[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten, insbesondere
von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Vorrichtung zumindest eine
Spinndüsenplatte aufweist und wobei die Filamente in zumindest einer Filamentreihe
aus Spinndüsenöffnungen dieser Spinndüsenplatte austreten. - Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen bzw. Vliesbahnen aus
Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff. Bei den Filamenten handelt es sich bevorzugt
um Endlosfilamente. Endlosfilamente unterscheiden sich aufgrund ihrer quasi endlosen
Länge von Kurzfasern, die deutlich geringere Längen von beispielsweise 1 mm bis 60
mm aufweisen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Filamente auf einer Fördereinrichtung,
vorzugsweise auf einem Ablagesiebband, abgelegt werden. Die Breite eines auf einer
solchen Fördereinrichtung abgelegten Produktes hängt insbesondere von der Ausspinnbreite
ab. Ausspinnbreite meint dabei insbesondere die Breite einer aus Spinndüsenöffnungen
der Spinndüsenplatte austretenden Filamentreihe.
[0002] Vorrichtungen der vorstehend genannten Art sind aus der Praxis in unterschiedlichen
Ausführungsformen grundsätzlich bekannt. Es ist oftmals erwünscht, die Vliesbahnbreite
und somit die Ausspinnbreite der Vorrichtungen variabel einzustellen. Das ist beispielsweise
durch segmentierte Vorrichtungen möglich, bei denen eine Mehrzahl von über die Ausspinnbreite
aneinandergereihten Verteilvorrichtungen vorhanden ist, die je nach Bedarf abgeschaltet
oder zugeschaltet werden. Mit dieser Ausgestaltung ist aber der Nachteil verbunden,
dass in den abgeschalteten Vorrichtungssegmenten Kunststoffreste verbleiben, die zu
Verunreinigungen der Vorrichtung und letztlich zu Störungen des Vorrichtungsbetriebs
führen können. In diesem Zusammenhang beschreibt
EP 1 486 591 A1 eine Vorrichtung, bei der zumindest eine Verteilvorrichtung zur Verteilung einer
zugeführten Kunststoffschmelze auf eine vorläufige Ausspinnbreite vorgesehen ist,
wobei der Verteilvorrichtung ein Verteilerplattenpaket aus Verteilerplatten nachgeschaltet
ist, wobei die einzelnen Verteilerplatten jeweils eine Mehrzahl von über eine Verteilbreite
verteilten Verteileröffnungen aufweisen und wobei dem Verteilerplattenpaket eine Spinndüsenplatte
nachgeschaltet ist, die über eine endgültige Ausspinnbreite verteilte Spinndüsenkanäle
mit den zugeordneten Spinndüsenöffnungen aufweist. Mittels des Verteilerplattenpaketes
kann eine Reduzierung oder Erweiterung der vorläufigen Ausspinnbreite auf eine endgültige
Ausspinnbreite erreicht werden. Die Austauschbarkeit der Verteilerplatten und der
Spinndüsenplatte ermöglicht dabei eine variable Einstellung der endgültigen Ausspinnbreite.
Die Kunststoffschmelze strömt bei dieser Ausgestaltung von der Verteilvorrichtung
durch die Verteileröffnungen der Verteilerplatten zu der Spinndüsenplatte.
[0003] Diese Vorrichtungen, bei denen Verteilerplatten zur Reduzierung oder Erweiterung
der vorläufigen Ausspinnbreite auf eine endgültige Ausspinnbreite zum Einsatz kommen,
haben sich zur Herstellung von Filamenten und Vliesbahnen grundsätzlich bewährt. Allerdings
ergeben sich bei diesen Vorrichtungen im Spinnbetrieb aufgrund von Temperaturdifferenzen
unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaktes.
Diese Temperaturdifferenzen resultieren aus der Tatsache, dass die Kunststoffschmelze
auf dem Strömungsweg von der Verteilvorrichtung zu der Spinndüsenplatte im gewissem
Ausmaß abkühlt, sodass insbesondere die oberen, der Verteilvorrichtung zugeordneten
Verteilerplatten im Spinnbetrieb heißer sind als die unteren, der Spinndüsenplatte
zugeordneten Verteilerplatten. Aufgrund dieser Temperaturunterschiede und der daraus
resultierenden unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Verteilerplatten ist es möglich,
dass sich die Verteileröffnungen der Verteilerplatten verschieben, sodass der Strömungsweg
der Kunststoffschmelze durch das Verteilerplattenpaket in unvorteilhafter Weise beeinflusst
wird. Beispielsweise können die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Verteilerplatten
dazu führen, dass Verteileröffnungen von übereinander angeordneten, benachbarten Verteilerplatten
nicht mehr in der eigentlich vorgesehenen Weise zueinander angeordnet bzw. orientiert
sind und beispielsweise nicht mehr miteinander fluchten. Das kann zu einer uneinheitlichen
Verteilung der Kunststoffschmelze und letztendlich zu Spinnfehlern wie Tropfenbildung
und dergleichen führen. Obschon das Verteilerplattenpaket üblicherweise randseitig
umlaufend verschraubt wird, sind die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Verteilerplatten
bei den bekannten Vorrichtungen nichtsdestoweniger in nicht unerheblichem Ausmaß zu
beobachten und wirken sich oftmals nachteilhaft auf den Spinnprozess aus. Darüber
hinaus können die beschriebenen unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Verteilerplatten
auch als Folge von thermischen Reinigungsprozessen der Vorrichtung auftreten. - Hier
setzt die Erfindung ein.
[0004] Der Erfindung liegt demgegenüber das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die vorstehend beschriebenen Nachteile
effektiv und funktionssicher vermieden werden können und bei der insbesondere aus
einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Verteilerplatten resultierende nachteilhafte
Einflüsse auf den Spinnprozess reduziert bzw. vermieden werden können.
[0005] Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung
von Filamenten, insbesondere von Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff, wobei
die Vorrichtung zumindest eine Spinndüsenplatte aufweist, wobei die Filamente in zumindest
einer Filamentreihe aus Spinndüsenöffnungen der Spinndüsenplatte austreten,
wobei zumindest eine Verteilvorrichtung zur Verteilung einer zugeführten Kunststoffschmelze
auf eine vorläufige Ausspinnbreite vorgesehen ist, wobei der Verteilvorrichtung zumindest
eine Filterplatte nachgeschaltet ist,
wobei der Filterplatte ein Verteilerplattenpaket aus Verteilerplatten nachgeschaltet
ist, wobei die einzelnen Verteilerplatten jeweils eine Mehrzahl von über eine Verteilbreite
verteilten Verteileröffnungen aufweisen, wobei die Verteileröffnungen zur Aufnahme
der aus der Filterplatte austretenden Kunststoffschmelze vorgesehen sind,
wobei dem Verteilerplattenpaket die Spinndüsenplatte nachgeschaltet ist, wobei die
Spinndüsenplatte über eine endgültige Ausspinnbreite verteilte Spinndüsenkanäle mit
den zugeordneten Spinndüsenöffnungen aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist
dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Verteilerplattenpaket zugeordnete Austrittsoberfläche
der Filterplatte und/oder eine dem Verteilerplattenpaket zugeordnete Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte zumindest abschnittsweise gewölbt bzw. ballig ausgebildet ist.
[0006] Mit dem Begriff endgültige Ausspinnbreite ist im Rahmen der Erfindung insbesondere
die Gesamtbreite einer aus der Vorrichtung austretenden Filamentreihe und somit die
Breite der Reihe der zugeordneten Spinndüsenöffnungen gemeint. Mit dem Begriff vorläufige
Ausspinnbreite ist im Rahmen der Erfindung insbesondere die Breite bzw. Ausspinnbreite
am filterplattenseitigen Ende der Verteilvorrichtung gemeint. Hier und nachfolgend
wird zur Richtungsangabe anstelle der Begriffe vorläufige Ausspinnbreite und/oder
endgültige Ausspinnbreite insbesondere auch einfach der Ausdruck Ausspinnbreite verwendet.
Außerdem definiert die Erstreckung bzw. Breite einer Reihe von Verteileröffnungen
einer Verteilerplatte im Rahmen der Erfindung eine dieser Verteilerplatte zugeordnete
Verteilbreite.
[0007] Die Ausdrücke "nachgeschaltet", "vorgeschaltet", "oben", "unten", "übereinander"
und "untereinander" beziehen sich im Rahmen der Erfindung insbesondere auf die Strömungsrichtung
der Kunststoffschmelze von der Verteilvorrichtung zu der Spinndüsenplatte im Betriebszustand
der Vorrichtung.
[0008] Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist in Richtung quer zur Maschinenrichtung
(CD) bzw. ist in Bezug auf die Ausspinnbreite lediglich eine Verteilvorrichtung vorgesehen,
der zweckmäßigerweise nur eine Spinnpumpe für die Kunststoffschmelze vorgeschaltet
ist. Wenn die Vorrichtung gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung
von Multikomponentenfilamenten, insbesondere von Bikomponentenfilamenten, ausgebildet
bzw. eingerichtet ist, ist es zweckmäßig, dass die Vorrichtung in Maschinenrichtung
(MD) zumindest zwei nebeneinander angeordnete Verteilvorrichtungen aufweist. Dann
ist vorzugsweise jeder dieser Verteilvorrichtungen eine separate Spinnpumpe für die
jeweilige Kunststoffschmelze vorgeschaltet. Zusätzlich oder alternativ liegt es aber
auch im Rahmen der Erfindung, dass zwei oder mehr Verteilvorrichtungen über die Ausspinnbreite
bzw. quer zur Maschinenrichtung (CD) nebeneinander angeordnet sind und dabei kann
jeder Verteilvorrichtung eine separate Spinnpumpe vorgeschaltet sein.
[0009] Maschinenrichtung (MD) bzw. MD-Richtung meint im Rahmen der Erfindung im Übrigen
insbesondere die Förderrichtung einer Fördereinrichtung für die Filamente bzw. die
Vliesbahn und somit die Richtung quer zur vorläufigen bzw. endgültigen Ausspinnbreite.
