EP0946796B1 - Spinnbalken - Google Patents

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EP0946796B1
EP0946796B1 EP97951965A EP97951965A EP0946796B1 EP 0946796 B1 EP0946796 B1 EP 0946796B1 EP 97951965 A EP97951965 A EP 97951965A EP 97951965 A EP97951965 A EP 97951965A EP 0946796 B1 EP0946796 B1 EP 0946796B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
melt
spin
pump
beam according
spinnerets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97951965A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0946796A1 (de
Inventor
Michael SCHRÖTER
Wolfgang SCHÜMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Barmag AG
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barmag AG, Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag AG
Publication of EP0946796A1 publication Critical patent/EP0946796A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0946796B1 publication Critical patent/EP0946796B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02Spinnerettes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/06Distributing spinning solution or melt to spinning nozzles

Definitions

  • the invention relates to a spinning beam for spinning a plurality of synthetic threads according to the preamble of claim 1.
  • Such a spinning beam is known from US 4,035,127.
  • a plurality of spinnerets in series on a melt distributor block arranged.
  • Each of the spinnerets is through a melt line with one Spinning pump connected, which is also on the melt manifold is attached.
  • the melt lines are essentially through curved tubes are formed, which are arranged in one plane.
  • a single rectangular spinneret is known from US 3,492,692 consists of several plates arranged one behind the other.
  • nozzle bores and melt chambers are formed, which are connected to the nozzle bores.
  • the one in the parting lines formed melt chambers are each with a hole in the plate connected to a melt feed.
  • the holes form the one behind the other lying panels a channel.
  • a second melt channel in the spinneret formed which supplies the melt chambers of parallel joints. So that will achieved that the nozzle bores of adjacent joints with different Polymer melt can be loaded.
  • nozzle bores are only supplied via one or two melt lines, so that not inconsiderable differences in the residence times of the melt arise.
  • the spinning beam should be as simple and inexpensive to manufacture.
  • the spinning beam is a melt distributor block executed, which consists of two components separated by a parting line, the pressure-tight with each other are connected. Between the two components there are melt lines corresponding to the number of spinnerets formed by grooves, each leading to the spinning pump Melt channel and with one leading to one of the spinnerets Melt channel are connected. This ensures that in the respective Deflections no cross-sectional changes in the melt pipes occur.
  • the design allows the melt lines with very uniform cross sections are executed. Each spinneret receives therefore an equally large melt flow.
  • the parting line between the components can be horizontal or vertical.
  • the development of the invention according to claim 2 has the advantage that when introducing the grooves in the surface of the components fluidically favorable transition between the melt channels and the grooves is generated.
  • An apprenticeship where the groove is exclusive is formed in one of the components, in particular with a rectangular one Groove cross-sections are an advantage.
  • the embodiment of the spinning beam according to claim 3 is from Advantage, in order not to get a joint in the melt line. in this connection the pipes are very thin-walled because they are under pressure supported by the components. In the area of pipes an adaptation of the surfaces of the components to produce a Gap seal not required.
  • the grooves according to claim 4 Realizing indentations in the surface in terms of production technology.
  • the plate preferably made of a material that is softer than that Basic material of the components.
  • the grooves can be grooves on the Surface of the plate or as continuous grooves in the plate be incorporated. With continuous grooves, these are replaced by the Limited surfaces of the components. With groove-shaped grooves on the Bores are drilled into the surface of the plate to guide the grooves between to connect the components together.
  • the contact surface one of the surfaces of at least one component is reduced. This will achieves a high sealing effect in the parting line.
  • the spinning beam according to Claim 7 enables the melt flow no 90 ° deflections must pass on the way from the spinning pump to the spinneret.
  • the melt line has a gradient between the Spinning pump and the spinneret.
  • the spinning pump on the top part and the spinnerets on are attached to the lower part, the spinning pump being offset from the spinnerets is arranged, for example in a row next to each other Spinning beams can be attached.
  • the development of the spinning beam according to claim 11 has the Advantage that the overall height of the spinning beam is minimized.
  • the design of the spinning beam according to claim 12 is Advantage to the division between those emerging from the pump Keep melt channels as small as possible.
  • the Spinning pump is designed as a gear pump.
  • the Contact surface of the pump on the upper part of the melt distributor block is Flat surface executed on which the pump wheels rest.
  • This will a very stable plate construction, so that due to a low Heat distortion very small games and therefore very high sealing effects in the pump can be reached.
  • melt lines in the manifold block are constant Internal cross-section over the length of the melt pipe.
  • Melt flow essentially the same in all melt lines.
  • On aerodynamic course is particularly evident in circular Internal cross sections of the fusible pipes.
  • Cross sections as ellipse, semicircle, rectangle, square etc. without substantial effort executable.
  • the lengths of the melt lines between the spinning pump and the Spinnerets are essentially the same, so the residence time of the Melt in the melt lines is essentially the same.
  • the Connection of the melt line to the spinning pump and to the Spinnerets are made by the essentially vertical ones Melt channels. This is a streamlined outlet as well as a aerodynamic entry guaranteed.
  • FIG. 2 schematically show the structure of a first one Embodiment of a spinning beam shown.
  • the spinning beam comprises a melt distributor block 2, a spinning pump 1 and several - in this case six pieces - spinnerets arranged in a row 3.
