DE1012426B

DE1012426B - Method and device for the temporary interruption and restart of the flow of molten substances, in particular polyamides, within a heatable system

Info

Publication number: DE1012426B
Application number: DEP8618A
Authority: DE
Inventors: Werner Muench; Luigi Notarbartolo
Original assignee: Perfogit SpA
Current assignee: Perfogit SpA
Priority date: 1951-10-31
Filing date: 1952-10-31
Publication date: 1957-07-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur vorübergehenden Unterbrechung und Wiederingangsetzung des Flusses von geschmolzenen Stoffen, insbesondere von Polyamiden, innerhalb einer beheizbaren Anlage Bei der Verarbeitung von Polyamiden im geschmolzenen Zustand kommt es oft VOT, daß sie durch verschiedene Teile einer Anlage fließen, die hoch genug beheizt ist, um ein Erstarren dieser Stoffe zu verhindern. Im allgemeinen ist eine Anlage dieser Art mit Thormostateinrichtungen, d. h. mit Einrichtungen zur Temperaturregelung, versehen, die beispielsweise als Ummantelungen, in denen eine Flüssigkeit oder ein Gas zirkuliert, ausgebildet sein können. Es erweist sich oft als notwendig, einen Teil der Anlage von einem anderen Teil zeitweise zu isolieren, beisp.ielsweise um die e Instandhaltung, die Reinigung, den Austausch von Teilen oder andere Arbeitsvorgänge durchzuführen. Zu diesem Zweck muß man den Fluß der geschmolzenen Substanz an einer geeigneten Stelle für die gewünschte Zeit zum Stillstand bringen. Method and device for temporary interruption and recovery the flow of molten substances, especially polyamides, within a heatable system When processing polyamides in the molten state It often happens VOT that they flow through different parts of a plant that are high is heated enough to prevent these substances from solidifying. In general is a system of this type with thormostat facilities, i. H. with facilities for temperature control, provided, for example, as jackets in which a liquid or a gas circulates, can be formed. It turns out often as necessary to temporarily isolate part of the system from another part, For example, maintenance, cleaning and the replacement of parts or to carry out other operations. To do this, you have to cross the river molten substance to a standstill in a suitable place for the desired time bring.

Das für dieseFälle naheliegende und. allgemein angewandte Mittel besteht darin, einen Verschluß hahn oder cin Ventil an der Stelle einzufügen, an der der Fluß der geschmolzenen Substanz unterbrochen werden soll, und diesen Hahn bzw, dieses Ventil zu öffnen oder zu schh'eßen. Beim Arbeiten mit einer solchen Einrichtung zeigen sich jedoch viele Nachteile, wenn die geschmolzener Substanz hochviskos ist und sich, wie dies häufig der Fall ist, überdies bei einer Temperatur nicht allzu hoch über ihrem Schmelzpunkt befindet. Diese Nachteile sind um so hemerkenswerter, da es schwierig ist, Organe der oben beschrieit)enen Art zu isolieren oder zu erhitzen.The obvious for these cases and. generally applied means exists in inserting a stopcock or valve at the point where the Flow of the molten substance is to be interrupted, and this tap or this Open or close valve. When working with such a facility however, there are many disadvantages when the molten substance is highly viscous and, moreover, as is often the case, not too much at one temperature is high above its melting point. These disadvantages are all the more remarkable, as it is difficult to isolate or heat organs of the type described above.

Gemäß der Erfindung kann mittels einer außerordentl ich wirkungsvollen und zweckdienlichen Vorrichtung der Fluß der geschmolzenen Substanz unterlarochen und dann wieder in Gang gebracht werden, wobei die verschiedenen Teile der von der erwähnten Substanz durchflossenen Apparatur voneinander isoliert und dann wieder verbunden werden, Inslweisonde,re kann in einer eine Vielzahl von Einheiten in Parallel schaltung umfassenden Apparatur zur Durchführung des Schmelzspinnverfahrens von schmelzbaren Stoffen jede dieser Einheiten zu Instandhaltungs- oder Austausch.zwecken isoliert werden, ohne daß dabei die Arbeit der anderen Einheiten und deshalb die der Apparatur als Ganzes unterbrochen werden muß. According to the invention, by means of an extraordinarily effective and appropriate devices interrupt the flow of the molten substance and then restarted, with the various parts of the from the mentioned substance flowed through apparatus isolated from each other and then again be connected, Inslweisonde, re can be in a variety of units in parallel circuit comprehensive apparatus for carrying out the melt spinning process of fusible materials each of these units for maintenance or replacement purposes be isolated without affecting the work of the other units and therefore the the apparatus as a whole must be interrupted.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Schmelze zwecks Bildung fester Pfropfen und da; mit zwecks Unterbrechung des Flusses der Schmelze an mindestens einer Stelle der Apparatur gekühlt wird und daß zum Ä\Tiederingangbn'ngen des Durchflusses die gebildeten festen Pfropfen wieder geschmolzen werden. The invention consists essentially in the fact that the melt for the purpose Formation of solid plugs and there; with the purpose of interrupting the flow of the melt is cooled at at least one point in the apparatus and that there is a lower inlet of the flow, the solid plugs formed are melted again.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. For a better understanding of the invention, reference is made to the drawings taken.

