DE8418785U1 - Spinnbalken zum Schmelzspinnen synthetischer Fäden - Google Patents

Description

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Spinnbalken zunt Schmelzspinnen synthetischer Fäden

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spinnbalken zum Strangpressen, insbesondere Schmelzspinnen synthetischer Fäden nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Ein derartiger Spinnbalken (vergleiche DE-AS 19 08 207), besteht aus einem doppelwandigen Heizmantel, der zur Aufnahme eines insbesondere dampfförmigen Heizmittels als Druckbehälter ausgebildet ist und in seinem Inneren nach oben offene Kammern mit planparallel bearbeiteten Heizflächen zur Aufnahme und wärmeleitenden Verbindung schmelzeführender Bauteile, wie Pumpenblöcke, Dosierpumpen sowie gegebenenfalls Wärmeleitblöcke aufweist.

Der Heizmantel des Spinnbalkens ist in einem Gehäuse untergebracht und von einer Wärmeisolierung umgeben.

Bei dem bekannten Heizkasten liegen die schmelzeführenden Bauteile auf einer doppelwandigen Heizplatte, die eben oder im Querschnitt L- oder U-förmig ausgebildet sein kann und durch aufgelegte, wärmeleitende Füllkörper zu einem geschlossenen Hohlbalken ergänzt ist. Alle schmelzeführenden Bauteile können nur von oben eingesetzt werden, wozu die Isolierstücke und die entsprechenden Füllkörper ausgebaut werden müssen. Zwischen den Isolierkörpern und den Füllkörpern können aufgrund von Fertigungstoleranzen und unterschiedlichen Wärmedehnungen mehr oder weniger breite Spalte vorliegen, durch welche infolge einer Kaminwirkung unkontrolliert Wärme abfließen kann. Dies kann zu einer unterschiedlichen Beheizung der Schmelze an den verschiedenen Spinnstellen des Spinnbalkens führen.

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Zum Ausbau oder zur Wartung der schmelzeführenden Bauteile ist außerdem oberhalb des Spinnbalkens eine Bühne erforderlich, von der aus das Bedienungspersonal die Montage- und Wartungsarbeiten ausführen kann.

Aus der DE-PS 21 20 600 ist es bekannt, den Extruder, insbesondere einer einetagigen Spinnanlage, auf einer tieferen Etage als den Spinnbalken anzuordnen, um die Raumhöhe für die Spinnanlage zu verringern oder für die Anblaszone und die Fadenkühlung verfügbar zu machen. Dabei wird es dann als nachteilig angesehen, wenn die Raumhöhe wegen der erforderlichen Zugänglichkeit zu den schmelzeführenden Bauteilen des Spinnbalkens erhöht werden muß.

Bei diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Spinnbalken zu schaffen, bei dem die Wartung und der Ausbau der beheizten, schmelzeführenden Bauteile einschließlich der Düsenpakete zwecks Reduzierung der Bauhöhe der Spinnanlage von unten und von der Seite her erfolgen kann und eine Arbeitsbühne oberhalb des Spinnbalkens nicht mehr erforderlich ist.

Die Aufgabe wird durch einen Spinnbalken mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die angegebene Lösung bietet die Vorteile einer sehr gleichmäßigen und günstigen Beheizung aller schmelzeführenden Bauteile und vermeidet senkrechte Trennfugen innerhalb der Teile des Heizmantels und der Wärmeisolierung.

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Dies wird dadurch erreicht, daß die zwischen den außen-' liegenden, horizontalen U-Schenkeln des im Querschnitt

U-förmig ausgebildeten Keizmantels gebildete Kammer zur Aufnahme der schmelzeführertden Bauteile von der Seite her zugänglich ist, während die Düsentöpfe mit den vormontierten Düsenpaketen durch die Düsenschächte im unteren U-Schenkel des Heizmantels montiert werden. Hierdurch wird keine Arbeitsbühne oberhalb des Spinnbalkens mehr benötigt.

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Um die Düsentöpfe einfach montieren zu können,ist in einer Weiterbildung des Spinnbalkens nach Anspruch 1 vorgesehen, daß ein Vexbindungsstopfen, insbesondere mit Außengewinde oder Bajonettverriegelung zum Anschluß des das Düsenpaket aufnehmenden Düsentopfes druckdicht mit dem Pumpenblock verbunden, insbesondere mit dem Pumpenblock verschraubt ist. Dabei bietet die Weiterbildung des Spinnbalkens nach Anspruch 3 den weiteren Vorteil, daß der Verbindungsstopfen zum Anschluß des Düsenpaketes nicht innerhalb des Düsenschachtes demontiert werden muß, wenn der Pumpenblock einmal ausgebaut werden muß. Vielmehr kann der Pumpenblock gerneit iam mit dem Verbindungsstopfen als Einheit durch den zwischen den U-Schenkeln des Heizmantels gebildeten Schacht montiert oder demontiert werden.

