Dichtungszweckes geradflächig verlaufen.

[0024] Die Verteilereinrichtung 22 weist einen Verteilerkopf 42 auf mit einer Druckplatte 44 an seinem oberen Ende. Der Verteilerkopf 42 ist innerhalb des Gehäuses 12 längsverfahrbar innerhalb einer zylindrischen Stützaufnahme 46 geführt. Das Filterelement 18 umfaßt dabei den Außenumfang des angesprochenen Verteilerkopfes 42 und stützt sich mit einem Ende an der Unterseite der Druckplatte 44 und mit dem anderen Ende an einem Vorsprung 48 der Stützaufnahme 46 ab. Die Unterseite der Druckplatte 44 und die Oberseite des Vorsprunges 48 sind dabei gleichfalls mit einem Neigungswinkel versehen, der dem Neigungswinkel der Dichtkanten 26 und 28 entspricht und vorzugsweise gegenüber der Horizontalen 15° beträgt.

[0025] Es ist jedoch auch möglich, die Unterseite der Druckplatte 44 mit einem Neigungswinkel von 0° auszuführen. Dabei kann zur Abdichtung des Dichtspaltes 24 auch ein Dichtring (nicht dargestellt) zwischen der Dichtkante 26 des Filterelementes und der Dichtfläche der Verteilereinrichtung 22 angeordnet sein.

[0026] Für die dahingehende Ausgestaltung ist es jedoch besonders vorteilhaft, ein Filterelement nach der Fig.2a einzusetzen ohne separaten Dichtring. Für diese geänderte Ausführungsform eines Filterelementes werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie für das vorher vorgestellte Filterelement und diese neue Ausführungsform auch nur noch insofern erläutert, als sie sich wesentlich von der vorangegangenen Ausführungsform unterscheidet. Wie insbesondere die vergrößert dargestellte Einzelheit Y in der Fig.2a zeigt, ist in Blickrichtung auf die Figur gesehen die untere Dichtkante 28 gegenüber dem Stützrohr 30 axial zurückversetzt angeordnet. Am anderen Ende des Filterelementes 18 ist, wie die vergrößerte Einzelheit X zeigt, die Dichtkante 26 eben verlaufend angeordnet, d.h. zusammen in einer horizontalen Ebene liegend mit dem zugeordneten freien Ende des Stützrohres 30. Die Gesamtsteifigkeit des Filterelementes 18 nach der Fig.2a ist derart bemessen, daß unter der wachsenden und schließlich konstanten Anpreßkraft des Spinnkopfes und insbesondere seiner Druckplatte 44 das Schließen der Dichtspalte 24 zusehends bis zur maximalen Abdichtwirkung erfolgt und mithin eine sichere Abdichtung im Bereich der Rundschweißnähte, welche die Dichtkanten 26,28 im wesentlichen bilden.

[0027] Der Außenumfang des Filterelementes 18 begrenzt mit der Stützaufnahme 46 einen Zuführraum 50, der derart volumetrisch bemessen ist, daß ein möglicher Totraum gering gehalten ist. Das Stützrohr 30 mit dem Verteilerkopf 42 begrenzt wiederum einen Abgaberaum 52 für die Kunststoffschmelze, wobei der Abgaberaum 52 auch aus einzelnen Längskanälen bestehen kann, die außenumfangsseitig am Verteilerkopf 42 angeordnet in dessen Längsrichtung sich über die gesamte Höhe des Stützrohres 30 erstrecken können. Während der Zuführraum 50 in Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen sich konisch von oben nach unten verjüngt, erweitert sich der Abgaberaum 52 von oben nach unten konisch. Es hat sich gezeigt, daß dies zu optimalen Strömungsverhältnissen bei der Durchströmung des Filterelementes 18 führt bei gleichzeitiger Totraumverringerung.

