DE1966565C3 - Beheizbarer Spinnbalken zum Erzeugen von Endlosfäden aus synthetischen Polymeren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsetzen in einen beheizten Spinnbalken zum Erzeugen von Endlosfäden aus synthetischen Polymeren mit mehreren formschlüssig und wärmebestehend aneinandergereihten sowie gegebenenfalls mittels Spannschrauben aneinandergepreßten Bausteinen, in denen jeweils Düsenpakete, Produktleitungen, Spinnpumpen, Absperrhähne oder dergleichen angeordnet oder die als Füll- oder Wärmeleitkörper ausgebildet sind.

Diese Spinnvorrichtung zur Erzeugung von Endlosfäden aus synthetischen Polymeren hat bei bekannten Ausführungen die Form eines langgestreckten Balkens, in dem zahlreiche Düsenplatten sowie die dazu gehörenden Spinnpumpen, Verteilerleitungen, Absperrhähne und dergl. angeordnet sind. Um das Einfrieren der Schmelze im Spinnbalken zu vermeiden, sind meist mehrere den gesamten Balken durchsetzende Heizkammern eingebaut, welche auf geeignete Weise, meist mit Hilfe eines dampfförmigen Wärmeübertragungsmittels auf eine erhöhte Temperatur erwärmt werden, die sich nach dem zu verspinnenden Polymer richtet und meist in der Größenordnung von ca. 250—310⁰C liegt. Die einzelnen zur Funktion eines derartigen Spinnbalkens erforderlichen Teile sind bei bekannten Ausführungsformen in quaderförmigen Bausteinen angeordnet, die in

der jeweils gewünschten Zusammenstellung in den

Spinnbalken eingesetzt werden können, wobei sie mit Hilfe von Spannschrauben fest aneinandergepreßt werden, so daß die von den Heizkammern ausgehende

> Wärme von Baustein zu Baustein durch Leitung übertragen wird. Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 12 73 174 sowie im US-Patent 28 41 821 beschrieben.

Die Herstellung solcher bekannten Spinnbalken

ι» macht in zweierlei Hinsicht Schwierigkeiten. Einmal ist es für einen möglichst gleichmäßigen Wärmeübergang von den Heizkästen auf die übrigen Bauteile wichtig, daß die im Arbeitsfall aneinanderliegenden Oberflächen möglichst glatt bearbeitet und völlig plan sind. Diese

r> Forierung ist naturgemäß um so schwieriger zu erfüllen, je größer und je komplizierter die zu bearbeitenden Bauteile sind. Dies bedeutet, daß die größten bearbeitungstechnischen Schwierigkeiten in der Regel bei den Heizkammern auftreten, die den

-'<> Spinnbalken auf seiner gesamten Länge durchsetzen.

Gerade diese Teile sind aber bei den bekannten Vorrichtungen kompliziert geformt und weisen häufig unzugängliche Ecken und Kanten auf.

Um die angestrebte Homogenität des Temperaiur-

-·-> profils im gesamten Spinnbalken zu erreichen, ist es aber nicht nur erforderlich, daß die Oberflächen der aneinanderliegenden Teile möglichst glatt und plan sind, sondern es ist auch wesentlich, daß sämtliche schmelzeführenden Teile ihre Wärme möglichst unmittelbar von

in der Heizkammer beziehen, und daß die Möglichkeiten zur unkontrollierten Wärmebestrahlung so gering wie möglich sind. Auch in dieser Hinsicht haben die bekannten Vorrichtungen erhebliche Mangel. Hinzu kommt noch, daß diese infoige ihrer oft sehr

r. komplizierten Konstruktion zahlreiche Ecken aufweisen, an denen sich, beispielsweise beim Auswechseln der Düsenplatten, Schmelzereste ansetzen können, die dann einerseits zu einer Verschlechterung des Wärmeüberganges und andererseits auch zum Verkleben der