Demgegenüber meint CD bzw. CD-Richtung insbesondere die Richtung quer zur Maschinenrichtung
bzw. die Richtung entlang der Ausspinnbreite. Zweckmäßigerweise werden in Maschinenrichtung
(MD) bzw. quer zur Ausspinnbreite mehrere Filamentreihen nebeneinander jeweils über
die endgültige Ausspinnbreite erzeugt. Dazu sind empfohlenermaßen in Maschinenrichtung
nebeneinander angeordnete Reihen von Spinndüsenöffnungen vorgesehen. Bevorzugt sind
die Spinndüsenöffnungen benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet.
[0010] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die zumindest eine Verteilvorrichtung als
Kleiderbügelverteiler ausgebildet ist. Bei einem solchen Kleiderbügelverteiler wird
die Kunststoffschmelze zunächst durch einen in Bezug auf die Ausspinnbreite schmalen
Zuführungskanal zugeführt und erfährt eine allmähliche Breitenzunahme auf die vorläufige
Ausspinnbreite unter Berücksichtigung eines gleichmäßigen Strömungsprofils am Austritt
der Kunststoffschmelze aus dem Kleiderbügelverteiler insbesondere dadurch, dass an
jedem Austrittspunkt der Kunststoffschmelze der gleiche Gegendruck realisiert ist.
[0011] Erfindungsgemäß ist der Verteilvorrichtung nachgeschaltet zumindest eine Filterplatte
vorgesehen. Die Filterplatte weist bevorzugt Lochkanäle für die Kunststoffschmelze
auf. Die Lochkanäle erstrecken sich zweckmäßigerweise quer, insbesondere senkrecht
zur flächigen Filterplattenausdehnung. Die Lochkanäle der Filterplatte sind empfohlenermaßen
in zumindest einer sich in Richtung der vorläufigen Ausspinnbreite erstreckenden Reihe
angeordnet. Grundsätzlich kann die Filterplatte im Rahmen der Erfindung aber auch
andere Ausgestaltungen aufweisen.
[0012] Erfindungsgemäß ist der Filterplatte ein Verteilerplattenpaket aus Verteilerplatten
nachgeschaltet. Verteilerplattenpaket meint dabei ein Paket aus zumindest zwei, vorzugsweise
aus zumindest drei, bevorzugt aus zumindest vier, ganz besonders bevorzugt aus zumindest
fünf, beispielsweise aus zumindest sechs, übereinander angeordneten Verteilerplatten.
Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung abgesehen von den Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes
keine weiteren Verteilerplatten aufweist. Dann ist das Verteilerplattenpaket der Filterplatte
unmittelbar nachgeschaltet und der Spinndüsenplatte unmittelbar vorgeschaltet. Grundsätzlich
könnte dem Verteilerplattenpaket vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet aber zumindest
eine weitere Verteilerplatte vorgesehen sein.
[0013] Mit dem Ausdruck Austrittsoberfläche der Filterplatte ist im Rahmen der Erfindung
insbesondere die dem Verteilerplattenpaket bzw. der obersten Verteilerplatte zugeordnete
Austrittsoberfläche der Filterplatte gemeint. Austrittsoberfläche der Filterplatte
meint somit zweckmäßigerweise auch Austrittseite der Filterplatte. Die Austrittsoberfläche
der Filterplatte steht gemäß bevorzugter Ausführungsform in direktem Kontakt zu dem
Verteilerplattenpaket bzw. zu der obersten Verteilerplatte. Mit dem Ausdruck Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte ist im Rahmen der Erfindung insbesondere die dem Verteilerplattenpaket
bzw. der letzten Verteilerplatte zugeordnete Oberfläche der Spinndüsenplatte gemeint.
Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte meint insoweit zweckmäßigerweise auch die
Eintrittsseite der Spinndüsenplatte. Die Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte
steht gemäß bevorzugter Ausführungsform in direktem Kontakt zu dem Verteilerplattenpaket
bzw. zu der untersten Verteilerplatte.
[0014] Erfindungsgemäß ist die dem Verteilerplattenpaket zugeordnete Austrittsoberfläche
der Filterplatte und/oder die dem Verteilerplattenpaket zugeordnete Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte zumindest abschnittsweise gewölbt bzw. ballig ausgebildet. Es
ist bevorzugt, dass zumindest die Austrittsoberfläche der Filterplatte, insbesondere
die Austrittsoberfläche der Filterplatte, zumindest abschnittsweise gewölbt bzw. ballig
ausgebildet ist. Gewölbt bzw. ballig meint im Rahmen der Erfindung insbesondere in
Richtung des Verteilerplattenpaketes gewölbt bzw. ballig und somit vorzugsweise konvex
gewölbt. Zweckmäßigerweise ist die Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder die
Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte gewölbt bzw. ballig geschliffen. Die Austrittsoberfläche
der Filterplatte und/oder die Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte ist somit insbesondere
nicht plan, sondern gerundet ausgebildet, sodass sich im Rahmen der Erfindung eine
in Richtung des Verteilerplattenpaketes orientierte konvexe Ausgestaltung der Austrittsoberfläche
der Filterplatte und/oder der Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte ergibt. Dadurch
wird eine zusätzliche Verspannung der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes
realisiert, sodass nachteilhaften Einflüssen auf den Spinnprozess durch die unterschiedliche
Wärmeausdehnung der Verteilerplatten funktionssicher entgegengewirkt werden kann.
Zusätzlich können Fertigungstoleranzen, beispielsweise die Ebenheit der Einzelkomponenten
der Vorrichtung, ausgeglichen werden.
[0015] Es ist sehr bevorzugt, dass die Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder die
Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte in Bezug auf ihre Erstreckung in Maschinenrichtung
(MD) zumindest in einem Mittelabschnitt bzw. Zentralabschnitt gewölbt bzw. ballig
ausgebildet ist. Ganz besonders bevorzugt ist die Austrittsoberfläche der Filterplatte
und/oder die Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte über ihre gesamte bzw. im Wesentlichen
über ihre gesamte Erstreckung in Maschinenrichtung (MD) gewölbt bzw. ballig ausgebildet.
Die vorstehend beschriebene Wölbung bzw. Balligkeit ist somit im Rahmen der Erfindung
gemäß bevorzugter Ausführungsform über die gesamte bzw. im Wesentlichen über die gesamte
Erstreckung der Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder der Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte in Maschinenrichtung (MD) verwirklicht. Die gewölbte, insbesondere
die konvex gewölbte bzw. ballige Ausgestaltung der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte
erstreckt sich somit zweckmäßigerweise hinsichtlich der Förderrichtung bzw. der Maschinenrichtung
(MD) von der Einlaufseite bis zur Auslaufseite der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte.
Dadurch können die Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes einfach und funktionssicher
in ihren Außenbereichen mit der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte verschraubt
werden, wobei in Bezug auf die Erstreckung der Verteilerplatten in Maschinenrichtung
(MD) insbesondere zumindest in einem zentralen Abschnitt bzw. Mittelabschnitt eine
zusätzliche Verspannung des Verteilerplattenpaketes zwischen der Filterplatte und
der Spinndüsenplatte erreicht wird. Das wird nachstehend noch näher erläutert. Diese
Ausgestaltung hat weiterhin den Vorteil, dass in diesem zentralen Abschnitt bzw. Mittelabschnitt
eine zusätzliche Verschraubung vermieden werden kann, die ansonsten der Realisierung
eines homogenen Spinnfeldes entgegenwirken würde.
[0016] Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist für die Verbindung der Verteilerplatten
des Verteilerplattenpaketes und/oder für die Verbindung des Aggregates aus Verteilerplattenpaket
und Spinndüsenplatte und/oder Filterplatte eine Vielzahl von Schrauben vorgesehen,
die dieses Aggregat bevorzugt durchsetzen und zumindest in den sich in CD-Richtung
erstreckenden randseitigen Außenbereichen des Aggregates angeordnet sind sowie besonders
bevorzugt das Aggregat randseitig umlaufend angeordnet sind. Durch die gewölbte bzw.
ballige Ausgestaltung der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte wird bevorzugt
die Anpresskraft dieser Schrauben von den randseitigen Außenbereichen des Aggregates,
insbesondere von den sich in CD-Richtung erstreckenden randseitigen Außenbereichen
des Aggregates, entlang der Maschinenrichtung (MD) in die Mitte des Aggregates verlagert.
Dabei wird zweckmäßigerweise aus Punktlasten im Bereich der Schrauben eine Linienlast.
Durch die Vielzahl der Schrauben bildet das Integral der Linienlasten zweckmäßigerweise
innerhalb der von den vorzugsweise randseitig umlaufend angeordneten Schrauben eingefassten
Fläche eine gleichmäßige Flächenpressung, die insbesondere sicherstellt, dass die
Flächenpressung maßgeblich gleichmäßig auf das Aggregat aus Verteilerplattenpaket
und Spinndüsenplatte und/oder Filterplatte wirkt. Durch die Flächenpressung werden
die Grenzflächen der einzelnen Ebenen zwischen den Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes
und zwischen dem Verteilerplattenpaket und der Spinndüsenplatte und/oder zwischen
dem Verteilerplattenpaket und der Filterplatte vorzugsweise gleichmäßig verpresst.
Um die Flächenpressung bevorzugt auch im Bereich zwischen zwei benachbart angeordneten
Schrauben funktionssicher entlang der Maschinenrichtung (MD) in die Mitte des Aggregates
aus Verteilerplattenpaket und Spinndüsenplatte und/oder Filterplatte zu verlagern,
wird der Abstand benachbarter Schrauben vorzugsweise entsprechend gewählt. Das gilt
insbesondere in Abhängigkeit von der Breite des Aggregates bzw. der Spinndüsenplatte
in Maschinenrichtung (MD). Je breiter beispielsweise die Spinndüsenplatte in MD-Richtung
ist, desto geringer sollte vorzugsweise der Schraubenabstand in CD-Richtung sein.
Bevorzugt werden in diesem Zusammenhang auch der Schraubendurchmesser und die Flanschdicke
der Schrauben entsprechend gewählt und an die Flächenpressung angepasst.
[0017] Es hat sich bewährt, dass der Abstand zwischen zwei Schrauben, die in den sich in
CD-Richtung erstreckenden randseitigen Außenbereichen des Aggregates aus Verteilerplattenpaket
und Spinndüsenplatte und/oder Filterplatte benachbart angeordnet sind, zwischen 20
mm und 70 mm, bevorzugt zwischen 25 mm und 60 mm, besonders bevorzugt zwischen 30
mm und 55 mm beträgt. Abstand zwischen zwei benachbarten Schrauben meint dabei insbesondere
den Mittelpunktsabstand bzw. Flanschmittelpunktsabstand der Schrauben. Gemäß einer
Ausführungsform ist der Abstand zwischen jeweils zwei benachbart angeordneten Schrauben
entlang der gesamten Erstreckung in CD-Richtung identisch bzw. im Wesentlichen identisch.