[0028] Der Verteilerkopf 42 wirkt in üblicher Weise mit einem Steuerkopf 54 zusammen, der längsverfahrbar im Gehäuse 12 entlang der Innenwandung geführt ist und mit zunehmender Zustellbewegung in Richtung des Verteilerkopfes 42 eine randseitige Abdichtung 56 gegenüber dem Gehäuse 12 vornimmt. Für die Zufuhr der Kunststoffschmelze auf die Druckplatte 44 weist der Steuerkopf 54 eine Mittenausnehmung 58 auf und die Kunststoffschmelze verteilt sich von dort aus gleichmäßig über die Oberseite der Druckplatte 44. Über eine umfangsseitige Längskanalführung 60 tritt von dort aus die Kunststoffschmelze in den Zuführraum 50. Der Steuerkopf 54 ist gegenüber dem Verteilerkopf 42 über einen federelastischen Abstandshalter 62 abgestützt in der Art eines Teilsegmentes einer Tellerfeder. Der dahingehende Abstandshalter kann sich mit seinem unteren Ende wiederum an einem Randflansch der Stützaufnahme 46 oder am Verteilerkopf 42 für eine Wegbegrenzung des Steuerkopfes 54 entsprechend abstützen.

[0029] Bei der Zustellbewegung des Steuerkopfes 54 von seiner rechten, nicht betätigten Position in die linke Betriebsposition verfährt er also um eine vorgebbare Wegstrecke. Wird nach Überwindung des freien Federweges des Abstandshalters 62 die dahingehende Kraft in Verbindung mit der Druckkraft der Kunststoffschmelze auf die Druckplatte 44 der Verteilerkopf 42 in derselben Richtung nach unten bewegt, ergibt dies eine erhöhte Klemmkraft auf die Dichtkanten 26,28 des Filterelementes 18 und die Dichtspalte 24 als mögliche Durchtrittsstellen zwischen Verteilerkopf 42 und Filterelement 18 bzw. zwischen diesem und der Stützaufnahme 46 sind sicher verschlossen. Über die Elastizität des derart eingespannten Filterelementes 18 ergibt sich dann die erhöhte Dichtwirkung mit einer dynamischen Verformung der Dichtung selbst.

Ansprüche

1. Filtervorrichtung für einen Spinnkopf (10) zur Herstellung von Kunststoffäden, der ein Gehäuse (12) aufweist, in welchem die Kunststoffschmelze vor ihrem Austritt aus den Spinndüsen unter Druck ein Filterelement (18) mit einem Filtermaterial (20) durchströmt, das über eine Verteilereinrichtung (22) in Abhängigkeit von der Stärke des Schmelzedruckes eine axiale Anpreßkraft erfährt, die unter Schließen von Dichtspalten (24) auf die Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18) unter Bildung einer austauschbaren Baueinheit ein Stützrohr (30) mit wandseitigen Fluiddurchlässen (32) aufweist, das von dem Filtermaterial (20) umschlossen ist, das zumindest an einem Ende mit seiner Dichtkante (26) über das Stützrohr (30) axial vorsteht oder zurückversetzt ist.

2. Filtervorrichtung für einen Spinnkopf (10) zur Herstellung von Kunststoffäden, der ein Gehäuse (12) aufweist, in welchem die Kunststoffschmelze vor ihrem Austritt aus den Spinndüsen unter Druck ein Filterelement (18) mit einem Filtermaterial (20) durchströmt, das über eine Verteilereinrichtung (22) in Abhängigkeit von der Stärke des Schmelzedruckes eine axiale Anpreßkraft erfährt, die unter Schließen von Dichtspalten (24) auf die Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18) unter Bildung einer austauschbaren Baueinheit ein Stützrohr (30) mit wandseitigen Fluiddurchlässen (32) aufweist, das von dem Filtermaterial (20) umschlossen ist, das zumindest an einem Ende eine eben verlaufende Dichtkante (26) aufweist, und daß die Gesamtsteifigkeit des Filterelementes (18) derart gewählt ist, daß unter der Anpreßkraft das Schließen der Dichtspalte (24) aufgrund der Elastizität des Filterelementes (18) erfolgt.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (20) aus einem plissierten Filtermantel (34) aus Drahtgewebe gebildet ist, dessen benachbart gegenüberliegenden Enden über eine Längsschweißnaht miteinander verbunden sind.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermantel (34) über eine vorgebbare Elastizität verfügt, die unter der axialen Anpreßkraft das Schließen der Dichtspalte (24) über die Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) unterstützt.

5. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) gegenüber den endseitigen Kreisebenen (36) des Stützrohres (30) um einen vorgebbaren Winkelbetrag, vorzugsweise von 0° bis 40°, insbesondere um 15°, in Richtung des Eintritts der Kunststoffschmelze in den Spinnkopf (10) geneigt ist.

6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) jeweils durch eine Umfangsschweißnaht (40) gebildet sind, die die stirnseitigen Enden des Filtermantels (34) vollständig überdeckt.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsschweißnaht (40) derart nachbearbeitet ist, daß die Dichtkanten (26,28) entlang eines geschlossenen, in Falten gelegten Umfangsbogens eben verlaufen.

8. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung (22) einen Verteilerkopf (42) mit Druckplatte (44) aufweist, der innerhalb des Gehäuses (12) längsverfahrbar innerhalb einer Stützaufnahme (46) geführt ist, und daß das Filterelement (18) den Außenumfang des Verteilerkopfes (42) umfassend sich mit einem Ende an der Druckplatte (44) und mit dem anderen Ende an der Stützaufnahme (46) abstützt.

9. Filtervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Filterelementes (18) mit der Stützaufnahme (46) einen Zuführraum (50) und das Stützrohr (30) mit dem Verteilerkopf (42) einen Abgaberaum (52) für die Kunststoffschmelze begrenzen.

10. Filtervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkopf (42) mit einem Steuerkopf (54) zusammenwirkt, der längsverfahrbar im Gehäuse (12) geführt ist und mit zunehmender Zustellbewegung in Richtung des Verteilerkopfes (42) eine Abdichtung (56) gegenüber dem Gehäuse (12) vornimmt.

11. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschmelze eine Polymerschmelze ist und daß das Filtermaterial (20) aus einem mehrlagigen Drahtgewebe aus Edelstahl besteht.

12. Spinnkopf zur Herstellung von Kunststoffäden, mit einem Gehäuse (12), das auf einer Austrittsseite eine Spinndüse mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen aufweist und das auf einer Eintrittsseite einen Steuerkopf (54) mit einem Schmelzeeinlaß (58) aufweist, und mit einer Verteilereinrichtung (22) und einem Filterelement (18) zwischen dem Steuerkopf (54) und der Spinndüse, wobei die Verteilereinrichtung (22) und das Filterelement (18) durch einen Schmelzedruck gemeinsam gegen eine Stützaufnahme (46) gehalten sind, wobei das Filterelement (18) mit einer Dichtkante (28) an einer Dichtfläche der Stützaufnahme (46) und mit einer anderen Dichtkante (26) an einer Dichtfläche der Verteilereinrichtung (22) anliegt und wobei die Verteilereinrichtung (22) sich mit einer Druckplatte (44) auf dem Filterelement (18) abstützt und mit einem Verteilerkopf (42) in das Filterelement (18) hineinragt und wobei die Kunststoffschmelze vor ihrem Austritt aus der Spinndüse unter Druck ein Filtermaterial (20) des Filterelementes (18) durchströmt und mittels des Verteilerkopfes (42) zu der Spinndüse geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18) auf der Innenseite zum Verteilerkopf (42) hin zur Abstützung des Filtermaterials (20) ein Stützrohr (30) mit wandseitigen Fluiddurchlässen (32) aufweist und daß zwischen dem Stützrohr (30) und dem Verteilerkopf (42) ein Abgaberaum (52) gebildet ist.

13. Spinnkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaberaum (52) zwischen dem Stützrohr (30) und dem Verteilerkopf (42) durch eine konische Verjüngung des Verteilerkopfes (42) in Richtung zur Austrittsseite gebildet ist.

14. Spinnkopf nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche der Verteilereinrichtung (22) zwischen der Druckplatte (44) und dem Verteilerkopf (42) durch eine Unterseite der Druckplatte (44) gebildet ist.

15. Spinnkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Druckplatte (44) um einen vorgebbaren Winkelbetrag, vorzugsweise von 0° bis 40°, insbesondere um 15°, in Richtung des Austritts der Kunststoffschmelze im Spinnkopf (10) geneigt ist.

16. Spinnkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (30) und das Filtermaterial (20) zu einem zylindrischen Filtermantel (34) verbunden sind, an dessen Enden die Dichtflächen (26,28) des Filterelementes (18) ausgebildet sind.

17. Spinnkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (20) an dem zur Druckplatte (44) gewandten Ende mit seiner Dichtkante (26) über das Stützrohr (30) axial vorsteht.

18. Spinnkopf nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermantel (34) über eine vorgegebene Elastizität verfügt, die unter der axialen Anpreßkraft das Schließen der Dichtspalte (24) über die Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) unterstützt.

19. Spinnkopf nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkanten (26,28) des Filterelementes (18) jeweils durch eine nachbearbeitete Umfangsschweißnaht (40) gebildet sind, die die stirnseitigen Enden des Filtermantels (34) vollständig überdekken.

20. Spinnkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (20) aus einen plissierten Drahtgewebe oder einem plissierten Vlies besteht.

Claims

1. Filtering device for a spinning head (10) for producing plastic thread, with a housing (12) in which the plastic melt flows through a filter element (18) with a filtering material (20) before exiting the spinnerets, the said filter element being subjected to axial pressure through a distributor device (22) depending on the degree of pressure of the melt, acting on the sealing edges (26, 28) of the filter element (18) thus closing the sealing gaps (24), characterised in the filter element (18) has a backing tube (30) with perforations (32) in the wall to allow the fluid to pass through, enveloped by a filtering material (20) which is axially protruding with its sealing edge (26) above the backing tube (30) at one end or is set back.

2. Filtering device for a spinning head (10) for producing plastic thread, with a housing (12) in which the plastic melt flows through a filter element (18) with a filtering material (20) before exiting the spinnerets, the said filter element being subjected to axial pressure through a distributor device (22) depending on the degree of pressure of the melt, acting on the sealing edges (26, 28) of the filter element (18) thus closing the sealing gaps (24), characterised in that the filter element (18) has a backing tube (30) with perforations (32) in the wall to allow the fluid to pass through, enveloped by a filtering material (20), which has a flush sealing edge (26) at least at one end, and that the filter element (18) is stiff overall to such a degree that the flexibility of the filter element (18) closes the sealing gap (24) under pressure.

3. Filtering device according to Claims 1 or 2, characterised in that the filter material (20) consists of a pleated jacket (34) of wire mesh, the opposite adjacent ends of which are connected together by a longitudinal weld.

4. Filtering device according to Claim 1, characterised in that the filter jacket (34) has a specified flexibility which under axial pressure supports the closing of the seating gap (24) over the sealing edges (26, 28) of the filter element (18).

5. Filtering device according to one of the Claims 1 to 4, characterised in that at least one of the sealing edges (26, 28) of the filter element (18) is inclined in relation to the circular planes (36) at the ends of the backing tube (30) at a specified angle, preferably at between 0° and 40°, particularly at 15°, in the direction in which the plastic melt enters the spinning head (10).

6. Filtering device according to one of the Claims 3 to 5, characterised in that the sealing edges (26, 28) of the filter element (18) are in each case formed by a circumferential weld (40) which fully covers the ends of the filter jacket (34) at the end faces.

