-
Die Erfindung betrifft einen Spinnbalken zur Herstellung von schmelzgesponnenen Filamentgarnen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Die bekannten Spinnbalken weisen Spinndüsenpakete auf, die reihenförmig an der Unterseite des Spinnbalkens angeordnet sind. Je nach Größe der Anlage werden mehrere Spinnbalkenmodule fest nebeneinander angeordnet, die über Rohrleitungen für das Wärmeträgermedium fest miteinander verbunden sind. Der hohe Platzbedarf der nebeneinander angeordneten Spinnbalkenmodule ist von der Montagesituation der Heizstäbe und Pumpe abhängig, die nur unter großem Aufwand gewartet und ggf. getauscht werden können, da hierfür ausreichend Platz zwischen den Spinnbalkenmodulen vorhanden sein muss. Eine Anpassung an eine vergrößerte Anlagenkapazität ist nur mit großem Aufwand möglich.
-
Die
EP 2122019 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen synthetischer Elemente, bei dem die Spinnpumpe an einem separaten Pumpenträger angeordnet ist, der beabstandet vom Gehäuse des Spinnbalkens angeordnet ist. Es ergibt sich ein sehr großer Abstand zwischen der Pumpe und der Spinndüse, der mit dem technologischen Nachteil einer längeren Verweilzeit verbunden ist und aufgrund des Platzbedarfes eine mögliche Erweiterung der Anlage nur mit hohem Aufwand realisierbar macht.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Spinnbalken konstruktiv zu vereinfachen, einen erleichterten Zugang zur Wartung der Pumpe zu ermöglichen bei gleichzeitig kompakter Bauweise.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Spinnbalken zur Herstellung von schmelzgesponnenen Filamentgarnen, bei dem über einen extern angeordneten Extruder flüssiger Kunststoff zu mindestens einer Pumpe gefördert wird, die den flüssigen Kunststoff zu mindestens einem Spinnpaket mit einer Spinndüse fördert, wobei zumindest die Pumpe und das Spinnpaket von einem Wärmeträgermedium beheizt werden, das in einem Boiler erhitzt wird.
-
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe, der Boiler und eine Öffnung zur Aufnahme eines Spinnpaketes in einer modularen Baugruppe angeordnet sind, die einzeln oder mehrfach hintereinander in einen Rahmen eines Spinnbalkens einsetzbar und befestigbar ist.
-
Der Spinnbalken lässt sich damit beliebig um weitere Spinnpakete erweitern, wodurch die Anlagenkapazität sehr leicht einer steigenden Produktion angepasst werden kann.
-
Bevorzugt weist die modulare Baugruppe eine Aufhängung auf, die mindestens zwei Querträger umfasst. Die Querträger sind so dimensioniert, dass sie in den Rahmen des Spinnbalkens einsetzbar sind. An den Querträgern erfolgt der gesamte Aufbau der modularen Baugruppe.
-
Zu einer weiteren Verbesserung dient, dass die Querträger mit mindestens einer Wärmekammer derart verbunden sind, dass eine Öffnung zur Aufnahme mindestens eines Spinnpaketes gebildet wird. Die Querträger und die Wärmekammer bilden damit einen Rahmen, in dem die Öffnungen zur Aufnahme der Spinnpakete angeordnet sind. Die Verbindung der Querträger mit den Wärmekammern ergibt einen tragenden Rahmen, an dem alle anderen Bauteile der modularen Baugruppe befestigbar sind
-
Bevorzugt ist die Pumpe liegend und quer bzw. orthogonal zu einer Längsseite des Rahmens angeordnet. Damit kann die Pumpe von einem Betriebsgang des Gerüstes aus gewartet werden, ohne dass große Demontagearbeiten erforderlich sind.