μ einzelnen Bausteine führen. Beide Folgen sind für den praktischen Gebrauch in erheblichem Maße störend, da sie es in der Regel erforderlich machen, den gesamten Spinnblock stillzusetzen und die einzelnen Teile sorgfältig, beispielsweise durch Abwaschen mit Lö-

i) sungsmitteln, zu reinigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Vorrichtung zu beseitigen und die Konstruktion des Spinnbalkens so weiterzubilden, daß die Schmelzeverteilung in den

Mi einzelnen Bausteinen beeinflußt und korrigiert werden kann und die Bausteine einfach ausgewechselt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils einem oder mehreren der die Produktleilun-

·, gen enthaltenen Bausteine ein weiterer mit Spiel einsetzbarer und anpreßbarer Baustein zugeordnet ist, der wenigstens einen Absperrhahn enthält, und der über eine Leitung mit einer Produktquelle verbunden ist. Die in diesem Verteilerbaustein angeordneten Hähne

wi können erfindungsgemäß als Doppel- oder Mehrfachhähne ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es dabei, wenn für jeden eingeschlossenen Baustein ein eigener Absperrhahn vorgesehen ist, wobei diese gegebenenfalls das gleichzeitige Absperren sämtlicher Komponenten er-

h-, möglichen. Die Verbindungsleitungen zur Produktquelle sind vorzugweise flexibel. Ein derartiger Verteilerbaustein gestattet es, einzelne Spinnpumpen oder Spinnpumpengruppen für sich stillzusetzen und diese

Teile gegebenenfalls gegen andere austauschen zu tonnen. Eine solche Maßnahme kann erforderlich sein, ivenn Störungen, beispielsweise Verstopfungen, in sinem oder einigen DOsenpalceten eingetreten sind und dadurch der Betriebsablauf gestört wird.

Vorteilhafterweise weist jeder, die Düsenpakete aufnehmende Baustein unabhängig von der Anzahl der in ihm enthaltenen Düsfinplatten so viele Anschlußstellen für die Produktleitungsbausteine auf, wie dies der Höchstzahl aer in einem Düsenbaustein unterzubringenden Düsenplatten entspricht, wobei dann, wenn die Zahl der Düsenplatten in einem Düsenbaustein kleiner ist als die Zahl der Anschlußstellen, die Produktleitumgen gleichmäßig auf die Sammelräume der einzelnen Düsenplatten aufgeteilt sind. Der Sinn dieser Anordnung besteht darin, daß die einzelnen Düsenbausteine unabhängig von der Anzahl der in ihnen enthaltenen Düsenplatten ohne weiteres gegeneinander austauschbar sind. Wird beispielsweise ein Düsenbaustein mit vier kleinen Düsenplatten gegen ein anderes ausgetauscht, welches nur zwei größere Düsenplatten enthält, so bedeutet dies bei Anwendung der erfindungsgernäuen Lehre keine Störung des Schmelzehausnaltes, da in diesem Fall zwei Produktleitungen gemeinsam in den Sammelraum einer Düsenplatte einmünden. Um dies praktisch zu realisieren und um das Auswechseln der Düsenpakete ohne besondere Maßnahme durchführen zu können, sind die Stoßstellen der Produktzuleitungen sowohl der Düsenbausteine wie auch der die Produktleitungen enthaltenden Bausteine rasterartig in stets gleichem Abstand angeordnet, so daß diese unabhängig von der gewählten Plattenkombination stets zueinanderpassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es stellen dar:

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Ausführungsform eines Spinnbalkens,

F i g. 2 eine Draufsicht mit dem Schmelzeweg für das Bikomponentenspinnen,

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines in einem Baustein eingesetzten Doppelhahnes.

