DE202012004600U1

DE202012004600U1 - Düseneinrichtung

Info

Publication number: DE202012004600U1
Application number: DE202012004600U
Authority: DE
Original assignee: Automatik Plastics Machinery GmbH
Current assignee: Automatik Plastics Machinery GmbH
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-06-01
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: WO2013167258A1

Abstract

Düseneinrichtung zur Erzeugung von Endlosfäden aus einer Kunststoffschmelze, die Düseneinrichtung weist einen Düsengrundkörper (1) auf, in dem zumindest ein Düsenkanal (2) und zumindest eine Düsenaustrittsöffnung (5) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenfläche des Düsenkanals (2) zumindest ein in das Innere des Düsenkanals (2) ragender Vorsprung (3) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Granulierung thermoplastischer Kunststoffe, und insbesondere eine hierzu verwendbare Düseneinrichtung.
Generell werden zur Granulierung von thermoplastischem Kunststoffmaterial, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, häufig Granuliervorrichtungen mit Extrudern eingesetzt, bei welchen das geschmolzene Kunststoffmaterial durch eine Düsenplatte in ein Temperierfluid, beispielsweise Wasser, gepresst wird und von einer Messeranordnung, deren zumindest ein Messer die Öffnungen der Düsenplatte überstreicht, dort abgetrennt wird, so dass Granulatkörner gebildet werden. Entsprechende Vorrichtungen, welche beispielsweise Verfahren zur Unterwassergranulierung ausführen, sind als Unterwassergranulieranlagen z. B. unter der Produktbezeichnung SPHERO^® vom Unternehmen Automatik Plastics Machinery GmbH bekannt.
Aus dem Dokument DE 196 37 063 A1 ist weiter Extruder für die Herstellung von Kunststoffgranulat bekannt, mit einer Granuliervorrichtung, bestehend aus einem Granulierkopfgehäuse und einer Lochplatte. Ein derartiger Extruder eignet sich insbesondere zum Schneiden thermoplastischer Kunststoffe unter Wasser, wobei an sich bekannte statische Mischelemente in die Schmelzekanäle des Granulierkopfgehäuses eingesetzt sind. Die statischen Mischelemente dienen dazu, die Strömung in den Zuführkanälen zur Lochplatte an eine Blockströmung anzunähern und die Schmelzetemperatur in den Kanälen zu vergleichmäßigen.
Aus dem Dokument DE 10 2006 017 212 ist ein Düsenpaket bekannt, das eine geradlinig angeordneten Reihe von Düsenbohrungen aufweist zur Erzeugung von Endlosfäden aus einer Schmelze oder Lösung, wobei über eine Zuführung in einem Verteilerblock des Düsenpakets die Lösung oder die Schmelze zugeführt wird, welche dann durch einen Längsspalt des Düsenpakets den Düsenbohrungen zuströmt. Ein quer zu einer Strömungsrichtung der Schmelze oder Lösung länglicher, passiver Verdrängerkörper mit daran befindlichen schmelzekanalbildenden Abstandhaltern ist in definierter Lage in den Verteilerblock oder den Längsspalt eingesetzt. Verwendung finden solche Düsenpakete beispielsweise bei der Herstellung von Mikrofaservliesen, welche seit mehreren Jahrzehnten in üblicher Weise durch Schmelzblasen, in der Fachwelt allgemein als Meltblown bezeichnet, hergestellt werden. Dabei wird flüssiges Kunststoffmaterial aus reihenförmig angeordneten Kapillar-Düsenöffnungen ausgepresst und von beidseitig vorbeiströmender heißer Prozessluft erfasst und mitgerissen. Die dabei entstehenden mitgerissenen Kunststofffäden erstarren nach dem Kontakt mit der Prozessluft, welche sich mit angesaugter kalter Umgebungsluft mischt, und werden dann auf ein unterhalb kontinuierlich vorbeilaufendes Siebband geblasen.