-
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass der Boiler liegend und quer bzw. orthogonal zu einer Längsseite des Rahmens angeordnet ist. Beide Maßnahmen, nämlich die liegende Anordnung des Boilers und der Pumpe orthogonal zur Längsseite des Rahmens ermöglicht eine kompaktere Bauweise des Spinnbalkens, da für die Wartung beider Bauteile kein Platzbedarf zwischen den Spinnpaketen bzw. zwischen den Baugruppen erforderlich ist. Dies erfolgt ausschließlich am Bediengang des Gerüstes, der genug Platz für das Wechseln der langen Heizstäbe und der Pumpen aufweist. Insbesondere durch diese Anordnung des Boilers wird der Platzbedarf für die einzelnen Baugruppen verringert, wodurch mit einer geringeren Teilung auch die Leitungen für den flüssigen Kunststoff kürzer ausgelegt werden können. Die seitliche Anordnung des Boilers ermöglicht auch einen guten Zugang zur Pumpe und zur Monomerabsaugung.
-
Die Pumpe und der Boiler müssen nicht exakt rechtwinklig zum Längsträger angeordnet sein. Auch eine leicht schräge Anordnung von beispielsweise 75° der Längsachse des Boilers und der Pumpe zum Längsträger, bei dem die Komponenten, beispielsweise die Heizstäbe, über den Bediengang ausgetauscht werden können, würde unter den Begriff quer bzw. orthogonal fallen. Beim Stand der Technik sind die Pumpe und der Boiler zwischen den Spinnpaketen demontierbar angeordnet, so dass der Abstand zwischen den Spinnpaketen durch den Demontageplatz der austauschbaren Komponenten bestimmt wird. Nach dieser Erfindung kann die Anordnung der Spinnbalken in einem sehr dichten Abstand zueinander erfolgen, was die Gesamtanlage kompakter macht und die Schmelze führenden Leitungen verkürzt, was den verfahrenstechnischen Vorteil der kürzeren Verweilzeit für den flüssigen Kunststoff bedeutet.
-
Bevorzugt wird die Pumpe mittels einer Welle von einem Antrieb angetrieben, wobei der Antrieb an einem Gerüst außerhalb des Spinnbalkens angeordnet ist. Durch die Demontage der Welle wird die Pumpe sehr leicht zugänglich und kann durch Lösen weniger Schrauben leicht demontiert werden.
-
Durch die Anordnung mehrerer modularer Baugruppen zu einem Spinnbalken, werden alle Boiler mittels Rohrleitungen mit einer Vakuumstation und einem Kondensor verbunden. Insbesondere dadurch, dass die Boiler mittels einer Rohrleitung miteinander verbunden sind, entsteht ein System kommunizierender Röhren, wodurch für jede modulare Baugruppe eine identische Heizsituation entsteht.
-
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, indem der flüssige Kunststoff über einen Flanschanschluss mittels mindestens einer Rohrleitung zu den Pumpen geleitet wird, wobei die Rohrleitungen fallend angeordnet sind. Damit können sich keine Ablagerungen von flüssigem Kunststoff unterschiedlicher Viskosität bilden. Die Ausführung ermöglicht im Unterschied zum Stand der Technik kurze Schmelzeleitungen mit entsprechend kurzen Verweilzeiten für den flüssigen Kunststoff.
-
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen
-
1: eine perspektivische Darstellung auf einen modular aufgebauten Spinnbalken;
-
2: eine perspektivische Darstellung auf den inneren Aufbau eines Spinnbalkens;
-
3: eine perspektivische Darstellung auf einen Spinnbalken mit mehreren nebeneinander angeordneten modularen Baugruppen;
-
4: eine Seitenansicht auf einen Spinnbalken mit mehreren nebeneinander angeordneten modularen Baugruppen.
