DE3627073A1

DE3627073A1 - Vorrichtung zum fortlaufenden filtern der spinnmasse

Info

Publication number: DE3627073A1
Application number: DE19863627073
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Berger
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1985-08-31
Filing date: 1986-08-09
Publication date: 1987-03-12
Also published as: DE3627073C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fortlaufenden Filtern von höherviskosen Flüssigkeiten, insbesondere Polymeren, mit zwei parallelgeschalteten Leitungsabschitten, wobei jeder Leitungsabschnitt mit einem austauschbaren Filtereinsatz versehen und hinter dem Filtereinsatz absperrbar ist und wobei jeder Leitungsabschnitt einen verschließbaren Entlüftungs- oder Austrittskanal aufweist.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 16 60 199 bekannt. Um die möglichst dicht vor den Spinndüsen erforderliche Filterung der Spinnmasse fortlaufend, d. h., auch während der notwendigen Filterwechsel durchführen zu können, ist in der Leitung für die Spinnmasse an geeigneter Stelle ein Abschnitt mit zwei parallel verlaufenden Leitungsabschnitten vorgesehen, von denen jeder einen auswechselbaren Filter aufnimmt. Vor und hinter den Filtern sind Absperrvorrichtungen vorgesehen. Soll nun der gerade von der Spinnmasse durchflossene Filter ausgetauscht werden, so wird zunächst die am Eingang zu einem parallelen Leitungsabschnitt liegende Absperrvorrichtung geöffnet und gleichzeitig der Verschluß des zugehörigen Austrittskanals geöffnet, so daß die einströmende Spinnmasse zunächst die vorhandene Luft verdrängen kann. Sobald aus dem Austrittskanal ein kontinuierlicher Strom Spinnmasse aus tritt, wird auch die Absperrvorrichtung am Ausgang des Leitungsabschnitts geöffnet und der Verschluß des Austrittskanals verschlossen. Nun können die zum auszutauschenden Filter gehörenden Absperrvorrichtungen ohne Unterbrechung des Spinnmasseflusses geschlossen werden, worauf der Filter zur Reinigung entnommen und durch einen gereinigten Filter ersetzt werden kann.

Nun hat sich bei der Verarbeitung von Polymeren im flüssigen Zustand wie beispielsweise Herstellung synthetischer Fäden, deren Temperaturen im Bereich von ca. 300°C und darüber liegen können gezeigt, daß immer wieder mit der aus dem Austrittskanal entweichenden Luft auch Schmelzespritzer austreten, die wegen ihrer hohen Temperatur die den Verschluß betätigenden Personen erheblich gefährden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Gefährdung zu beseitigen. Erfindungsgemäß geschieht dies bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß jeder Austrittskanal eine kammerartige Erweiterung aufweist, deren Querschnitt durch eine Membran ausgefüllt ist und durch einen vorzugsweise gedrosselten Durchtritt umgangen ist, wobei der Durchtritt nicht mit dem Auslaß der kammerartigen Erweiterung fluchtet und der Auslaß der kammerartigen Erweiterung im Verformungsbereich der Membran derart liegt, daß er durch die Verformung der Membran verschließbar ist. Der Durchtritt kann ein Umgehungskanal oder eine Durchtrittsöffnung in der Membran sein. Umgehungskanal oder Durchtrittsöffnung können als Drossel ausgebildet sein. Es können auch mehrere Durchtritte vorgesehen sein! Weitere Ausgestaltungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit Hilfe eines in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Leitungsabschnitt mit Filtereinsatz, in Höhe des Austrittskanals geschnitten;