In den genannten Verfahren und Vorrichtungen haben die statischen Mischelemente oder Verdrängerelemente oftmals auch die Aufgabe, für eine gewisse Kühlung der Kunststoffschmelze zu sorgen. Wegen der hohen Schmelzetemperatur, hervorgerufen durch den Extruder, und der hohen Fließgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze ist die Kühlfähigkeit jedoch begrenzt und oftmals unzureichend. Es bestand daher die Notwendigkeit, eine Kühlfähigkeit zu verbessern.
Im Stand der Technik war es zur Verbesserung der Kühlung weiter bekannt, zusätzliche Kühlvorrichtungen oder zusätzliche Kühl-/Mischvorrichtungen vorzusehen.
So war aus dem Dokument WO 2009/052898 ein Verfahren zur Herstellung eines Polymergranulats bekannt, bei dem eine Polymerschmelze mit einem ersten statischen Schmelzekühlers gekühlt wird, ein Additiv und ein Treibmittel der Polymerschmelze zugegeben und eingemischt werden, und die Polymerschmelze mittels eines zweiten statischen Schmelzekühlers gekühlt wird, bevor die gekühlte Polymerschmelze granuliert wird.
Das Dokument DE 20 2005 001 985 U1 beschreibt ebenfalls einen Schmelzkühler, der dem Extruder nachgelagert ist.
Das Vorsehen eines zusätzlichen Schmelzkühlers weist den Nachteil auf, dass damit eine weitere Komponente vorgesehen werden muss, was die Anlage vergrößert, mit entsprechendem Mehrbedarf an Raum und Kosten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Kühlmöglichkeit für das Schmelzematerial zu schaffen, welche ohne zusätzlichen separaten Kühlem auskommt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Düseneinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen definiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Düseneinrichtung zur Erzeugung von Endlosfäden aus einer Kunststoffschmelze bereitgestellt, die Düseneinrichtung weist einen Düsengrundkörper auf, in dem zumindest ein Düsenkanal und zumindest eine Düsenaustrittsöffnung ausgebildet sind, wobei an der Innenfläche des Düsenkanals zumindest ein in das Innere des Düsenkanals ragender Vorsprung ausgebildet ist.
Mit der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die Fähigkeit einer Düseneinrichtung zur Temperierung und/oder Kühlung verbessert werden kann, indem zumindest ein Vorsprung in dem Düsenkanal bereitgestellt wird. Die Bereitstellung des zumindest einen Vorsprungs hat den Effekt, dass die Innenfläche des Düsenkanals vergrößert wird. Das geschmolzene Kunststoffmaterial, das durch die Düseneinrichtung gepresst wird, kommt daher mit einer größeren Fläche in Kontakt, mit der Wirkung, dass über die vergrößerte Oberfläche mehr Wärme aus der Kunststoffschmelze über den Grundkörper der Düseneinrichtung abgeführt werden kann oder entsprechend über eine Temperierung des Düsenkörpers dort Wärme der Schmelze zugeführt werden kann.
Der Düsenkanal kann eine Länge im Bereich von 50 bis 150 mm, bevorzugt im Bereich von 80 bis 120 mm, besonders bevorzugt von 100 mm aufweisen.
Der zumindest eine Vorsprung kann sich über die gesamte Länge des Düsenkanals erstrecken. oder zumindest in einem Bereich der Länge des Düsenkanals erstrecken, bevorzugt über 80%, bevorzugter über 90% der Länge des Düsenkanals erstrecken.
Der zumindest eine Vorsprung kann eine Höhe aufweist, die im Bereich von 15 bis 40%, bevorzugt 25 bis 35% des Durchmessers des Düsenkanals liegt.
Der zumindest eine Vorsprung kann sich beispielsweise in einer im Wesentlichen geraden Linie parallel zur Längsachse des Düsenkanals erstrecken.
Bevorzugt kann sich der zumindest eine Vorsprung in einer Kurve, insbesondere einer Wendel, entlang der Richtung der Längsachse des Düsenkanals erstrecken.