Grundsätzlich kann der Abstand zwischen jeweils zwei benachbart angeordneten Schrauben
entlang der Erstreckung in CD-Richtung aber auch teilweise unterschiedlich sein.
[0018] Zweckmäßigerweise ist die vorstehend beschriebene gewölbte bzw. ballige Ausbildung
der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte in Maschinenrichtung (MD) im Übrigen
entlang der gesamten Erstreckung bzw. im Wesentlichen entlang der gesamten Erstreckung
der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte quer zur Maschinenrichtung (CD), also
in Richtung der Ausspinnbreite, realisiert. Auf diese Weise kann die durch die in
Maschinenrichtung (MD) gewölbte bzw. ballige Ausgestaltung der Filterplatte und/oder
der Spinndüsenplatte erreichte zusätzliche Verspannung der Verteilerplatten entlang
der gesamten Erstreckung der Vorrichtung quer zur Maschinenrichtung (CD) bzw. entlang
der gesamten Ausspinnbreite erreicht werden.
[0019] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Krümmungsradius des gewölbt bzw. des ballig
ausgebildeten Abschnitts der Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder der Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte über die gesamte Erstreckung des gewölbt bzw. ballig ausgebildeten
Abschnittes konstant bzw. im Wesentlichen konstant ist. Wenn gemäß bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung die Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder die Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte über ihre gesamte bzw. im Wesentlichen über ihre gesamte Erstreckung
in Maschinenrichtung (MD) gewölbt bzw. ballig ausgebildet ist, ist bevorzugt der Krümmungsradius
dieser gewölbten bzw. ballig ausgebildeten Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder
Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte über die gesamte Erstreckung in Maschinenrichtung
(MD) konstant bzw. im Wesentlichen konstant. Es ist besonders bevorzugt, dass der
Krümmungsradius des gewölbt bzw. des ballig ausgebildeten Abschnitts der Austrittsoberfläche
der Filterplatte und/oder der Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte 10.000 mm bis
55.000 mm, bevorzugt 12.000 mm bis 45.000 mm, besonders bevorzugt 14.000 mm bis 40.000
mm, ganz besonders bevorzugt 16.000 mm bis 36.000 mm, beispielsweise 17.000 mm bis
19.000 mm beträgt. Bei einem konstanten Krümmungsradius ist für eine Spinndüsenplatte
einer beispielhaften Breite von 240 mm in Maschinenrichtung (MD) die Anpresskraft
zweckmäßigerweise deutlich höher als bei einer Spinndüsenplatte mit einer beispielhaften
Breite von 120 mm in Maschinenrichtung (MD).
[0020] Es ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest ein Formschlusselement
aufweist, das die Filterplatte und/oder das Verteilerplattenpaket und/oder die Spinndüsenplatte
in Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze durchsetzt, insbesondere das Verteilerplattenpaket
vollständig durchsetzt. Dazu weisen die Verteilerplatten zweckmäßigerweise jeweils
zumindest eine entsprechende Formschlussöffnung auf, die dem zumindest einen Formschlusselement
zugeordnet ist. Bevorzugt sind zumindest zwei, besonders bevorzugt zumindest drei,
ganz besonders bevorzugt eine Mehrzahl solcher Formschlusselemente und Formschlussöffnungen
für die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. für das Verteilerplattenpaket vorgesehen.
Zweckmäßigerweise ist das zumindest eine Formschlusselement ein Passstift. Dieser
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Formschlusselementen und Formschlussöffnungen
liegt die Erkenntnis zugrunde, dass einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Verteilerplatten
zusätzlich durch Formschluss entgegengewirkt wird, sodass insbesondere eine Kombination
von Kraftschluss - durch die erfindungsgemäß gewölbte bzw. ballige Ausgestaltung der
Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte - und Formschluss realisiert wird.
[0021] Es wurde bereits erläutert, dass die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung zur
Herstellung von Spinnvliesen aus Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff betrifft.
Gemäß bevorzugter Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Spunbond-Vorrichtung
ausgebildet und dann werden zweckmäßigerweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Spunbond-Vliese bzw. Vliesbahnen hergestellt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können Monokomponentenfilamente und/oder Mischfilamente und/oder Multikomponentenfilamente,
insbesondere Bikomponentenfilamente, als Endlosfilamente erzeugt werden. Mit dem Ausdruck
Mischfilament ist im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Filament gemeint, das hinsichtlich
seiner Querschnittskonfiguration als Mono-Typ-Filament ausgebildet ist, jedoch aus
einer Mischung von zumindest zwei Kunststoffen bzw. Kunststoffschmelzen besteht. Es
hat sich bewährt, dass der Spinndüsenplatte nachgeschaltet eine Kühleinrichtung zum
Kühlen der erzeugten Filamente vorgesehen ist, die vorzugsweise eine Kühlkammer aufweist,
durch die die erzeugten Filamente bzw. Endlosfilamente zur Kühlung geführt werden.
Es ist bevorzugt, dass an zwei gegenüberliegenden Seiten der Kühlkammer Luftzufuhrkabinen
für die Zufuhr der Kühlluft angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
sind an zwei gegenüberliegenden Seiten der Kühlkammer übereinander angeordnete Luftzufuhrkabinen
vorhanden, insbesondere zwei übereinander angeordnete Luftzufuhrkabinen, aus denen
bevorzugt Luft unterschiedlicher Temperatur in die Kühlkammer eingeführt wird. Es
hat sich außerdem bewährt, dass zwischen der Spinndüsenplatte und der Kühleinrichtung
eine Monomer-Absaugungseinrichtung vorgesehen ist, mit der störende Gase, die beim
Spinnprozess auftreten, aus der Vorrichtung bzw. der Spunbond-Vorrichtung entfernt
werden können.
[0022] Zweckmäßigerweise ist der Kühleinrichtung in Filamentströmungsrichtung eine Verstreckeinrichtung
zum Verstrecken der erzeugten Filamente nachgeschaltet. Nach besonders empfohlener
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Aggregat aus der Kühleinrichtung
und der Verstreckeinrichtung als geschlossenes Aggregat ausgebildet, bei dem außer
der Zufuhr der Kühlluft in der Kühleinrichtung keine weitere Luftzufuhr in das geschlossene
Aggregat stattfindet.
[0023] Es ist außerdem bevorzugt, dass zwischen der Verstreckeinrichtung und der Fördereinrichtung,
insbesondere dem Ablagesiebband, zumindest ein Diffusor angeordnet ist. Die aus der
Verstreckeinrichtung austretenden Endlosfilamente werden durch den Diffusor hindurchgeführt
und dann auf der Fördereinrichtung abgelegt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
sind zwei hintereinander geschaltete Diffusoren vorgesehen. Die Fördereinrichtung
ist im Übrigen bevorzugt als endlos umlaufende Fördereinrichtung bzw. als endlos umlaufendes
Ablagesiebband ausgebildet. Ganz besonders bevorzugt ist die Fördereinrichtung, insbesondere
das Ablagesiebband, luftdurchlässig ausgebildet, sodass eine Absaugung von Prozessluft
von unten durch die Fördereinrichtung erfolgen kann.
[0024] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Spinndüsenplatte als austauschbare Spinndüsenplatte ausgebildet
ist. Weiter bevorzugt sind die Verteilerplatten ebenfalls austauschbar ausgebildet.
Auf diese Weise kann durch geeignete Wahl und Austausch der Verteilerplatten und der
Spinndüsenplatte die gewünschte endgültige Ausspinnbreite eingestellt werden. Es liegt
in diesem Zusammenhang im Rahmen der Erfindung, dass die von den Verteileröffnungen
gebildete Verteilbreite zumindest einer Verteilerplatte, vorzugsweise einer Mehrzahl
von Verteilerplatten, bevorzugt jeder Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes,
jeweils geringer ist oder größer ist die vorläufige Ausspinnbreite, sodass mithilfe
des Verteilerplattenpaketes die vorläufige Ausspinnbreite auf die endgültige Ausspinnbreite
reduziert oder erweitert wird und vorzugsweise durch Auswechseln der Verteilerplatten
bzw. des Verteilerplattenpaketes die gewünschte endgültige Ausspinnbreite einstellbar
ist. Zweckmäßigerweise sind die Verteileröffnungen der Verteilerplatten vertikal bzw.
senkrecht zur Verteilerplattenfläche angeordnet. Es ist weiterhin bevorzugt, dass
zumindest bei einem Teil der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes die Verteileröffnungen
in Verteilerkanäle münden, die zu einer Erweiterung oder Reduzierung der eintrittsseitigen
Verteilbreite führen. Die Erstreckung bzw. die Breite einer Reihe von Verteileröffnungen
definiert die Verteilbreite für die jeweilige Verteilerplatte.
[0025] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die von den Verteileröffnungen der einzelnen
Verteilerplatten jeweils gebildeten Verteilbreiten von der Filterplatte zur Spinndüsenplatte
hin abnehmen oder zunehmen, sodass die vorläufige Ausspinnbreite auf diese Weise zur
endgültigen Ausspinnbreite reduziert bzw. erweitert wird. Es liegt außerdem im Rahmen
der Erfindung, dass eine Verteilerplatte jeweils mehrere nebeneinander angeordnete
Reihen von Verteileröffnungen aufweist. Dabei erstreckt sich jede Reihe von Verteileröffnungen
zweckmäßigerweise über die Verteilbreite der jeweiligen Verteilerplatte. Vorzugsweise
sind die Verteileröffnungen von zwei in Förderrichtung bzw. Maschinenrichtung (MD)
nebeneinander angeordneten Reihen von Verteileröffnungen versetzt zueinander angeordnet.
