EP0245390A1 - Spinning system. - Google Patents

Spinning system.

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EP0245390A1
EP0245390A1 EP86906770A EP86906770A EP0245390A1 EP 0245390 A1 EP0245390 A1 EP 0245390A1 EP 86906770 A EP86906770 A EP 86906770A EP 86906770 A EP86906770 A EP 86906770A EP 0245390 A1 EP0245390 A1 EP 0245390A1
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spinning
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Abstract

Un système de filage utilisé pour produire des fils à monofilament comprend un outil à filer (40) et une section de canal (4') pour un polymère fondu (2). La section de canal (4') s'élargit dans une partie de canal (41, 42) de l'outil à filer (40) et débouche dans un canal d'écoulement (43) ayant la forme d'un étrier aplati raccordé à un bloc d'ajutages (59). L'aire (44; 44'; 44'') du canal d'écoulement (43) augmente ainsi perpendiculairement à sa largeur au moins dans la zone supérieure de la section de canal (4') du polymère et le canal d'écoulement (43) reste libre d'incrustations.A spinning system used to produce monofilament yarns includes a spinning tool (40) and a channel section (4 ') for a molten polymer (2). The channel section (4 ') widens into a channel portion (41, 42) of the spinning tool (40) and opens into a flow channel (43) in the form of a flattened yoke connected to a nozzle block (59). The area (44; 44 '; 44' ') of the flow channel (43) thus increases perpendicular to its width at least in the upper region of the channel section (4') of the polymer and the flow channel (43) remains free from encrustation.

Description

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Spinnsys-Spinning system
Die Erfindung geht aus von einem Spinnsystem für die Her¬ stellung von onofilfäden, bei dem ein Spinnwerkzeug einen Polymerkanalabschnitt für eine Polymerschmelze aufweist, der sich in einem Kanalteil des Spinnwerkzeuges in der Breite in einen als Flachbügelkanal ausgeführten Flußkanal weitet, an den sich ein Düsenblock anschließt. Ein derartiges Spinnwerkzeug ist durch die DΞ-PS 33 34 870 bekannt geworden.The invention is based on a spinning system for the production of onofil threads, in which a spinning tool has a polymer channel section for a polymer melt, the width of which widens in a channel part of the spinning tool into a flow channel designed as a flat bracket channel, which is followed by a nozzle block . Such a spinning tool is known from DΞ-PS 33 34 870.
Derartige Spinnsysteme werden dazu verwendet, aus Poly¬ merschmelzen qualitativ hochwertige Fäden zu spinnen, die aufgrund ihrer Verwendung, z.B. für Filtergewebe, Zuggurte, Angelschnüre u. dgl. , konstante Materialeigenschaften in einem engen Toleranzbereich aufweisen müssen.- Die Herstel¬ lung eines hochdruckgeeigneten, engmaschigen Filtergewebes setzt einerseits Fäden mit konstantem Durchmesser und ande¬ rerseits mit einer hohen Reißfestigkeit voraus.Such spinning systems are used to spin high-quality threads from polymer melts, which, due to their use, e.g. for filter cloth, tension belts, fishing lines and Like., Must have constant material properties in a narrow tolerance range. The production of a high-pressure suitable, close-meshed filter fabric requires threads with a constant diameter on the one hand and on the other hand with a high tear resistance.
Bei dem bekannten Spinnsystem, wie es in der eingangs ge¬ nannten Patentschrift beschrieben ist, ist für die gleich¬ mäßige Austrittsmenge einer Polymerschmelze längs eines flächigen Kanals ein Staubalken vorgesehen, dessen unter¬ schiedlicher Abstand von einer Wandung des flächigen Kanals die Durchtrittsmenge der Polymerschmelze reguliert. Der Staubalken muß demnach in sich flexibel sein oder aus mehre¬ ren Einzelelementen bestehen, damit er seiner Länge nach einen unterschiedlichen Abstand mit der Wandung bilden kann. Die Polymerschmeize wird in dem flächigen Kanal durch den Staubalken angestaut, und gemäß seines eingestellten Abstan- des kann eine bestimmte Polymerschmelzenmenge pro Zeitein¬ heit durch einen eingestellten Spalt hindurchtreten.In the known spinning system, as described in the patent mentioned at the outset, a dust bar is provided for the uniform exit quantity of a polymer melt along a flat channel, the different distance of which from a wall of the flat channel regulates the amount of passage of the polymer melt . The dust bar must therefore be flexible in itself or consist of several individual elements so that its length can form a different distance from the wall. The polymer melt is accumulated in the flat channel through the dust bar, and according to its set distance, a certain amount of polymer melt per unit of time can pass through a set gap.
Durch die bei der Herstellung von Monofilfäden auftretenden hohen Produkt- und Gehäusetemperaturen muß der Staubalken besonders sorgfältig abgedichtet werden. Dies ist bei Tempe¬ raturen um ca. 300 *C besonders aufwendig. Hinzu kommt, daß Dichtungselemente von bewegten Maschinenteilen bekannter¬ weise bei erhöhten Temperaturen auch störungsanfälliger sind. Treten unterschiedliche Materialausdehnungen auf, so muß der Abstand Staubalken/Wandung während des Betriebs nachjustiert werden. Dies erfordert eine aufwendige tlber- wachungseinheit für die Spaltweite zwischen Wandung und Staubalken.Due to the high product and housing temperatures that occur during the production of monofilament threads, the dust bar must be sealed particularly carefully. This is by Tempe¬ temperatures to about 300 * C particularly complex. In addition, sealing elements of moving machine parts are known to be more susceptible to faults at elevated temperatures are. If different material expansions occur, the distance of the dust bar / wall must be readjusted during operation. This requires an elaborate monitoring unit for the gap between the wall and the dust bar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Spinn¬ system der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil¬ den, daß sich die Polymerschmelze bei laminarer Strö- ung und ohne Strömungsabriß stetig und gleichmäßig im gesamten Freiraum des Flachbügelkanals verteilt, so daß dem Düsen¬ block über seine gesamte Breite ein konstanter Polymer¬ massenstrom bei größter Produktionssicherheit zugeführt wird.The invention is therefore based on the object of further developing the spinning system of the type mentioned at the outset in such a way that the polymer melt, in the case of laminar flow and without stall, is distributed continuously and uniformly throughout the free space of the flat bar channel, so that the nozzle block over a constant polymer mass flow is supplied over its entire width with maximum production reliability.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich eine Querschnittsfläche des Flußkanals senkrecht zu dessen Breite mindestens im oberen Bereich von dem Polymerkanal¬ abschnitt fort vergrößert und daß der Flußkanal frei von Einbauten ist.This object is achieved in that a cross-sectional area of the flow channel perpendicular to its width increases at least in the upper region from the polymer channel section and that the flow channel is free of internals.
Das erfindungsgemäße Spinnsystem hat damit den wesentlichen Vorteil, daß durch eine Formgebung des Flußkanals die Ver¬ teilung des Polymermassenstromes gleichmäßig über den gesam¬ ten Flußkanal erfolgt. Die dreidimensionale Raumkontur des Flußkanals ist in Abhängigkeit von der Viskosität und der Fließkurve eines zu verarbeitenden Rohstoffes so ausgestal¬ tet, daß die Polymerschmelze über den gesamten Austritts¬ querschnitt des Flußkanals eine konstante Strömungsgeschwin¬ digkeit aufweist. Der Flußkanal hat ferner den Vorteil, daß er frei von Ein¬ bauten ist und somit keine Anlaufkanten aufweist, die das Strömungsprofil der Polymerschmelze im Flußkanal stören oder verändern könnten. Bei dieser konstruktiven Lösung ist ein Höchstmaß an Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit gewährleistet, da der Flußkanal keine verstellbaren Sinbau- teile beinhaltet und daraus resultierende Dichtungsprobleme ausgeschlossen werden können.The spinning system according to the invention thus has the essential advantage that, by shaping the flow channel, the polymer mass flow is distributed uniformly over the entire flow channel. The three-dimensional spatial contour of the flow channel is designed in dependence on the viscosity and the flow curve of a raw material to be processed so that the polymer melt has a constant flow rate over the entire outlet cross section of the flow channel. The flow channel also has the advantage that it is free of internals and thus has no leading edges which could disrupt or change the flow profile of the polymer melt in the flow channel. This constructive solution ensures maximum operational reliability and ease of maintenance, since the flow channel does not contain any adjustable sin components and the resulting sealing problems can be excluded.
Es ist ebenfalls möglich, die dreidimensionale Raumkontur des Flußkanals für verschiedene Materialien mit unterschied¬ lichen Viskositäten und Fließkurven zu entwickeln. Werden jedoch Polymerschmelzen mit sehr unterschiedlichen Produkt¬ eigenschaften im Spinnwerkzeug verarbeitet, so ist der Flußkanal entsprechend den Produkteigenschaften des Roh¬ stoffs auszutauschen.It is also possible to develop the three-dimensional spatial contour of the flow channel for different materials with different viscosities and flow curves. However, if polymer melts with very different product properties are processed in the spinning tool, the flow channel must be exchanged in accordance with the product properties of the raw material.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich die Querschnittsfläche in Richtung auf den Düsenblock hin und mündet in eine Öffnung, die über die gesamte Breite eine konstante Weite aufweist.In a further embodiment of the invention, the cross-sectional area tapers in the direction of the nozzle block and opens into an opening which has a constant width over the entire width.
Diese Ausführungsform des Flußkanals gewährleistet, daß rechteckige Platten mit linear angeordneten Bohrungen oder Düsenöffnungen einfach an den Austrittsquerschnitt des Flußkanals anzukoppeln sind. Die Weite der sich verjüngenden Öffnung ergibt sich aus der Leistung des Spinnwerkzeugs.This embodiment of the flow channel ensures that rectangular plates with linearly arranged bores or nozzle openings can be easily coupled to the outlet cross section of the flow channel. The width of the tapered opening results from the performance of the spinning tool.
Weiterhin wird der Flußkanal bevorzugt durch das Zusammen¬ fügen eines ersten und eines zweiten Kanalteils gebildet, wobei auf mindestens einer der Innenseiten der Kanalteile eine dreidimensionale Raumkontur des Flußkanals ausgebildet ist.Furthermore, the river channel is preferably formed by joining a first and a second channel part, with at least one of the inner sides of the channel parts a three-dimensional spatial contour of the river channel is formed.