Für die Erzielung und Einhaltung eines möglichst gleichmäßigen Temperaturprofils in allen Bereichen des Spinnbalkens ist nicht nur die Oberflächenbeschaffenheit der Wärmeübergangsstellen wichtig, sondern auch die Schmelzeverteilung in sämtlichen Bausteinen der Vorrichtung. Um diese bei Bedarf leicht beeinflussen und korrigieren zu können, wird erfindungsgemäß jeweils einem oder mehreren der die Produktleitungen enthaltenden Bausteinen 4 ein weiterer Baustein 28 — in F i g. 1 in der Draufsicht dargestellt — vorgesetzt, der wenigstens einen Absperrhahn 29 enthält und der über eine vorzugsweise flexible Leitung 30 mit einer nicht dargestellten Produktquelle verbunden ist. Er soll wie die übrigen Bausteine mit einem gewissen Spiel in den Spinnbalken einsetzbar und mit Hilfe von Spannschrauben 17 gegen die benachbarten Bausteine 4 anpreßbar sein. Um eine gewisse räumliche Beweglichkeit dieses Bausteines zu gewährleisten, wird er vorteilhaft über ι eine flexible Leitung 30 mit der Produktquelle verbunden. Anstelle der flexiblen Leitung kann jedoch auch eine nicht flexible aber geringfügig über Gelenke bewegliche Leitung oder Ähnliches treten. Vorzugsweise ist der Baustein 28 so aufgebaut, daß er mehrere ι Bausteine 4 mit Schmelze versorgen kann, wobei er dann für jeden nachgeschalteten Baustein einen eigenen Absperrhahn aufweisen sollte.

Ebenfalls für die Gleichmäßigkeit der Produktverteilung wesentlich ist die Anordnung der einzelnen Düsenplatten 9 im Inneren der Düsenbausteine 3. ]e nach den beim Spinnen vorliegenden Erfordernissen ■ weisen diese Düsenplatten unterschiedliche Durchmesserund unterschiedliche Einzeldüsenzah! auf. Außerdem ist die Forderung üblich, daß die Düsenbausteine unabhängig von der Anzahl und der Größe der in ihni-n enthaltenen Düsenplatten gegeneinander auswechselbar sein müssen. Geschieht dies, so wird beim Vorgehen nach dem Stand der Technik auch der Schmelze- und da.nit der Wärmehaushalt der Vorrichtung in unerwünschter Weise gestört. Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem die Anzahl der Anschlußstellen 31 für die Produktleitungsbausteine 4 jedes Düsenbausteins 3 unabhängig von der Anzahl der in ihm enthaltenen Düsenplatten 9 der Höchstzahl der in einem Düsenbaustein 3 einsetzbaren Düsenplatter 9 gewählt ist, wobei in dem Fall, daß eine kleinere Zahl von Düsenplatten in einem Düsenbaustein enthalten ist, zwei oder mehr Produktleitungen 32 zu einer^ Sammelraum einer Düsenplatte 9 führen. Da die Prod':kt!eitungen 32 in der Regel zu je einem selbständigen Pumpensystem im Innern einer Pumpe 5 führen, ist auf diese Weise sichergestellt, daß der Fall der Unterversor^jng einer Spinndüse nicht eintreten kann. Vielmehr sind bei Anordnung von nur zwei Düsenplatten, die dann auch größer sind und folglich einen erhöhten Schmelzebedarf aufweisen, zwei an sich selbständige Pumpensysteme über je eine Leitung 32 mit einem Sammelraum einer Düsenplatte verbunden, so daß das Schmelzeverhältnis konstant bleibt.

In Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau eines zugrundeliegenden Spinnbalkens schematisch wiedergegeben, in den Bausteine 3; 4 eingesetzt sind, die jeweils zwei voneinander unabhängige Leitungszüge aufweisen, und die folglich das Bikomponentenspinnen gestatten. Der erfindungsgemäße Aufbau eines Spinnbalkens eignet sich für den technisch schwierig zu beherrschenden Fall des Bikomponentenspinnens bzw. Mehrkomponentenspinnens besonders, da infolge seines gleichmäßigen Temperaturprofils und seiner großen Wärmekapazität die sichere Führung mehrerer Spinnkomponenten mit unterschiedlichem Schmelzepunkt und Wärmebedarf gut möglich ist. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daü jede Spinnpumpe 5 vom Baustein 2>i aus über zwei voneinander getrennte Schmelzeleitungen 35; 36 mit Schmelze versorgt wird. Im Baustein 28 befindet sich in diesen Schmelzezuleitungen ein Doppelhahn 37, der in Fig.3 nochmals schematisch im Längsschnitt dargestellt ist.