  • the melt distributor block 2 consists of the two components upper part 7 and lower part 8.
  • the lower part 7 and the upper part 8 are form-fitting connected with each other.
  • This positive connection (not here shown) is produced via a screw connection, the Screwing forces are selected so that the melt is under pressure cannot escape from the parting line 12.
  • the spinning pump 1 On the top of Upper part 7, the spinning pump 1 is attached.
  • the spinning pump 1 is over the drive shaft 4 connected to a drive.
  • the spinning pump 1 is designed as a gear pump, e.g. from WO94 / 19516 is known.
  • the housing plate 6 of the spinning pump 1 directly on the upper part 7 of the melt distributor block attached.
  • the pump wheels arranged inside the housing plate 6 are thus on the flat surface 16, so that the pump wheels are arranged between the pump plate 5 and the upper part 7. It is however, it is also possible that between the upper part 7 and the housing plate 6 an intermediate plate is arranged.
  • melt connection 9 is provided, which over the Melt channels 14 and 15 (see FIG. 2) connected to the spinning pump is. From here, the one supplied by an extruder, for example Melt conveyed to the spinning pump 1. In the spinning pump 1 then a division of the melt flow into individual partial flows.
  • the Pump outputs are formed by the melt channels 10, which as Bores are made in the upper part 7 of the melt distributor block.
  • the melt channels 10 end in the parting line 12, which between the Upper part 7 and the lower part 8 is formed.
  • In the parting line 12 are in the surfaces of the lower part 8 and the upper part 7 distribution lines 13 introduced.
  • Each of the melt channels 10 opens into one of this distribution lines 13. So there are a total of six distribution lines 13 arranged in the separating surface 12.
  • the distribution lines 13 are now formed in the parting line 12 that they each with one of the Melt channels 11 are connected.
  • the melt channels 11 are bores introduced in the lower part 8 and connect the distribution lines 13 with one of the spinnerets 3.
  • the parting line 12 lies in an inclined plane.
  • each of those formed by the manifolds 13 faces Melt pipe on a slope.
  • the connection points between the melt channel 10 and the distribution line 13 and between the melt channel 11 and the distribution line 13 with a Angle of> 90 ° executed.
  • the respective spinneret is under The pressurized melt is fed. This builds up in the nozzle pot 19 a print on. The gap between the nozzle pot 19 and the Sealing piston 24 is sealed by the seal 25. The Sealing piston 24 is pushed upward so that the connecting piece 21st with a large area against the approach 20. This is one Self-sealing guaranteed.
  • the melt is supplied from e.g. an extruder through the melt connection 9.
  • the melt connection 9 is in the lower part 8 laterally offset by 90 ° to the spinning pump appropriate.
  • a melt channel 14 opens into the melt connection 9.
  • the melt channel 14 penetrates the lower part 8 completely, so that the Melt channel 14 opens into the parting line 12.
  • At the same height in the Parting line 12 has the upper part 7 on the melt channel 15.
  • the Melt channel 15 penetrates the upper part 7 and thus connects the Spinning pump 1 with the melt channel 14 in the lower part 8.
  • the melt is fed through the parting line 12 the division of the melt channels 10 lying on a pitch circle regardless of the melt feed, so that a very compact Construction of the distributor block is achieved.
  • the connector 9 and the Melt channel 14 also the position shown in broken lines in FIG. 2 take in.
  • the right-angled deflection of the melt in FIG. 2 could also introduced into the components perpendicular to the parting line Bores that meet the melt channels 14 and 15, be equalized.
  • FIG. 3 shows a top view of the parting surface of the upper part 7.
  • the parting surface 26 which is raised by a step 28 from the surface 27 of the upper part 7, several grooves 17 are introduced.
  • the Grooves 17 each begin at an opening of one of the melt channels 10.
  • the melt channels 10 form the connection to the Pump outlets of the spinning pump 1.
  • the grooves 17 are now in the Partition 26 introduced that their ends when joining the Upper part and lower part exactly with the mouths of the Melt channels 11 are aligned.
  • the lengths of the grooves 17 between a respective melt channel 10 and one Melt channel 11 can be designed the same.
  • the grooves 17 can be introduced mechanically or by molding into the separating surface 26.
  • the grooves are with a semi-circular cross-section. However, they are also any other cross-sectional shapes possible.
  • the lower part 8 is shown in plan view of the parting line 12.
  • the arrangement of the grooves 29 in the surface 27 is too the arrangement of the grooves 17 in the separating surface 26 of the upper part 7 identical.
  • the distribution lines 13 formed from the grooves 17 and 29 takes place in such a way that a metallic seal in the parting line prevents melt in the joint emerges from the distribution lines.
  • the melt channel 14 exits Height of the melt outlet 15 in Fig. 3. This also by Merging the upper part and the lower part the connection between the two melt channels 14 and 15.
  • the seal in the The parting line is also metallic. However, it is also possible to have special ones Insert seals between the lower part and the upper part.
  • the embodiment of the surface shown in FIG. 3 could, for example also apply to the lower part, as by the execution of the surface 4 is executable for the lower part.
  • the upper part 7 and the lower part 8 can, for example, by Screw connections are joined to form a distributor block.
  • FIG. 5 is another embodiment of a split Melt distributor block 2 shown.
  • the separation takes place in one horizontal plane.
  • the distribution lines 13 are formed in the parting line 12 between the lower part 8 and the upper part 7.