Fig. 1 stellt dabei gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen Ausschnitt einer Rohrleitung irgendwelcher Art, in der eine geschmolzene Substanz fließt, und die Einrichtung zur Unterbrechung des Flusses dieser Substanz dar; Fig. 2 zeigt eine andere Ausführung entsprechender Art; Fig. 3 zeigt eine besondre Form der Vorrichtung nach der Erfindung, wie sie bei der Isolierung bzw. Fig. 1 represents a according to an embodiment of the invention Section of a pipeline of some kind in which a molten substance flows, and constitutes the device for interrupting the flow of this substance; Fig. Figure 2 shows another embodiment of the same type; Fig. 3 shows a particular form the device according to the invention, as it is in the isolation or

Abschaltung einer Umlaufpumpe zur Anwendung kommt; Fig. 4 zeigt den Einbau eirier Form nach der Erfindung in eine Schmelzspinnaparatur, und die Fig. 5 und 6 stellen andere Ausführungsformen der Erfindung dar.Shutdown of a circulation pump is used; Fig. 4 shows the Installation of a mold according to the invention in a melt spinning apparatus, and Fig. 5 and 6 illustrate other embodiments of the invention.

In Fig. 1 bedeutet 10 ein 1tohr, durch welches die geschmolzene Substanz 11 fließt. Das Rohr 10 ist von einem Mantel 12 umgeben, durch den eineIIeizflüssig keit oder ein Heizgas zirkuliert. Entsprechend der Zone, in der das Anhalten des Flusses der Substanz 11 erfolgen soll, ist -ein -Rohr 13 angebracht, durch welches ein Strom -eines -kalt-en- Fluidums, beispielsf weise kalter Luft, geschickt wird, wobei das Rohr 13 sich unter Bildung einer das Rohr 10 umgebenden Ringkammer 14 erweitert, die ihrerseits durch den Mantel 12 umschlossen ist. Wenn aus irgendeinem Grund beabsichtigt ist, den Fluß der Substanz 11 zu unterbrechen, so genügt es, durch das Rohr 13 und die Kammer 14 kalte Luft zu blasen oder ein anderes Kühlmittel hindurchzuschicken, damit die Substanz f1 unter Bildung eines Pfropfens 15 erstarrt. In Fig. 1, 10 denotes a 1 tube through which the molten substance 11 flows. The tube 10 is surrounded by a jacket 12 through which a coagulant or a heating gas circulates. According to the zone in which the The flow of the substance 11 is to take place, a pipe 13 is attached through which a stream of -a -cold-en- fluid, for example cold air, is sent, wherein the tube 13 is formed with the formation of an annular chamber 14 surrounding the tube 10 extended, in turn by the Sheath 12 is enclosed. if Intended for any reason to interrupt the flow of substance 11, so it is sufficient to blow or a cold air through the pipe 13 and the chamber 14 send another coolant through so that the substance f1 to form a Plug 15 solidified.