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Unter Beibehaltung der zuvor erwähnten Vorteile der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, den Heizmantel aus zwei mechanisch unabhängigen Heizkammern zusammenzusetzen, die sich im Querschnitt U-förmig ergänzen und längs eines der U-Schenkel eine ebene, durchlaufende Trennfläche aufweisen. Eine derartige Konstruktion bietet den Vorteil, daß die schmelzeführenden Bauteile bei der Montage des Spinnbalkens übersichtlich auf den unteren U-Schenkel des Spinnbalkens aufgelegt und dann die beiden mechanisch unabhängigen Heizkammern miteinander und mit den schmelzeführenden Bauteilen verspannt werden können, wodurch im wesentlichen sämtliche Luftspalte zwischen den

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Schließlich ist in einer weiteren Ausbildung des I) Spinnbalkens vorgesehen, daß der doppelwandige Heiz- ;':'

mantel einen im wesentlichen kreisförmigen, die Enden

der Kammer und des Düsenschachtes umschreibenden ,\

Querschnitt hat. Eine derartige Ausbildung der äußeren j

Wandung des Heizmantels hat den Vorteil, daß sie mit einer sehr geringen Wandstärke auskommt. 10

Die Erfindung wird im folgenden anhand beigegebener Zeichnungen erläutert.

Es zeigen: .

Fig. 1 einen Spinnbalken zum Schmelzspinnen syn- ^J

thetischer Fäden in der Aufsicht;

Fig. 2 einen Querschnitt des Spinnbalkens gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 den Querschnitt eines Düsenschachtes mit Anschluß eines DUsentopfes am Pumpenblock;

Fig. 4 einen ähnlichen Querschnitt wie Fig. 2 mit einer abgeänderten Ausbildung der Außenwand des Heizmantels;

Fig. 5 einen abgeänderten Spinnbalken mit mechanisch Fig 6 geteiltem Heizmantel.

In Fig. 1 ist die Aufsicht des in Fig. 2 im Querschnitt dargestellten Spinnbalkens 1 dargestellt, der eine Mehrzahl von in Reihe hintereinander angeordneten Düeenanordnungen zum Schmelzspinnen synthetischer Fäden aus thermoplastischen Polymeren aufweist. Wie aus Flg. 2 ersichtlich, besteht der Spinnbalken 1 im wesentlichen aus einem doppelwandigen Heizmantel 2, der als Druck- >

behälter zur Aufnahme des Heizmittels, insbesondere

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dampfförmigen Diphenyls, ausgebildet ist und in einer von planparallei bearbeiteten Wärmeübertragungsflächen 3, 4, 5 begrenzten Kammer 6 die schmelzeführenden Bauteile aufnimmt. Der Heizmantel 2 ist in seiner Gesamtheit zur Verminderung von Wärmeverlusten durch ein Blechgehäuse 7 umschlossen, das mit Mineralwolle 8 od§" einem anderen geeigneten Isolierwerkstoff ausgestopft ist. An Stellen, wo der Spinnbalken 1 zu Wartungszwecken zugänglich sein muß, liegen die Isolierwerkstoffe als in geometrisch einfache Formen gepreßte Isolierkörper vor, die an der entsprechenden Stelle durch verschließbare Ausschnitte aus dem Blechgehäuse herausnehmbar sind. Durch das Blechgehäuse 7 führt von oben eine beheizte Schmelzezuführleitung 9, die an einer Aufschmelzeinrichtung, wie Extruder oder Austragspumpe, angeschlossen ist. Die Schmelzezuführleitung 9 führt durch den doppelwand igen Heizmantel 2 hindurch und ist an einem quaderförmigen Verteilerbaustein angeschlossen, von dem aus Abzweigkanäle in senkrechter Richtung zu den nebeneinander liegenden Pumpenblöcken 10 führen. In den Pumpenblöcken 10 führt jeweils eine Abzweigung von diesem Kanal zur Saugseite der am Pumpenblock 10 befestigten Schmelzedosierpumpe 11 und mindestens ein Druckkanal zu einer Auslaßöffnung 12 (Fig. 3), an der ein Düsentopf 13 mit Düsenpaket 22 druckdicht angeschlossen ist.