  • the Distribution line 13 is introduced through a groove in the upper part 7.
  • the melt connection 9 is in the Top 7 introduced.
  • the melt connection 9 is in turn by means of Melt channels 14 and 15 connected to the spinning pump.
  • the Melt channel 14 at right angles to the melt channels 10 in the Top 7 drilled.
  • the melt distributor block 2 consists of the two components 7 and 8. Between components 7 and 8 is one in essentially vertically aligned parting line 12 is formed. In the The parting line 12 between the components 7 and 8 is a plate 32 inserted. The component 7, the plate 32 and the component 8 are clamped together.
  • a spinning pump 1 On the top of Melt distributor block is a spinning pump 1 on components 7 and 8 attached.
  • the spinning pump 1 consists of an intermediate plate 33 a housing plate 6 and a pump plate 5 and a drive shaft 4.
  • the spinning pump 1 is with the intermediate plate 33 on the Melt distribution block 2 flanged. In the parting plane are on the spinnerets 3 are arranged on the underside of the melt distributor block.
  • the fusible lines are introduced as grooves in the plate 32.
  • the pump outlets are connected to the melt line partially directly into a groove in the plate 32 or over sloping melt channels that are outside the parting line Connect lying pump outlets to the distribution lines in plate 32.
  • the melt is fed to the spinning pump via the Melt connection 9.
  • the distribution lines formed by grooves in the plate 32 In the embodiment shown in Fig. 6, the distribution lines formed by grooves in the plate 32.
  • the grooves penetrate the Plate 32 and are from the surfaces of the adjacent components 7th and 8 limited. However, it is also possible to partially remove the grooves between component 7 and plate 32 and between component 8 and the plate 32 by grooving.
  • the spinning pump 1, the melt distributor block 2 and the spinnerets 3 are housed in a heating box (not shown here).
  • the Heater box could be a hollow body with an inner jacket and one Be outer jacket. The two coats form one between them hermetically sealed cavity, which with a heating medium e.g. Heating fluid is filled. The inner jacket surrounds them heating parts.
  • the previously described exemplary embodiments of the invention all have the advantage that the fusible lines can be produced in a simple manner with high precision. This enables cross sections and lengths of the distributor grooves to be produced, which lead to uniform melt qualities in all spinning positions.
  • the block construction means that temperature differences or Temperature fluctuations in the heating system do not affect the melt flow.

Landscapes

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  • Textile Engineering (AREA)
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  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnbalken zum Spinnen einer Mehrzahl von synthetischen Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Spinnbalken ist aus der US 4,035,127 bekannt. Hierbei sind an einem Schmelzeverteilerblock eine Mehrzahl von Spinndüsen in Reihe angeordnet. Jede der Spinndüsen ist durch eine Schmelzeleitung mit einer Spinnpumpe verbunden, die ebenfalls an dem Schmelzeverteilerblock befestigt ist. Die Schmelzeleitungen werden im wesentlichen durch gekrümmte Rohre gebildet, die in einer Ebene angeordnet sind. Dabei besteht das Problem, daß durch die mehr oder weniger stark gekrümmten Rohre die Schmelzeleitungen Querschnittsveränderungen aufweisen. Für das Spinnen von mehreren Fäden ist es jedoch erforderlich, daß jeder Spinndüse ein quantitiv und qualitativ gleichwertiger Schmelzestrom zugeführt wird.
Aus der US 5,354,529 ist ein Spinnbalken bekannt, bei dem die Schmelzeleitung zwischen der Spinnpumpe und den Spinndüsen durch jeweils eine Bohrung in dem Schmelzeverteilerblock ausgeführt ist. Hierbei besteht jedoch das Problem, daß die Längen der Schmelzeleitungen zwischen der Spinnpumpe und den Spinndüsen bei einer Anordnung mehrerer Spinndüsen in Reihe unterschiedlich sind. Ein weiterer Nachteil besteht hierbei darin, daß es zu Ablagerungen in fertigungsbedingten Blindbohrungen kommt.
Aus der DE 195 40 908 A1, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ist weiterhin ein Spinnbalken bekannt, bei dem mehrere getrennt verlaufende gleich lange Schmelzeleitungen in einem thermostatisierten Kasten als Verbindungen zwischen einer Pumpe und mehreren Spinndüsen angeordnet sind. Dazu müssen dickwandige Rohre jeweils in eine genau vorgegebene Form gebogen werden.