Die Tatsache, daß der Flußkanal aus einer zweischaligen Bauweise besteht, ermöglicht eine sehr einfache und exakte Herstellung der dreidimensionalen Raumkontur des Flußkanals. So kann die Raumkontur für bestimmte Produkteigenschaften numerisch berechnet werden, und eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine fräst anschließend die berechnete Raumkon¬ tur in mindestens einen der als Metallblöcke ausgebildeten Kanalteile. Außerdem ist es bei einer zweischaligen Bauweise möglich, die Oberflächen des Flußkanals weiter zu bearbeiten oder zu verchromen, so daß besonders glatte Oberflächen entstehen. Läßt man die Polymerschmelze im Spinnwerkzeug erstarren, so kann man beim Demontieren der Kanalteile aus dem Flußkanal einen erstarrten Polymerkörper entnehmen, der die vollkommene Form des durchströmten Kanals wiedergibt. Dies ermöglicht die Überprüfung der Verteilung der Poly¬ merschmelze besonders einfach dann, wenn mehrere Schmelzen mit einer einzigen Flußkanalraumfor verarbeitet werden.The fact that the river channel consists of a two-shell construction enables a very simple and exact production of the three-dimensional spatial contour of the river channel. For example, the spatial contour for certain product properties can be calculated numerically, and a numerically controlled machine tool then mills the calculated spatial contour into at least one of the duct parts designed as metal blocks. In addition, with a double-shell construction, it is possible to further process or chrome-plate the surfaces of the river channel, so that particularly smooth surfaces are created. If the polymer melt is allowed to solidify in the spinning tool, then when the channel parts are dismantled, a solidified polymer body can be removed which reflects the perfect shape of the channel through which the flow passes. This enables the distribution of the polymer melt to be checked particularly simply when a plurality of melts are processed with a single flow channel space.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenblock Teil eines Düsenpakets, das ein Düseneinsatz-Unterteil aufweist, das den Düsenblock, eine Lochplatte, ein Sieb und ein Düseneinsatz-Oberteil aufnimmt.In a development of the invention, the nozzle block is part of a nozzle package which has a lower nozzle insert part which receives the nozzle block, a perforated plate, a sieve and an upper nozzle insert part.
Der elementartige Aufbau des Düsenpakets ermöglicht ein individuelles Austauschen der Einzelkomponenten. Düsenblöcke mit unterschiedlichen Düsenformen können eingesetzt werden. Je nach Anordnung der Düsen verteilt eine auf den Düsenblock abgestimmte Lochplatte die Polymerschmelze und führt sie den einzelnen Düsen zu. Über der Lochplatte werden in Abhängig¬ keit von der Polymerschmelze Siebe unterschiedlicher Poren- weite auf Metallvliesbasis angeordnet, die Schmutzpartikel aus der Polymerschmelze ausfiltern. Die Bohrungen des Düsen¬ einsatz-Oberteils übernehmen eine Vorverteilung der Poly¬ merschmelze im Düsenpaket. Das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten im Düsenpaket ergibt eine weitere Vergleichmäßi¬ gung des Polymerstroms bei gleichzeitiger Erhöhung der Düsenstandzeit und Spinnsicherheit während der Produktion.The element-like structure of the nozzle package enables individual replacement of the individual components. Nozzle blocks with different nozzle shapes can be used. Depending on the arrangement of the nozzles, a perforated plate matched to the nozzle block distributes the polymer melt and guides it individual nozzles. Depending on the polymer melt, sieves of different pore sizes based on metal fleece are arranged above the perforated plate, which filter out dirt particles from the polymer melt. The holes in the upper part of the nozzle insert pre-distribute the polymer melt in the nozzle package. The interaction of the individual components in the nozzle package results in a further equalization of the polymer flow with a simultaneous increase in the nozzle service life and spinning reliability during production.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Spinnwerkzeug der Breite nach auf zwei Seiten von Spannplatten einge¬ schlossen, die den Düsenblock an einer zu den beiden Seiten senkrechten dritten Seite umfassen und an das Kanalteil pressen.In one embodiment of the invention, the spinning tool is enclosed in width on two sides by clamping plates which enclose the nozzle block on a third side perpendicular to the two sides and press against the channel part.
Dies ermöglicht auf eine einfache Weise, das Kanalteil mit dem Düsenblock trennbar zu verbinden. Die Spannplatten und das Düseneinsatz-Unterteil gewährleisten auf der Breitseite des Düsenblocks, daß die Verluste einer Wärmeabstrahlung im Bereich des Düsenblocks möglichst klein sind, über die gesamte Breite des Düsenblocks sind deshalb Temperaturgra¬ dienten vernachlässigbar klein.This enables the duct part to be connected to the nozzle block in a simple manner. The clamping plates and the lower part of the nozzle insert ensure on the broad side of the nozzle block that the losses of heat radiation in the region of the nozzle block are as small as possible. Temperature gradients are therefore negligibly small over the entire width of the nozzle block.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Spann¬ platten für die Führung des Düsenpakets an ihren das Düsen¬ paket umfassenden Enden Backen senkrecht zur Ebene des Siebes auf. Dabei sind in einer besonderen Ausgestaltung die Backen als Schwalbenschwanzverbindungen ausgeführt, die mit dem Düseneinsatz-Unterteil zusammenwirken. Die über bekannte Vorrichtungen beheizbaren und regelbaren Kanalteile werden durch die sie bedeckenden Spannplatten geschützt, und ihre Wärmeabstrahlung wird gehemmt. Über die Verbindungsart des Düseneinsatz-Unterteils mit den Backen der Spannplatten entsteht zwischen dem Düsenblock und den angrenzenden Teilen eine Linienpressung, die im Gegensatz zur punktför igen Pressung über Durchgangsschrauben den Düsenblock gleichmäßig an die Kanalteile preßt. Der Wärme¬ übergang von den beheizten Kanalteilen auf den D,üsenblock und auf die sie umgebenden Teile ist somit besonders gut. Ferner wird durch die Verbindungsart der Düsenblock beson¬ ders sicher und gleichmäßig geführt.In a further embodiment of the invention, the clamping plates for guiding the nozzle package have jaws perpendicular to the plane of the screen at their ends comprising the nozzle package. In a special embodiment, the jaws are designed as dovetail connections that interact with the lower part of the nozzle insert. The duct parts which can be heated and regulated by known devices are protected by the clamping plates covering them and their heat radiation is inhibited. The connection type of the lower part of the nozzle insert with the jaws of the clamping plates creates a line pressure between the nozzle block and the adjacent parts, which, in contrast to the punctual pressing with through screws, presses the nozzle block evenly against the duct parts. The heat transfer from the heated duct parts to the nozzle block and to the parts surrounding them is therefore particularly good. Furthermore, the type of connection ensures that the nozzle block is guided particularly securely and evenly.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Spann¬ platten zum Lösen des Düsenblocks von den Kanalteilen verti¬ kal zu den Kanalteilen verschiebbar, und die Backen münden seitlich über die Spannplatten hinaus in Führungsschienen, in denen der Düsenblock bis außerhalb des Spinnwerkzeugs führbar ist.In a preferred embodiment of the invention, the clamping plates for releasing the nozzle block can be displaced vertically from the channel parts to the channel parts, and the jaws open laterally beyond the clamping plates into guide rails in which the nozzle block can be guided to outside the spinning tool.
Dies hat den Vorteil, daß der Düsenblock schnell ausgewech¬ selt werden kann. Dadurch werden längere Standzeiten eines Spinnsystems vermieden und die Wirtschaftlichkeit einer Produktionsanlage erhöht.This has the advantage that the nozzle block can be replaced quickly. This avoids longer downtimes of a spinning system and increases the efficiency of a production system.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Kanalteil lösbar mit einem Träger verbunden, der an einer vertikal verschiebbaren Halterung befestigt ist, die in einer raum¬ festen und horizontalen Schiene läuft. Das Spinnwerkzeug ist somit in vertikaler Richtung höhenver¬ stellbar und über eine Schiene gegenüber einem festen Raum¬ punkt horizontal verschiebbar. Dies eröffnet die Möglich¬ keit, das schwere Spinnwerkzeug leicht gegenüber ankoppel¬ baren Systemen zu justieren.In a preferred embodiment of the invention, the channel part is detachably connected to a carrier which is fastened to a vertically displaceable holder which runs in a fixed and horizontal rail. The spinning tool is thus vertically adjustable in the vertical direction and horizontally displaceable relative to a fixed point in space via a rail. This opens up the possibility of easily adjusting the heavy spinning tool in relation to systems that can be coupled.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Stirnseiten des Trägers Klemmvorrichtungen auf, die in die Spannplatten greifen.In a further embodiment of the invention, the end faces of the carrier have clamping devices which engage in the clamping plates.
Als besonders zweckmäßig hat sich dabei eine Exzenterklemm¬ verbindung erwiesen, über die die Spannplatten in vertikaler Richtung verschiebbar sind.An eccentric clamp connection, via which the clamping plates can be displaced in the vertical direction, has proven to be particularly expedient.
Die Verwendung von Exzentern hat den Vorteil, daß beim Wieder-Einspannen des neuen Düsenpakets dessen Verbindung selbstklemmend ist, so daß sich der Düsenblock selbst bei Ausfall der die Exzenter betätigenden Schaltglieder nicht von den Kanalteilen löst.The use of eccentrics has the advantage that when the new nozzle package is re-clamped, its connection is self-locking, so that the nozzle block does not become detached from the channel parts even if the switching elements actuating the eccentric fail.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Spinnwerk¬ zeug so aufgebaut, daß im Spinnwerkzeug zwei oder mehr Düsenblöcke, Flußkanäle und Polymerkanalabschnitte enthalten sind.In a further embodiment of the invention, the spinning tool is constructed such that two or more nozzle blocks, flow channels and polymer channel sections are contained in the spinning tool.
Der Einsatz eines zweiten Düsenpakets ermöglicht die Verwen¬ dung verschiedener Düsenformen in einem Spinnwerkzeug. So können gleichzeitig Monofilfäden unterschiedlicher Quali¬ tätsanforderung mit einem einzigen Spinnwerkzeug hergestellt werden. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist an das Spinn¬ werkzeug eingangsseitig eine Dosiereinheit mit ihrem Ausgang ankoppelbar, die die Polymerschmelze in das Spinnwerkzeug f rdert.The use of a second nozzle package enables different nozzle shapes to be used in one spinning tool. In this way, monofilament threads of different quality requirements can be produced simultaneously with a single spinning tool. In a preferred embodiment of the invention, a dosing unit with its output can be coupled to the spinning tool on the input side and conveys the polymer melt into the spinning tool.
Das Spinnwerkzeug wird auf die Position der Dosiereinheit justiert. Dies erlaubt eine schnelle und exakte Verbindung der beiden Systeme. Das Spinnwerkzeug oder die Dosiereinheit kann als komplette Einheit ausgetauscht werden. Die ._ Vertei- lungs- bzw. die Förderungscharakteristik einer Polymer¬ schmelze ist einfach änderbar.The spinning tool is adjusted to the position of the dosing unit. This enables a quick and exact connection of the two systems. The spinning tool or the dosing unit can be exchanged as a complete unit. The ._ distribution or delivery characteristics of a polymer melt can be changed easily.
Die Dosiereinheit besteht in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung aus einem teilbaren Gehäuseblock, der eine in Flußrichtung der Polymerschmelze durchströmte Spinnpumpe aufnimmt, wobei in den Ausgang der Spinnpumpe ein statischer Mischer integrierbar ist.In a preferred embodiment of the invention, the metering unit consists of a divisible housing block which receives a spinning pump through which the polymer melt flows, a static mixer being integrable into the outlet of the spinning pump.