Man kann überdies, falls dies wünschenswert erscheint, den Umlauf des Heizmittels im Mantel 12 in der Nähe der Zone, wo sieh der Pfropfen 15 bilden soll, verringern oder ausschalten. Um die geschmolzene Substanz wieder zum Fließen zu bringen, genügt es, das Durchblasen von kalter Luft bzw. das Hindurchleiten eines anderen Kühlmifteis zu unterbrechen, um so dem Pfropfen 15 zu ermöglichen, daß er unter der Einwirkung der aus dem Mantel 12 übermittelten Wärme schmilzt. War die normale Zirkulation des Heizmittels gedrosselt oder unterbrochen, so muß sie vorher wieder in Gang gebracht worden sein. Falls die so übermittelte Wärme nicht ausreicht, um den Pfropfen 15 mit der gewünschten Ger sehwindigkeit zu schmelzen, so können zusätzliche Heizeinrichtungen geeigneter Art vorgesehen sein, wie dies beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, wo ein elektrischer Widerstand 25 die Zone des Pfropfens 24 umgibt, oder es können eine heiße Flüssigkeit bzw. ein heißes Gas durch das Rohr 13 (Fig. 1) geleitet werden. You can also, if this seems desirable, the circulation of the heating means in the jacket 12 in the vicinity of the zone where the plug 15 will form should reduce or switch off. To get the melted substance flowing again To bring, it is sufficient to blow cold air or pass a To interrupt other cooling ice, so as to allow the plug 15 that he melts under the action of the heat transmitted from the jacket 12. Was the normal circulation of the heating medium is restricted or interrupted, so it must first have been restarted. If the heat transmitted in this way is not sufficient, to melt the plug 15 with the desired speed Ger, so can additional heating devices of a suitable type can be provided, such as this, for example is shown in Fig. 2 where an electrical resistor 25 is the zone of the plug 24 surrounds, or a hot liquid or a hot gas can pass through the tube 13 (Fig. 1).

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist außerdem das Rohr 20, in dem die geschmolzene Substanz 21 fließt, an der Zone, in der sich der Pfropfen 24 bildet, in seinem Innern in einer solchen Weise ausgestaltet, daß es den Pfropfen selbst zurficlchält und sein Heraus treiben durch allenfalls auf ihn ausgeü:bte Drucke verhindert. Das Rohr 20 kann, wie in der Figur dargestellt, eine Verengung 26 aufweisen, die durch irgendeine andere geeignete Ausbildung ersetzt sein kann, wie beispiels.wezi.se durch ein inneres Schraubengewindle, wie später gezeigt wird (Fig. 3), bzw. durch eine Folge von Stufen oder Vorsprüngen oder auf ähnliche Art. Im übrigen gilt hier das für Fig. 1 angeführte, wobei der Heizmantel hier mit 22 bezeichnet und an der Stelle der Zone, in der der Pfropfen 24 gebildet werden soll, unterbrocken ist Das zur Einführung des kalten Fluidums bestimmte Rohr ist hier mit 23 bezeichnet. Die Ringkammer, in welche das Rohr 23 mündet, ergibt sich in diesem Fall durch die Unterbrechung des Mantels 22. In the embodiment shown in FIG. 2 is also the tube 20 in which the molten substance 21 flows at the zone in which the plug 24 forms, designed in its interior in such a way that it closes the stopper itself and, if necessary, drives it out prevents him from exerting pressure. The tube 20, as shown in the figure, have a constriction 26 which is replaced by any other suitable design can be, such as wezi.se through an internal screw thread, as later is shown (Fig. 3), or by a sequence of steps or projections or on Similar type. The rest of the above for Fig. 1 applies here, with the heating jacket here denoted by 22 and at the point of the zone in which the plug 24 is formed is to be broken down is the pipe intended for the introduction of the cold fluid is denoted by 23 here. The annular chamber into which the pipe 23 opens results in this case by the interruption of the jacket 22.

Fig 3 zeigt im einzelnen die Anwendung der Erfindung zum Isolieren bzw. Abschalten einer Umlaufpumpe 30. Die IsoLierungsvorrichtung ist am Zuführrohr 31 vorgesehen und besteht aus einem Rohr 32, durch das das Kühlmittel eintritt und das in die Ringkammer 33 mündet Schrauibengänge34 sind bei der Kammer 33 im Innern des Rohres 31 eingearbetet; dort bildet sich der Pfropfen 35. Eine Kammer 36, in. der ein Heizmittel zirkuliert, umgibt das Zuführrobr 31 und das Abführrohr 37. Die Vorrichtung arbeitet analog der in Fig. 1 dargestellten. 3 shows in detail the application of the invention to insulation or switching off a circulation pump 30. The insulation device is on the feed pipe 31 is provided and consists of a tube 32 through which the coolant enters and which opens into the annular chamber 33 screw threads 34 are in the interior of the chamber 33 of the tube 31 incorporated; there the plug 35 is formed. A chamber 36 in. circulating a heating medium surrounds the supply tube 31 and the discharge tube 37. The The device works analogously to that shown in FIG.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Schmelzspinnapparatur, beispielsweise für synthetische Linearpolymere, bestehend aus einem Schmelzkessel 40 und einer Rohrleitung 41, die mit Abzweigungen 42 (in der Zeichnung sind drei solcher Abzweigungen dargestellt) versehen ist, an deren Ende jeweils eine Spinndüse 43 sitzt, der eine Spinnpumpe 44 vorgeschaltet ist. In diesem Fall ist es oft wünschenswert, eine der Pumpen und der Spinndüsen stillzulegen, ohne dadurch das Arbeiten der anderen zu unterblrechen; dies läßt sich am besten durchführen, indem man jeder Ahzw.eigung eine Vorrichtung 45 zu ihrer Isolierung zuordnet, welche die in den vorhergehenden oder den folgenden Figuren dargestellte Bauart besitzt. Fig. 4 shows schematically a melt spinning apparatus, for example for synthetic linear polymers, consisting of a melting pot 40 and a Pipeline 41 with branches 42 (in the drawing there are three such branches shown) is provided, at each end of which a spinneret 43 is seated, the one Spinning pump 44 is connected upstream. In this case it is often desirable to use one of the Shutting down pumps and the spinnerets without stopping the work of the others interrupt; this can best be done by considering every tendency a device 45 for their isolation assigns which those in the previous or the type shown in the following figures.

Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung dar, die insbesondere für Rohre von großem Durchmesser bestimmt und diesen angepaßt ist. Mit 50 ist das Rohr bezeichnet, in weichem das geschmolzene Material 51 fließt. 52 ist eine das Rohr 50 umgebende Kammer, in der ein Heizmittel zirkuliert. Wie bei den vorher beschriez benen Ausführungsformen wird ein Pfropfen 55 dadurch gebildet, daß man ein Kühlmittel, bei spielsweise kalte Luft, in einer das Rohr 50 direkt umgebenden Kammer 54 zirkulieren läßt, wobei dieses Kühlmittel durch die Rohre 53 zu- und abgeführt wird. Bei solchen Rohren init großem Durchmesser kann es vorkommen, daß, nachdem ein fester Pfropfen gebildet worden war, beim Aufheizen des Rohres von außen die an der Rohrwand anliegenden Teile des Pfropfens vollkommen schmelzen, während dessen Kern noch fest bleibt. In einem solchen Fall kann der erwähnte Kern durch den Fluß des geschmolzenen Materials weggeführt werden und sich in der Rohrleitung vorwärts bewegen, was zu Störungen führen kann. Um dies zu vermeiden, ist ein Körper 56 aus geeignetem Material, z. B. Metall, im Innern der Rohrleitung vorgeschen, der mit deren Wänden vorzugsweise durch Leitflossen 57 oder auf andere geeignete Weise verbunden ist. Damit wird einerseits der Mittelteil d.es Pfropfens 55 verkleinert, und andererseits wird. die den Wänden übermittelte Wärme durch die Flossen 57 dem Körper 56 zugeieitet, wodurch das Schmelzen des inneren Pfropfenteiles erleichtert wird. Fig. 5 shows a further embodiment of the device according to Invention, intended in particular for pipes of large diameter and this is adapted. With 50 the tube is referred to in which the molten material 51 flows. 52 is a chamber surrounding the tube 50 in which a heating medium circulates. As in the previously described enclosed embodiments, a plug 55 is thereby formed that a coolant, for example cold air, in a the tube 50 can circulate directly surrounding chamber 54, this coolant through the Pipes 53 is supplied and discharged. With such pipes with a large diameter it happens that, after a solid plug has been formed, during heating of the pipe from the outside the parts of the plug resting against the pipe wall completely melt while the core remains solid. In such a case, the mentioned core are carried away by the flow of molten material and become move forward in the pipeline, which can lead to malfunctions. To avoid this, is a body 56 of suitable material, e.g. B. metal, inside the pipeline voren, which with their walls preferably by guide fins 57 or on others connected in a suitable manner. On the one hand, this becomes the central part of the plug 55 is reduced, and on the other hand is. the heat transmitted to the walls by the Fins 57 fed to the body 56, causing the inner plug portion to melt is facilitated.