7. Filtering device according to Claim 6, characterised in that the peripheral weld (40) is machined so that the sealing edges (26, 28) are flat along a closed circumferential curve laid out in folds.

8. Filtering device according to one of the Claims 1 to 7, characterised in that the distributor device (22) has a distributor head (42) with a pressure plate (44) within the housing (12), movable in the longitudinal direction within a locator (46) and that the filter element (18) surrounds the distributor head (42) on its periphery and rests with one end at the pressure plate (44) and the other end at the locator (46).

9. Filtering device according to Claim 8, characterised in that the periphery of the filter element (18) with the locator (46) bounds an input space (50) and the backing tube (30) with the distributor head (42) bounds an output space (52) for the plastic melt.

10. Filter device according to Claim 8 or 9, characterised in that the distributor head (42) co-acts with a control head (54) which is longitudinally movable in the housing (12) and, with progressive in-feed motion in the direction of the distributor head (42), acts as a seal (56) at the housing (12).

11. Filter device according to one of the Claims 1 to 10, characterised in that the plastic melt is a polymer melt and that the filter material (20) consists of a multi-layer stainless steel wire mesh.

12. Spinning head for producing plastic thread, with a housing (12) which has a spinneret with a large number of jet holes on the output side and a control head (54) with a melt inlet (58) on an intake side, and with a distributor device (22) and a filter element (18) between the control head (54) and the spinneret, whereby the distributor device (22) and the filter element (18) are held together against the locator (46) by the melt pressure, whereby the filter element (18) rests with one sealing edge (28) at a sealing face of the locator (46) and with the other sealing edge (26) at a sealing face of the distributor device (22) and whereby the distributor device (22) is supported with a pressure plate (44) on the filter element (18) and protrudes with a distributor head (42) into the filter element (18) and whereby the plastic melt flows through the filter material (20) of the filter element (18) under pressure and is guided by the distributor head (42) to the spinneret before it exists from the spinneret, characterised in that the filter element (18) has on the inside facing the distributor head (42) a backing tube (30) with passages (32) for fluid in its wall, to support the filter material (20), and that an output space (52) is formed between the backing tube (30) and the distributor head (42).

13. Spinning head according to Claim 12, characterised in that the output space (52), between the backing tube (30) and the distributor head (42), is formed by the taper of the taper of the distributor head (42) in the direction of the output end.

14. Spinning head according to Claim 12 or 13, characterised in that the sealing face of the distributor device (22) is formed between the pressure plate (44) and the distributor head (42) by the bottom of the pressure plate (44).

15. Spinning head according to Claim, 14, characterised in that the bottom of the pressure plate (44) is inclined at a specific angle, preferably at an angle between 0° and 40°, particularly at 15°, in the direction of the plastic melt outlet in the spinning head (10).

16. Spinning head according to one of the Claims 12 to 15, characterised in that the backing tube (30) and the filter material (20) are joined to form a cylindrical filter jacket (34) at the ends of which are the sealing faces (26, 28) of the filter element (18).

17. Spinning head according to Claim 16, characterised in that the filter material (20) axially protrudes with its sealing edge (26) above the backing tube (30) at the end facing the pressure plate (44).

18. Spinning head according to Claim 16 or 17, characterised in that the filter jacket (34) has a specified flexibility which under axial pressure supports the closing of the sealing gap (24) above the sealing edges (26, 28) of the filter element (18).

19. Spinning head according to one of the Claims 16 to 18, characterised in that the sealing edges (26, 28) of the filter element (18) are each formed by a machined circumferential weld (40) which fully covers the ends of the filter jacket (34) at the end faces.

20. Spinning head according to one of the Claims 12 to 19, characterised in that the filter material (20) consists of a pleated wire mesh or a pleated fleece.