-
In 1 ist ein modular aufgebauter Spinnbalken 1 dargestellt, der einen umlaufenden Rahmen 2 aufweist, an dem alle wesentlichen Komponenten angeordnet bzw. befestigt sind. Der Rahmen 2 ist aus einem umlaufenden U- oder Doppel-T-Träger gebildet, in den eine modulare Baugruppe 20a (2) einhängbar bzw. einsetzbar ist. Der Rahmen 2 ist rechteckig aufgebaut und weist zwei Schmalseiten 2a und zwei Längsseiten 2b auf. Innerhalb der modularen Baugruppe 20a sind Öffnungen 23a, 23b, 23c für einzusetzende Spinnpakete angeordnet, die durch Abdeckungen 3a, 3b, 3c und Isolierungen, die am Rahmen 2 angeordnet sind, verschließbar sind. Außerhalb des Spinnbalkens 1 ist ein Antrieb 4 für eine Pumpe 24 angeordnet, wobei der Antrieb 4 mit der Pumpe 24 über eine Welle 5 verbindbar ist. Die Pumpe 24 ist liegend und quer bzw. orthogonal zur Längsseite des Spinnbalkens 1 angeordnet und fördert den flüssigen Kunststoff durch die Düsen der Spinnpakete. Der Antrieb 4 kann außerhalb des Rahmens 2 an einem Gerüst angeordnet sein, das den modular aufgebauten Spinnbalken 1 aufnimmt. Ebenfalls innerhalb des Spinnbalkens 1 ist ein Boiler 25 angeordnet, der beispielsweise Diphyl als Heizmedium aufnimmt. Zur Erwärmung des Wärmeträgermediums sind an dem Boiler 25 Öffnungen 26 angeordnet, in die Heizstäbe einschiebbar sind. Nach außen hin sind sowohl der Boiler 25 wie auch die Öffnungen 26 für die Heizstäbe durch jeweils eine Abdeckung 6, 7 verschlossen. Oberhalb des Spinnbalken 1 ist eine Vakuumstation 8 mit einem Kondensor 9 montiert, die über eine Rohrleitung 10 mit einer Wärmekammer 27a verbunden sind. Die Wärmekammer 27a korrespondiert mit mindestens einer weiteren Wärmekammer 27b, so dass die Spinndüsen mindestens von zwei Seiten umschlossen sind, wobei ein zirkulierender Kreislauf des Heizmediums zwischen der Vakuumstation 8, den Wärmekammern 27a, 27b und dem Boiler 25 entsteht. Sowohl der Kondensor 9 wie auch die Vakuumstation 8 sind mit ihren Nebenaggregaten am Spinnbalken 1 befestigt. Ein Wärmeträgermedium, beispielsweise Diphyl, wird innerhalb des Boilers 25 durch die Heizstäbe in einen dampfförmigen Zustand versetzt, so dass der Dampf die Wärmekammern 27a, 27b durchströmt. Ein innerhalb des Wärmekreislaufes auftretendes Kondensat wird über Kondensatleitungen zur Vakuumstation 8 und zum Kondensor 9 zurück geführt.
-
1 zeigt weiterhin einen Flanschanschluss 11 für eine Rohrleitung, über die von einem extern angeordneten Extruder flüssiger Kunststoff zur Pumpe 24 gefördert wird. Der Flanschanschluss 11 ist ebenfalls am Spinnbalken 1 befestigt und mittels Rohrleitungen 12 mit der Pumpe 24 und den Spinndüsen verbunden. Weiterhin weist der Spinnbalken 1 eine begehbare Oberfläche auf, unter der eine Isolierung 13 angeordnet ist.