Ferner ist aus der US 3,492,692 eine einzelne rechteckige Spinndüse bekannt, die aus mehreren hintereinander angeordneten Platten besteht. Hierbei sind in den Trennfugen der Platten Düsenbohrungen sowie Schmelzekammern ausgebildet, welche mit den Düsenbohrungen in Verbindung stehen. Die in den Trennfugen gebildeten Schmelzekammern sind jeweils über eine Bohrung in der Platte mit einem Schmelzezulauf verbunden. Hierbei bilden die Bohrungen der hintereinander liegenden Platten einen Kanal. Um Fasern aus zwei unterschiedlichen Polymerschmelzen herzustellen, ist in der Spinndüse ein zweiter Schmelzekanal gebildet, der die Schmelzekammern paralleler Trennfugen versorgt. Damit wird erreicht, dass die Düsenbohrungen benachbarter Trennfugen mit unterschiedlicher Polymerschmelze beschickt werden können. Die hintereinander angeordneten Düsenbohrungen sind jedoch nur über eine bzw. zwei Schmelzeleitungen versorgt, so dass nicht unerhebliche Unterschiede in den Verweilzeiten der Schmelze entstehen.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, einen Spinnbalken der genannten Art derart weiterzubilden, daß eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze von einer Spinnpumpe zu einer Mehrzahl von Spinndüsen erfolgt, so daß jeder Spinndüse eine in Qualität und Quantität gleichwertige Schmelze zukommt. Dabei soll der Spinnbalken möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Erfindungsgemäß ist der Spinnbalken als Schmelzeverteilerblock ausgeführt, der aus zwei durch eine Trennfuge getrennten Bauteilen besteht, die druckdicht miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Bauteilen sind der Anzahl der Spinndüsen entsprechende Schmelzeleitungen durch Nuten gebildet, die jeweils mit einem zur Spinnpumpe führenden Schmelzekanal und mit einem zu einer der Spinndüsen führenden Schmelzekanal verbunden sind. Damit wird erreicht, daß in den jeweiligen Umlenkungen keine Querschnittsveränderungen in den Schmelzeleitungen auftreten. Zudem ermöglicht die Bauweise, daß die Schmelzeleitungen mit sehr gleichmäßigen Querschnitten ausgeführt sind. Jede Spinndüse erhält daher einen gleichgroßen Schmelzestrom. Durch die Einbringung der Schmelzeleitungen in den Verteilerblock besteht zudem der Vorteil, daß eine hohe Temperaturkonstanz in der Schmelze bedingt durch die hohe Masse des Blocks erzielt wird. Die Trennfuge zwischen den Bauteilen kann hierbei horizontal oder vertikal ausgebildet sein.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 besitzt den Vorteil, daß bei Einbringung der Nuten in der Oberfläche der Bauteile ein strömungstechnisch günstiger Übergang zwischen den Schmelzekanälen und den Nuten erzeugt wird. Eine Ausbildung, bei der die Nut ausschließlich in einem der Bauteile ausgebildet ist, ist insbesondere bei rechteckigem Nutquerschnitten von Vorteil.
Das Ausführungsbeispiel des Spinnbalkens gemäß Anspruch 3 ist von Vorteil, um keine Trennfuge in der Schmelzeleitung zu erhalten. Hierbei sind die Rohre nur sehr dünnwandig ausgeführt, da sie bei Druckbeaufschlagung durch die Bauteile abgestützt werden. Im Bereich der Rohre ist eine Anpassung der Oberflächen der Bauteile zur Erzeugung einer Spaltdichtung nicht erforderlich. Hierbei lassen sich die Nuten gemäß Anspruch 4 durch Einformungen in der Oberfläche fertigungstechnisch einfach realisieren.
Die Weiterbildung des Spinnbalkens gemäß Anspruch 5 bietet den Vorteil, daß die Oberflächen der Bauteile Ungleichmäßigkeiten aufweisen können, die nicht zu einer Undichtigkeit führen. Hierzu wird die Platte vorzugsweise in einem Material ausgeführt, welches weicher ist als das Grundmaterial der Bauteile. Die Nuten können hierbei als Rillen auf der Oberfläche der Platte oder als durchgehende Nuten in der Platte eingearbeitet sein. Bei durchgehenden Nuten werden diese durch die Oberflächen der Bauteile begrenzt. Bei rillenförmigen Nuten an der Oberfläche der Platte sind Bohrungen eingebracht, um die Nuten zwischen den Bauteilen miteinander zu verbinden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Spinnbalkens nach Anspruch 6 wird zur Erhöhung der Flächenpressung die Auflagefläche einer der Oberflächen zumindest eines Bauteils verkleinert. Hierdurch wird eine hohe Dichtwirkung in der Trennfuge erzielt.
Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung des Spinnbalkens gemäß Anspruch 7 ermöglicht, daß der Schmelzestrom keine 90°-Umlenkungen auf dem Weg von der Spinnpumpe zur Spinndüse durchlaufen muß. Darüberhinaus weist die Schmelzeleitung ein Gefälle zwischen der Spinnpumpe und der Spinndüse auf. Somit würde beispielsweise beim Ausschalten einer Spinnanlage die Schmelze ohne weitere Hilfsmittel aus dem Spinnbalken völlig austreten können.
Es hat sich gezeigt, daß vorzugsweise ein Gefälle im Bereich von ca. 30° eine gute Strömungsverteilung bewirkt.
Zur Realisierung eines strömungsgünstigen Verlaufes ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Spinnpumpe an dem Oberteil und die Spinndüsen an dem Unterteil befestigt sind, wobei die Spinnpumpe versetzt zu den Spinndüsen angeordnet ist, die beispielsweise in Reihe nebeneinander am Spinnbalken angebracht sein können.
Die Weiterbildung des Spinnbalkens gemäß Anspruch 11 besitzt den Vorteil, daß die Bauhöhe des Spinnbalkens minimiert wird.
Dabei ist die Ausgestaltung des Spinnbalkens nach Anspruch 12 von Vorteil, um die Teilung zwischen den aus der Pumpe austretenden Schmelzekanälen möglichst klein zu halten.