Die Spinnpumpe mit dem statischen Mischer wird in Polymer¬ flußrichtung so in Aussparungen des Gehäuseblocks einge¬ setzt, daß die teilbaren Gehäuseteile die exakte Positio¬ nierung der Spinnpumpe gewährleisten. Ein schnelles, einfa¬ ches Auswechseln der Spinnpumpe mit dem statischen Mischer ist auch im heißen Zustand des Spinnsystems möglich, da die Förderung der Polymerschmelze in der Spinnpumpe in Massen- flußrichtung erfolgt und keine zusätzlichen Befestigungs¬ schrauben zwischen Gehäuseblock und Spinnpumpe notwendig sind.The spinning pump with the static mixer is inserted into the recesses of the housing block in the polymer flow direction in such a way that the separable housing parts ensure the exact positioning of the spinning pump. A quick, simple replacement of the spinning pump with the static mixer is also possible when the spinning system is hot, since the polymer melt is conveyed in the spinning pump in the direction of the mass flow and no additional fastening screws between the housing block and the spinning pump are necessary.
Die Spinnpumpe nimmt die Polymerschmelze ohne Umlenkung innerhalb der Pumpe auf und fördert sie genau mengendosiert durch den in ihr integrierten statischen Mischer dem Flu߬ kanal des Spinnwerkzeugs zu. Der statische Mischer gleicht durch eine hohe Mischleistung auch kleinste Temperatur¬ schwankungen in der Polymerschmelze aus und gewährleistet, daß die Polymerschmelze mit einer einheitlichen Temperatur in den Flußkanal des Spinnwerkzeugs fließt.The spinning pump picks up the polymer melt without deflection within the pump and delivers it in precisely metered quantities through the static mixer integrated in it to the flow channel of the spinning tool. The static mixer compensates for even the smallest temperature fluctuations in the polymer melt due to its high mixing capacity and ensures that the polymer melt flows into the flow channel of the spinning tool at a uniform temperature.
Der teilbare Gehäuseblock ist über bekannte Mittel heizbar und regelbar, wie z.B. über eine gesteuerte Widerstands¬ heizung. Dies hat den Vorteil, daß die Spinnpumpe mit dem integrierten statischen Mischer eine einheitliche Temperatur aufweist.The divisible housing block can be heated and regulated by known means, e.g. via a controlled resistance heater. This has the advantage that the spinning pump with the integrated static mixer has a uniform temperature.
In einer Ausbildung der Erfindung ist die Spinnpumpe, mit dem statischen Mischer als in sich geschlossene Einheit in den Gehäuseblock einsetzbar.In one embodiment of the invention, the spinning pump can be used with the static mixer as a self-contained unit in the housing block.
Dies hat den Vorteil, daß keine Anpassung der beiden Funk¬ tionsteile aneinander im Spinnsystem erfolgen muß. Dies erleichtert besonders den Einbau dieser Spinnpumpe unter erschwerten Bedingungen, d.h. z.B. im heißen Zustand des Spinnsystems oder unter beengten Platzverhältnissen.This has the advantage that the two functional parts do not have to be matched to one another in the spinning system. This particularly facilitates the installation of this spinning pump under difficult conditions, i.e. e.g. in the hot state of the spinning system or in confined spaces.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung versorgt jeweils eine Spinnpumpe mit einem stufenlos regulierbaren Spinnpum¬ penantrieb die jeweiligen Polymerkanalabschnitte des Spinn¬ werkzeugs mit der Polymerschmelze. Mit dieser Maßnahme kann eine Schwankungsbreite in der Fördergenauigkeit einzelner Spinnpumpen ausgeglichen werden, und ein einheitlicher, konstanter Massenfluß der Polymerschmelze ist in allen Polymerkanalabschnitten gewährleistet. Wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die Dosier¬ einheit raumfest angeordnet, so hat dies den Vorteil, daß bei einem Stillstand des Spinnsystems das Spinnwerkzeug über seine horizontalen Verschiebemöglichkeiten schnell und einfach von der Dosiereinheit getrennt werden kann. Dies sichert kurze Inspektions- und U rüstzeiten am Spinnsystem.In a further embodiment of the invention, a spinning pump with a continuously adjustable spinning pump drive supplies the respective polymer channel sections of the spinning tool with the polymer melt. With this measure, a fluctuation range in the delivery accuracy of individual spinning pumps can be compensated, and a uniform, constant mass flow of the polymer melt is guaranteed in all polymer channel sections. If, in a preferred embodiment of the invention, the dosing unit is arranged fixed in space, this has the advantage that when the spinning system is at a standstill, the spinning tool can be quickly and easily separated from the dosing unit via its horizontal displacement options. This ensures short inspection and changeover times on the spinning system.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet die Dosiereinheit die Verbindung des Polymerkanal¬ abschnitts zwischen dem Eingang des Spinnwerkzeugs und einem Ausgang eines Polymerverteilers.In a further preferred embodiment of the invention, the metering unit forms the connection of the polymer channel section between the inlet of the spinning tool and an outlet of a polymer distributor.
Der Polymerverteiler besteht dabei aus einem ersten Vertei¬ lerstück und aus einem zweiten Verteilerstück, die auswech¬ selbar sind, durch die der Polymerstrom in mehrere Seiten¬ kanäle aufspaltbar ist.The polymer distributor consists of a first distributor piece and a second distributor piece, which can be exchanged, by means of which the polymer stream can be split into several side channels.
Dies hat den Vorteil, daß die Polymerschmelze vor dem Ein¬ tritt in das Spinnwerkzeug exakt dosiert und nochmals inten¬ siv vermischt wird.This has the advantage that the polymer melt is precisely metered and intensively mixed again before it enters the spinning tool.
Durch das Aufspalten des Polymerkanals in mehrere Seiten¬ kanäle kann die Polymerschmelze in mehrere getrennte Dosier¬ einheiten strömen, die ihrerseits mengendosiert die Poly¬ merschmelze in unterschiedliche Flußkanäle eines Spinnwerk¬ zeugs oder in verschiedene Spinnwerkzeuge mit unterschiedli¬ chen Flußkanälen fördern. Die Reduzierung oder Steigerung der Durchsatzleistung eines Spinnsystems kann durch das Auswechseln der Verteilerstücke und der Düsenpakete oder deren Einzelkomponenten einfach auch nachträglich erreicht werden. Bei einer Leistungssteigerung der Produktion für Monofilfäden können zusätzlich an zwei bestehende Spinn¬ systeme weitere Spinnsysteme angeschlossen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Eingang des Polymerverteilers mit einem Ausgang eines zentralen Schmel¬ zefilters verbunden, und das Schmelzefilter ist mit im Betrieb auswechselbaren Siebpaketen versehen, wie dies an sich bekannt- ist.By splitting the polymer channel into several side channels, the polymer melt can flow into several separate metering units, which in turn convey the polymer melt in metered quantities into different flow channels of a spinning tool or into different spinning tools with different flow channels. The throughput of a spinning system can be reduced or increased simply by changing the distributor pieces and the nozzle packages or their individual components. With a power increase in the production of monofilaments in addition to two existing systems spinning ¬ more spin systems can be connected. In a further embodiment of the invention, the inlet of the polymer distributor is connected to an outlet of a central melt filter, and the melt filter is provided with sieve packs which can be replaced during operation, as is known per se.
Der Einsatz eines Schmelzefilters vor dem Polymerverteiler, der Dosiereinheit und dem Spinnwerkzeug steigert erheblich die Produktionssicherheit eines Spinnsystems. Verschmutzun¬ gen der Polymerschmelze werden in großem Maße schon im Schmelzefilter zurückgehalten, und das Sieb im Düsenpaket wird weitgehend entlastet, so daß sich die Standzeiten eines Düsenpakets wesentlich erhöhen. Das Sieb auf Metallvlies¬ basis im Düsenpaket kann bei einer Vorfilterung der Poly¬ merschmelze feinporiger ausgewählt werden und verbessert dadurch die Qualität der Polymerschmelze, die zu Monofil¬ fäden gesponnen wird. Durch das Auswechseln verschmutzter Siebpakete während des Betriebs wird die Auslastung eines solchen Spinnsystems erheblich gesteigert.The use of a melt filter in front of the polymer distributor, the dosing unit and the spinning tool significantly increases the production reliability of a spinning system. Contamination of the polymer melt is already largely retained in the melt filter, and the strainer in the nozzle package is largely relieved, so that the service life of a nozzle package is significantly increased. The screen on the basis of metal fleece in the nozzle package can be selected to have more fine pores when pre-filtering the polymer melt and thereby improves the quality of the polymer melt which is spun into monofilament threads. By replacing dirty sieve packs during operation, the utilization of such a spinning system is significantly increased.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Schmelzefilter in einem Siebgehäuse einen in einem Winkel zu dem Polymerkanal verschiebbaren Kolben auf, der mit einer ersten Siebaussparung und einer zweiten Siebaussparung versehen ist, die mit den Siebpaketen bestückt sind.In a preferred embodiment of the invention, the melt filter in a sieve housing has a piston which can be displaced at an angle to the polymer channel and which is provided with a first sieve recess and a second sieve recess which are equipped with the sieve packets.
Diese Ausführungsform ermöglicht- ein Verschieben des Kol¬ bens, ohne den Massenfluß der Polymerschmelze im Spinnsystem zu stören.This embodiment enables the piston to be displaced without disturbing the mass flow of the polymer melt in the spinning system.
Weiterhin weist das Schmelzefilter bevorzugt in dem Siebge¬ häuse Vorflutkanäle auf, die in einer ersten und dritten Position des Kolbens verschlossen sind und in einer zweiten Position des Kolbens den Polymerkanal eingangsseitig durch¬ gängig mit den Siebaussp rungen verbinden. In der ersten und dritten Position des Kolbens befindet sich eine der beiden Siebaussparungen immer vollkommen im Massen¬ fluß der Polymerschmelze, während die ande -e Siebaussparung außerhalb des Schmelzestroms liegt. Dadurch kann immer eine Siebaussparung gesäubert und ein Siebpaket ausgetauscht werden, ohne daß der Massenfluß im Spinnsystem unterbrochen wird.Furthermore, the melt filter preferably has flow channels in the sieve housing, which are closed in a first and third position of the piston and in a second position of the piston connect the polymer channel continuously with the sieve spurs on the inlet side. In the first and third positions of the piston, one of the two sieve recesses is always completely in the mass flow of the polymer melt, while the other sieve recess is outside the melt flow. As a result, a sieve saving can always be cleaned and a sieve packet can be exchanged without the mass flow in the spinning system being interrupted.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der., zweiten Position des Kolbens eine der beiden Siebaussparungen ein¬ gangs- und ausgangsseitig durchgängig mit dem Polymerkanal verbunden, die andere Siebaussparung weist nur eingangssei¬ tig eine durchgängige Verbindung mit dem Polymerkanal auf, wobei diese Siebaussparung zusätzlich mit eingangs- und ausgangsseitigen Entlüftungskanälen im Gehäuse durchgängig verbunden ist.In a further embodiment of the invention, in the second position of the piston, one of the two sieve recesses is continuously connected to the polymer channel on the inlet and outlet sides, the other sieve recess has a continuous connection to the polymer channel only on the inlet side, this sieve recess additionally is continuously connected to the inlet and outlet-side ventilation channels in the housing.