Die Verwendung von gekrümmten bzw. gekurvten Vorsprüngen hat den Effekt, das Kunststoffschmelzmaterial, das durch die Düseneinrichtung gepresst wird, in dem Düsenkanal auf Grund der gekurvten Vorsprünge sich nicht in gerader Linie bewegen kann, und einer Drehbewegung unterworfen wird. Die Drehbewegung wird sich in den meisten Fällen nicht gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des im Düsenkanal befindlichen Kunststoffschmelzematerials einstellen, vielmehr wird die Drehbewegung im Bereich der Vorsprünge am größten sein und zur Mitte des Düsenkanals hin abnehmen. Dies hat die Wirkung, dass das Kunststoffschmelzematerial im Düsenkanal einer gewissen Durchmischung unterworfen wird, so dass eine gleichmäßigere Kühlung und/oder Temperierung möglich ist.
Darüber hinaus hat die Verwendung von gekrümmten bzw. gekurvten Vorsprünge die Folge, dass die Vorsprünge eine größere Länge aufweisen, wenn verglichen mit geradlinig verlaufenden Vorsprüngen, was wiederum zur Folge hat, dass auch die Oberfläche der Vorsprünge vergrößert ist, mit der Wirkung, dass durch die vergrößerten Vorsprünge die Fläche vergrößert wird, mit der Kunststoffschmelzmaterial in Kontakt treten kann. Die Kühl- und/oder Temperierfähigkeit wird dadurch weiter verbessert.
Besonders effektiv kann die Durchmischung der Schmelze weiter dadurch verbessert werden, wenn bevorzugt der zumindest eine wendelförmige Vorsprung über den Verlauf abschnittsweise unterschiedliche Steigungswinkel aufweist, wobei sich besonders bevorzugt über den Verlauf abschnittsweise auch die Drehrichtung des wendelförmigen Verlaufs ändern kann.
Der Düsenkanal kann einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 15 mm, bevorzugt im Bereich von 8 bis 12 mm, besonders bevorzugt von 10 mm aufweisen.
Es kann eine Mehrzahl von 3, 4, 5 oder mehr Vorsprüngen als zueinander gleichmäßig beabstandete Kühlrippen vorgesehen sein.
Um die Kühl- und/oder Temperierfähigkeit durch zusätzlichen Materialeinsatz im Düsenkanal erfindungsgemäß weiter zu verbessern und um gegebenenfalls auch die Stabilität der gesamten erfindungsgemäßen Anordnung zu erhöhen, kann sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der zumindest eine im Düsenkanal verlaufend angeordnete Vorsprung an einem zusätzlich zentral im Düsenkanal verlaufend angeordneten zentralen Abstützelement abstützen, wobei sich bevorzugt das zentrale Abstützelement vom Einlassbereich bis zur Düsenöffnung des Düsenkanals erstreckt oder bevorzugt das zentrale Abstützelement sich nur über einen Teilbereich der Länge des Düsenkanals erstreckt.
In dem Düsengrundkörper können Kanäle für ein Temperierfluid zum Kühlen und/oder Temperieren, d. h. gegebenenfalls auch Heizen, der Düseneinrichtung ausgebildet sein.
Um die Temperierbarkeit der Düsenvorrichtung erfindungsgemäß weiter zu verbessern und den Einsatzbereich davon in thermischer Hinsicht durch die Möglichkeit der Temperierung (Heizen oder Kühlen) mit Temperierfluid flexibel zu gestalten, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Düseneinrichtung der zumindest eine im Düsenkanal verlaufend angeordnete Vorsprung hohl ausgebildet und das zentrale Abstützelement hohl ausgebildet, wobei der zumindest eine Vorsprung und das zentrale Abstützelement an den axialen Enden davon jeweils fluiddicht verschlossen sind, und die Kanäle, der Hohlraum des zumindest eine Vorsprungs und der Hohlraum des zentralen Abstützelements stehen in Fluidverbindung.