Eine sehr kompakte Bauweise wird insbesondere dadurch erzielt, daß die Spinnpumpe als Zahnradverteilerpumpe ausgeführt wird. Dabei ist die Anlagefläche der Pumpe an dem Oberteil des Schmelzeverteilerblocks als Planfläche ausgeführt, an der die Pumpenräder anliegen. Hierdurch wird ein sehr stabiler Plattenaufbau hergestellt, so daß aufgrund eines geringen Wärmeverzuges sehr kleine Spiele und damit sehr hohe Dichtwirkungen in der Pumpe erreicht werden. Es ist jedoch auch möglich, die Pumpe mit einer Zwischenplatte an dem Spinnbalken zu befestigen. Dies hat den Vorteil, daß die Pumpe als komplette Einheit gehändelt werden kann.
Die Schmelzeleitungen in dem Verteilerblock weisen einen konstanten Innenquerschnitt über der Länge der Schmelzeleitung auf. Somit ist der Schmelzestrom im wesentlichen in allen Schmelzeleitungen gleich. Ein strömungsgünstiger Verlauf zeigt sich insbesondere bei kreisförmigen Innenquerschnitten der Schmelzeleitungen. Es sind jedoch auch Querschnitte als Ellipse, Halbkreis, Rechteck, Quadrat usw. ohne wesentlichen Aufwand ausführbar.
Die Längen der Schmelzeleitungen zwischen der Spinnpumpe und den Spinndüsen sind im wesentlichen gleich, so daß die Verweilzeit der Schmelze in den Schmelzeleitungen im wesentlichen gleich ist. Die Anbindung der Schmelzeleitung an die Spinnpumpe sowie an die Spinndüsen erfolgt durch die im wesentlichen senkrecht verlaufenden Schmelzekanäle. Dadurch ist ein strömungsgünstiger Austritt sowie ein strömungsgünstiger Eintritt sichergestellt.
Ausführungen des erfindungsgemäßen Spinnbalkens sind im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spinnbalken ohne Heizkasten;
Fig. 2
schematisch einen Querschnitt des Spinnbalkens aus Fig. 1;
Fig. 3
eine Ansicht eines Oberteils eines Schmelzeverteilerblocks;
Fig. 4
eine Ansicht eines Unterteils eines Schmelzeverteilerblocks;
Fig. 5
schematisch einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Spinnbalkens;
Fig. 6
schematisch einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist schematisch der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Spinnbalkens dargestellt. Der Spinnbalken umfaßt einen Schmelzeverteilerblock 2, eine Spinnpumpe 1 und mehrere - in diesem Fall sechs Stück - in Reihe angeordnete Spinndüsen 3.
Der Schmelzeverteilerblock 2 besteht aus den beiden Bauteilen Oberteil 7 und Unterteil 8. Das Unterteil 7 und das Oberteil 8 sind formschlüssig miteinander verbunden. Diese formschlüssige Verbindung (hier nicht dargestellt) wird über eine Schraubverbindung hergestellt, wobei die Schraubkräfte so gewählt sind, daß die unter Druck stehende Schmelze nicht aus der Trennfuge 12 entweichen kann. Auf der Oberseite des Oberteils 7 ist die Spinnpumpe 1 befestigt. Die Spinnpumpe 1 ist über die Antriebswelle 4 mit einem Antrieb verbunden. Die Spinnpumpe 1 ist als Zahnradverteilerpumpe ausgeführt, wie sie z.B. aus der WO94/19516 bekannt ist. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist die Gehäuseplatte 6 der Spinnpumpe 1 direkt an dem Oberteil 7 des Schmelzeverteilerblockes befestigt. Die im Innern der Gehäuseplatte 6 angeordneten Pumpenräder liegen somit an der Planfläche 16 an, so daß die Pumpenräder zwischen der Pumpenplatte 5 und dem Oberteil 7 angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, daß zwischen dem Oberteil 7 und der Gehäuseplatte 6 eine Zwischenplatte angeordnet ist.
In dem Oberteil 7 ist ein Schmelzeanschluß 9 vorgesehen, der über die Schmelzekanäle 14 und 15 (vgl. Fig. 2) mit der Spinnpumpe verbunden ist. Von hier wird die beispielsweise von einem Extruder gelieferte Schmelze zur Spinnpumpe 1 gefördert. In der Spinnpumpe 1 erfolgt sodann eine Aufteilung des Schmelzestroms in einzelne Teilströme. Die Pumpenausgänge werden durch die Schmelzekanäle 10 gebildet, die als Bohrungen in dem Oberteil 7 des Schmelzeverteilerblocks eingebracht sind. Die Schmelzekanäle 10 enden in der Trennfuge 12, die zwischen dem Oberteil 7 und dem Unterteil 8 gebildet wird. In der Trennfuge 12 sind in den Oberflächen des Unterteils 8 und des Oberteils 7 Verteilerleitungen 13 eingebracht. Jeder der Schmelzekanäle 10 mündet jeweils in eine von diesen Verteilerleitungen 13. Insgesamt sind somit sechs Verteilerleitungen 13 in der Trennfläche 12 angeordnet. Die Verteilerleitungen 13 sind nun derart in der Trennfuge 12 ausgebildet, daß sie jeweils mit einem der Schmelzekanäle 11 verbunden sind. Die Schmelzekanäle 11 sind als Bohrungen in dem Unterteil 8 eingebracht und verbinden die Verteilerleitungen 13 mit einer der Spinndüsen 3.