Dies hat den Vorteil, daß jede Siebaussparung schon bevor sie durch eine Kolbenverschiebung in den Polymerstrom ge¬ führt wird mit Polymerschmelze vollkommen gefüllt ist. Eine Vorflutung der außerhalb des Schmelzestroms befindlichen Siebaussparung gewährleistet, daß sich ein im Betrieb vor¬ genommener Siebpaketwechsel nicht qualitätsmindernd auf die Produktion der Monofilfäden auswirkt.This has the advantage that every screen cutout is completely filled with polymer melt even before it is led into the polymer stream by a piston displacement. A flooding of the sieve saving located outside the melt flow ensures that a sieve packet change made during operation does not reduce the quality of the production of the monofilament threads.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Kolben in eine Position verschiebbar, die eine der beiden Siebaussparungen eingangs- und ausgangsseitig durchgängig mit dem Polymer¬ kanal verbindet, die andere der beiden Siebaussparungen nur einen eingangsseitigen Durchgang zu dem Polymerkanal auf¬ weist und nur mit dem ausgangsseitigen Entlüftungskanal verbunden ist. HIn a further development of the invention, the piston can be moved into a position which connects one of the two sieve recesses on the inlet and outlet side to the polymer channel, the other of the two sieve recesses has only one inlet-side passage to the polymer channel and only with the outlet side Vent channel is connected. H
Dies hat den Vorteil, daß bei der Vorflutung die jeweilige Siebaussparung und ihr Siebpaket schrittweise entlüftet werden kann. Während in der zweiten Position des Kolbens bevorzugt der eingangsseitige Teil der Siebaussparung ent¬ lüftet und von Polymerschmelze durchströmt wird, durchströmt in der beschriebenen Position des Kolbens die Polymer¬ schmelze die gesamte Siebaussparung. Die betreffende Sieb¬ aussparung und die Polymerschmelze werden vollkommen«.entlüf¬ tet und sind frei von Gaseinschlüssen.This has the advantage that the respective screen cutout and its screen pack can be vented step by step during the flooding. While in the second position of the piston the part of the sieve recess on the inlet side is preferably vented and through which polymer melt flows, in the position of the piston described the polymer melt flows through the entire sieve recess. The relevant sieve cutout and the polymer melt are completely deaerated and are free of gas inclusions.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Spinnwerkzeug, die Dosiereinheit, der Polymerverteiler und der Schmelzefilter als Einzelbausteine ausgeführt und von¬ einander lösbar.In a further embodiment of the invention, the spinning tool, the metering unit, the polymer distributor and the melt filter are designed as individual components and can be detached from one another.
Dies ermöglicht eine einfache Modernisierung schon bestehen¬ der Anlagen, da einzelne Bausteine unabhängig voneinander in sie integriert werden können.This enables existing systems to be modernized easily, since individual modules can be integrated into them independently of one another.
Weiters Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing and is explained in more detail with reference to exemplary embodiments in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine seitliche Prinzipdarstellung, teilweise aufgebrochen, eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spinnsystems; Fig. 2a bis 2c verschiedene Arbeitspositionen eines Schmelze¬ filters des Spinnsystems gemäß Fig. 1 ;Fig. 1 is a schematic side view, partially broken away, of an embodiment of a spinning system according to the invention; 2a to 2c show different working positions of a melt filter of the spinning system according to FIG. 1;
Fig. 3a, 3b3a, 3b
Ausführungsbeispiele eines Polymerverteilers in einer Draufsicht im Schnitt III-III gemäß Fig. 1 ;Exemplary embodiments of a polymer distributor in a plan view in section III-III according to FIG. 1;
Fig. 4 ein Spinnwerkzeug in einer Schnittdarstellung IV-IV, in vergrößertem Maßstab, gemäß Fig. 1;4 shows a spinning tool in a sectional view IV-IV, on an enlarged scale, according to FIG. 1;
Fig. 5a bis 5c ein Flußkanalprofil gemäß den Positionen Va-Va, Vb-Vb, Vc-Vc in Fig. 4;5a to 5c a flow channel profile according to the positions Va-Va, Vb-Vb, Vc-Vc in Fig. 4;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Düsenpakets, im vergrößerten Maßstab, gemäß Fig. 1;FIG. 6 is a sectional view of the nozzle package, on an enlarged scale, according to FIG. 1;
Fig. 7a eine Vorderansicht eines geschlossenen Spinnwerk¬ zeugs mit einem neuen Düsenpaket in einer Füh¬ rungsschiene;7a shows a front view of a closed spinning tool with a new nozzle pack in a guide rail;
Fig. 7b eine Vorderansicht eines geöffneten Spinnwerk¬ zeugs mit einem verschmutzten Düsenpaket in einer Führungsschiene; In Fig. 1 ist ein Spinnsystem 1 dargestellt, das von einer Polymerschmelze 2 durchströmt wird. Ein Verbindungsrohr 2 mit einem Polymerkanal 4 verbindet das Spinnsystem 1 ein¬ gangsseitig mit einem nicht dargestellten dynamischen Mischer und einem Extruder, die dem Spinnsystem 1 die flüs¬ sige Polymerschmelze 2 zuführen.7b shows a front view of an open spinning tool with a soiled nozzle pack in a guide rail; 1 shows a spinning system 1 through which a polymer melt 2 flows. A connecting pipe 2 with a polymer channel 4 connects the spinning system 1 on the input side to a dynamic mixer (not shown) and an extruder, which feed the liquid polymer melt 2 to the spinning system 1.
An das Verbindungsrohr 3 ist ein Schmelzefilter 5 angekop¬ pelt, das aus einem Gehäuse 6 un einem in dem Gehäuse 6 verschiebbaren Kolben 7 besteht. Der Kolben 7 enthält Sieb¬ aussparungen 8, die mit Siebpaketen 10 bestückt sind.A melt filter 5 is coupled to the connecting pipe 3 and consists of a housing 6 and a piston 7 which is displaceable in the housing 6. The piston 7 contains sieve cutouts 8 which are equipped with sieve packs 10.
Die Polymerschmelze 2 strömt durch das Schmelzefilter 5, das Verschmutzungen in der Polymerschmelze 2 ausfiltert. Durch Verschieben des Kolbens 7 kann ein verschmutztes Sieb¬ paket 10 bei Betrieb des Spinnsystems 1 ausgewechselt werden. Bei dem Wechsel des Spinnpakets 10 wird der Massen¬ fluß der Polymerschmelze 2 nicht unterbrochen. Zu Fig. 2a bis 2c werden verschiedene Betriebszustände des Schmelze¬ filters 5 noch erläutert.The polymer melt 2 flows through the melt filter 5, which filters out contaminants in the polymer melt 2. By moving the piston 7, a contaminated sieve packet 10 can be replaced when the spinning system 1 is in operation. When changing the spin pack 10, the mass flow of the polymer melt 2 is not interrupted. Different operating states of the melt filter 5 will be explained with reference to FIGS. 2a to 2c.
Die Polymerschmelze 2 strömt' aus dem Schmelzefilter 5 in einen Polymerverteiler 20, der über eine erste Flanschver¬ bindung 21 lösbar mit dem Schmelzefilter 5 verbunden ist. Der Polymerverteiler 20 teilt den Polymerkanal 4 in Seiten¬ kanäle 24 auf, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Die Polymerschmelze 2 kann homogen und gleichmäßig auf die ' Seitenkanäle 24 verteilt werden. Zu Fig. 3a und 3b werden beispielhaft zwei Ausführungsbeispiele des Polymer¬ verteilers 20 noch erläutert. Von den Seitenkanälen 24 strömt die Polymerschmelze 2 in Dosiereinheiten 30, von denen Fig. 1 nur eine zeigt, die jeweils ausgangsseitig an zweite Flanschverbindungen 26 der Seitenkanäle 24 des Polymerverteilers 20 angeschlossen sind. Die Dosiereinheiten 30 nehmen in ihren teilbaren Gehäuse¬ blöcken 31 eine Spinnpumpe 32 auf, die mit einem stufenlos regelbaren Spinnpumpenantrieb 33 ausgerüstet ist. In den Ausgang der Spinnpumpe 32 ist ein statischer Mischer 34 integrierbar. Die Dosiereinheiten 30 sind über Befestigungs- konsolen 35 raumfest aufgestellt. Die Polymerschmelze 2 strömt in jeder einzelnen Dosiereinheit 30 ohne Umlenkung exakt mengendosiert in den statischen Mischer 34- Der stati¬ sche Mischer 34 gleicht Inhomogenitäten und Temperaturgra¬ dienten in der Polymerschmelze 2 aus.The polymer melt 2 flows out of the melt filter 5 into a polymer distributor 20, which is detachably connected to the melt filter 5 via a first flange connection 21. The polymer distributor 20 divides the polymer channel 4 into side channels 24, only one of which is shown in FIG. 1. The polymer melt 2 can be homogeneously and evenly distributed over the 'side channels 24. 3a and 3b, two exemplary embodiments of the polymer distributor 20 are explained by way of example. The polymer melt 2 flows from the side channels 24 into metering units 30, of which FIG. 1 shows only one, each of which is connected on the output side to second flange connections 26 of the side channels 24 of the polymer distributor 20. The metering units 30 receive in their divisible housing blocks 31 a spinning pump 32 which is equipped with a continuously variable spinning pump drive 33. A static mixer 34 can be integrated into the outlet of the spinning pump 32. The metering units 30 are set up in a spatially fixed manner via fastening brackets 35. The polymer melt 2 flows in each individual metering unit 30 without deflection in precisely metered quantities into the static mixer 34. The static mixer 34 compensates for inhomogeneities and temperature gradients in the polymer melt 2.
Das Spinnsystem 1 ist so ausgelegt, daß eingangsseitig an der Dosiereinheit 30, eine Temperatur 36 und ein Druck 37 der Polymerschmelze 2 gemessen werden. Dadurch ist es mög¬ lich, den Druck 37 der Polymerschmelze 2 unmittelbar vor der Spinnpumpe 32, unabhängig von dem Verschmutzungsgrad der Siebpakete 10 im Schmelzefilter 5 oder eventuell weiterer Druckverluste, konstant zu halten. Der Druck 37 der Poly¬ merschmelze 2 wird am Spinnpumpeneingang überprüft und eine Signalrückmeldung an vorangeschaltete Geräte, wie z.B. an den Extruder, wird als Regelgröße so verarbeitet, daß der Druck 37 der Polymerschmelze 2 am Spinnpumpeneingang kon¬ stant ist. Eine vergleichbare Regeleinrichtung ist für die Temperatur 36 der Polymerschmelze 2 an dieser Stelle des Spinnsystems 1 vorgesehen. Die Spinnpumpe 32 mit dem integrierten Mischer 34 wird im vorgewärmten Zustand in den teilbaren Gehäuseblock 31 der Dosiereinheit 30 eingelegt. Für den Betrieb der Spinn¬ pumpe 32 ist keine zusätzliche Fixierung oder Justierung notwendig. Somit kann die Spinnpumpe 32 für z.B. Wartungs¬ zwecke schnell und einfach ausgetauscht werden.The spinning system 1 is designed such that a temperature 36 and a pressure 37 of the polymer melt 2 are measured on the input side of the metering unit 30. This makes it possible to keep the pressure 37 of the polymer melt 2 constant directly upstream of the spinning pump 32, regardless of the degree of contamination of the sieve packs 10 in the melt filter 5 or any further pressure losses. The pressure 37 of the polymer melt 2 is checked at the input of the spinning pump and a signal feedback to upstream devices, such as to the extruder, is processed as a control variable so that the pressure 37 of the polymer melt 2 at the input of the spinning pump is constant. A comparable control device is provided for the temperature 36 of the polymer melt 2 at this point in the spinning system 1. The spinning pump 32 with the integrated mixer 34 is inserted into the divisible housing block 31 of the metering unit 30 in the preheated state. No additional fixation or adjustment is necessary for the operation of the spinning pump 32. The spinning pump 32 can thus be replaced quickly and easily, for example for maintenance purposes.