-
Die modulare Baugruppe 20a nach 2 umfasst im Wesentlichen eine Aufhängung 21, die mindestens zwei Querträger 21a, 21b aufweist, zwischen denen die Wärmekammern 27a, 27b und die Öffnungen 23a, 23b, 23c für die Spinnpakete mit den Spinndüsen angeordnet sind. Es ist erkennbar, dass in diesem Ausführungsbeispiel der Spinnbalken 1 für drei Spinnpakete mit je einer Spinndüse ausgelegt ist, da jede Öffnung 23a, 23b, 23c ein Spinnpaket aufnehmen kann. Der Spinnbalken 1 kann aber auch nur für ein Spinnpaket, zwei Spinnpakete, oder für mehr als drei Spinnpakete konzipiert werden. In Längsrichtung des Spinnbalkens 1 sind also die Spinnpakete hintereinander angeordnet, um eine variable Anzahl von Spinnstreckanlagen zu erzeugen. Die Wärmekammern 27a, 27b sind integraler Bestandteil der Aufhängung 21 und verbinden die Querträger 21a, 21b miteinander, so dass eine selbsttragende modulare Baugruppe 20a innerhalb des Spinnbalkens 1 entsteht. Damit das Wärmeträgermedium zirkulieren kann, sind die Wärmekammern 27a, 27b im Bereich der Querträger 21a, 21b derart miteinander verbunden, dass die Spinnpakete auch an zwei weiteren Seiten, den Stirnseiten, gleichmäßig erwärmt werden. An den Querträgern 21a, 21b sind Auflagen 22a–22d angeordnet, mit der die modulare Baugruppe 20a in den Rahmen 2 oder in ein Gerüst einhängbar ist. Auf der gegenüberliegenden Seite zu den Wärmekammern 27a, 27b ist am Querträger 21b der Boiler 25 liegend angeordnet. Hierzu sind in dem Ausführungsbeispiel Winkelprofile an einer Stirnseite an dem Querträgers 21a, 21b angeordnet, an denen der Boiler 25 einstellbar befestigt wird. Der Boiler 25 ist liegend so platziert, dass die Öffnungen 26 für die Heizstäbe ohne weitere Demontage von einem Gang eines Gerüstes zugänglich sind. Dazu ist der Boiler 25 quer bzw. orthogonal zu einer Längsseite 2b des Rahmens 2 bzw. zur Längsseite 2b des Spinnbalkens 1 angeordnet. Eine weitere Rohrleitung 10 führt das Wärmeträgermedium aus der Wärmekammer 27b zum Kondensor 9 ab.
-
Die modulare Baugruppe 20a umfasst damit die Aufhängung 21, die durch die zwei Querträger 21a, 21b mit den dazwischen angeordneten Wärmekammern 27a, 27b verbunden ist. Die Wärmekammer 27a ist über eine Rohrleitung 28 mit dem Boiler 25 verbunden, der ebenfalls Bestandteil der modularen Baugruppe 20a ist. Weiterer Bestandteil der modularen Baugruppe 20a ist die Pumpe 24, die an bzw. im Bereich der Wärmekammer 27b liegend angeordnet ist und alle innerhalb der Baugruppe integrierten Spinndüsen mit extrudiertem Kunststoff versorgt, sowie die Rohrleitung 10. Die Querträger 21a, 21b weisen weiterhin Auflagen 22a–22d auf, an denen die modulare Baugruppe 20a in den Rahmen 2 oder in ein Gerüst einhängbar und befestigbar ist.
-
Die Pumpe 24, die über eine Welle 5 mit dem Antrieb 4 verbunden ist, wird über die Rohrleitung 12 mit flüssigem Kunststoff von einem außerhalb des Spinnbalkens 1 angeordneten Extruder versorgt. Hierzu wird über den Flanschanschluss 11 der flüssige Kunststoff zur Pumpe 24 und von dieser über weitere Rohrleitungen zu den Spinndüsen geleitet. Von Vorteil ist, dass alle Rohrleitungen, die flüssigen Kunststoff zu den Spinndüsen leiten, fallend angeordnet sind, damit ein Zurückfließen der flüssigen Schmelze zum Extruder oder zur Pumpe 24 beim Austausch von Komponenten vermieden wird. Innerhalb der Rohrleitungen für flüssigen Kunststoff, beispielsweise der Rohrleitung 12, können an einer oder mehrerer Stellen Mischer integriert sein, die den geschmolzenen Kunststoff durchmischen.