[0026] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine der Verteilerplatten zumindest einen sich über zumindest einen
Teil der Verteilbreite erstreckenden Verteilerkanal aufweist, welcher Verteilerkanal
zumindest einen Teil der Verteileröffnungen miteinander verbindet. Es liegt im Rahmen
der Erfindung, dass der Verteilerkanal die bezüglich der Verteilbreite in einer Reihe
angeordneten Verteileröffnungen miteinander verbindet. Zweckmäßigerweise erstreckt
sich der Verteilerkanal über die gesamte Verteilbreite der Verteilerplatte und verbindet
dabei bevorzugt alle in einer Reihe angeordneten Verteileröffnungen dieser Verteilerplatte.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind bei zumindest einer Verteilerplatte
die Verteileröffnungen jeder Reihe durch einen Verteilerkanal miteinander verbunden.
Vorzugsweise ist ein Verteilerkanal horizontal bzw. senkrecht zu den Verteileröffnungen
angeordnet. Es hat sich außerdem bewährt, dass ein Verteilerkanal einer Verteilerplatte
unmittelbar an eine benachbarte Verteilerplatte angrenzt. Ein an eine benachbarte
Verteilerplatte angrenzender Verteilerkanal verbindet zweckmäßigerweise zumindest
einen Teil der in einer Reihe angeordneten Verteileröffnungen der benachbarten Verteilerplatte
und vorzugsweise alle in einer Reihe angeordneten Verteileröffnungen dieser benachbarten
Verteilerplatte.
[0027] Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung einer Verteilerplatte mit Verteileröffnungen
und Verteilerkanälen ist vorzugsweise bei zumindest einer der Verteilerplatten des
Verteilerplattenpaketes und bevorzugt bei zumindest einem Teil, besonders bevorzugt
bei zumindest einem Großteil, der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes realisiert.
Die Verteilerkanäle dienen insbesondere der Verteilung der Kunststoffschmelze in Richtung
bzw. entlang der Verteilbreiten zur Erweiterung oder Reduzierung der vorläufigen Ausspinnbreite.
[0028] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet
dass zumindest eine der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes, vorzugsweise
ein Teil der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes keine Verteilerkanäle aufweist.
Dabei handelt es sich bevorzugt um zumindest eine der Spinndüsenplatte zugeordnete
Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes und somit um zumindest eine untere Verteilerplatte
des Verteilerplattenpaketes, beispielsweise um die der Spinndüsenplatte zugeordnete
letzte Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung
wird die vorläufige Ausspinnbreite durch einen Teil der Verteilerplatten, die zweckmäßigerweise
mit entsprechenden Verteilerkanälen versehen sind, auf die gewünschte Verteilbreite
bzw. endgültige Ausspinnbreite reduziert oder erweitert und die in Strömungsrichtung
der Kunststoffschmelze nachgeschalteten Verteilerplatten können - insbesondere ohne
wesentliche weitere Beeinflussung der endgültigen Ausspinnbreite - zur weiteren Beeinflussung
der Kunststoffschmelze, beispielsweise zur Zusammenführung von zumindest zwei Kunststoffschmelzen
zur Erzeugung von Multikomponentenfilamenten oder zur Reduzierung des Durchmessers
der Verteileröffnungen und dergleichen dienen. Es hat sich im Übrigen bewährt, dass
zumindest bei einem Teil der Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes die Verteileröffnungen
übereinander angeordneter, benachbarter Verteilerplatten bezüglich der Verteilbreite
versetzt zueinander angeordnet sind. Das ist insbesondere bei den Verteilerplatten
des Verteilerplattenpaketes der Fall, die Verteilerkanäle aufweisen.
[0029] Im Rahmen der Erfindung strömt die zumindest eine Kunststoffschmelze bevorzugt durch
die von den Verteilerplatten bzw. von dem Verteilerplattenpaket gebildeten Strömungswege
aus Verteileröffnungen und Verteilerkanälen und tritt oberhalb der Spinndüsenplatte,
insbesondere unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte, aus den Verteileröffnungen
einer Verteilerplatte bzw. der letzten Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes
aus und in zugeordnete Spinndüsenkanäle der Spinndüsenplatte ein. Es ist bevorzugt,
dass die Strömungswege für die zumindest eine Kunststoffschmelze - insbesondere hinsichtlich
der Strömungsweglänge und/oder der Querschnittsgeometrie der Verteilerkanäle bzw.
der Verteileröffnungen und/oder hinsichtlich der Querschnittsfläche der Verteilerkanäle
bzw. der Verteileröffnungen - mit der Maßgabe ausgestaltet sind, dass am Austritt
der Kunststoffschmelze aus dem Verteilerplattenpaket bzw. am Eintritt in die Spinndüsenkanäle
der Spinndüsenplatte an jeder Verteileröffnung und/oder an jedem Spinndüsenkanal der
gleiche bzw. im Wesentlichen der gleiche Gegendruck vorliegt. Der Gegendruck wird
somit bevorzugt gleichsam durch die Ausgestaltung der Strömungswege eingestellt, die
den einzelnen Spinndüsenkanälen und insbesondere auch den erzeugten Filamenten zugeordnet
sind.
[0030] Im Rahmen der Erfindung ist die erfindungsgemäße Filterplatte vorzugsweise zur Unterstützung
eines Filters eingerichtet. Der Filter ist zweckmäßigerweise zwischen der zumindest
einen Verteilvorrichtung und der Filterplatte angeordnet und somit der Verteilvorrichtung
in Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze nachgeschaltet. Als Filter wird vorzugsweise
ein engmaschiges Filtrierungssieb verwendet. Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung,
dass über die Breite der zumindest einen Verteilvorrichtung eine Mehrzahl von Heizzonen
für die Verteilvorrichtung vorgesehen ist. Diese Heizzonen sind zweckmäßigerweise
jeweils separat beheizbar und dazu ist vorzugsweise jeder Heizzone eine Heizvorrichtung
zugeordnet, die separat auf eine bestimmte Heiztemperatur eingestellt werden kann.
Mithilfe der Heizzonen bzw. Heizvorrichtungen kann die Viskosität bzw. Fließgeschwindigkeit
der Kunststoffschmelze in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. in der Verteilvorrichtung
beeinflusst werden.
[0031] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die endgültige Ausspinnbreite
zumindest 1.600 mm, vorzugsweise zumindest 1.800 mm, bevorzugt zumindest 2.000 mm.
Bei endgültigen Ausspinnbreiten dieser Größenordnung hat sich die erfindungsgemäße
gewölbte bzw. ballige Ausgestaltung der Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder
der Eintrittsoberfläche der Spinndüsenplatte besonders bewährt. Es liegt im Rahmen
der Erfindung, dass das Verhältnis der vorläufigen Ausspinnbreite zur endgültigen
Ausspinnbreite (B
v:B
e) im Falle einer Reduzierung der vorläufigen Ausspinnbreite 1,01 bis 1,5, bevorzugt
1,02 bis 1,3, besonders bevorzugt 1,05 bis 1,15 beträgt und im Falle einer Erweiterung
der vorläufigen Ausspinnbreite 0,7 bis 0,98, bevorzugt 0,8 bis 0,97, besonders bevorzugt
0,85 bis 0,95 beträgt. Ein solches Verhältnis der vorläufigen Ausspinnbreite zur endgültigen
Ausspinnbreite hat sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt.
[0032] Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung
zur Herstellung von Multikomponentenfilamenten, insbesondere von Bikomponentenfilamenten,
und/oder Mischfilamenten ausgebildet bzw. eingerichtet, wobei die Vorrichtung dazu
vorzugsweise zumindest zwei in Maschinenrichtung (MD) nebeneinander angeordnete Verteilvorrichtungen
zur Verteilung von zumindest zwei Kunststoffschmelzen aufweist. Durch die zumindest
zwei Verteilvorrichtungen werden zweckmäßigerweise zwei Kunststoffschmelzen getrennt
voneinander auf eine vorläufige Ausspinnbreite verteilt. Es hat sich bewährt, dass
die beiden Kunststoffschmelzen anschließend getrennt voneinander durch Lochkanäle
einer den zumindest zwei Verteilvorrichtungen nachgeschalteten Filterplatte geführt
werden. Die Lochkanäle der Filterplatte sind dann empfohlenermaßen pro Kunststoffschmelze
in zumindest einer sich in Richtung der vorläufigen Ausspinnbreite erstreckenden Reihe
angeordnet und die den jeweiligen Kunststoffschmelzen zugeordneten Reihen von Lochkanälen
sind ganz besonders bevorzugt in Maschinenrichtung (MD) nebeneinander angeordnet.
Wenn die Vorrichtung gemäß ganz besonders bevorzugter Ausführungsform zur Erzeugung
von Bikomponentenfilamenten ausgebildet bzw. eingerichtet ist, sind empfohlenermaßen
zwei Verteilvorrichtungen vorhanden, die in Maschinenrichtung (MD) nebeneinander angeordnet
sind und insbesondere jeweils als Kleiderbügelverteiler ausgestaltet sind. Es liegt
im Rahmen der Erfindung, dass bei einer zur Erzeugung von Multikomponentenfilamenten
bzw. Bikomponentenfilamenten ausgebildeten bzw. eingerichteten Vorrichtung den Verteilvorrichtungen
lediglich eine einzige Filterplatte, ein einziges Verteilerplattenpaket und eine einzige
Spinndüsenplatte nachgeschaltet ist.
[0033] Wenn die Vorrichtung gemäß bevorzugter Ausführungsform zur Erzeugung von Multikomponentenfilamenten
bzw. Bikomponentenfilamenten und/oder Mischfilamenten ausgebildet bzw. eingerichtet
ist, ist es ganz besonders bevorzugt, dass das Verteilerplattenpaket bzw. die Verteilerplatten
mit der Maßgabe ausgebildet ist/sind, dass zumindest zwei Kunststoffschmelzen zunächst
getrennt voneinander durch das Verteilerplattenpaket strömen und anschließend oberhalb
der Spinndüsenplatte, insbesondere unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte, zur
Erzeugung von Multikomponentenfilamenten bzw. Bikomponentenfilamenten zusammenführbar
sind. Zweckmäßigerweise strömen die beiden Kunststoffschmelzen dazu zunächst durch
zumindest zwei von den Verteilerplatten bzw. von dem Verteilerplattenpaket gebildete
separate Strömungswegsysteme aus Verteileröffnungen und Verteilerkanälen und sind
oberhalb der Spinndüsenplatte, insbesondere unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte
zusammenführbar bzw. werden zusammengeführt. Es liegt in diesem Zusammenhang im Rahmen
der Erfindung, dass die beiden Kunststoffschmelzen zumindest von den unmittelbar oberhalb
der Spinndüsenplatte angeordneten Verteilerplatten, insbesondere zumindest von der
letzten Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes, zusammengeführt werden. Mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich im Rahmen der Erfindung beispielsweise Multikomponentenfilamente
bzw. Bikomponentenfilamente mit Kern-Mantel-Konfiguration, mit Seite-an-Seite-Konfiguration,
mit Segmented-Pie-Konfiguration und mit Island-in-the-Sea-Konfiguration und dergleichen
und/oder Mischfilamente erzeugen. Dazu sind die Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes
und insbesondere die unteren, der Spinndüsenplatte zugeordneten Verteilerplatten des
Verteilerplattenpaketes vorzugsweise entsprechend ausgestaltet.