Es ist ersichtlich, daß der Körper 56 in jedem Fall auf den Pfropfen eine verankernde Wirkung ausübt, er kann daher, auch unabhängig von dem Gesichtspunkt, daß er zum Schmelzen des Pfropfens beiträgt, in geeigneter Weise, und zwar für Rohre jeden Durchmessers, verwendet werden.It can be seen that the body 56 is in each case on the plug has an anchoring effect, it can therefore, regardless of the point of view, that it contributes to the melting of the plug, in a suitable manner, namely for pipes of any diameter can be used.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen erfolgt das Kühlen der Rohre, die das geschmolzene Material enthalten, bis zu dem Punkt, wo letzteres zum Erstarren kommt, von der Außen- nach der Innenseite. Das Kühlen kann jedoch ebensogut von der Innen- nach der Außenseite oder gleichzeitig auf beide Arten durchgeführt werden. Die Einrichtungen zur Durchführung des Kühlens von der Innenseite her können von beliebiger Art sein. Eine besondere Einrichtung ist beispielsweise in Fig. 6 dargestellt. Sie besteht aus einem kleinen Rohr 60, das in das Innere des Rohres 62 eingeführt ist, in welchem das geschmolzene Material fließt. Wenn ein Strom kalter Flüssigkeit oder kalten Gases durch das Röhrchen 60 geleitet wird, wird ein fester Pfropfen 61 gebildet, wobei die bereits bezüglich del:-vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen Erscheinungen auftreten. Ausgestaltung und Führung des Röhrchens 60 können beliebig sein; es kann auch durch das Rohr 62 von einer Seite zur anderen hindurchführen, anstatt, wie in der Zeichnung angegeben, in U-Form gebogen zu sein. Die gleiche oder ähnliche wie die in Fig. 6 gezeigte Einrichtung kann angewandt werden, um den gebildeten Pfropfen zum Schmelzen zu bringen. In the embodiments described so far, the cooling takes place of the tubes containing the molten material to the point where the latter solidifies, from the outside to the inside. However, the cooling can just as well done from the inside to the outside, or both ways at the same time will. The devices for carrying out the cooling from the inside can be of any kind. A particular device is shown, for example, in FIG. 6 shown. It consists of a small tube 60 that goes inside the tube 62 is inserted in which the molten material flows. When a stream is colder Liquid or cold gas is passed through the tube 60, becomes a solid Plug 61 formed, the embodiments already with regard to del: described phenomena occur. Design and guidance of the tube 60 can be anything; it can also pass through the tube 62 from side to side instead of being bent in a U-shape as indicated in the drawing. The same or similar device to that shown in Fig. 6 can be used to melt the plug formed.

So kann der Pfropfen, wenn er auf Grund des Durchflusses eines Kühlmittels durch das Rohr 60 gebildet worden ist, dadurch wieder geschmolzen werden, daß man eine heiße Flüssigkeit bzw. ein heißes Gas durch das gleiche Rohr leitet.So can the plug when it is due to the flow of a coolant has been formed by the tube 60, can be melted again in that one passes a hot liquid or a hot gas through the same pipe.

Auch wenn die Bildung des Pfropfens z. B. durch Kühlen von außen hervorgerufen worden ist, kann zu seinem Schmelzen das Erhitzen von innen angewandt werden, was so ausgeführt werden kann, daß man eine heiße Flüssigkeit bzw. ein heißes Gas durch ein Rohr von der Art des in Fig. 6 dargestellten leitet. Even if the formation of the plug z. B. by cooling from the outside internal heating may be used to melt it will, which can be carried out in such a way that a hot liquid or a hot gas through a tube of the type shown in FIG.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Temporary suspension and Restarting the flow of molten materials, especially polyamides, inside one with heating devices to maintain the flow the temperature required for the molten material, characterized in that that the melt for the purpose of forming solid plugs and thus for the purpose of interrupting the Flow of the melt is cooled in at least one point and that to bring it back into operation of the flow, the solid plugs formed are melted again.

2. The method according to claim 1, characterized in that the formed Plugs are held at the point of their formation.

3. The method according to claim 1, characterized in that the cooling or rewarming is carried out from the outside in.

4. The method according to claim 1, characterized in that the cooling or rewarming is carried out from the inside out.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that for temporary cooling the melt a gaseous or liquid coolant and or or a gaseous or liquid plug for melting the solid plug formed Heating means is used.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 5, characterized by an in which the possibly narrowed at this point Flow tube (10, 20, 50) for the heating jacket (12, 22, 52) surrounding the melt embedded annular chamber (14, 54) with an inlet and outlet (13, 23, 53) for a cooling and optionally a heating means is provided, optionally additionally Heating devices, e.g. B. an electrical resistance heater (25) are provided.

7. Apparatus according to claim 6, in particular for performing the Method according to claim 2, characterized by one for retaining the formed Plug (15, 24, 55) provided at the cooling point constriction (26) or a helical one designed inner surface (34) of the flow tube (20, 31) or one inside of the latter arranged insert body held in place by supports (57) (56) around which the plug (55) can form.

8. The device according to claim 6, in particular for performing the Method according to claim 4, characterized by one in the interior of the melt protruding or the flow tube (62) penetrating line (60) for a cooling or

Heating means.