Die Polymerschmelze 2 strömt von der Dosiereinheit 30 in einen Polymerkanalabschnitt 4' eines mit der Dosierein¬ heit 30 verbundenen Spinnwerkzeuges 40. Das Spinnwerkzeug 40 enthält ein erstes Känalteil 41 mit einem oder mehreren Polymerkanalabschnitten 4'. Der Polymerkanalabschnitt 4' weitet sich im ersten Kanalteil 41 und/oder in einem zweiten Kanalteil 42 in einen Flußkanal 43- Das zweite Kanalteil 42 ist von dem ersten Kanalteil 41 trennbar. In ihren gegensei¬ tigen Anlageflächen ist der Flußkanal 43 als Flachbügelkanal ausgeformt. Der Flußkanal 43 verteilt die Polymerschmelze 2 gleichmäßig über seine Breite. Der Flußkanal 43 ist dafür längs seiner Breite mit einer sich ändernden Raumkontur ausgebildet. Dies wird weiter unten zu Fig. 4 beispielhaft für das erste Kanalteil 41 gemäß Schnitt IV-IV von Fig. 1 noch erläutert, ebenso wie Fig. 5a bis 5c noch Ausführungs¬ beispiele zeigen werden, wie Querschnittsflächen 44, 44', 44' ' ausgebildet sein können, die durch das Zusammenfügen der beiden Kanalteile 41 , 42 entstehen.The polymer melt 2 flows from the metering unit 30 into a polymer channel section 4 'of a spinning tool 40 connected to the metering unit 30. The spinning tool 40 contains a first channel part 41 with one or more polymer channel sections 4'. The polymer channel section 4 ′ widens in the first channel part 41 and / or in a second channel part 42 into a flow channel 43. The second channel part 42 can be separated from the first channel part 41. In its mutual contact surfaces, the flow channel 43 is shaped as a flat bracket channel. The flow channel 43 distributes the polymer melt 2 evenly over its width. The flow channel 43 is formed along its width with a changing spatial contour. This is explained further below in relation to FIG. 4 by way of example for the first channel part 41 according to section IV-IV of FIG. 1, just as FIGS. 5a to 5c still show exemplary embodiments of how cross-sectional areas 44, 44 ', 44' ' can be formed, which result from the joining of the two channel parts 41, 42.
Die Polymerschmelze 2 in Fig. 1 strömt homogen und gleich¬ mäßig verteilt über die gesamte Breite des Flußkanals 43 einer Öffnung 45 am unteren Ende des Flußkanals 43 zu, die über ihre gesamte Breite eine konstante Weite aufweist. An die Öffnung 45 wird über eine erste und zweite Spann¬ platte 52, 53 ein Düsenpaket 50 angepreßt. Die Spann¬ platten 52, 53 umfassen die Kanalteile 41, 42 an deren Breitseite und liegen verschiebbar an diesen Seiten an. Die Spannplatten 52, 53 sind an den das Düsenpaket 50 umfassen¬ den Enden als Backen 54, 55 ausgebildet, die senkrecht zu den Seiten der Spannplatten 52, 53 das Düsenpaket 50 umgrei¬ fen und es an die Kanalteile 41 , 42 pressen.The polymer melt 2 in FIG. 1 flows homogeneously and uniformly over the entire width of the flow channel 43 to an opening 45 at the lower end of the flow channel 43 which has a constant width over its entire width. A nozzle packet 50 is pressed onto the opening 45 via a first and a second clamping plate 52, 53. The clamping plates 52, 53 enclose the channel parts 41, 42 on their broad side and are slidably in contact on these sides. The clamping plates 52, 53 are formed at the ends comprising the nozzle packet 50 as jaws 54, 55 which surround the nozzle packet 50 perpendicularly to the sides of the clamping plates 52, 53 and press it against the channel parts 41, 42.
In dem Düsenpaket 50 wird die Polymerschmelze 2 gleichmäßig in Fäden aufgeteilt, die anschließend das Spinnwerkzeug 40 verlassen und nachgeschalteten Einrichtungen zugeführt werden. Zu Fig. 6 wird anhand einer Schnittdarstellung des Düsenpakets 50 die Verteilung der Polymerschmelze 2 noch näher erläutert.In the nozzle package 50, the polymer melt 2 is evenly divided into threads, which then leave the spinning tool 40 and are fed to downstream devices. 6, the distribution of the polymer melt 2 is explained in more detail with reference to a sectional illustration of the nozzle package 50.
Das Spinnwerkzeug 40 ist in Fig. 1 über einen Träger 65 lösbar mit einer vertikal verstellbaren Halterung 75 verbun¬ den, die in einer raumfest gehaltenen Schiene 76 horizontal verschiebbar ist.The spinning tool 40 in FIG. 1 is detachably connected via a carrier 65 to a vertically adjustable holder 75 which is horizontally displaceable in a rail 76 held in a fixed position.
In den Fig. 2a bis 2c ist das Schmelzefilter 5 in verschie¬ denen Betriebsstellungen dargestellt. Das Schmelzefilter 5 besteht aus dem Siebgehäuse 6, dem Kolben 7, 7', 7'', der ersten Siebaussparung 8, einer zweiten Siebaussparung 9, den Siebpaketen 10, 11, Vorflutkanälen 12, 12' und aus eingangs- und ausgangsseitigen Entlüftungskanälen 13, 13', 14, 14'.2a to 2c, the melt filter 5 is shown in various operating positions. The melt filter 5 consists of the sieve housing 6, the piston 7, 7 ', 7' ', the first sieve recess 8, a second sieve recess 9, the sieve packs 10, 11, receiving channels 12, 12' and from the inlet and outlet side ventilation channels 13, 13 ', 14, 14'.
Die Polymerschmelze 2 strömt gemäß einer Betriebsstellung des Schmelzefilters 5 in Fig. 2a durch eine Öffnung des Siebgehäuses 6. Das Siebgehäuse 6 ist regelbar beheizt, so daß der Kolben 1 , die Siebaussparungen 8, 9 und die Sieb¬ pakete 10, 11 dieselbe Temperatur wie die Polymerschmelze 2 aufweisen. Eine Temperatur 15, 16, 17 der Polymerschmelze 2 wird, im Massenfluß, beim Eintritt in das Schmelzefilter 5 , im Schmelzefilter 5 und beim Austritt aus dem Schmelzefil¬ ter 5 gemessen. Diese Temperaturmeßpunkte dienen der Heizung des Siebgehäuses 6 als Regelgröße. Die Öffnung des Siebge¬ häuses 6 auf der Eintrittsseite der Polymerschmelze 2 weitet sich auf der Innenseite zu dem Kolben 7 hin und geht über in die Vorflutkanäle 12, 12'. Die Vorflutkanäle 12, 12' werden in der Betriebsstellung des Kolbens 7 durch seine Oberfläche verschlossen, und die Polymerschmelze 2 kann nur durch einen Durchbruch im Kolben 7 in die Siebaussparung 8 mit dem auswechselbaren - Siebpaket 10 einströmen. Die Polymerschmel¬ ze 2 wird beim Durchströmen des Siebpakets 10 von Schmutz¬ partikeln gereinigt.The polymer melt 2 flows according to an operating position of the melt filter 5 in Fig. 2a through an opening of the Sieve housing 6. The sieve housing 6 is controllably heated so that the piston 1, the sieve cutouts 8, 9 and the sieve packages 10, 11 have the same temperature as the polymer melt 2. A temperature 15, 16, 17 of the polymer melt 2 is measured in the mass flow, when it enters the melt filter 5, in the melt filter 5 and when it exits the melt filter 5. These temperature measuring points serve to heat the screen housing 6 as a controlled variable. The opening of the filter housing 6 on the inlet side of the polymer melt 2 widens on the inside towards the piston 7 and merges into the receiving channels 12, 12 '. The receiving channels 12, 12 'are closed in the operating position of the piston 7 by its surface, and the polymer melt 2 can only flow through a breakthrough in the piston 7 into the screen recess 8 with the exchangeable screen pack 10. The polymer melt 2 is cleaned of dirt particles as it flows through the sieve packet 10.
Wird am Schmelzefilter 5 über eine Druckanzeige 18 mit Grenzkontakt ein kritischer Verschmutzungsgrad des Sieb¬ pakets 10 angezeigt, so wird der Kolben 7 in die Betriebs¬ stellung' Kolben 7' gemäß Fig. 5b geführt, und die Poly¬ merschmelze 2 fließt nur noch teilweise durch die Siebaus¬ sparung 8 mit dem Siebpaket 10. Der Massenfluß der Poly¬ merschmelze 2 wird dabei nicht unterbrochen. In der Be¬ triebsstellung des Kolbens 7' überdecken sich der Vorflut- kanal 12 und ein Segment der Siebaussparung 9- Die Poly¬ merschmelze 2 strömt somit gleichzeitig in die erste und zweite Siebaussparung 8, 9« Über den eingangsseitigen Ent¬ lüftungskanal 13 im Siebgehäuse 6, der die Siebaussparung 9 in der Stellung des Kolbens 7' mit der Außenseite des Schmelzefilters 5 verbindet, kann die Polymerschmelze 2 aus dem Schmelzefilter 5 austreten, die Siebaussparung 9 wird dabei teilweise entlüftet. Anschließend fährt der Kolben 7' in eine Position, bei der die Kolbenoberfläche den eingangs- seitigen Entlüf ungskanal 13 verschließt, den ausgangsseiti¬ gen Entlüftungskanal 14 aber noch mit der Siebaussparung 9 verbindet. Die Polymerschmelze 2 strömt bei ununterbrochenem Massenfluß in der Siebaussparung 8 nun ebenfalls durch das ganze Siebpaket 11 der Siebaussparung 9 und entlüftet die Siebaussparung 9 vollkommen. Ist. die Siebaussparung 9 mit der Polymerschmelze 2 gefüllt, strömt diese durch den aus¬ gangsseitigen Entlüftungskanal 14 aus dem Schmelzefilter 5-If a critical degree of contamination of the sieve packet 10 is indicated on the melt filter 5 via a pressure indicator 18 with limit contact, the piston 7 is moved into the operating position ' piston 7' according to FIG. 5b, and the polymer melt 2 only flows partially due to the savings in sieve 8 with the sieve packet 10. The mass flow of the polymer melt 2 is not interrupted. In the operating position of the piston 7 ', the receiving channel 12 and a segment of the screen recess 9 overlap. The polymer melt 2 thus flows simultaneously into the first and second screen recesses 8, 9' via the inlet-side ventilation channel 13 in the screen housing 6, the sieve recess 9 in the position of the piston 7 'with the outside of the Connects melt filter 5, the polymer melt 2 can emerge from the melt filter 5, the sieve recess 9 is partially vented. The piston 7 'then moves into a position in which the piston surface closes the ventilation duct 13 on the inlet side, but still connects the ventilation duct 14 on the outlet side to the screen recess 9. The polymer melt 2 flows with an uninterrupted mass flow in the sieve recess 8 now also through the entire sieve packet 11 of the sieve recess 9 and completely vented the sieve recess 9. Is. the sieve recess 9 filled with the polymer melt 2, this flows through the outlet-side ventilation channel 14 out of the melt filter 5-
Der Kolben 7' fährt danach in die Betriebsstellung Kolben 7'1 gemäß Fig. 2c, und der • ümschaltvorgang von dem verschmutzten Siebpaket 10 auf ein neues unverschmutztes Siebpaket 11 ist abgeschlossen. Das verschmutzte Sieb¬ paket 10 kann aus der Siebaussparung 8 zum Reinigen heraus¬ gedrückt werden. Ist das Siebpaket 10 gereinigt und vorge¬ wärmt, kann es wieder in die Siebaussparung 8 eingesetzt werden.The piston 7 'then moves into the operating position of the piston 7' 1 according to FIG. 2c, and the • switching process from the soiled sieve packet 10 to a new, uncontaminated sieve packet 11 is completed. The dirty sieve package 10 can be pressed out of the sieve recess 8 for cleaning. Once the sieve packet 10 has been cleaned and preheated, it can be reinserted into the sieve recess 8.