[0034] Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere
Bedeutung zukommt, unterscheidet sich der Durchmesser eines Teils der Verteileröffnungen
zumindest einer Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes - vorzugsweise zumindest
der unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte angeordneten letzten Verteilerplatte
des Verteilerplattenpaketes - von dem Durchmesser der übrigen Verteileröffnungen dieser
Verteilerplatte. Im Rahmen dieser Ausführungsform weisen nicht alle Verteileröffnungen
zumindest einer Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes den gleichen Durchmesser
auf, sondern der Durchmesser eines Teils der Verteileröffnungen der Verteilerplatte
unterscheidet sich von dem Durchmesser der übrigen Verteileröffnungen dieser Verteilerplatte.
Auf diese Weise kann nachteilhaften Einflüssen auf den Spinnprozess aufgrund einer
unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Verteilerplatten zusätzlich gegengesteuert werden.
Insbesondere in Kombination mit der erfindungsgemäßen gewölbten bzw. balligen Ausgestaltung
der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte kann auf diese Weise besonders effektiv
und funktionssicher die Spinnstabilität der Vorrichtung sichergestellt werden. Es
ist möglich, dass die vorstehend erläuterte Ausbildung einer Verteilerplatte mit unterschiedlichen
Durchmessern der Verteileröffnungen bei zumindest zwei, insbesondere bei zumindest
drei Verteilerplatten des Verteilerplattenpaketes realisiert ist und zweckmäßigerweise
sind diese Verteilerplatten dann der Spinndüsenplatte zugeordnet und insbesondere
oberhalb der Spinndüsenplatte übereinander angeordnet. Die Verteileröffnungen einer
Verteilerplatte sind im Rahmen der Erfindung zumindest bei einem Teil der Verteilerplatten
rund, insbesondere kreisrund, ausgebildet. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung,
dass die Verteileröffnungen zumindest bei einem Teil der Verteilerplatten eckig, insbesondere
rechteckig, ausgebildet sind. Die Verteileröffnungen bilden zusammen mit den Verteilerkanälen
bevorzugt Strömungswege für die Kunststoffschmelze durch das Verteilerplattenpaket,
wobei besonders bevorzugt jedem Spinndüsenkanal bzw. jeder Spinndüsenöffnung der Spinndüsenplatte
und somit insbesondere auch jedem erzeugten Filament ein Strömungsweg aus Verteileröffnungen
und Verteilerkanälen zugeordnet ist.
[0035] Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, dass an bestimmten Öffnungen für die Kunststoffschmelze,
beispielsweise an bestimmten Verteileröffnungen einer Verteilerplatte, insbesondere
der letzten Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes, ein erhöhter Gegendruck realisiert
ist, um in diesen Bereichen dünnere Filamente zu erspinnen. Dadurch können etwa systembedingte
Unterschiede in der Kühlluft kompensiert werden. Ganz besonders bevorzugt unterscheidet
sich der Durchmesser d
1 der Verteileröffnungen in zumindest einem randseitigen Außenbereich, vorzugsweise
in zumindest einem CD-Außenbereich, zumindest einer Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes
- bevorzugt zumindest der unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte angeordneten letzten
Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes - von dem Durchmesser d
2 der Verteileröffnungen in der Mitte dieser Verteilerplatte. Ganz besonders bevorzugt
ist der Durchmesser d
1 größer als der Durchmesser d
2. Bevorzugt unterscheidet sich der Durchmesser d
1 der Verteileröffnungen in zumindest einem, vorzugsweise in den beiden CD-Außenbereichen
zumindest einer Verteilerplatte von dem Durchmesser d
2 in der Mitte dieser Verteilerplatte. Bevorzugt gilt dann d
1 > d
2. CD-Außenbereich meint dabei insbesondere einen sich parallel zur CD-Richtung erstreckenden
Außenbereich einer Verteilerplatte. Mitte der Verteilerplatte meint demgegenüber insbesondere
einen in Bezug auf die flächige Erstreckung einer Verteilerplatte mittig bzw. zentral
angeordneten Abschnitt der Verteilerplatte. Diese Durchmesserverteilung der Verteileröffnungen
zumindest einer Verteilerplatte des Verteilerplattenpaketes hat sich besonders bewährt.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Durchmesser d
1 kleiner ist als der Durchmesser d
2.
[0036] Es ist weiterhin bevorzugt, wenn sich ausgehend von zumindest einem randseitigen
Außenbereich, insbesondere von zumindest einem, bevorzugt von den beiden CD-Außenbereichen,
der betreffenden Verteilerplatte zur Mitte dieser Verteilerplatte hin ein Durchmessergradient
der Verteileröffnungen ergibt.
[0037] Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dass sich der Durchmesser d
1 der Verteileröffnungen in zumindest einem, vorzugsweise in den beiden, MD-Außenbereichen
zumindest einer Verteilerplatte von dem Durchmesser d
2 in der Mitte dieser Verteilerplatte unterscheidet. Vorzugsweise gilt dann d
1 > d
2. Die Erfindung umfasst somit auch eine Ausführungsform, bei der sich der Durchmesser
d
1 der Verteileröffnungen zumindest einer Verteilerplatte randseitig umlaufend von dem
Durchmesser d
2 der Verteileröffnungen in der Mitte dieser Verteilerplatte unterscheidet, wobei vorzugsweise
d
1 > d
2 gilt.
[0038] Nach sehr bevorzugter Ausführung der Erfindung ist die zumindest eine Verteilvorrichtung
auf Basis zumindest eines Werkstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C von 30
bis 42 W/(mK), vorzugsweise von 33 bis 39 W/(mK), bevorzugt von 34 bis 38 W/(mK) ausgebildet.
Die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Verteilerplatten sind vorzugsweise auf die Wärmeausdehnungskoeffizienten
der Verteilvorrichtung und/oder der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte abgestimmt.
Je größer die endgültige Ausspinnbreite bzw. die Erstreckung der Spinndüsenplatte
in CD-Richtung ist, desto geringer sind zweckmäßigerweise die Unterschiede der Wärmeausdehnungskoeffizienten
der Verteilerplatten einerseits und der Verteilvorrichtung und/oder der Filterplatte
und/oder der Spinndüsenplatte andererseits. Zweckmäßigerweise ist die zumindest eine
Verteilvorrichtung auf Basis zumindest eines Warmarbeitsstahls ausgebildet und bevorzugt
auf Basis von 55 NiCrMoV7-Stahl ausgebildet.
[0039] Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Filterplatte und/oder die Spinndüsenplatte
auf Basis zumindest eines Werkstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C von 15
bis 35 W/(mK), vorzugsweise von 18 bis 32 W/(mK), bevorzugt von 20 bis 30 W/(mK),
besonders bevorzugt von 22 bis 28 W/(mK) ausgebildet ist. Weiter bevorzugt ist die
Filterplatte und/oder die Spinndüsenplatte auf Basis zumindest eines martensitischen
Stahls, vorzugsweise auf Basis von X17CrNi16-2-Stahl ausgebildet.
[0040] Der vorstehend beschriebenen Materialauswahl der zumindest einen Verteilvorrichtung
und/oder der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte liegt die Erkenntnis zugrunde,
dass die Vorrichtung bei einer derartigen Ausgestaltung dieser Vorrichtungskomponenten
einen nach einer gewissen Betriebszeit nötigen Reinigungsprozess, insbesondere einen
thermischen Reinigungsprozess, ohne wesentliche Beeinträchtigungen übersteht. Das
ist insbesondere vor dem Hintergrund der speziellen Abstimmung der einzelnen Vorrichtungskomponenten
im Hinblick auf den Strömungsweg der Kunststoffschmelze bzw. der Kunststoffschmelzen
von Bedeutung. Durch die beschriebene bevorzugte Materialwahl der Vorrichtungskomponenten
kann auch nach dem Reinigungsprozess weiterhin die Funktionssicherheit insbesondere
im Hinblick auf die Orientierung der für die Führung der Kunststoffschmelze vorgesehenen
Öffnungen und Kanäle zueinander gewährleistet werden. Das ist vor allem auch vor dem
Hintergrund der erfindungsgemäß gewölbten bzw. balligen Ausgestaltung der Filterplatte
und/oder der Spinndüsenplatte von besonderer Relevanz.
[0041] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nachteilhaften Einflüssen auf den Spinnprozess aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung
der Verteilerplatten effektiv und funktionssicher durch die gewölbte bzw. ballige
Ausgestaltung der Austrittsoberfläche der Filterplatte und/oder der Eintrittsoberfläche
der Spinndüsenplatte entgegengewirkt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Filterplatte und/oder der Spinndüsenplatte und insbesondere des Aggregates aus
der Filterplatte, des Verteilerplattenpaketes bzw. der Verteilerplatten und der Spinndüsenplatte
wird eine zusätzliche Verspannung der Verteilerplatten erreicht, sodass nachteilhafte
Auswirkungen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der einzelnen Verteilerplatten
insbesondere durch Kraftschluss reduziert bzw. vermieden werden. Insbesondere eine
nachteilhafte Beeinflussung der Orientierung von Verteileröffnungen und/oder Verteilerkanälen
der Verteilerplatten zueinander wird durch die zusätzliche Verspannung verhindert.