Wie in Fig. 2 dargestellt, liegt die Trennfuge 12 in einer schiefen Ebene. Somit weist jede der durch die Verteilerleitungen 13 gebildete Schmelzeleitung ein Gefälle auf. Außerdem sind die Verbindungsstellen zwischen dem Schmelzekanal 10 und der Verteilerleitung 13 sowie zwischen dem Schmelzekanal 11 und der Verteilerleitung 13 mit einem Winkel von > 90° ausgeführt.
An dem Verteilerblock 2 sind bei diesem Beispiel insgesamt sechs Spinndüsen 3 in Reihe nebeneinander angeordnet. Die Spinndüsen 3 sind in ihrem Aufbau gleich. Zur Aufnahme einer Spinndüse weist das Unterteil 8 einen Ansatz 20 auf. An diesem Ansatz 20 ist ein Düsentopf 19 befestigt. Die Verbindung zwischen dem Ansatz 20 und dem Düsentopf 19 kann hierbei beispielsweise durch ein Gewinde hergestellt werden, so daß der Düsentopf gegen das Unterteil 8 verschraubt wird. In dem Boden des Düsentopfes 19 ist eine Düsenplatte 18 eingelegt. Vor der Düsenplatte 18 ist in dem Düsentopf 19 eine Filterplatte 22 angeordnet, auf die sich ein Filter 23 abstützt. Zwischen dem Filter 23 und dem Verbindungsstück 21 sind ein bewegbarer Dichtkolben 24 und ein Dichtring 25 angeordnet. Hierbei ist der Dichtkolben 24 mit Spiel gleitend geführt. Der Dichtkolben 24 weist zentrisch eine Verbindungsbohrung 30 auf, die in Verbindung zu dem Schmelzekanal 11 steht.
Durch den Schmelzekanal 11 wird die jeweilige Spinndüse mit unter Druck stehender Schmelze beschickt. Dadurch baut sich in dem Düsentopf 19 ein Druck auf. Der Spalt zwischen dem Düsentopf 19 und dem Dichtkolben 24 wird durch die Dichtung 25 abgedichtet. Dabei wird der Dichtkolben 24 nach oben gedrückt, so daß sich das Verbindungsstück 21 mit großer Fläche gegen den Ansatz 20 anlegt. Dadurch ist eine Selbstdichtung gewährleistet.
Wie in Fig. 2 dargestellt, erfolgt die Zuführung der Schmelze von z.B. einem Extruder durch den Schmelzeanschluß 9. Der Schmelzeanschluß 9 ist in dem Unterteil 8 seitlich um 90° versetzt zur Spinnpumpe angebracht. Hierbei mündet ein Schmelzekanal 14 in den Schmelzeanschluß 9. Der Schmelzekanal 14 durchdringt das Unterteil 8 völlig, so daß der Schmelzekanal 14 in die Trennfuge 12 mündet. Auf gleicher Höhe in der Trennfuge 12 weist das Oberteil 7 den Schmelzekanal 15 auf. Der Schmelzekanal 15 durchdringt das Oberteil 7 und verbindet somit die Spinnpumpe 1 mit dem Schmelzekanal 14 in dem Unterteil 8. Somit erfolgt die Zuführung der Schmelze durch die Trennfuge 12. Dadurch ist die Teilung der auf einem Teilkreis liegenden Schmelzekanäle 10 unabhängig von der Schmelzezuführung, so daß eine sehr kompakte Bauweise des Verteilerblockes erreicht wird. Um eine 90°-Umlenkung bei der Zuführung zu vermeiden, könnten der Anschluß 9 und der Schmelzekanal 14 auch die in Fig. 2 strichpunktiert gezeichnete Position einnehmen. Die in Fig. 2 rechtwinkelige Umlenkung der Schmelze könnte auch durch senkrecht zur Trennfuge in die Bauteile eingebrachte Bohrungen, die mit den Schmelzekanälen 14 und 15 zusammentreffen, entzerrt werden.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Trennfläche des Oberteils 7 gezeigt. Hierbei sind in der Trennfläche 26, die durch eine Stufe 28 erhaben von der Oberfläche 27 des Oberteils 7 ist, mehrere Nuten 17 eingebracht. Die Nuten 17 beginnen jeweils an einer Mündung eines der Schmelzekanäle 10. Die Schmelzekanäle 10 bilden die Verbindung zu den Pumpenaustritten der Spinnpumpe 1. Die Nuten 17 sind nun derart in die Trennfläche 26 eingebracht, daß ihre Enden beim Zusammenfügen des Oberteils und des Unterteils genau mit den Mündungen der Schmelzekanälen 11 fluchten. Hierbei könnten beispielsweise die Längen der Nuten 17 zwischen jeweils einem Schmelzekanal 10 und einem Schmelzekanal 11 gleich ausgeführt sein. Die Nuten 17 können mechanisch oder durch Formen in die Trennfläche 26 eingebracht sein. Als strömungstechnisch günstiger Querschnitt sind die Nuten mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgeführt. Es sind jedoch auch jegliche andere Querschnittsformen ausführbar.