Nach der Erfindung ist der Heizmantel 2 des Spinnbalkens 1 über seine gesamte Länge doppelwandig und im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei die beiden U-Schenkel 14 und 15 des Heizmantels 2 horizontal auegerichtet sind. Von den nach innen weisenden Innenflächen 3, 4, 5 der U-Schenkel, die von der offenen Seite des Heizmantels her bearbeitbar sind, wird eine Kammer 6 bzw. ein sich über die Gesamtlänge

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des Heizmantels 2 erstreckender Schacht gebildet, der an seinen Enden zur Vermeidung von Wärmeverlusten durch Wärmeleitblöcke in Form von Füllstücken 16 begrenzt wird. In der Kammer 6 werden die schmelzeführenden Bauteile, wie Pumpenblöcke 10, Schmelzedosierpumpen 11 und der Schmelzeverteilerbaustein, aufgenommen. Die schmelzeführenden Bauteile liegen auf der zur Kammer 6 weisenden Wärmeübertragungsflache 5 des U-Schenkels 15 vollflächig auf und sind durch zusätzliche Zug- oder Druckschrauben angedrückt, um den Wärmeübergang auf die zu beheizenden Bauteile noch zu verbessern.

Auf der Unterseite der Pumpenblöcke 10 sind eine Mehrzahl von Düsenschächten 17, d.h. gemäß Fig. 1 beispielsweise zwei Düsenschächte 17 pro Pumpenblock 10, zum Einbau der Düsentöpfe 13 in den Heizmantel 2 druckdicht eingeschweißt, und zwar von der Kammer 6 ausgehend senkrecht nach unten, wobei der untere U-Schenkel 15 des doppelwandigen Heizmantels 2 durchdrungen wird. Die nebeneinander liegenden Düsenschächte 17 können dabei vorzugsweise ein gemeinsames Bauteil bilden, das sich über die Gesamtlänge des Spinnbalkens 1 erstreckt und in den Heizmantel 2 eingeschweißt ist.

An die senkrechten Düsenschächte 17 ist eine Spinnschachterweiterung 18 angeschlossen, um die Düsentöpfe 13 für Montagearbeiten besser zugänglich zu machen. An der Spinnschachterweiterung 18 sind die nach unten führenden, jedoch nicht dargestellten Anblasschächte angeflanscht. Die Spinnschachterweiterung 18 dient aber auch zur Auflage und zur Befestigung des Spinnbalkens 1 an einem Träger einer Arbeitsbühne oder dergleichen.

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Pig. 3 zeigt im Querschnitt die Einzelheit der Anbringung des Düsenschachtes 17 im unteren Ü-Schenkel 15 des doppelwandigen Heizmantels 2. Fferner ist eine besonders
vorteilhafte konstruktive Lösung für die Befestigung
des das Düsenpaket 22 aufnehmenden Düsentopfes 13 und eine einfache Möglichkeit für den Ein- und Ausbau des Purepenblocks 10 in bzw. aus der zwischen den horizontalen
U-Schenkeln 14, 15 des Heizmantels 2 gebildeten Kanmer 6 dargestellt. Im einzelnen hat der Pumpenblock 10 auf seiner Unterseite im Bereich jedes Düsenschachtes 17 eine vorzugsweise kreiszylindrische Ausnehmung 23. In diese
Ausnehmung 23 ist ein Verbindungsstopfen 20 mit zentralem Schmelzekanal 19 durch umfangsverteilte Befestigungsschrauben 25 druckdicht eingesetzt. Der Schmelzekanal 19 fluchtet mit der Auslaßöffnung 12 des Pumpenauslaßkanals im Pumpenblock 10. Es wird insbesondere darauf hingewiesen, daß die nach unten zeigende Stirnfläche 24 des Verbindungsstopfens 20 hinter die Auflagefläche des Pumpenblock3 1p ■Huf der Wärmeübertragungsfläche 5 des unteren Ü-Schenkels des Heizmantels 2 etwas zurückspringt. Hierdurch kann der Pumpenblock 10 nach Ausbau der Düsentöpfe 13 samt der
am Pumpenblock befestigten Verbindungsstopfen 20 aus der Kammer 6 aus- und eingebaut werden und es sind keine
Montagearbeiten am Verbindungsstopfen 20 vom Düsenschacht aus durchzuführen. Der Verbindungsstopfen 20 besitzt an
seinem Umfang ein Gewinde 21, das mehrgängig ausgebildet sein kann, oder eine Bajonettverriegelung zum einfachen
und schnellen Ausbau der Düsentöpfe 13.