Bei Bedarf kann jetzt ein erneuter Siebpaketwechsel in umgekehrter Richtung durchgeführt werden. Die Siebausspa¬ rung 8 wird über den Vorflutkanal 12' gefüllt, über den eingangsseitigen Entlüftungskanal 13' und anschließend über den ausgangsseitigen Entlüftungskanal 14' entlüftet, bevor das Schmelzefilter 5 wieder die Betriebsstellung Kolben 7 gemäß Fig. 2a einnimmt. In Fig. 3a und 3b sind beispielhaft zwei Ausführungsformen des Polymerverteilers 20 im Schnitt III-III gemäß Fig. 1 dargestellt.If necessary, a new screen pack change can now be carried out in the opposite direction. The sieve saving 8 is filled via the inlet channel 12 ', via the inlet-side ventilation channel 13' and then via the outlet-side ventilation channel 14 ', before the melt filter 5 returns to the operating position of piston 7 according to FIG. 2a. 3a and 3b show two exemplary embodiments of the polymer distributor 20 in section III-III according to FIG. 1.
In Fig. 3a setzt sich der Polymerverteiler 20 aus einem ersten Verteilerstück 22 mit dem Polymerkanal 4 und aus einem zweiten Verteilerstück 23 mit den Seitenkanälen 24, 25 zusammen. Die Polymerschmelze 2 wird in zwei Teilströme aufgeteilt, die in den Seitenkanälen 24, 25 fließen. Die Teilströme werden über zwei Dosiereinheiten 30 einem oder zwei voneinander getrennten Spinnwerkzeugen 40 zugeführt. Werden die Teilströme der Seitenkanäle 24, 25 einem Spinn¬ werkzeug 40 zugeführt, so ist dieses Spinnwerkzeug 40 mit zwei Polymerkanalabschnitten 4' und zwei voneinander ge¬ trennten Flußkanälen 43 ausgerüstet, die zwei getrennte Düsenpakete 50, 50' versorgen.In FIG. 3a, the polymer distributor 20 is composed of a first distributor piece 22 with the polymer channel 4 and a second distributor piece 23 with the side channels 24, 25. The polymer melt 2 is divided into two partial flows, which flow in the side channels 24, 25. The partial flows are fed to one or two separate spinning tools 40 via two metering units 30. If the partial streams of the side channels 24, 25 are fed to a spinning tool 40, this spinning tool 40 is equipped with two polymer channel sections 4 'and two separate flow channels 43 which supply two separate nozzle packs 50, 50'.
In Fig. 3b ist ein Polymerverteiler 20 dargestellt, der mit dem ersten Verteilerstück 22 und einem zweiten Verteiler¬ stück 23' ausgerüstet ist. In dem Verteilerstück 23' wird die Polymerschmelze 2 aus dem Polymerkanal 4 des Verteiler- sΕücks 22 in vier Teilströme aufgespalten, die in den Sei¬ tenkanälen 24', 24'', 25', 25'' fließen. Diese Teilströme werden über vier Dosiereinheiten 30 den Spinnwerkzeugen 40 zugeführt. Die Teilströme können in zwei sogenannten "Doppelspinnwerkzeugen" oder in vier Spinnwerkzeugen 40 verarbeitet werden.3b shows a polymer distributor 20 which is equipped with the first distributor piece 22 and a second distributor piece 23 '. In the distributor piece 23 ', the polymer melt 2 from the polymer channel 4 of the distributor piece 22 is split into four partial streams which flow in the side channels 24', 24 '', 25 ', 25' '. These partial flows are fed to the spinning tools 40 via four metering units 30. The partial streams can be processed in two so-called "double spinning tools" or in four spinning tools 40.
Der Polymerverteiler 20 besteht aus einem teilbaren Gehäuse das regelbar beheizt werden kann. Die in die Polymerver¬ teiler 20 einsetzbaren Verteilerstücke 22, 23, 23' können aus Polymerkanälen 4 und Seitenkanälen 24, 24', 24'', 25, 25', 25'' unterschiedlicher Durchmesser bestehen. Dies kann dann erforderlich sein, wenn das Spinnsystem 1 mit unter¬ schiedlichen Leistungen betrieben werden soll.The polymer distributor 20 consists of a divisible housing which can be heated in a controllable manner. The distributor pieces 22, 23, 23 'which can be inserted into the polymer distributor 20 can consist of polymer channels 4 and side channels 24, 24 ', 24'', 25, 25', 25 '' of different diameters. This may be necessary if the spinning system 1 is to be operated with different powers.
In Fig. 4 ist der Schnitt IV-IV gemäß Fig. 1 des Spinnwerk¬ zeugs 40 dargestellt. Der Polymerkanalabschnitt 4' im Kanal¬ teil 41 mündet unter 90* in den Flußkanal 43, der die Form eines Flachbügelkanals aufweist. Die geschlossene dreidimen¬ sionale Raumkontur des Flußkanals 43 entsteht cturch das Zusammenfügen der Kanalteile 41 , 42. Die Form des Flußkanals 43 errechnet sich aus der Fließkurve der zu verarbeitenden Polymerschmelze 2 und aus ihren Produkteigenschaften. Die dreidimensionale Raumkontur wird mit der Zielsetzung nume¬ risch so ermittelt, daß sich im Flußkanal 43 die Polymer¬ schmelze 2 bei stetiger Strömungsgeschwindigkeit gleichmäßig über die Breite des Flußkanals 43 verteilt und mit konstan¬ ter Strömungsgeschwindigkeit in die Öffnung 45 des Flu߬ kanals 43 fließt. Für Polymerschmelzen 2 mit unterschiedli¬ chen Fließ- und Produkteigenschaften ergeben sich unter¬ schiedliche Raumgeometrien der Flußkanäle 43, wenn die Verteilung der unterschiedlichen Polymerschmelzen 2 gleich¬ mäßig in den Flußkanälen 43 ist und die Polymerschmelzen 2 mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit aus den Flußkanälen 43 ausströmen sollen. Die Raumgeometrie eines Flußkanals 43 kann auf Polyme schmelzen 2 so abgestimmt werden, daß meh¬ rere Polymerschmelzen 2 mit ähnlichen Fließ- und Produkt¬ eigenschaften in einem einzigen Flußkanal 43 gleichmäßig verteilt werden können. Handelt es sich jedoch um die Verar¬ beitung von sehr unterschiedlichen Polymerschmelzen 2, müssen die Kanalteile 41 , 42 mit dem Flußkanal 43 ausgewech¬ selt werden. In Fig. 5a bis 5c ist beispielhaft die unterschiedliche Raumgeometrie des Flußkanals 43 im Schnitt der Kanalteile 41 , 42 in Abhängigkeit von seiner Breite gemäß den angegebe¬ nen Positionen 5a bis 5c in Fig. 4 dargestellt. Die Quer¬ schnittsflächen 44, 44', 44'' münden in eine Öffnung 45 mit konstanter Weite. Es ist auch möglich, daß die dreidimen¬ sionale Raumkontur des Flußkanals 43 nur in einem der Kanal¬ teile 41 , 42 ausgeformt ist und die andere Hälfte der Kanal- teile 41 , 42 die Raumkontur mit einer glatten, planen Fläche abschließt.4 shows the section IV-IV according to FIG. 1 of the spinning tool 40. The polymer channel section 4 'in the channel part 41 opens at 90 * into the flow channel 43, which has the shape of a flat bracket channel. The closed three-dimensional spatial contour of the flow channel 43 is created by joining the channel parts 41, 42 together. The shape of the flow channel 43 is calculated from the flow curve of the polymer melt 2 to be processed and from its product properties. The three-dimensional spatial contour is determined numerically with the objective that in the flow channel 43 the polymer melt 2 is distributed uniformly over the width of the flow channel 43 at a constant flow rate and flows into the opening 45 of the flow channel 43 at a constant flow rate . For polymer melts 2 with different flow and product properties, different spatial geometries of the flow channels 43 result if the distribution of the different polymer melts 2 is uniform in the flow channels 43 and the polymer melts 2 are to flow out of the flow channels 43 at a constant flow rate. The spatial geometry of a flow channel 43 can be matched to melt 2, so that several polymer melts 2 with similar flow and product properties can be evenly distributed in a single flow channel 43. However, if the processing of very different polymer melts 2 is concerned, the channel parts 41, 42 must be replaced with the flow channel 43. 5a to 5c, the different spatial geometry of the flow channel 43 in the section of the channel parts 41, 42 as a function of its width is shown as an example in accordance with the indicated positions 5a to 5c in FIG. 4. The cross-sectional surfaces 44, 44 ', 44''open into an opening 45 with a constant width. It is also possible that the three-dimensional spatial contour of the flow channel 43 is formed only in one of the channel parts 41, 42 and the other half of the channel parts 41, 42 closes the spatial contour with a smooth, flat surface.