Revendications

1. Dispositif de filtrage pour une tête de guipage (10) destinée à la fabrication de fils en matière plastique, qui comprend un caisson (12), dans lequel la matière plastique en fusion, avant sa sortie des filières, passe sous pression à travers un élément de filtrage (18) contenant une matière filtrante (20), qui est soumise à une force de pression axiale exercée par une unité de répartition (22), qui est fonction de la valeur de la pression de la matière en fusion et qui agit au moment de la fermeture des fentes à étancher (24) au-dessus des bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18), caractérisé en ce que l'élément de filtrage (18), formant une unité remplaçable, comporte un tube de support (30), dont la paroi comporte des orifices de passage (32) pour le fluide et qui est entouré par la matière filtrante (20), dont le bord d'étanchéité (26) sur au moins une extrémité avance en saillie axiale au-delà du tube de support (30) ou est décalé en arrière.

2. Dispositif de filtrage pour une tête de guipage (10) destinée à la fabrication de fils en matière plastique, qui comprend un caisson (12), dans lequel la matière plastique en fusion, avant sa sortie des filières, passe sous pression à travers un élément de filtrage (18) contenant une matière filtrante (20), qui est soumise à une force de pression axiale exercée par une unité de répartition (22), qui est fonction de la valeur de la pression de la matière en fusion et qui agit au moment de la fermeture des fentes à étancher (24) au-dessus des bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18), caractérisé en ce que l'élément de filtrage (18), formant une unité remplaçable, comporte un tube de support (30), dont la paroi comporte des orifices de passage (32) pour le fluide et qui est entouré par la matière filtrante (20), qui est munie au moins sur une extrémité d'un bord d'étanchéité (26) plat, et en ce que la rigidité totale de l'élément de filtrage (18) est choisie de telle sorte que la fente à étancher (24) se ferme sous l'effet de la force de pression, en raison de l'élasticité de l'élément de filtrage (18).

3. Dispositif de filtrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière filtrante (20) est formée par une gaine filtrante (34) plissée, réalisée dans une toile métallique, dont les extrémités contiguës face à face sont assemblées par un cordon de soudage longitudinal.

4. Dispositif de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine filtrante (34) possède une élasticité pouvant être prédéfinie, qui favorise la fermeture de la fente à étancher (24), sous l'effet de la force de pression axiale, sur les bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18).

5. Dispositif de filtrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un des bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18) est incliné par rapport aux plans circulaires (36) sur les extrémités du tube de support (30) en formant un angle pouvant être prédéfini, de préférence de 0° à 40°, en particulier autour de 15°, en direction de l'entrée de la matière plastique en fusion dans la tête de guipage (10).

6. Dispositif de filtrage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18) sont formés chacun par un cordon de soudure périphérique (40), qui recouvre entièrement les extrémités frontales de la gaine filtrante (34).

7. Dispositif de filtrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cordon de soudure périphérique (40) est rectifié de telle sorte que les bords d'étanchéité (26, 28) sont plats le long d'une courbe périphérique fermée agencée en plis.

8. Dispositif de filtrage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité de répartition (22) comporte une tête de répartition (42), munie d'une plaque de serrage (44) et susceptible de se déplacer dans le sens longitudinal à l'intérieur du caisson (12) en étant guidée à l'intérieur d'un logement d'appui (46), et en ce que l'élément de filtrage (18), en entourant la périphérie extérieure de la tête de répartition (42), est en appui avec une extrémité sur la plaque de serrage (44) et avec l'autre extrémité sur le logement d'appui (46).

9. Dispositif de filtrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la périphérie extérieure de l'élément de filtrage (18) délimite avec le logement d'appui (46) une chambre d'admission (50) et le tube de support (30) délimite avec la tête de répartition (42) une chambre d'évacuation (52) de la matière plastique en fusion.

10. Dispositif de filtrage selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la tête de répartition (42) coopère avec une tête de commande (54), qui est guidée dans le caisson (12) de manière à pouvoir se déplacer dans le sens longitudinal et qui, avec un mouvement d'avance progressif en direction de la tête de répartition (42), réalise un colmatage (56) par rapport au caisson (12).