In Fig. 4 ist das Unterteil 8 in Draufsicht auf die Trennfuge 12 gezeigt. In der Oberfläche 27 sind ebenfalls insgesamt sechs Nuten 29 eingearbeitet. Die Anordnung der Nuten 29 in der Oberfläche 27 ist zu der Anordnung der Nuten 17 in der Trennfläche 26 des Oberteils 7 identisch. Somit werden durch Zusammenfügen des Oberteils 7 und des Unterteils 8 die Verteilerleitungen 13 aus den Nuten 17 und 29 gebildet. Die Verbindung des Unterteils und des Oberteils erfolgt dabei derart, daß eine metallische Dichtung in der Trennfuge verhindert, daß Schmelze in die Trennfuge aus den Verteilerleitungen dringt.
Wie in Fig. 4 dargestellt liegt der Austritt des Schmelzekanals 14 auf Höhe des Schmelzeaustritts 15 in Fig. 3. Dadurch wird ebenfalls durch Zusammenfügen des Oberteils und des Unterteils die Verbindung zwischen den beiden Schmelzekanälen 14 und 15 hergestellt. Die Abdichtung in der Trennfuge erfolgt ebenfalls metallisch. Es ist jedoch auch möglich, spezielle Dichtungen zwischen dem Unterteil und dem Oberteil einzubringen.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung der Oberfläche könnte beispielsweise auch für das Unterteil gelten, wie durch die Ausführung der Oberfläche aus Fig. 4 für das Untereil ausführbar ist.
Das Oberteil 7 und das Unterteil 8 können beispielsweise durch Schraubverbindungen zu einem Verteilerblock zusammengefügt werden.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines geteilten Schmelzeverteilerblockes 2 gezeigt. Hierbei erfolgt die Trennung in einer horizontalen Ebene. In der Trennfuge 12 werden zwischen dem Unterteil 8 und dem Oberteil 7 die Verteilerleitungen 13 gebildet. Die Verteilerleitung 13 ist durch eine Nut in dem Oberteil 7 eingebracht. Hinsichtlich der Anordnung der Spinnpumpe 1 sowie der Spinndüsen 3 kann auf die Beschreibung zu Fig.1 und Fig. 2 Bezug genommen werden. Gegenüber der Ausführung aus Fig. 2 ist der Schmelzeanschluß 9 in dem Oberteil 7 eingebracht. Der Schmelzeanschluß 9 ist wiederum mittels der Schmelzekanäle 14 und 15 mit der Spinnpumpe verbunden. Hierbei ist der Schmelzekanal 14 rechtwinkelig zu den Schmelzekanälen 10 in das Oberteil 7 gebohrt.
Ein weiters Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spinnbalkens ist in der Fig. 6 gezeigt. Hierbei besteht der Schmelzeverteilerblock 2 aus den beiden Bauteilen 7 und 8. Zwischen den Bauteilen 7 und 8 ist eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Trennfuge 12 gebildet. In der Trennfuge 12 zwischen den Bauteilen 7 und 8 ist hierbei eine Platte 32 eingefügt. Das Bauteil 7, die Platte 32 und das Bauteil 8 sind kraftschlüssig miteinander verspannt. Auf der Oberseite des Schmelzeverteilerblocks ist eine Spinnpumpe 1 an den Bauteilen 7 und 8 befestigt. Die Spinnpumpe 1 besteht hierbei aus einer Zwischenplatte 33 einer Gehäuseplatte 6 und einer Pumpenplatte 5 sowie einer Antriebswelle 4. Die Spinnpumpe 1 ist mit der Zwischenplatte 33 an dem Schmelzeverteilerblock 2 angeflanscht. In der Trennfugenebene sind auf der Unterseite des Schmelzeverteilerblocks die Spinndüsen 3 angeordnet. Die Schmelzeleitungen sind als Nuten in der Platte 32 eingebracht. Die Anbindung der Pumpenaustritte an die Schmelzeleitung erfolgt hierbei teilweise direkt in eine in der Platte 32 eingebrachten Nut oder über schräg verlaufende Schmelzekanäle, die die außerhalb der Trennfugenebene liegenden Pumpenaustritte mit den Verteilerleitungen in der Platte 32 verbinden. Die Zufuhr der Schmelze zur Spinnpumpe erfolgt über den Schmelzeanschluß 9.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführung werden die Verteilerleitungen durch Nuten in der Platte 32 gebildet. Die Nuten durchdringen hierbei die Platte 32 und werden von den Oberflächen der angrenzenden Bauteile 7 und 8 begrenzt. Es ist jedoch auch möglich, die Nuten zum Teil zwischen dem Bauteil 7 und der Platte 32 und zwischen dem Bauteil 8 und der Platte 32 durch Rillen auszubilden.
Die Spinnpumpe 1, der Schmelzeverteilerblock 2 und die Spinndüsen 3 sind in einem Heizkasten (hier nicht gezeigt) untergebracht. Der Heizkasten könnte ein Hohlkörper mit einem Innenmantel und einem Außenmantel sein. Die beiden Mäntel bilden zwischen sich einen hermetisch abgeschlossenen Hohlraum, der mit einem Heizmedium z.B. Heizflüssigkeit gefüllt ist. Der Innenmantel umgibt dabei die zu beheizenden Teile.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung besitzen alle den Vorteil, daß die Schmelzeleitungen auf einfache Weise mit hober Präzision hergestellt werden können. Damit können Querschnitte und Längen der Verteilernuten hergestellt werden, die zu gleichmäßigen Schmelzequalitäten in allen Spinnstellen führen. Zudem führt die Blockbauweise dazu, daß sich Temperaturunterschiede bzw.