Das im DUsentopf 13 untergebrachte Düapnpaket 22 besteht in bekannter Weise aus einer Düsenplatte 26, in die eine Mehrzahl von Düsenbohrungen eingebracht ist, einer

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Schmelzeverteilerplatte 27, in der in einer kreiszylin- j drischen Ausnehmung ein Filter 28 angeordnet ist und Ί

aus einer Dichtung 29, die das Düsenpaket 22 durch die Kraftwirkung eines Differentialkolbens 33 unter Schmelzedruck gegen den Verbindungsstopfeh 20 abdichtet. Zwischen · dem Pifferentialkolben 33 und der Schmelzeverteilerplatte 27 ist das DUsenpaket 22 durch eine sich an die Innenwand der Filterkammer anlegende Metallmembran 34 ₍

abgedichtet.

Das Düsenpaket 22 wird vor der Befestigung am Spinnbalken in der Werkstatt zusammengebaut u'tö derart vorgespannt, daß ein den Differentialkolben 33 niederhaltender Sprengring 35 in eine Ringnut des Düsentopfes 13 eingreift.

Bei der vorliegenden Konstruktion des Spinnbalkens 1 ist besonders hervorzuheben, daß trotz des zwischen dem Düsentopf 13 und dem Düsenschacht 17 zwecks Montage notwendigerweise verbleibenden ringförmigen Luftspaltes 36 keine Wärmeverluste durch Luftzirkulation oder infolge einer Kaminwirkung auftreten, da mögliche Luftspalte zwischen den Bauteilen nach oben hin abgedichtet sind.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt eines Spinnbalkens 1, bei ?: dem jedoch die radial nach außen weisende äußere Wand des Heizmantels 2 im wesentlichen kreisförmig gekrümmt ist und beispielsweise aus in geeigneter Weise in Längsrichtung aufgeschnittenen Rohrabschnitten besteht. Sie hat eine Länge, die bis an die Enden der horizontalen Kammer 6 zur Unterbringung der schmelzeführenden Bauteile und die Enden der nach unten durch die Heizkammer 2 hindurchgeführten Düsenschächte 17 reicht. Die gezeigte Lösung ist fertigungstechnisch einfach und hinsichtlich der Beanspruchung durch den Druck des Heizmittels vorteilhaft.

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Es sei bemerkt, daß in der Zeichnung die Andrückschrauben für die schmelzeführenden Bauteile an die Wärmeübertragungsflächen der Kammer 6 der Einfachheit halber weggelassen wurden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen schließlich Querschnitte von Spinnbalken entsprechend Fig. 2, bei denen jedoch der Heizmantel 2 aus zwei mechanisch unabhängigen Heizkammern 30 und 31 zusammengesetzt ist, die in Fig. 5 zwei und in Fig. 6 eine Trennfläche 32 haben. In beiden Ausführungen hat der untere U-Schenkel 15 des Heizmantels 2 eine ebene, gut bearbeitbare Trennfläche 32, auf die alle schmelzeführenden Bauteile bei der Montage des Spinnbalkens 1 aufgelegt und befestigt werden. Der Heizmantel 2 wird dann nur noch durch den von oben aufgesetzten und verspannten U-Schenkel 14 ergänzt, der gemäß Fig. 6 einen L-förmigen Querschnitt hat. In Fig. 5 wird ein entsprechender U-förmiger Querschnitt durch einen Wärmeleitblock 37 erreicht, der sich über die Länge des Heizmantels 2 erstreckt und der mit den ebene Trennflächen 32 aufweisenden Heizkammern 30 und 31 unter gleichzeitiger Klemmung der schmelzeführenden Bauteile verspannt ist.

Alle gezeigten Ausführungsbeispiele haben die horizontal angelegte Kammer 6 zwischen den äußeren ü-Schenkeln 14, 15 des Heizmantels 2 zum seitlichen Einbau der Pumpenblöcke 10 und der Schmelzedosierpumpen 11 sowie die in den unteren U-Schenkel 15 eingebauten Düsenschächte als gemeinsames konstruktives Merkmal.

Es sei abschließend erwähnt, daß die Heizkammern 30, 31 miteinander in Verbindung stehen und konstruktive Einzelheiten hinsichtlich der Beheizung des Heizmantels, die für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich sind, der Einfachheit halber weggelassen wurden.