Der Düsenkanal kann als ein Einsatz ausgebildet ist, der in den Düsengrundkörper eingesetzt ist. Beispielsweise kann der Düsenkanal als eine Buchse gefertigt werden, welche anschließend in eine entsprechende Bohrung des Düsengrundkörpers eingesetzt wird. Die Buchse kann auch zwei- oder dreiteilig gefertigt werden, so dass die Innenflächen leichter bearbeitet und die Vorsprünge gefertigt werden können. Die Buchse kann dann aus den zwei oder drei Teilen zusammengesetzt und so in die Bohrung eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung kann als Lochplatte einer Vorrichtung zur Herstellung von Granulatkörnern aus einer Kunststoffschmelze entsprechend zur Anwendung des dem Fachmann an sich bekannten Unterwasser-Heißabschlags ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung kann ebenso als ein Düsenpaket ausgebildet ist, in dem eine Vielzahl der Düsenaustrittsöffnungen in einer geradlinig angeordneten Reihe ausgebildet ist, z. B. zum Einsatz in Stranggranulierungssystemen.
Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung kann zur Erzeugung von Endlosfäden nach dem Schmelzblasverfahren verwendbar sein.
Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung kann zur Erzeugung von Endlosfäden für flächenmässig nicht gewebte Bahnen verwendbar sein.
Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung kann zur Vertropfung niedrigviskoser Schmelzen verwendbar sein.
Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung kann insbesondere zur Granulierung verwendbar sein.
Unter dem Begriff Kunststoffmaterial ist erfindungsgemäß auch beispielsweise bevorzugt jegliches zu granulierende Material zu verstehen. Anwendungsfelder bzw. zu granulierende Materialien können sein: Thermoplaste, Elastomere, Biopolymere (biologisch abbaubare Kunststoff), Antioxidantien, Oleochemikalien, zum Beispiel Fettsäuren und Glycerine, Alkohole und Metallseifen, Tenside und Schmiermittel, zum Beispiel PE- und PP-Wachse, Schmelzkleber und Harze (zum Beispiel auf Basis von PP, SAN), schmelzeähnliche Polymere, Oligomere und niedrigmolekulare Polymere, auf Kunststoffmaterialien basierende Färbemittel, Chemikalien, pharmazeutische Produkte und weitere Materialien, welche für eine Granulierung geeignet sind.
Weitere Aufgaben, Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche Bezug nimmt auf die Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Ansicht im Querschnitt einer Ausführungsform einer Düsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Ansicht im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Düsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Ansicht im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Düsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine schematische Ansicht im Längsschnitt einer Düsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Frontansicht der Düsenanordnung der 4.
6 zeigt eine schematische Ansicht im Querschnitt noch einer weiteren Ausführungsform einer Düsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 1 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht eine erste Ausführungsform einer Düseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in der 1 zu erkennen, ist in einem Düsengrundkörper 1 ein Düsenkanal 2 ausgebildet. Der Düsenkanal 2 weist bevorzugt einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.
An der Innenwand des Düsenkanals 2 sind Vorsprünge 3 ausgebildet, die sich in das Innere des Düsenkanals 2 erstrecken. Obwohl in der 1 vier Vorsprünge dargestellt sind, ist diese Anzahl nicht beschränkend, und es können je nach Anforderung auch andere Anzahlen von Vorsprüngen 3 vorgesehen sein, wie eins, zwei, drei, fünf oder mehr.
Die Vorsprünge 3 können viele verschiedene Querschnittsformen annehmen, es ist jedoch bevorzugt, dass die Vorsprünge 3 einen im Wesentlichen dreiecksförmigen Querschnitt aufweisen, wie in der 1 zu erkennen. Es kann dabei ebenfalls vorgesehen sein, dass die Übergänge abgerundet sind, um keine scharfen Kanten zu bilden. Dies stellt einen guten Kompromiss zwischen den verschiedenen Anforderungen dar, einerseits eine möglichst große Fläche der Vorsprünge 3 bereitzustellen, hier die Seitenflächen des Dreiecks, und eine möglichst große Wärmetransportfähigkeit von den Vorsprüngen 3 zum Grundkörper 1 zu ermöglichen, hier durch den zum Grundkörper hin zunehmenden Querschnitt der Vorsprünge 3, während gleichzeitig der Querschnitt des Düsenkanals 2 durch die Vorsprünge 3 möglichst wenig reduziert wird, hier durch die in Richtung des Inneren zunehmende Verjüngung des Querschnitts der Vorsprünge 3.