In Fig. 6 ist das Düsenpaket 0 gemäß Fig. 1 im Schnitt vergrößert dargestellt. Es wird seitlich von den Spann¬ platten 52, 53 und den Backen 54, 55 begrenzt, die in eine Führungskante des Düseneinsatz-Unterteils 60 greifen. Das Düsenpaket 50 setzt sich aus dem Düseneinsatz-Unterteil 60, dem Düsenblock 59, der Lochplatte 58, dem Sieb 57 und aus dem Düseneinsatz-Oberteil 5 zusammen, das im Spinnwerkzeug 40 an Unterseiten der Kanalteile 41 , 42 grenzt. Durch die Backen 54, 55 wird das Düsenpaket 50 längs seiner Breite beidseits linienförmig geführt. Die Verbindung zwischen den Backen 54, 55 und dem Düseneinsatz-Unterteil 60 kann unter¬ schiedlich ausgeführt sein, wie z.B. als Schwalbenschwanz¬ verbindung. Es entsteht eine Linienpressung zwischen dem Düsenpaket 50 und den Unterseiten der Kanalteile 41 , 42.In FIG. 6 the nozzle pack 0 according to FIG. 1 is shown enlarged in section. It is delimited laterally by the clamping plates 52, 53 and the jaws 54, 55, which engage in a guide edge of the lower part 60 of the nozzle insert. The nozzle pack 50 is composed of the lower nozzle insert part 60, the nozzle block 59, the perforated plate 58, the sieve 57 and the upper nozzle insert part 5, which adjoins the undersides of the channel parts 41, 42 in the spinning tool 40. Through the jaws 54, 55, the nozzle packet 50 is guided linearly along its width on both sides. The connection between the jaws 54, 55 and the lower part 60 of the nozzle insert can be made differently, e.g. as a dovetail connection. A line pressure is created between the nozzle package 50 and the undersides of the channel parts 41, 42.
Der Düsenblock 59 ist als Rechteckdüse ausgebildet, bei der die Düsenöffnungen auf einer oder mehreren parallelen Linien angeordnet sind. Bei mehreren Linien stehen die Düsen zweck¬ mäßigerweise auf Lücke. Dem Düsenblock 59 wird die Poly¬ merschmelze 2 über die Lochplatte 58 zugeführt. Die Bohrun¬ gen in der Lochplatte 58 verteilen die Polymerschmelze 2 gleichmäßig über die Rechteckdüse. Über den Bohrungen der Lochplatte 58 liegt das engporige Sieb 57 aus z.B. Metall¬ vlies. Aus der Polymerschmelze 2 werden mit diesem Sieb 57 Feinstverschmutzungen gefiltert. Zusammen mit der Vorfilte- rung der Polymerschmelze 2 im Schmelzefilter 5 wird ein qualitativ hochwertiges Produkt erreicht, das besonders gute Eigenschaften beim Verspinnen zu Monofilfäden aufweist. Durch die Vorfilterung der Polymerschmelze 2 wird die Stand¬ zeit des Düsenpaketes 50 wesentlich erhöht, da das Sieb 57 nur noch Feinstverschmutzungen aus der Polymerschmelze 2 filtert. Über Bohrungen in dem Düseneinsatz-Oberteil 56 tritt die Polymerschmelze 2 in das Düsenpaket 50 ein.The nozzle block 59 is designed as a rectangular nozzle, in which the nozzle openings on one or more parallel lines are arranged. In the case of several lines, the nozzles are expediently at a gap. The polymer melt 2 is fed to the die block 59 via the perforated plate 58. The bores in the perforated plate 58 distribute the polymer melt 2 evenly over the rectangular nozzle. The narrow-pore sieve 57 made of, for example, metal fleece lies over the holes in the perforated plate 58. From the polymer melt 2, 57 very fine contaminations are filtered with this sieve. Together with the prefiltering of the polymer melt 2 in the melt filter 5, a high-quality product is achieved which has particularly good properties when spun into monofilament threads. The pre-filtering of the polymer melt 2 significantly increases the service life of the nozzle pack 50, since the sieve 57 only filters very fine contaminants from the polymer melt 2. The polymer melt 2 enters the nozzle packet 50 via bores in the upper part 56 of the nozzle insert.
In Fig. 7a und 7b sind Vorderansichten des geschlossenen und geöffneten Spinnwerkzeuges 40 dargestellt.7a and 7b show front views of the closed and open spinning tool 40.
Die Fig. 7a zeigt die Vorderansicht des Spinnwerkzeuges 40 in geschlossenem Zustand der ersten Spannplatte 52 auf der Vorderseite und der zweiten, nicht dargestellten Spannplatte 53 auf der Rückseite des Spinnwerkzeugs 40. Über die bei¬ spielhaft dargestellte Exzenter-Klemmverbindung wird das Düsenpaket 50 über die Spannplatten 52, 53 an die Unter¬ seiten der Kanalteile 41, 42 gepreßt. Als Schaltglieder für die Vertikalverschiebung sind ebenfalls beispielhaft die gegenläufigen Spannhebel 70, 70' und ein Pneumatikzylinder 71 dargestellt. In die Führungsschiene 72 ist ein Düsenpaket 50' eingelegt, das im Bedarfsfall bei geöffneten Spann¬ platten '52, 53 über eine Einschiebevorrichtung 74 im Aus¬ tausch für ein defektes oder verschmutztes Düsenpaket 50 in das Spinnwerkzeug 40 eingeschoben werden kann.7a shows the front view of the spinning tool 40 in the closed state of the first clamping plate 52 on the front and the second clamping plate 53, not shown, on the back of the spinning tool 40. The nozzle pack 50 is connected to the eccentric clamp connection by way of example Clamping plates 52, 53 are pressed onto the undersides of the channel parts 41, 42. As switching elements for the vertical displacement are also exemplary opposed clamping lever 70, 70 'and a pneumatic cylinder 71 shown. A nozzle packet 50 'is inserted into the guide rail 72 and, if necessary, with the clamping plates '52, 53 open, can be pushed into the spinning tool 40 via an insertion device 74 in exchange for a defective or dirty nozzle packet 50.
Die Fig. 7b zeigt das geöffnete Spinnwerkzeug 40. '-Über den ausfahrbaren Pneumatikzylinder 71 werden die Spannhebel 70, 70' gegenläufig bewegt. Exzenter 66, 66' auf der Vorderseite und nicht dargestellte Exzenter 67, 67' auf der Rückseite des Spinnwerkzeugs 40 drehen sich und die Spannplatten 52, 53 verschieben sich nach unten. Es entsteht ein Freiraum zwischen den Kanalteilen 41, 42 und dem Düsenpaket 50, 50'. Mit der Einschiebevorrichtung 74 kann das in Fig. 7a bereit¬ gestellte Düsenpaket 50' in der Führungsschiene 72 in das Spinnwerkzeug 40 eingeschoben werden. Gleichzeitig wird dabei das Düsenpaket 50 aus dem Spinnwerkzeug 40 heraus in die Führungsschiene 73 gedrückt. Wird nun der Pneumatik¬ zylinder 71 wieder geschlossen, ist das Spinnwerkzeug 40 mit dem neu eingelegten Düsenpaket 50' betriebsbereit. 7b shows the open spinning tool 40. '- The clamping levers 70, 70' are moved in opposite directions via the extendable pneumatic cylinder 71. Eccentrics 66, 66 'on the front and eccentrics 67, 67', not shown, on the back of the spinning tool 40 rotate and the clamping plates 52, 53 move downward. A free space is created between the channel parts 41, 42 and the nozzle package 50, 50 '. With the insertion device 74, the nozzle pack 50 ′ provided in FIG. 7 a can be inserted into the spinning tool 40 in the guide rail 72. At the same time, the nozzle pack 50 is pressed out of the spinning tool 40 into the guide rail 73. If the pneumatic cylinder 71 is now closed again, the spinning tool 40 with the newly inserted nozzle pack 50 'is ready for operation.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Spinnsystem für die Herstellung von Monofilf den, bei dem ein Spinnwerkzeug (40) einen Polymerkanalabschnitt (4') für eine Polymerschmelze (2) aufweist, der sich in einem Kanalteil (41 , 42) des Spinnwerkzeugs (40) in der Breite in einen als Flachbügelkanal ausgeführten Flußkanal (43) weitet, an den sich ein Düsenblock (59) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Querschnittsfläche (44; 44'; 44'') des Flußkanals (43) senkrecht zu dessen Breite mindestens im oberen Bereich von dem Polymerkanalabschnitt (4') fort ver¬ größert, und daß der Flußkanal (43) frei von Einbauten ist.1. Spinning system for the production of monofilament, in which a spinning tool (40) has a polymer channel section (4 ') for a polymer melt (2), which is in a channel part (41, 42) of the spinning tool (40) in width a flow channel (43) designed as a flat bracket channel, which is adjoined by a nozzle block (59), characterized in that a cross-sectional area (44; 44 '; 44' ') of the flow channel (43) extends perpendicular to its width at least in the upper region enlarged from the polymer channel section (4 ') and that the flow channel (43) is free of internals.
2. Spinnsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung auf den Düsenblock (59) hin sich die Querschnittsfläche (44; 44'; 44' ') verjüngt und in eine Öffnung (45) ausmündet, die über die gesamte Breite eine konstante Weite aufweist.2. Spinning system according to claim 1, characterized in that in the direction of the nozzle block (59) the cross-sectional area (44; 44 '; 44' ') tapers and opens into an opening (45) which is constant over the entire width Width.
3. Spinnsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Flußkanal (43) durch das Zusammen¬ fügen eines ersten und eines zweiten Kanalteils (41 , 42) gebildet wird, wobei auf mindestens einer der Innenseiten der Kanalteile (41 , 42) eine dreidimen¬ sionale Raumkontur des Flußkanals (43) ausgebildet ist. 3. Spinning system according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the flow channel (43) is formed by the joining together of a first and a second channel part (41, 42), with at least one of the inner sides of the channel parts (41, 42) a three-dimensional spatial contour of the flow channel (43) is formed.
4- Spinnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenblock (59) Teil eines Düsenpakets (50, 50') ist, das ein Düseneinsatz-Unter¬ teil (60) aufweist, das den Düsenblock (59), eine Lochplatte (58), ein Sieb (57) und ein Düseneinsatz- Oberteil (56) aufnimmt.4- spinning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the nozzle block (59) is part of a nozzle package (50, 50 ') which has a lower nozzle insert part (60) which comprises the nozzle block (59), a perforated plate (58), a sieve (57) and a nozzle insert upper part (56).
5. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnwerkzeug (40) des. Breite nach auf zwei Seiten von Spannplatten (52, 53) einge¬ schlossen wird, die den Düsenblock (59) an einer zu den beiden Seiten senkrechten dritten Seite umfassen und an das Kanalteil (41 , 42) pressen.5. Spinning system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spinning tool (40) of the. Width on two sides of clamping plates (52, 53) is enclosed, which the nozzle block (59) on one to the two Grip sides of vertical third side and press against the channel part (41, 42).
6. Spinnsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatten (52, 53) für die Führung des Düsenpakets (50, 50') an ihren das Düsenpaket (50, 50') umfassenden Enden Backen (54, 55) senkrecht zur Ebene des Siebs (57) aufweisen.6. Spinning system according to claim 5, characterized in that the clamping plates (52, 53) for guiding the nozzle package (50, 50 ') at their ends comprising the nozzle package (50, 50') jaws (54, 55) perpendicular to the plane of the sieve (57).
. Spinnsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (54, 55) als Schwalbenschwanzverbin¬ dungen ausgeführt sind, die mit dem Düseneinsatz- Unterteil (60) zusammenwirken.. Spinning system according to claim 6, characterized in that the jaws (54, 55) are designed as dovetail connections which cooperate with the lower part of the nozzle insert (60).
8. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatten (52, 53) zum Lösen des Düsenblocks (59) von dem Kanalteil (41 , 42) verschiebbar sind. 8. Spinning system according to one of claims 5 to 7, characterized in that the clamping plates (52, 53) for releasing the nozzle block (59) from the channel part (41, 42) are displaceable.
9- Spinnsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatten (52, 53), verti¬ kal verschiebbar sind.9- spinning system according to one of claims 6 to 8, characterized in that the clamping plates (52, 53) are vertically displaceable.
10. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (54, 55) seitlich über die Spannplatten (52, 53) hinaus in Richtung der dritten Seite in Führungsschienen (72, 73) münden, in denen der Düsenblock (59) bis außerhalb des Sp'innwerk- zeugs (40) führbar ist.10. Spinning system according to one of claims 5 to 9, characterized in that the jaws (54, 55) open laterally over the clamping plates (52, 53) towards the third side in guide rails (72, 73), in which the nozzle block (59) can be guided outside the spinning tool (40).
11. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalteil (41 , 42) lösbar mit einem Träger (65) verbunden ist, der an einer vertikal verschiebbaren Halterung (75) befestigt ist, die in einer raumfesten und horizontalen Schiene (76) läuft.11. Spinning system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the channel part (41, 42) is detachably connected to a carrier (65) which is fastened to a vertically displaceable holder (75) which is in a fixed and horizontal Rail (76) runs.
12. Spinnsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Stirnseiten des Trägers (65) Klemmvorrichtungen aufweisen, die in die Spannplatten (52, 53) greifen.12. Spinning system according to claim 11, characterized in that end faces of the carrier (65) have clamping devices which engage in the clamping plates (52, 53).
13. Spinnsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen an dem Träger (65) Exzenter (66, 66', 67, 67') sind, die in Bohrungen (68, 68', 69, 69') der Spannplatten (52, 53) greifen.13. Spinning system according to claim 12, characterized in that the clamping devices on the carrier (65) are eccentrics (66, 66 ', 67, 67') which are in bores (68, 68 ', 69, 69') of the clamping plates ( 52, 53).
14- Spinnsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatten (52, 53) über die Exzenter (66, . 66', 67, 67') in vertikaler Richtung verschiebbar sind. 14- spinning system according to claim 13, characterized in that the clamping plates (52, 53) on the eccentric (66,. 66 ', 67, 67') are displaceable in the vertical direction.
15- Spinnsystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter (66, 66 1 , 67, 67') durch Schaltglieder betätigt werden.15- spinning system according to one of claims 13 or 14, characterized in that the eccentrics (66, 66 1 , 67, 67 ') are actuated by switching elements.
16. Spinnsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder für die Exzenter { 66 , 66', 67, 67') sich aus einem mechanischen Stellglied, insbeson¬ dere Pneumatikzylinder (71), Hydraulikzylinder oder dergleichen und gegenläufig bewegten Spannhebeln (70, 70') zusammensetzen.16. Spinning system according to claim 1, characterized in that the switching elements for the eccentric {66, 66 ', 67, 67') from a mechanical actuator, in particular pneumatic cylinder (71), hydraulic cylinder or the like and counter-moving tension levers (70 , 70 ').
17. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Spinnwerkzeug (40) zwei oder mehr Düsenblöcke (59), Flußkanäle (43) und Polymerka¬ nalabschnitte (4') enthalten sind.17. Spinning system according to one of claims 1 to 16, characterized in that two or more nozzle blocks (59), flow channels (43) and polymer channel sections (4 ') are contained in the spinning tool (40).
18. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an das Spinnwerkzeug (40) ein¬ gangsseitig eine Dosiereinheit (30) mit ihrem Ausgang ankoppelbar ist, die die Polymerschmelze (2) in das Spinnwerkzeug (40) fördert.18. Spinning system according to one of claims 1 to 17, characterized in that to the spinning tool (40) on the input side a metering unit (30) can be coupled with its output, which promotes the polymer melt (2) in the spinning tool (40).
19. Spinnsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (30) aus einem teilbaren Gehäu¬ seblock (31) besteht, der eine in Flußrichtung der Polymerschmelze (2) durchströmte Spinnpumpe (32) auf¬ nimmt, wobei in den Ausgang der Spinnpumpe (32) ein statischer Mischer (34) integrierbar ist.19. Spinning system according to claim 18, characterized in that the metering unit (30) consists of a divisible housing block (31) which receives a spinning pump (32) through which the polymer melt (2) flows, with the outlet in the A static mixer (34) can be integrated into the spinning pump (32).
20. Spinnsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnpumpe (32) mit dem statischen Mischer (34) als in sich geschlossene Einheit in den Gehäuse¬ block (31) einsetzbar ist. 20. Spinning system according to claim 19, characterized in that the spinning pump (32) with the static mixer (34) can be used as a self-contained unit in the housing block (31).
21. Spinnsystem nach Anspruch 17 und einem der An¬ sprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Spinnpumpe (32) mit einem stufenlos regulierbaren Spinnpumpenantrieb (33) die jeweiligen Polymerkanalabschnitte (4') des Spinnwerkzeugs (40) mit der Polymerschmelze (2) versorgt.21. Spinning system according to claim 17 and one of claims 19 or 20, characterized in that in each case a spinning pump (32) with a continuously adjustable spinning pump drive (33) the respective polymer channel sections (4 ') of the spinning tool (40) with the polymer melt ( 2) supplied.
22. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 18 bis 21, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (30) raumfest angeordnet ist.22. Spinning system according to one of claims 18 to 21, characterized in that the metering unit (30) is arranged fixed in space.
23. Spinnsystem nach einem der Ansprüche 18 bis 22, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit_ (30) die Verbindung des Polymerkanalabschnitts (4') zwischen dem Eingang des Spinnwerkzeugs (40) und einem Ausgang eines Polymerverteilers (20) bildet.23. Spinning system according to one of claims 18 to 22, characterized in that the Dosiereinheit_ (30) forms the connection of the polymer channel section (4 ') between the entrance of the spinning tool (40) and an exit of a polymer distributor (20).
24. Spinnsystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerverteiler (20) aus einem ersten Vertei¬ lerstück (22) und aus einem zweiten Verteilerstück (23, 23r ) , die auswechselbar sind, besteht, durch die ein Polymerkanal (4) in mehrere Seitenkanäle (24, 25; 24', 24'*, 25', 25'') aufspaltbar ist.24. Spinning system according to claim 23, characterized in that the polymer distributor (20) consists of a first distributor piece (22) and a second distributor piece (23, 23 r ), which are interchangeable, through which a polymer channel (4) can be split into several side channels (24, 25; 24 ', 24' *, 25 ', 25'').
25. Spinnsystem nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Eingang des Polymerverteilers (20) mit einem Ausgang eines zentralen Schmelzefilters (5) verbunden ist.25. Spinning system according to claim 23 or 24, characterized gekenn¬ characterized in that the input of the polymer distributor (20) is connected to an output of a central melt filter (5).
26. Spinnsystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzefilter (5) mit im Betrieb auswechsel¬ baren Siebpaketen (10, 11) versehen ist. 26. Spinning system according to claim 25, characterized in that the melt filter (5) is provided with sieve packets (10, 11) which can be exchanged during operation.
27. Spinnsystem nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Schmelzefilter (5) in einem Siebge¬ häuse (6) einen in einem Winkel zu dem Polymerkanal (4) verschiebbaren Kolben (7; 7'; 7'') aufweist, der mit einer ersten Siebaussparung (8) und einer zweiten Siebaussparung (9) versehen ist, die mit Siebpake¬ ten (10, 11) bestückt sind.27. Spinning system according to claim 25 or 26, characterized gekenn¬ characterized in that the melt filter (5) in a Siebge¬ housing (6) at an angle to the polymer channel (4) displaceable piston (7; 7 '; 7' ') which is provided with a first sieve recess (8) and a second sieve recess (9) which are equipped with sieve packs (10, 11).
28. Spinnsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Schelzefilter (5) in dem Siebgehäuse (6) Vorflutkanäle (12, 12') aufweist, die in einer ersten und dritten Position des Kolbens (7, 7'') verschlossen sind und in einer zweiten Position des Kolbens (7') den Polymerkanal (4) eingangsseitig durchgängig mit den Siebaussparungen (8, 9) verbindet.28. Spinning system according to claim 27, characterized in that the melt filter (5) in the sieve housing (6) has receiving channels (12, 12 ') which are closed in a first and third position of the piston (7, 7' ') and in a second position of the piston (7 ') connects the polymer channel (4) on the input side to the screen cutouts (8, 9).
29. Spinnsystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Position des Kolbens (7') eine der beiden Siebaussparungen (8, 9) eingangs- und ausgangs¬ seitig durchgängig mit dem Polymerkanal (4) verbunden ist, die andere Siebaussparung (8, 9) nur eingangssei¬ tig eine durchgängige Verbindung mit dem Polymerka¬ nal (4) aufweist, wobei diese Siebaussparung (8, 9) zusätzlich mit eingangs- und ausgangsseitigen Entlüf¬ tungskanälen (13, 14; 13', 14') im Siebgehäuse (6) durchgängig verbunden ist.29. Spinning system according to claim 28, characterized in that in the second position of the piston (7 ') one of the two sieve recesses (8, 9) is connected on the input and output side continuously to the polymer channel (4), the other sieve recess ( 8, 9) has a continuous connection to the polymer channel (4) only on the input side, this sieve recess (8, 9) additionally having ventilation channels (13, 14; 13 ', 14') on the input and output sides Sieve housing (6) is continuously connected.
30. Spinnsystem nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Kolben (7; 7'; 7'') in eine Position verschiebbar ist, die eine der beiden Siebaussparun¬ gen (8, 9) eingangs- und ausgangsseitig durchgängig mit dem Polymerkanal (4) verbindet, die andere der beiden Siebaussparungen (8, 9) nur einen eingangssei- igen Durchgang zu dem Polymerkanal (4) aufweist und nur mit einem ausgangsseitigen Entlüftungskanal (14; 14') verbunden ist.30. Spinning system according to claim 28 or 29, characterized gekenn¬ characterized in that the piston (7; 7 ';7'') is displaceable into a position which one of the two Siebaussparun¬ gene (8, 9) on the input and output sides continuously connects to the polymer channel (4), the other the The two screen cutouts (8, 9) have only one entrance-side passage to the polymer channel (4) and are only connected to one vent channel (14; 14 ') on the outlet side.
Spinnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnwerkzeug (40) und/oder eine Dosiereinheit (30), und/oder ein Polymerverteiler (20), und/oder ein Schmelzefilter (5) als E(inzelbau- steine ausgeführt und voneinander lösbar sind. Spinning system according to one of claims 1 to 30, characterized in that the spinning tool (40) and / or a metering unit (30), and / or a polymer distributor (20), and / or a melt filter (5) as E ( individual components) executed and detachable from each other.
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