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BEZUGSZEICHENAÜPSTELLUNG

1	Spinnbalken
2	Heizmantel
3	WärmeUbertragungsfläche des Heizmantels
4	Wärmeübertragungsfläche des Heizmantels
5	Wärmeübertragungsfläche des Heizmantels
6	Kammer, Pumpenschacht
7	Blechgehäuse
8	Isolierwerkstoff, -wolle
9	Schmelzezuführleitung
10	Pumpenblock
11	Schmelzedosierpumpe
12	Auslaßöffnung
13	Düsentopf
14	U-Schenkel
15	U-Schenkel
16	Füllstück
17	Düsenschacht
18	Spinnschachterweiterung
19	Schmelζ ekana1
20	Verbindungsstopfen
21	Gewinde
22	Düsenpaket
23	Ausnehmung im Pumpenblock
24	Stirnfläche des Stopfens 20
25	Befestigungsschraube
26	Düsenplatte
27	Schmelzeverteilerplatte
28	Filter
29	Dichtung
30	Heizkammer

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31	Heizkammer
32	Trennfläche
33	Differentialkolben
34	Membran
35	Sprengring
36	Luftspalt
37	W&rmeleitblock

Claims (6)

■ · · I bannag Banner Maschinerffabjriku A&tienge^el'ischaft Sitz Remscheid, Bundesrepublik Deutschland 0-1416 - 1 - Ansprüche

1. Spinnbalken zum Strangpressen, insbesondere Schmelzspinnen synthetischer Fäden, mit einem doppelwandigen Heizmantel, der zur Aufnahme eines insbesondere dampfförmigen Heizmittels als Druckbehälter ausgebildet ist und in seinem Inneren nach außen offene Kammern mit planparallel bearbeiteten Heizflächen zur Aufnahme und wärmeleitenden Verbindung schmelzeführender Bauteile,

wie Pumpenblöcke, Dosierpumpen sowie gegebenenfalls Wärmeleitblöcke aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Heizmantel (2) über seine gesamte Länge im Querschnitt U-förmig mit horizontal ausgerichteten äußeren U-Schenkeln (14, 15) ausgebildet ist
und zwischen seinen U-Schenkeln (14, 15),deren im Querschnitt offene Innenflächen (3, 4, 5) planbearbeitet sind, die die schmelzeführenden Bauteile (10, 11) aufnehmende Kammer (6) begrenzt, und daß eine Mehrzahl von Düsenschächten (17) von der Kammer (6) senkrecht nach unten in den unteren U-Schenkel (15) des doppelwandigen Heizmantels (2) druckdicht eingebaut sind.

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2. Spinnbalken nach Anspruch 1,
' dadurch gekennzeichnet,

daß ein Verbindungsstopfen (20), insbesondere mit Gewinde (21) oder Bajonettverriegelung zum Anschluß des das Düsenpaket (22) aufnehmenden Düsentopfes (13) vorgesehen und druckdicht mit dem Pumpenblock (1O) verbunden, insbesondere verschraubt ist.

3. Spinnbalken nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Verbindungsstopfen (20) derart in eine Ausnehmung (23) im Pumpenblock (10) eingelassen ist, daß die Stirnfläche (24) des Verbindungs-Stopfens (20) mit der Auflagefläche des Pumpenblocks (10) abschließt oder hinter die vom Pumpenblock (10) gebildete Auflagefläche zurückspringt .

4. Spinnbalken nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Heizmantel (2) aus mechanisch unabhängigen Heizkammern (30, 31) besteht, die sich im Querschnitt U-förmig ergänzen und längs eines der U-Schenkel (14, 15) eine ebene, durchlaufende Trennfläche (32) aufweisen.

5. Spinnbalken nach Anspruch ■*.,
dadurch gekennzeichnet,

daß beide U-Schenkel (14, 15) des Heizmantels (2) eine ebene, durchlaufende Trennflänhe (32) aufweisen und durch einen quaderförmigen Wärmeleitblock (37), der mit den beiden U-Schenkeln (14, 15) des Heiamantels (2)

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verspannt ist, zum die Kammer (6) bildenden Heizmantel (2) mit U-förmigem Querschnitt ergänzt wird.

6. Spinnbalken nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der doppelwandige Heizmantel (2) einen im wesentlichen kreisförmigen, die Enden der Kammer (6) und des Düsenschachtes (17) umschreibenden Querschnitt hat.