Mit Bezug auf die 2 ist eine Ausführungsform einer Düseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch im Längsschnitt dargestellt. In der 2 ist der im Grundkörper 1 ausgebildete Düsenkanal 2 mit einem Einlassbereich 4, insbesondere einer Einlassöffnung 4, und einer Düsenöffnung 5 versehen. Kunststoffschmelzmaterial wird durch die Einlassöffnung 4 in den Düsenkanal 2 zugeführt und durch die Düsenauslassöffnung 5 abgegeben. In der 2 ist weiter ein Vorsprung 3 gezeigt, der sich von der Einlassöffnung 4 bis zur Düsenauslassöffnung 5 über die gesamte Länge des Düsenkanals 2 hinweg erstreckt. Der Vorsprung 3 kann in einer geraden Linie parallel zur Längsachse des Düsenkanals verlaufen. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Vorsprung 3, wie in der 2 zu erkennen, gekrümmt verläuft. Der Vorsprung 3 kann die Form einer Wendel annehmen, die an der Innenfläche des Düsenkanals 2 ausgebildet ist und sich über im Wesentlichen die gesamte Länge des Düsenkanals 2 hinweg um die Innenfläche des Düsenkanals 2 windet. Der Vorsprung 3 kann dabei beispielsweise in seinem Verlauf so ausgebildet sein, dass der Vorsprung 3 eine Drehung um 1/5, 1/4, 1/3, 1/2, 2/3, 1/1, 4/3, 3/2, 2/1 des Umfangs des Düsenkanals 2 beschreibt. Dabei kann sich auch der Steigungswinkel der Wendel über den Verlauf ändern. Gegebenenfalls kann auch zumindest abschnittsweise auch die Drehrichtung des wendelförmigen Verlaufs ändern (in den Figuren nicht dargestellt)
Wie in 2 weiter zu erkennen, kann eine Krümmung des Vorsprungs 3 veränderlich sein. So kann ein Vorsprung 3 Abschnitte mit sich verändernder Krümmung aufweisen, oder kann teilweise geradlinig und teilweise gekrümmt verlaufen. Ein optimaler Verlauf eines Vorsprungs 3 kann anhand einer physikalischen, insbesondere fluiddynamischen Simulation basierend auf einer gewünschten Rezeptur des Kunststoffmaterials, dessen Eigenschaften, sowie den Abmessungen und Eigenschaften der Düseneinrichtung, sowie ggf. weiterer relevanter Vorrichtungen, bestimmt werden.
Während in der 2 nur ein Vorsprung 3 dargestellt ist, ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Vorsprüngen 3 ausgebildet sind. Die Vorsprünge 3 können jeweils so ausgebildet sein, dass sie gleichmäßig voneinander beabstandet über die Innenfläche des Düsenkanals 2 verteilt ausgebildet sind und jeweils einen gleichen Verlauf aufweisen. Es ist ebenfalls möglich, dass die Vorsprünge 3 so ausgebildet sind, dass sie einen zueinander sich ändernden Abstand aufweisen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn zwei Vorsprünge 3 jeweils mit einem S-förmigen, kurvenförmigen Verlauf ausgebildet sind, wobei die S-Kurven zueinander jeweils so versetzt sind, dass sie im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander liegen. Auf diese Weise werden zwischen den beiden Vorsprüngen 3 Bereiche ausgebildet, zwischen denen ein relativ großer Abstand besteht, was als Weitung bezeichnet werden soll, sowie Bereiche, in denen ein relativ geringer Abstand besteht, was als Engung bezeichnet werden soll. Wenn Kunststoffschmelzmaterial den Düsenkanal 2 durchströmt, wird in den Engungen Kunststoffschmelzmaterial verdrängt und in die Weitungen gedrängt, was einen verstärkten Durchmischungseffekt hervorruft. Derartige Engungen und Weitungen können zwischen jeweils zwei Vorsprüngen 3 von drei, vier oder mehr Vorsprüngen 3 ausgebildet sein.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Düseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch im Längsschnitt. Wie in 3 dargestellt, kann der Düsenkanal 2 im Bereich der Düsenauslassöffnung 5 eine Verengung aufweisen. Die Vorsprünge 3 sind in dem Beispiel der 5 als Wendel ausgebildet. Wie in 3 gezeigt, können die Vorsprünge 3 vor oder im Bereich der Verengung enden oder in diese übergehen.