Temperaturschwankungen im Heizsystem nicht auf die Schmelzeführung auswirken.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Spinnpumpe
2
Schmelzeverteilerblock
3
Spinndüse
4
Antriebswelle
5
Pumpenplatte
6
Gehäuseplatte
7
Oberteil, Bauteil
8
Unterteil, Bauteil
9
Schmelzeanschluß
10
Schmelzekanal
11
Schmelzekanal
12
Trennfuge
13
Verteilerleitung, Schmelzeleitung
14
Schmelzekanal
15
Schmelzekanal
16
Planfläche
17
Nut
18
Düsenplatte
19
Düsentopf
20
Ansatz
21
Verbindungsstück
22
Filterplatte
23
Filter
24
Dichtkolben
25
Dichtung
26
Trennfläche, Oberfläche
27
Oberfläche
28
Stufe
29
Nut
30
Verbindungsbohrung
31
Verbindungsbohrung
32
Platte
33
Zwischenplatte

Claims (16)

  1. Spinnbalken zum Spinnen einer Mehrzahl von synthetischen Fäden mit einem Schmelzeverteiler zur Aufnahme einer Spinnpumpe (1) und mehrerer Spinndüsen (3), wobei jede Spinndüse (3) jeweils über eine Schmelzeleitung (10, 13, 11) mit der Spinnpumpe (1) verbunden ist und wobei jede der der Anzahl der Spinndüsen (3) entsprechenden Schmelzeleitungen (10, 13, 11) einen zur Spinnpumpe führenden Schmelzekanal (10), eine Verteilerleitung (13) und einen zu einer der Spinndüsen (3) führenden Schmelzekanal (11) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzeverteiler als Schmelzeverteilerblock (2) ausgebildet ist und aus zwei durch eine Trennfuge (12) getrennten Bauteilen (7, 8) besteht, die druckdicht miteinander verbunden sind, wobei die Verteilerleitungen (13) in der Trennfuge (12) durch Nuten (17, 29) gebildet werden.
  2. Spinnbalken nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Nuten (17, 29) in der Oberfläche (26) eines der Bauteile (7 oder 8) oder in der Oberfläche (26) beider Bauteile (7,8) eingebracht sind.
  3. Spinnbalken nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß Rohre in die Nuten (17, 29) eingelegt sind.
  4. Spinnbalken nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Nuten (17, 29) in der/die Oberfläche/n (26) eingeformt sind.
  5. Spinnbalken nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Platte (32) in der Trennfuge (12) angeordnet ist, an welcher die Bauteile (7,8) druckdicht anliegen, und daß die Nuten (17, 29) zwischen der Platte (32) und den Bauteilen (7,8) ausgebildet sind.
  6. Spinnbalken nach Anspruch 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Oberfläche (26) beider Bauteile (7,8) oder eines der Bauteile (7) aus zwei durch eine Stufe (28) getrennte Bereiche (26, 27) besteht, wobei die Nuten (17) in dem erhabenen Bereich (26) der Oberfläche eingebracht sind.
  7. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Trennfuge (12) zwischen einem Oberteil (7) des Schmelzeverteilerblocks (2) und einem Unterteil (8) des Schmelzeverteilerblöcks (2) in einer schiefen Ebene ausgebildet ist, so daß in den Verteilerleitungen zwischen der Spinnpumpe (1) und den Spinndüsen (3) ein Gefälle entsteht.
  8. Spinnbalken nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die schiefe Ebene um einen spitzen Winkel, vorzugsweise im Bereich von 30°, zur Horizontalen geneigt ist.
  9. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Spinnpumpe (1) an dem Oberteil (7) auf der zur Trennfuge (12) gegenüberliegenden Seite befestigt ist und
    daß die Spinndüsen (3) an dem Unterteil (8) auf der zur Trennfuge (12) gegenüberliegenden Seite befestigt sind.
  10. Spinnbalken nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Spinndüsen (3) versetzt zu der Ebene, in welcher die Spinnpumpe (1) angeordnet ist, liegen.
  11. Spinnbalken nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Schmelzezufuhrleitung (14, 15) im Schmelzeverteilerblock (2) derart ausgebildet ist, daß ein Schmelzestrom von einem Anschluß (9) im Oberteil (7) des Schmelzeverteilerblockes (2) zu der Spinnpumpe (1) geleitet wird.
  12. Spinnbalken nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Anschlüß (9) im Unterteil (8) des Schmelzeverteilerblockes (2) angeordnet ist.
  13. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Spinnpumpe (1) als Zahnradverteilerpumpe ausgeführt ist und daß das Oberteil (7) des Schmelzeverteilerblocks (2) im Bereich der Spinnpumpe (1) eine Planfläche (16) aufweist, an der die Pumpenräder anliegen.
  14. Spinnbalken nach einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Innenquerschnitt einer der Verteilerleitungen (13) über der Länge der Verteilerleitung im wesentlichen konstant ist.
  15. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Länge der Schmelzeleitung (13, 10, 11) zwischen der Spinnpumpe (1) und den Spinndüsen (3) im wesentlichen konstant ist.
  16. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Schmelzekanäle (10, 11) quer zur Trennfuge (12) verlaufen.
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