Fig. 2 erfindungsgemäße Spritzschutzvorrichtung im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Leitungsabschnitt 1 gezeigt, in den ein austauschbarer Filter 2 eingesetzt ist. Ein seitlich vorgesehener Deckel 18 schließt den Hohlraum für den Filtereinsatz 2 ab. In Strömungsrichtung unmittelbar hinter dem Filtereinsatz 2 ist eine durch einen Verschluß 7, 8 dichtend abgeschlossene seitliche Austrittsbohrung 3 vorgesehen, die über die Austrittskanalabschnitte 4, 5 und 6 ins freie führt. In der Zeichnung ist als Verschluß der Austrittsbohrung 3 ein Gewindestopfen 7, 8 vorgesehen. Dieser ist so bemessen, daß sein Zapfen 7 nach wenigen Umdrehungen zum ringraumförmigen Austrittsabschnitt 4 hin öffnet, während sein Gewindeteil 8 noch sicher im Gegengewinde der Abschnittswand festgehalten wird. Die im Filtereinsatz 2 vorhandene Luft kann so nach Öffnen der vor dem Einsatz 2 liegenden (nicht dargestellten) Absperrvorrichtung durch die nachströmende Schmelze verdrängt werden. Statt des Gewindestopfen 7, 8 kann eine andere geeignete Absperrvorrichtung vorgesehen sein.

Um zu verhindern, daß nach der Verdrängung der vorhandenen Luft auch Schmelze austritt, ist erfindungsgemäß im Austrittskanal 3-6 zwischen dem hier als Verschluß dienenden Gewindestopfen 7, 8 und der Austrittsöffnung 13 eine kammerartige Erweiterung 9 vorgesehen. Ihre austrittsseitige Wand 10 ist in Austrittsrichtung 15 konisch vertieft; der Kegelwinkel soll dabei möglichst einen Wert von 175° bis 165° nicht oder doch nicht wesentlich unterschreiten. Der durch die kammerartige Erweiterung 9 unterbrochene Austrittskanal 5 setzt sich vom Zentrum der konisch vertieften Kammerwand 10 als Abschnitt 6 fort.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die kammerartige Erweiterung 9 indie einander zugekehrten Flächen des Leitungsabschnitts 1 und des Deckels 18 eingearbeitet und so gestaltet, daß zwischen Deckel 18 und Leitungsabschnitt 1 mit einer außermittig angeordneten einzelnen Durchtrittsöffnung 14 versehene Membran 11 eingespannt werden kann. Sie besteht vorzugsweise aus einem duktilen Metall, insbesondere aus Weichaluminium. Zusätzlich kann ein vorzugsweise mehrschichtiges Maschensieb 12 in Ausströmungsrichtung 15 vor der Platte 11 vorgesehen sein. Durchtrittsöffnung 14 oder/und Maschensieb 12 können als Drossel ausgebildet sein. Die außermittige Durchtrittsöffnung 14 ist bevorzugt um einen Betrag aus der Mitte gerückt, der etwa der Hälfte bis drei Viertel des Querschnittradius der kammerartigen Erweiterung 9 entspricht.

Wird nun die Absperrvorrichtung vor dem auszuwechselnden Filtereinsatz 2 geöffnet und der Verschlußstopfen 7, 8 soweit herausgedreht, daß die Verbindung zwischen dem Filtereinsatz 2 und der Austrittsöffnung 13 hergestellt ist, so kann die vorhandene Luft durch die außermittige Öffnung 14 der Membran 11, ggf. nach Durchtritt durch das Maschensieb 12, frei austreten. Strömt jedoch Schmelze nach, so bewirkt der durch deren sehr viel höhere Viskosität sich ergebende entsprechend große Strömungswiderstand in der Durchtrittsöffnung 14, daß die duktile Membran 11 sich durch den Druckaufbau vor ihr verformt und gegen den Einlauf 17 des Kanalschnitts 6 bzw. gegen die Rückwand 10 der Erweiterung 9 gepreßt wird; ein Austreten von Schmelze wird dadurch wirksam unterbunden, daß entweder der Einlauf 17, die Öffnung 14 oder beide verschlossen werden. Dabei kann durch die Anordnung des Maschensiebs 12 vor der Membran 11 verhindert werden, daß die Membran 11 bereits deformiert wird, wenn erste mit Luft vermischte Schmelzteile die Kombination aus Maschensieb 12 und Membran 11 erreichen. Ersteres bewirkt eine Vergleichmäßigung der Druckwirkung, so daß die Verformung der Membran 11 und damit auch die Abdeckung des Einlaufs 17 oder der Verschluß der Bohrung 14 praktisch erst bei Füllung der vor dem Sieb 12 liegenden Kammer 9 erfolgen. Eine Verbesserung der Abdichtwirkung zwischen der Platte 11 und dem Einlauf 17 läßt sich erzielen, indem der Übergang zwischen der konisch vertieften Wand 10 und dem Einlauf 17 des letzten Kanalabschnitts 6 entgegen der Austrittsrichtung 15 vorspringt und den Einlauf 17 als schmale ringförmige Dichtfläche 16 umgibt. Bei einem erneuten Filterwechsel kann die beim Entlüftungsvorgang deformierte Membran 11, ggf. zusammen mit dem Maschensieb 12, ebenfalls ausgewechselt werden.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Leitungsabschnitt
2 Filtereinsatz
3 Austrittskanalabschnitt, Austrittsbohrung
4 Austrittskanalabschnitt, Ringraum
5 Austrittskanalabschnitt
6 Austrittskanalabschnitt
7 Gewindestopfen, Zapfen
8 Gewindestopfen, Gewindeteil
9 Erweiterung
10 Wand, konische Vertiefung
11 Membran
12 Maschensieb, Filtergewebe
13 Austritt
14 Durchtrittsöffnung, Durchtrittskanal
15 Austrittsrichtung
16 ringförmige Dichtfläche
17 Einlauf
18 Deckel