Wenn gemäß bevorzugter Ausführungsform zusätzlich Formschlusselemente bzw. Passstifte
für das Verteilerplattenpaket eingesetzt werden, resultiert eine besonders vorteilhafte
Kombination von Kraftschluss und Formschluss. Nichtsdestoweniger kann mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung eine sehr einfache und funktionssichere Einstellung verschiedener endgültiger
Ausspinnbreiten erreicht werden. Damit wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum einen die flexible Einsetzbarkeit der Vorrichtung und nichtsdestoweniger auch
die Spinnstabilität und somit die Produktqualität des hergestellten Produktes bzw.
der hergestellten Vliesbahn sichergestellt. Es muss außerdem betont werden, dass die
vorstehend beschriebenen Vorteile mit wenig aufwendigen Maßnahmen erzielt werden und
sich die Vorrichtung insoweit auch durch eine sehr vorteilhafte Wirtschaftlichkeit
auszeichnet.
[0042] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand
- Fig. 2
- den Gegenstand nach Fig. 1 in einem zweiten Betriebszustand
- Fig. 3a
- eine erfindungsgemäße Verteilerplatte in einer ersten Ausführungsform
- Fig. 3b
- eine erfindungsgemäße Verteilerplatte in einer zweiten Ausführungsform
- Fig. 4
- eine erfindungsgemäße Spinndüsenplatte
- Fig. 5
- einen Schnitt durch das Aggregat aus Filterplatte, Verteilerplattenpaket und Spinndüsenplatte.
[0043] Die Figuren zeigen eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von nicht näher dargestellten
Filamenten aus thermoplastischem Kunststoff. Bei den Filamenten handelt es sich insbesondere
um Endlosfilamente. Die Filamente treten im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren
in mehreren sich über eine endgültige Ausspinnbreite B
e erstreckenden Filamentreihen aus den Spinndüsenöffnungen 3 einer Spinndüsenplatte
2 aus. Die Kunststoffschmelze für die auszuspinnenden Filamente wird zunächst von
einem nicht näher dargestellten Extruder über eine ebenfalls nicht näher dargestellte
Spinnpumpe einem Zuführungskanal 14 zugeführt. Dieser Zuführungskanal 14 mündet in
eine Verteilvorrichtung 4, die im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 als
Kleiderbügelverteiler ausgebildet ist. Mittels der Verteilvorrichtung 4 wird die zugeführte
Kunststoffschmelze auf eine vorläufige Ausspinnbreite B
v verteilt. Der Verteilvorrichtung 4 ist erfindungsgemäß und im Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 1 und 2 eine Filterplatte 5 nachgeschaltet, die vorzugsweise und
im Ausführungsbeispiel über die vorläufige Ausspinnbreite B
v verteilte Lochkanäle 13 für die Kunststoffschmelze aufweist. Die Filterplatte 5 dient
empfohlenermaßen und im Ausführungsbeispiel zur Unterstützung eines Filters 15. Das
ist insbesondere in der Figur 1 zu erkennen. Der Filter 15 ist zweckmäßigerweise und
im Ausführungsbeispiel der Verteilvorrichtung 4 in Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze
nachgeschaltet.
[0044] Der Filterplatte 5 ist wiederum erfindungsgemäß und im Ausführungsbeispiel ein Verteilerplattenpaket
6 aus Verteilerplatten 7 nachgeschaltet. Das Verteilerplattenpaket 6 weist vorzugsweise
und im Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Verteilerplatten 7 auf. Die Verteilerplatten
7 weisen jeweils eine Mehrzahl von über eine Verteilbreite B
i verteilten Verteileröffnungen 8 auf, wobei die Verteileröffnungen 8 zur Aufnahme
der aus der Filterplatte 5 austretenden Kunststoffschmelze vorgesehen sind. In den
Figuren 1 und 2 ist für jede Verteilerplatte 7 jeweils eine Reihe von Verteileröffnungen
8 erkennbar.
[0045] Die Erstreckung bzw. die Breite einer Reihe von Verteileröffnungen 8 definiert für
jede Verteilerplatte 7 die Verteilbreite B
i. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel weist jede Verteilerplatte 7 des Verteilerplattenpaketes
6 in Richtung quer zur Verteilbreite B
i mehrere nebeneinander angeordnete Reihen von Verteileröffnungen 8 auf. Das ist beispielsweise
in den Figuren 3a und 3b zu erkennen.
[0046] In der Figur 3a ist außerdem zu erkennen, dass die Verteileröffnungen 8 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind. Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung einer Verteilerplatte 7 weisen die Verteileröffnungen
8 einen runden, insbesondere einen kreisrunden, Querschnitt auf. Das ist in der Figur
3b dargestellt. Insbesondere die Verteileröffnungen 8 von Verteilerplatten 7, die
in dem unteren, der Spinndüsenplatte 2 zugeordneten Teil des Verteilerplattenpaketes
6 angeordnet sind, weisen gemäß bevorzugter Ausführungsform einen runden bzw. kreisrunden
Querschnitt auf. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3a weisen
die Verteileröffnungen 8 einer Verteilerplatte 7 jeweils den gleichen Durchmesser
bzw. im Wesentlichen den gleichen Durchmesser auf.
[0047] Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung einer Verteilerplatte 7 ist es
bevorzugt, dass sich der Durchmesser eines Teils der Verteileröffnungen 8 zumindest
einer Verteilerplatte 7 des Verteilerplattenpaketes 6 von dem Durchmesser der übrigen
Verteileröffnungen 8 dieser Verteilerplatte 7 unterscheidet. Das ist in der Figur
3b dargestellt. Dabei kann es sich gemäß einer Ausführungsform um die unmittelbar
oberhalb der Spinndüsenplatte 2 angeordnete letzte Verteilerplatte 7 des Verteilerplattenpaketes
6 handeln. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3b sind dann
die Verteileröffnungen 8 rund, insbesondere kreisrund ausgebildet und mit dem Durchmesser
der Verteileröffnungen ist dann insbesondere der Durchmesser der kreisrunden Verteileröffnungen
gemeint.
[0048] In der Figur 3b ist außerdem zu erkennen, dass sich besonders bevorzugt der Durchmesser
d
1 der Verteileröffnungen 8 in zumindest einem, vorzugsweise in den beiden CD-Außenbereichen
16 der Verteilerplatte 7 von dem Durchmesser d
2 der Verteileröffnungen 8 in der Mitte dieser Verteilerplatte 7 unterscheidet und
dass vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel der Durchmesser d
1 größer ist als der Durchmesser d
2. CD-Außenbereich 16 der Verteilerplatte 7 meint dabei insbesondere einen sich parallel
zur CD-Richtung, also entlang der Verteilbreite bzw. Ausspinnbreite erstreckenden
Außenbereich der Verteilerplatte 7.
[0049] In den Figuren 1 und 2 ist zu erkennen, dass die Verteileröffnungen 8 der übereinander
angeordneten Reihen benachbarter übereinander angeordneter Verteilerplatten 7 bezüglich
der Verteilbreite B
i versetzt zueinander angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1,
2 und 3 ist in diesem Zusammenhang zu erkennen, dass die Verteilerplatten 7 des Verteilerplattenpaketes
6 vorzugsweise sich über die Ausspinnbreite B
i erstreckende Verteilerkanäle 12 aufweisen, wobei jeder Verteilerkanal 12 die Verteileröffnungen
8 einer Reihe miteinander verbindet. Gemäß bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 1 und 2 grenzt zumindest bei dem Großteil der Verteilerplatten 7
ein Verteilerkanal 12 unmittelbar an eine benachbarte Verteilerplatte 7 an. Mit anderen
Worten bildet diese benachbarte Verteilerplatte 7 eine Wandung des angrenzenden Verteilerkanals
12. Dieser Verteilerkanal 12 verbindet zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel
in einer Reihe angeordnete Verteileröffnungen 8 der benachbarten Verteilerplatte 7.
Im Ergebnis wird bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 erreicht,
dass die Verteileröffnungen 8 und die Verteilerkanäle 12 der Verteilerplatten 7 miteinander
in Verbindung stehen. Dem Verteilerplattenpaket 6 bzw. den Verteilerplatten 7 ist
eine austauschbare Spinndüsenplatte 2 nachgeschaltet, die über die endgültige Ausspinnbreite
B
e verteilte Spinndüsenkanäle 9 mit den zugeordneten Spinndüsenöffnungen 3 aufweist.
Die Figur 4 zeigt eine Spinndüsenplatte 2 mit Spinndüsenkanälen 9 bzw. Spinndüsenöffnungen
3. Quer zur endgültigen Ausspinnbreite B
e, insbesondere in Maschinenrichtung (MD), sind eine Mehrzahl von Reihen von Spinndüsenkanälen
9 bzw. Spinndüsenöffnungen 3 nebeneinander angeordnet. Im Rahmen der Erfindung bilden
die Verteileröffnungen 8 zusammen mit den Verteilerkanälen 12 bevorzugt Strömungswege
für die Kunststoffschmelze durch das Verteilerplattenpaket 6. Zweckmäßigerweise ist
jedem Spinndüsenkanal 9 bzw. jeder Spinndüsenöffnung 3 der Spinndüsenplatte 2 und
somit insbesondere auch jedem erzeugten Filament ein Strömungsweg aus Verteileröffnungen
8 und Verteilerkanälen 12 zugeordnet.
[0050] Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist eine dem Verteilerplattenpaket 6
zugeordnete Austrittsoberfläche 10 der Filterplatte 5 und eine dem Verteilerplattenpaket
6 zugeordnete Eintrittsoberfläche 11 der Spinndüsenplatte 2 über ihre gesamte bzw.
im Wesentlichen über ihre gesamte Erstreckung in Maschinenrichtung (MD) gewölbt bzw.
ballig ausgebildet. Das ist insbesondere in der Darstellung der Figur 5 zu erkennen.