Eine nochmals weitere Ausführungsform einer Düseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 4 und 5 dargestellt. Wie in den 4 und 5 gezeigt, kann ein Düsenkanal 2 in einer Mehrzahl von Düsenauslassöffnungen 5 münden. Hierzu kann der Grundkörper 1 so ausgebildet sein, dass er auf Ebene der Auslassöffnungen 5 den Querschnitt des Düsenkanals 2 in einem Bereich 6 teilweise verschließt, so dass kanalartige Führungen für das Kunststoffschmelzmaterial zu den Düsenauslassöffnungen 5 hin ausgebildet werden.
Die 6 zeigt eine schematische Ansicht im Querschnitt noch einer weiteren Ausführungsform einer Düsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei stützen sich die einzelnen, bevorzugt wendelförmig im Düsenkanal 2 verlaufenden Vorsprünge 3 (siehe die Ausführungsbeispiele weiter oben) zusätzlich an einem zentral im Düsenkanal 2 verlaufend angeordneten zentralen Abstützelement 7 ab. Das zentrale Abstützelement 7 kann sich dabei vom Einlassbereich 4 bis zur Düsenöffnung 5 des Düsenkanals 2 erstrecken oder sich auch nur über einen Teilbereich der Länge des Düsenkanals 2 erstrecken.
Gemäß der Darstellung der 6 sind in dem Grundkörper 1 der Düseneinrichtung Kanäle 8 ausgebildet, durch die ein Temperierfluid, etwa Wasser oder Temperieröl, unter Druck fließen gelassen werden kann, um damit das Kunststoffschmelzmaterial in dem Düsenkanal 2 zu temperieren, d. h. je nach Bedarf zu wärmen oder zu kühlen. Die Kanäle 8 stehen dabei mit den dort hohl ausgebildeten Vorsprüngen 3 in Fluidverbindung und der jeweilige Hohlraum eines Vorsprungs 3 steht mit dem ebenfalls mit einem Hohlraum versehenen Abstützelement 7 in Fluidverbindung. Somit kann das Temperierfluid erfindungsgemäß bevorzugt durch die Kanäle 8 und die hohlen Vorsprünge 3 sowie das hohle Abstützelement 7 zirkulieren und so die Temperierung der Vorrichtung erfindungsgemäß weiter verbessern. Der Hohlraum im zentralen Abstützelement 7 und der Hohlraum im jeweiligen Vorsprung 3 ist dabei an den jeweiligen Enden davon jeweils fluiddicht gegen den Düsenkanal verschlossen, so dass kein Temperierfluid dort direkt mit dem Schmelzekanal in Kontakt kommen kann.
Die Düseneinrichtung kann als eine einzelne Düse ausgebildet sein. Die Düseneinrichtung kann ebenso in einer Lochplatte ausgebildet sein, wobei die Lochplatte den Grundkörper 1 einer Vielzahl von Düseneinrichtungen bildet, die in der Lochplatte ausgebildet sind. Die Düseneinrichtung kann auch als ein Einsatz ausgebildet sein, der in eine Lochplatte einsetzbar ist.
Die Düseneinrichtung kann zur Erzeugung von Endlosfäden nach dem Schmelzblasverfahren oder von Endlosfäden für flächenmäßig nicht gewebte Bahnen verwendbar sein. Insbesondere ist die Düseneinrichtung zur Granulierung verwendbar.