11. Dispositif de filtrage selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la matière plastique en fusion est un polymère en fusion et en ce que la matière filtrante (20) est formée par une toile métallique multicouches réalisée en acier fin et spécial.

12. Tête de guipage destinée à la fabrication de fils en matière plastique, comprenant un caisson (12), qui, sur une extrémité de sortie, comporte une filière munie d'une pluralité de forures et qui, sur une extrémité d'admission, comporte une tête de commande (54) munie d'une admission (58) pour la matière plastique en fusion, et comprenant une unité de répartition (22) et un élément de filtrage (18) entre la tête de commande (54) et la filière, dans laquelle l'unité de répartition (22) et l'élément de filtrage (18) sont maintenus ensemble, sous l'effet de la pression de la matière en fusion, contre un logement d'appui (46), dans laquelle l'élément de filtrage (18) est en appui avec un bord d'étanchéité (28) sur une surface d'étanchéité du logement d'appui (46) et avec un autre bord d'étanchéité sur une surface d'étanchéité de l'unité de répartition (22), et dans laquelle l'unité de répartition (22) s'appuie avec sa plaque de serrage (44) sur l'élément de filtrage (18) et pénètre avec une tête de répartition (42) dans l'élément de filtrage (18) et dans laquelle la matière plastique en fusion, avant sa sortie de la filière, est acheminée sous pression à travers une matière filtrante (20) de l'élément de filtrage (18) et est guidée au moyen de la tête de répartition (42) vers la filière, caractérisée en ce que l'élément de filtrage (18) comporte sur sa face intérieure orientée vers la tête de répartition (42) un tube de support (30), destiné à former un appui pour la matière filtrante (20) et dont les parois comportent des orifices de passage (32) pour le fluide, et en ce qu'une chambre d'évacuation (52) est formée entre le tube de support (30) et la tête de répartition (42).

13. Tête de guipage selon la revendication 12, caractérisée en ce que la chambre d'évacuation (52) entre le tube de support (30) et la tête de répartition (42) est formée par un rétrécissement conique de la tête de répartition (42) en direction de l'extrémité de sortie.

14. Tête de guipage selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que la surface d'étanchéité de l'unité de répartition (22) est formée entre la plaque de serrage (44) et la tête de répartition (42) par une face inférieure de la plaque de serrage (44).

15. Tête de guipage selon la revendication 14, caractérisée en ce que la face inférieure de la plaque de serrage (44) est inclinée en direction de la sortie de la matière plastique en fusion dans la tête de guipage (10) en formant un angle pouvant être prédéfini, de préférence de 0° à 40°, en particulier autour de 15°.

16. Tête de guipage selon une des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que le tube de support (30) et la matière filtrante (20) sont assemblés pour former une gaine filtrante (34) cylindrique, sur les extrémités de laquelle sont formées les surfaces d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18).

17. Tête de guipage selon la revendication 16, caractérisée en ce que la matière filtrante (20), sur l'extrémité munie du bord d'étanchéité (26) orientée vers la plaque de serrage (44), avance en saillie axiale au-delà du tube de support (30).

18. Tête de guipage selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la gaine filtrante (34) possède une élasticité prédéfinie, qui, sous l'effet de la force de pression axiale, favorise la fermeture de la fente à étancher (24) au-dessus des bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18).

19. Tête de guipage selon une des revendications 16 à 18, caractérisée en ce que les bords d'étanchéité (26, 28) de l'élément de filtrage (18) sont formés chacun par un cordon de soudure périphérique (40) rectifié, qui recouvre entièrement les extrémités frontales de la gaine filtrante (34).

20. Tête de guipage selon une des revendications 12 à 19, caractérisée en ce que la matière filtrante (20) est formée par une toile métallique plissée ou un non-tissé plissé.

Zeichnung