In der Figur 5 sind die Lochkanäle der Filterplatte 5, die Verteileröffnungen und
die Verteilerkanäle der Verteilerplatten 7 und die Spinndüsenkanäle und Spinndüsenöffnungen
der Spinndüsenplatte 2 nicht näher dargestellt. Bevorzugt und im Ausführungsbeispiel
gemäß der Figur 5 ist die Austrittsoberfläche 10 der Filterplatte 5 und die Eintrittsoberfläche
11 der Spinndüsenplatte 2 gewölbt bzw. ballig geschliffen. Somit ist die Austrittsoberfläche
10 und die Eintrittsoberfläche 11 nicht plan, sondern gerundet bzw. in Richtung des
Verteilerplattenpaketes 6 gerundet ausgebildet. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel
ergibt sich eine in Richtung des Verteilerplattenpaketes 6 orientierte konvexe Wölbung
bzw. Balligkeit der Austrittsoberfläche 10 der Filterplatte 5 und der Eintrittsoberfläche
11 der Spinndüsenplatte 2. Dadurch wird eine zusätzliche Verspannung der Verteilerplatten
7 des Verteilerplattenpaketes 6 insbesondere in einem in Bezug auf die Maschinenrichtung
(MD) zentralen Abschnitt bzw. Mittelabschnitt realisiert. Maschinenrichtung (MD) meint
im Rahmen der Erfindung im Übrigen insbesondere die Förderrichtung einer Fördereinrichtung
für die Filamente bzw. die daraus erzeugte Vliesbahn und somit die Richtung quer zur
Ausspinnbreite bzw. Verteilbreite. Im Rahmen der Erfindung und im Ausführungsbeispiel
ist die Wölbung bzw. Balligkeit der Filterplatte 5 bzw. der Spinndüsenplatte 2 somit
über die gesamte Erstreckung der Austrittsoberfläche 10 der Filterplatte und der Eintrittsoberfläche
11 der Filterplatte in Maschinenrichtung (MD) verwirklicht. Ganz besonders bevorzugt
und im Ausführungsbeispiel ist der Krümmungsradius R der gewölbt bzw. ballig ausgebildeten
Austrittsoberfläche 10 der Filterplatte 5 und der Eintrittsoberfläche 11 der Spinndüsenplatte
2 über die gesamte Erstreckung in Maschinenrichtung (MD) konstant bzw. im Wesentlichen
konstant. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren mag der Krümmungsradius R 17.000
mm bis 19.000 mm betragen.
[0051] Im Betriebszustand der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 ist der Verteilvorrichtung 4 bzw.
der Filterplatte 5 ein Verteilerplattenpaket 6 aus einer Mehrzahl von austauschbaren
Verteilerplatten 7 nachgeschaltet. Die von den Verteileröffnungen 8 der einzelnen
Verteilerplatten 7 jeweils gebildeten Verteilbreiten B
i nehmen zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 von der Filterplatte
5 zu der Spinndüsenplatte 2 hin zu. Die vorläufige Ausspinnbreite B
v wird auf diese Weise zur endgültigen Ausspinnbreite B
e erweitert bzw. vergrößert. Die Verteilbreite B
i nimmt also von Verteilerplatte 7 zu Verteilerplatte 7 zur Spinndüsenplatte 2 hin
zu. Im Betriebszustand der Vorrichtung gemäß Figur 2 ist der Verteilvorrichtung 4
bzw. der Filterplatte 5 ebenfalls ein Verteilerplattenpaket 6 aus einer Mehrzahl von
austauschbaren Verteilerplatten 7 nachgeschaltet. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel
gemäß der Figur 2 nehmen die von den Verteileröffnungen 8 der einzelnen Verteilerplatten
7 jeweils gebildeten Verteilbreiten B
i von der Filterplatte 5 zur Spinndüsenplatte 2 hin ab. Die vorläufige Ausspinnbreite
B
v wird auf diese Weise zur endgültigen Ausspinnbreite B
e reduziert. Die Verteilbreite B
i verringert sich hier also von Verteilerplatte 7 zu Verteilerplatte 7 zur Spinndüsenplatte
2 hin. Es ist im Rahmen der Erfindung im Übrigen auch möglich, dass nicht alle Verteilerplatten
7 des Verteilerplattenpaketes 6 Verteilerkanäle 12 aufweisen. Gemäß einer in den Figuren
nicht näher dargestellten Ausführungsform ist es möglich, dass die unteren Verteilerplatten
7 des Verteilerplattenpaketes 6, die der Spinndüsenplatte 2 zugeordnet sind, keine
Verteilerkanäle 12 aufweisen und dass die endgültige Verteilbreite B
e bereits oberhalb dieser Verteilerplatten 7 erreicht wird.
[0052] Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung beträgt die endgültige Ausspinnbreite
B
e zumindest 1.600 mm, vorzugsweise zumindest 1.800 mm. Im Ausführungsbeispiel gemäß
den Figuren mag die endgültige Ausspinnbreite beispielsweise zumindest 2.000 mm betragen.
Es hat sich bewährt, dass das Verhältnis der vorläufigen Ausspinnbreite B
v zur endgültigen Ausspinnbreite B
e (B
v:B
e) im Falle einer Reduzierung der vorläufigen Ausspinnbreite 1,02 bis 1,3 und im Falle
einer Erweiterung der vorläufigen Ausspinnbreite B
v 0,8 bis 0,97 beträgt. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1, in dem die vorläufige
Ausspinnbreite B
v erweitert wird, mag das Verhältnis B
v:B
e zwischen 0,85 und 0,95 betragen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, in dem die
vorläufige Ausspinnbreite B
v reduziert wird, mag das Verhältnis B
v:B
e 1,05 bis 1,15 betragen.
1. Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten, insbesondere von Filamenten aus thermoplastischem
Kunststoff, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Spinndüsenplatte (2) aufweist,
wobei die Filamente in zumindest einer Filamentreihe aus Spinndüsenöffnungen (3) der
Spinndüsenplatte (2) austreten,
wobei zumindest eine Verteilvorrichtung (4) zur Verteilung einer zugeführten Kunststoffschmelze
auf eine vorläufige Ausspinnbreite Bv vorgesehen ist, wobei der Verteilvorrichtung (4) zumindest eine Filterplatte (5)
nachgeschaltet ist,
wobei der Filterplatte (5) ein Verteilerplattenpaket (6) aus Verteilerplatten (7)
nachgeschaltet ist, wobei die einzelnen Verteilerplatten (7) jeweils eine Mehrzahl
von über eine Verteilbreite Bi verteilten Verteileröffnungen (8) aufweisen, wobei die Verteileröffnungen (8) zur
Aufnahme der aus der Filterplatte (5) austretenden Kunststoffschmelze vorgesehen sind,
wobei dem Verteilerplattenpaket (6) die Spinndüsenplatte (2) nachgeschaltet ist, wobei
die Spinndüsenplatte (2) über eine endgültige Ausspinnbreite Be verteilte Spinndüsenkanäle (9) mit den zugeordneten Spinndüsenöffnungen (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine dem Verteilerplattenpaket (6) zugeordnete Austrittsoberfläche (10) der Filterplatte
(5) und/oder eine dem Verteilerplattenpaket (6) zugeordnete Eintrittsoberfläche (11)
der Spinndüsenplatte (2) zumindest abschnittsweise gewölbt bzw. ballig ausgebildet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Austrittsoberfläche (10) der Filterplatte (5)
und/oder die Eintrittsoberfläche (11) der Spinndüsenplatte (2) über ihre gesamte bzw.
im Wesentlichen über ihre gesamte Erstreckung in Maschinenrichtung (MD) gewölbt bzw.
ballig ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Krümmungsradius R des gewölbt
bzw. ballig ausgebildeten Abschnittes der Austrittsoberfläche (10) der Filterplatte
(5) und/oder der Eintrittsoberfläche (11) der Spinndüsenplatte (2) über die gesamte
Erstreckung des gewölbt bzw. ballig ausgebildeten Abschnittes konstant bzw. im Wesentlichen
konstant ist und vorzugsweise 10.000 mm bis 55.000 mm, bevorzugt 12.000 mm bis 45.000
mm, besonders bevorzugt 14.000 mm bis 40.000 mm, ganz besonders bevorzugt 16.000 mm
bis 36.000 mm, beispielsweise 17.000 mm bis 19.000 mm beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die von den Verteileröffnungen
(8) gebildete Verteilbreite Bi zumindest einer Verteilerplatte (7), vorzugsweise einer Mehrzahl von Verteilerplatten
(7), bevorzugt jeder Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes (6), jeweils
geringer ist oder größer ist als die vorläufige Ausspinnbreite Bv, sodass mit Hilfe des Verteilerplattenpaketes (6) die vorläufige Ausspinnbreite Bv auf die endgültige Ausspinnbreite Be reduziert oder erweitert wird und vorzugsweise durch Austausch der Verteilerplatten
(7) bzw. des Verteilerplattenpaktes (6) die gewünschte endgültige Ausspinnbreite Be einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die von den Verteileröffnungen
(8) der einzelnen Verteilerplatten (7) jeweils gebildeten Verteilbreiten Bi von der Filterplatte (5) zur Spinndüsenplatte (2) hin abnehmen oder zunehmen, sodass
die vorläufige Ausspinnbreite Bv auf diese Weise zur endgültigen Ausspinnbreite Be reduziert bzw. erweitert wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest eine der Verteilerplatten
(7) zumindest einen sich über zumindest einen Teil der Verteilbreite Bi erstreckenden Verteilerkanal (12) aufweist, welcher Verteilerkanal (12) zumindest
einen Teil der Verteileröffnungen (8) miteinander verbindet und wobei bevorzugt zumindest
bei einem Teil der Verteilerplatten (7) des Verteilerplattenpaketes (6) die Verteileröffnungen
(8) übereinander angeordneter, benachbarter Verteilerplatten (7) bezüglich der Verteilbreite
B; versetzt zueinander angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die endgültige Ausspinnbreite
Be zumindest 1.600 mm, vorzugsweise zumindest 1.800 mm, bevorzugt zumindest 2.000 mm,
beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verhältnis der vorläufigen
Ausspinnbreite Bv zur endgültigen Ausspinnbreite Be (Bv:Be) im Falle einer Reduzierung der vorläufigen Ausspinnbreite Bv 1,01 bis 1,5, bevorzugt 1,02 bis 1,3, besonders bevorzugt 1,05 bis 1,15 beträgt und
im Falle einer Erweiterung der vorläufigen Ausspinnbreite Bv 0,7 bis 0,98, bevorzugt 0,8 bis 0,97, besonders bevorzugt 0,85 bis 0,95 beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vorrichtung (1) zur Herstellung
von Multikomponentenfilamenten, insbesondere von Bikomponentenfilamenten, und/oder
von Mischfilamenten ausgebildet bzw. eingerichtet ist und wobei die Vorrichtung (1)
dazu vorzugsweise zumindest zwei in Maschinenrichtung (MD) nebeneinander angeordnete
Verteilvorrichtungen (4) zur Verteilung von zumindest zwei Kunststoffschmelzen aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Verteilerplattenpaket (6) bzw. die Verteilerplatten
(7) mit der Maßgabe ausgebildet ist/sind, dass zumindest zwei Kunststoffschmelzen