Claims

1. Vorrichtung zum fortlaufenden Filtern von höherviskosen Flüssigkeiten, insbesondere Polymeren, mit zwei parallel geschalteten Leitungsabschnitten, wobei jeder Leitungsabschnitt mit einem austauschbaren Filtereinsatz versehen ist und vor und hinter dem Filtereinsatz absperrbar ist und wobei jeder Leitungsabschnitt einen verschließbaren Entlüftungs- oder Austrittskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Austrittskanal (3-6) eine kammerartige Erweiterung (9) aufweist, deren Querschnitt durch eine Membran (11) ausgefüllt ist und durch einen vorzugsweise gedrosselten Durchtritt (14) umgangen ist, wobei die Durchtritte (14) nicht mit dem Auslaß (17) der kammerartigen Erweiterung (9) fluchten und der Auslaß (17) der kammerartigen Erweiterung (9) im Verformungsbereich der Membran (11) derart liegt, daß er durch die Verformung der Membran (11) verschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtritt (14) als Umgehungskanal ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchtritt (14) in der Membran (11) eine Durchtrittsöffnung (14) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Kammerwand (10) im Verformungsbereich der Membran (11) liegt und die Durchtrittsöffnung (14) sich an die hintere Kammerwand (10) dichtend anlegen kann.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Durchtritte (14) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (14) der Membran (11) bzw. der Umgehungskanal (14) als Drossel ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als, ggf. zusätzliche, Drossel auf der Zulaufseite der Membran (11) ein verformbares Filtergewebe (12) aufliegt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung hintere Wand (10) der kammerartigen Erweiterung (9) zum im wesentlichen zentral liegenden Einlauf (17) des letzten Kanalabschnitts (6) hin konisch vertieft ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) eine duktile Metallplatte ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) aus Weichaluminium besteht.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kammerartige Erweiterung (9) kreiszylindrischen Querschnitt hat, der Einlauf (17) in der Kreiszylinderachse liegt und die Durchtrittsöffnung (14) in der Membran (11) von der Zylinderachse einen Abstand aufweist, der etwa der Hälfte bis Dreiviertel des Querschnittradius entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 in Verbindung mit übrigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das in Austrittsrichtung (15) unmittelbar vor der Membran (11) vorgesehende Filtergewebe (12) ein vorzugsweise mehrschichtiges Maschensieb (12) ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen der konisch vertieften Wand (10) und dem Einlauf (17) des Austrittskanalabschnitts (6) entgegen der Austrittsrichtung (15) vorspringt und als schmale ringförmige Dichtfläche (16) den Einlauf (17) des Austrittskanalabschnitts (6) umgibt.