-
In dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 sind vier modulare Baugruppen 20a, 20b, 20c, 20d an einem Rahmen 2 angeordnet und bilden den Spinnbalken 1. Jede modulare Baugruppe 20a–20d wird mit beiden Querträger 21a, 21b in den Rahmen 2 eingehängt, wobei die Auflagen 22a–22d auf einem Profil des Rahmens 2 aufliegen und mit diesem verbunden sind. Jede modulare Baugruppe 20a–20d kann in diesem Ausführungsbeispiel zwei Spinnpakete mit jeweils einer Spinndüse aufnehmen, die in die Öffnungen 23a, 23b einsetzbar und mit den Abdeckungen 3a, 3b verschließbar sind. Unter den Abdeckungen 3a, 3b können die Spinnpakete durch einsetzbare Wärmeblöcke nach oben isoliert werden, die eine umlaufende Dichtung aufweisen, um innerhalb der Öffnung 23a, 23b einen Kamineffekt zu vermeiden. Die Spinnpakete sind parallel zwischen den Längsseiten 2b des Rahmens 2 angeordnet.
-
Eine Vakuumstation 8 und ein Kondensor 9 sind für den Wärmekreislauf aller Baugruppen mit allen Boilern 25 über Rohrleitungen verbunden, wobei von jedem Boiler 25 eine Rohrleitung 28 das Wärmeträgermedium zu den Wärmekammern 27a leitet. Dabei sind die Boiler 25 über eine Rohrleitung 14 untereinander verbunden, so dass sich für jede modulare Baugruppe 20a–20d auch bei Mehrfachanordnung der gleiche Wärmekreislauf ergibt. Über einen einzigen Flanschanschluss 11 werden alle Spinnpakete von einem externen Extruder mit flüssigem Kunststoff versorgt. Hierzu ist eine Rohrleitung 12 angeordnet, die ausgehend von dem Flanschanschluss 11 den flüssigen Kunststoff zu den Pumpen 24 leitet. Die Vorderseite des Spinnbalkens 1, in deren Bereich die Antriebe 4 angeordnet sind, ist für das Bedienungspersonal zur Wartung der Pumpen 24 leicht zugänglich, so dass von dieser Seite auch die Heizstäbe in den Boilern 25 gewechselt werden können. Dazu sind die Boiler 25 liegend und quer bzw. orthogonal zur Längsseite 2b des Rahmens 2 angeordnet. Dadurch, dass auch die Pumpe 24 liegend und quer bzw. orthogonal zur Längsseite des Spinnbalkens 1 angeordnet ist, kann der gesamte Spinnbalken 1 aus einer Position gewartet werden. Beide Maßnahmen, nämlich die liegende Anordnung des Boilers 25 und der Pumpe 24 quer bzw. orthogonal zur Längsseite des Rahmens 2 ermöglicht eine kompaktere Bauweise des Spinnbalkens 1, da für die Wartung beider Bauteile kein Platzbedarf zwischen den Spinnpaketen bzw. zwischen den Baugruppen erforderlich ist. Dies erfolgt ausschließlich am Bediengang des Gerüstes, der genug Platz für das Wechseln der langen Heizstäbe und der Pumpen 24 aufweist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Spinnbalken
- 2
- Rahmen
- 2a
- Schmalseite
- 2b
- Längsseite
- 3a–c
- Abdeckung
- 4
- Antrieb
- 5
- Welle
- 6
- Abdeckung
- 7
- Abdeckung
- 8
- Vakuumstation
- 9
- Kondensor
- 10
- Rohrleitung
- 11
- Flanschanschluss
- 12
- Rohrleitung
- 13
- Isolierung
- 14
- Rohrleitung
- 20a–20d
- modulare Baugruppe
- 21
- Aufhängung
- 21a, b
- Querträger
- 22a–22d
- Auflage
- 23a–23c
- Öffnung
- 24
- Pumpe
- 25
- Boiler
- 26
- Öffnung
- 27a, b
- Wärmekammer
- 28
- Rohrleitung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