Die parallelen Schmelzezuleitungen 35 und 36 gabeln sich im Baustein 4 in jeweils zwei Teilleitungen 33'; 36'; b".w. 35"; 36". Durch diese Teilleitungen werden die Doppelpumpen 5 gespeist, die dann ihrerseits durch je zwei unabhängig voneinander geführte Leitungen 38; 39 zu den Bikomponentenspinndüser. 40 geführt sind. Anstelle von zwei Komponenten ist es sogar möglich, mehrere Komponenten, beispielsweise drei gemeinsam zu verarbeiten, obgleich diese Falle praktisch im Hinblick auf die sehr komplizierte Ausgestaltung der einzelnen Bausteine selten sind.

Die Anordnung eines Doppelhahnjs 37 im Baustein 28 gestattet es, zum Auswechseln eines Bausteines 4 oder 3 mit einem Hahn beide Schmelzezuführungen gleichzeitig abzusperren. In Fig.3 ist zu erkennen, daß ein derartiger Hann aus einem Küken 41 bestehen kann, in welches zwei gleichgerichtete aber untereinander

angeordnete Bohrungen 42 und 43 eingearbeitet sind. Damit sich Jic beiden in den Leitungen 35 und 36 geführten Komponenten nicht miteinander vermischen können, ist es wesentlich, daß das Küken 41 im Bereich des Zwischenstückes 44 Dichtungen 45 aufweist, die einen Durchtritt der Schmelze von 35 nach 36 oder umgekehrt vermeiden. Diese Dichtungen 45 können aus besonders dichtgepacktetn Material aus Asbest-Kunststoffmassen oder auch aus Graphit-Kupfer-Sinter-Le gierungen oder dergl. bestehen, die in weichere Massen 46 eingebettet sind. Letzlere finden im unteren Teil des Hahnes ein Widerlager 47, auf welches sie mit Hilfe der Spannschraube 48 gedrückt werden, so daß eine gute Abdichtung zustandekommt. Zum Offenhalten der Schmelzewege im Bereich der Bohrungen 42 und 43 können dort Kupferringe 49 oder dgl. eingesetzt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einsetzen in einen beheizbaren Spinnbalken zum Erzeugen von Endlosfäden aus synthetischen Polymeren mit mehreren formschlüssig und wärmeleitend aneinandergereihten sowie gegebenenfalls mittels Spannschrauben aneinandergepreßten Bausteinen, in denen jeweils Düsenpakete, Produktleitungen, Spinnpumpen, Absperrhähne oderdergl. angeordnet oder die als Füll- und Wärmeleitkörper ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einem oder mehreren der die Produktleitungen (32,35,35', 35", 36,36', 36") enthaltenden Bausteine (4) ein weiterer mit Spiel einsetzbarer und anpreßbarer Baustein (28) zugeordnet ist, der wenigstens einen Absperrhahn (2S, 37) enthält, und der über eine Leitung mit einer Produktquelle verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, üaß die in dem Baustein (28) angeordneten Absperrhähne (29, 37) als Doppel- oder Mehrfachhähne ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder die Düsenpakete aufnehmende Baustein (3) unabhängig von der Anzahl der in ihm enthaltenen Düsenplatten (9) so viele Anschlußstellen (31) für die Bausteine (4) aufweist, wie dies der Höchstzahl der in einem Düsenbaustein (3) unterzubringenden DUsenplatten (9) entspricht, und dann, wenn die Zahl der Düsenplafeii in einem Düsenbaustein kleiner ist als die Zahl der Anschlußstellen (31), die Produktleitungen (32) gleichmäßig auf die Sammelräume der einzelnen Düsenplatten (9) aufgeteilt sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzeführenden Bausteine (3; 4; 28) jeweils zwei oder mehr voneinander unabhängige Produktleitungen (35; 36; 38; 39) aufweisen.