zunächst getrennt voneinander durch das Verteilerplattenpaket (6) strömen und anschließend
oberhalb der Spinndüsenplatte (2), insbesondere unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte
(2), zur Erzeugung von Multikomponentenfilamenten bzw. Bikomponentenfilamenten zusammenführbar
sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich der Durchmesser eines Teils
der Verteileröffnungen (8) zumindest einer Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes
(6) - vorzugsweise zumindest der unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte (2) angeordneten
letzten Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes (6) - von dem Durchmesser
der übrigen Verteileröffnungen (8) dieser Verteilerplatte (7) unterscheidet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei sich der Durchmesser d1 der Verteileröffnungen (8) in zumindest einem randseitigen Außenbereich, vorzugsweise
in zumindest einem CD-Außenbereich (16), zumindest einer Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes
(6) - bevorzugt zumindest der unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte (2) angeordneten
letzten Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes (6) - von dem Durchmesser
d2 der Verteileröffnungen (8) in der Mitte dieser Verteilerplatte (7) unterscheidet
und wobei der Durchmesser d1 vorzugsweise größer ist als der Durchmesser d2.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zumindest eine Verteilvorrichtung
(4) auf Basis zumindest eines Werkstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C von
30 bis 42 W/(mK), vorzugsweise von 33 bis 39 W/(mK), bevorzugt von 34 bis 38 W/(mK)
ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die zumindest eine Verteilvorrichtung
(4) auf Basis zumindest eines Warmarbeitsstahls ausgebildet ist und bevorzugt auf
Basis von 55NiCrMoV7-Stahl ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Filterplatte (5) und/oder
die Spinndüsenplatte (2) auf Basis zumindest eines Werkstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit
bei 20 °C von 15 bis 35 W/(mK), vorzugsweise von 18 bis 32 W/(mK), bevorzugt von 20
bis 30 W/(mK), besonders bevorzugt von 22 bis 28 W/(mK) ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Filterplatte (5) und/oder
die Spinndüsenplatte (2) auf Basis zumindest eines martensitischen Stahls, vorzugsweise
auf Basis von X17CrNi16-2-Stahl ausgebildet ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten, insbesondere von Filamenten aus thermoplastischem
Kunststoff, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Spinndüsenplatte (2) aufweist,
wobei die Filamente in zumindest einer Filamentreihe aus Spinndüsenöffnungen (3) der
Spinndüsenplatte (2) austreten,
wobei zumindest eine Verteilvorrichtung (4) zur Verteilung einer zugeführten Kunststoffschmelze
auf eine vorläufige Ausspinnbreite Bv vorgesehen ist, wobei der Verteilvorrichtung (4) zumindest eine Filterplatte (5)
nachgeschaltet ist,
wobei der Filterplatte (5) ein Verteilerplattenpaket (6) aus Verteilerplatten (7)
nachgeschaltet ist, wobei die einzelnen Verteilerplatten (7) jeweils eine Mehrzahl
von über eine Verteilbreite Bi verteilten Verteileröffnungen (8) aufweisen, wobei die Verteileröffnungen (8) zur
Aufnahme der aus der Filterplatte (5) austretenden Kunststoffschmelze vorgesehen sind,
wobei dem Verteilerplattenpaket (6) die Spinndüsenplatte (2) nachgeschaltet ist, wobei
die Spinndüsenplatte (2) über eine endgültige Ausspinnbreite Be verteilte Spinndüsenkanäle (9) mit den zugeordneten Spinndüsenöffnungen (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine dem Verteilerplattenpaket (6) zugeordnete Austrittsoberfläche (10) der Filterplatte
(5) und/oder eine dem Verteilerplattenpaket (6) zugeordnete Eintrittsoberfläche (11)
der Spinndüsenplatte (2) über ihre gesamte bzw. im Wesentlichen über ihre gesamte
Erstreckung in Maschinenrichtung (MD) gewölbt bzw. ballig ausgebildet ist
und dass der Krümmungsradius R des gewölbt bzw. ballig ausgebildeten Abschnittes der
Austrittsoberfläche (10) der Filterplatte (5) und/oder der Eintrittsoberfläche (11)
der Spinndüsenplatte (2) über die gesamte Erstreckung des gewölbt bzw. ballig ausgebildeten
Abschnittes konstant bzw. im Wesentlichen konstant ist und 10.000 mm bis 55.000 mm
beträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Krümmungsradius R des gewölbt bzw. ballig ausgebildeten
Abschnittes der Austrittsoberfläche (10) der Filterplatte (5) und/oder der Eintrittsoberfläche
(11) der Spinndüsenplatte (2) 12.000 mm bis 45.000 mm, besonders bevorzugt 14.000
mm bis 40.000 mm, ganz besonders bevorzugt 16.000 mm bis 36.000 mm, beispielsweise
17.000 mm bis 19.000 mm beträgt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die von den Verteileröffnungen
(8) gebildete Verteilbreite Bi zumindest einer Verteilerplatte (7), vorzugsweise einer Mehrzahl von Verteilerplatten
(7), bevorzugt jeder Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes (6), jeweils
geringer ist oder größer ist als die vorläufige Ausspinnbreite Bv, sodass mit Hilfe des Verteilerplattenpaketes (6) die vorläufige Ausspinnbreite Bv auf die endgültige Ausspinnbreite Be reduziert oder erweitert wird und vorzugsweise durch Austausch der Verteilerplatten
(7) bzw. des Verteilerplattenpaktes (6) die gewünschte endgültige Ausspinnbreite Be einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die von den Verteileröffnungen
(8) der einzelnen Verteilerplatten (7) jeweils gebildeten Verteilbreiten Bi von der Filterplatte (5) zur Spinndüsenplatte (2) hin abnehmen oder zunehmen, sodass
die vorläufige Ausspinnbreite Bv auf diese Weise zur endgültigen Ausspinnbreite Be reduziert bzw. erweitert wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest eine der Verteilerplatten
(7) zumindest einen sich über zumindest einen Teil der Verteilbreite Bi erstreckenden Verteilerkanal (12) aufweist, welcher Verteilerkanal (12) zumindest
einen Teil der Verteileröffnungen (8) miteinander verbindet und wobei bevorzugt zumindest
bei einem Teil der Verteilerplatten (7) des Verteilerplattenpaketes (6) die Verteileröffnungen
(8) übereinander angeordneter, benachbarter Verteilerplatten (7) bezüglich der Verteilbreite
Bi versetzt zueinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die endgültige Ausspinnbreite
Be zumindest 1.600 mm, vorzugsweise zumindest 1.800 mm, bevorzugt zumindest 2.000 mm,
beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verhältnis der vorläufigen
Ausspinnbreite Bv zur endgültigen Ausspinnbreite Be (Bv:Be) im Falle einer Reduzierung der vorläufigen Ausspinnbreite Bv 1,01 bis 1,5, bevorzugt 1,02 bis 1,3, besonders bevorzugt 1,05 bis 1,15 beträgt und
im Falle einer Erweiterung der vorläufigen Ausspinnbreite Bv 0,7 bis 0,98, bevorzugt 0,8 bis 0,97, besonders bevorzugt 0,85 bis 0,95 beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung (1) zur Herstellung
von Multikomponentenfilamenten, insbesondere von Bikomponentenfilamenten, und/oder
von Mischfilamenten ausgebildet bzw. eingerichtet ist und wobei die Vorrichtung (1)
dazu vorzugsweise zumindest zwei in Maschinenrichtung (MD) nebeneinander angeordnete
Verteilvorrichtungen (4) zur Verteilung von zumindest zwei Kunststoffschmelzen aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Verteilerplattenpaket (6) bzw. die Verteilerplatten
(7) mit der Maßgabe ausgebildet ist/sind, dass zumindest zwei Kunststoffschmelzen
zunächst getrennt voneinander durch das Verteilerplattenpaket (6) strömen und anschließend
oberhalb der Spinndüsenplatte (2), insbesondere unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte
(2), zur Erzeugung von Multikomponentenfilamenten bzw. Bikomponentenfilamenten zusammenführbar
sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei sich der Durchmesser eines Teils
der Verteileröffnungen (8) zumindest einer Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes
(6) - vorzugsweise zumindest der unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte (2) angeordneten
letzten Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes (6) - von dem Durchmesser
der übrigen Verteileröffnungen (8) dieser Verteilerplatte (7) unterscheidet.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich der Durchmesser d1 der Verteileröffnungen (8) in zumindest einem randseitigen Außenbereich, vorzugsweise
in zumindest einem CD-Außenbereich (16), zumindest einer Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes
(6) - bevorzugt zumindest der unmittelbar oberhalb der Spinndüsenplatte (2) angeordneten
letzten Verteilerplatte (7) des Verteilerplattenpaketes (6) - von dem Durchmesser
d2 der Verteileröffnungen (8) in der Mitte dieser Verteilerplatte (7) unterscheidet
und wobei der Durchmesser d1 vorzugsweise größer ist als der Durchmesser d2.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die zumindest eine Verteilvorrichtung
(4) auf Basis zumindest eines Werkstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C von
30 bis 42 W/(mK), vorzugsweise von 33 bis 39 W/(mK), bevorzugt von 34 bis 38 W/(mK)
ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zumindest eine Verteilvorrichtung
(4) auf Basis zumindest eines Warmarbeitsstahls ausgebildet ist und bevorzugt auf
Basis von 55NiCrMoV7-Stahl ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Filterplatte (5) und/oder
die Spinndüsenplatte (2) auf Basis zumindest eines Werkstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit
bei 20 °C von 15 bis 35 W/(mK), vorzugsweise von 18 bis 32 W/(mK), bevorzugt von 20
bis 30 W/(mK), besonders bevorzugt von 22 bis 28 W/(mK) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Filterplatte (5) und/oder
die Spinndüsenplatte (2) auf Basis zumindest eines martensitischen Stahls, vorzugsweise
auf Basis von X17CrNi16-2-Stahl ausgebildet ist.