Die Düseneinrichtung kann durch ein Gießverfahren hergestellt werden. Eine Herstellung durch ein spanendes Verfahren oder Funkenerosion ist ebenfalls denkbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19637063 A1 [0003]
DE 102006017212 [0004]
WO 2009/052898 [0007]
DE 202005001985 U1 [0008]

Claims

Düseneinrichtung zur Erzeugung von Endlosfäden aus einer Kunststoffschmelze, die Düseneinrichtung weist einen Düsengrundkörper (1) auf, in dem zumindest ein Düsenkanal (2) und zumindest eine Düsenaustrittsöffnung (5) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenfläche des Düsenkanals (2) zumindest ein in das Innere des Düsenkanals (2) ragender Vorsprung (3) ausgebildet ist.
Düseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Vorsprung sich zumindest in einem Bereich der Länge des Düsenkanals (2) erstreckt, bevorzugt über 80%, bevorzugter über 90% der Länge des Düsenkanals (2) erstreckt.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Vorsprung eine Höhe aufweist, die im Bereich von 15 bis 40%, bevorzugt 25 bis 35% des Durchmessers des Düsenkanals (2) liegt.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Vorsprung (3) sich in einer geraden Linie parallel zur Längsachse des Düsenkanals (2) erstreckt.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Vorsprung (3) sich in einer Kurve, insbesondere einer Wendel, entlang der Richtung der Längsachse des Düsenkanals (2) erstreckt.
Düseneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine wendelförmige Vorsprung (3) über den Verlauf abschnittsweise unterschiedliche Steigungswinkel aufweist, wobei sich bevorzugt über den Verlauf abschnittsweise auch die Drehrichtung des wendelförmigen Verlaufs ändert.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal (2) eine Länge im Bereich von 50 bis 150 mm, bevorzugt im Bereich von 80 bis 120 mm, besonders bevorzugt von 100 mm aufweist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal (2) einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 15 mm, bevorzugt im Bereich von 8 bis 12 mm, besonders bevorzugt von 10 mm aufweist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von 3, 4, 5 oder mehr Vorsprüngen als zueinander gleichmäßig beabstandeter Kühlrippen ausgebildet ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine im Düsenkanal (2) verlaufend angeordnete Vorsprung (3) an einem zentral im Düsenkanal (2) verlaufend angeordneten zentralen Abstützelement (7) abstützt, wobei sich bevorzugt das zentrale Abstützelement (7) vom Einlassbereich (4) bis zur Düsenöffnung (5) des Düsenkanals (2) erstreckt oder bevorzugt das zentrale Abstützelement (7) sich nur über einen Teilbereich der Länge des Düsenkanals (2) erstreckt
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Düsengrundkörper (1) Kanäle (8) für ein Temperierfluid zum Kühlen und/oder Temperieren der Düseneinrichtung ausgebildet sind,
Düseneinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine im Düsenkanal (2) verlaufend angeordnete Vorsprung (3) hohl ausgebildet ist, dass das zentrale Abstützelement (7) hohl ausgebildet ist, wobei der zumindest eine Vorsprung (3) und das zentrale Abstützelement (7) an den axialen Enden davon jeweils fluiddicht verschlossen sind, und dass bevorzugt die Kanäle (8), der Hohlraum des zumindest eine Vorsprungs (3) und der Hohlraum des zentralen Abstützelements (7) in Fluidverbindung stehen.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Düsenkanal (2) als ein Einsatz ausgebildet ist, der in den Düsengrundkörper (1) eingesetzt ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 wobei die Düseneinrichtung als Lochplatte einer Vorrichtung zur Herstellung von Granulatkörnern aus einer Kunststoffschmelze ausgebildet ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung als ein Düsenpaket ausgebildet ist, in dem eine Vielzahl der Düsenaustrittsöffnungen in einer geradlinig angeordneten Reihe ausgebildet ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung zur Erzeugung von Endlosfäden nach dem Schmelzblasverfahren verwendbar ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung zur Erzeugung von Endlosfäden für flächenmäßig nicht gewebte Bahnen verwendbar ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung zur Granulierung verwendbar ist.
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung zur Vertropfung niedrigviskoser Schmelzen verwendbar ist.