EP0447766B1 - Spinning pump - Google Patents
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- EP0447766B1 EP0447766B1 EP91101242A EP91101242A EP0447766B1 EP 0447766 B1 EP0447766 B1 EP 0447766B1 EP 91101242 A EP91101242 A EP 91101242A EP 91101242 A EP91101242 A EP 91101242A EP 0447766 B1 EP0447766 B1 EP 0447766B1
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- base plate
- der
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
- F04C2/086—Carter
Definitions
- Known spinning pumps of this type are used in the chemical fiber industry in the manufacture of threads from solutions or melts of a wide variety of substances, such as a solution of cellulose acetate in acetone or melts of polyester, e.g. Polyethylene terephthalate, or of polyamide, e.g. Polyamide-66, used.
- this solution (the spinning liquid) is passed under a pressure of, for example, 20 bar through an - inner - inlet channel of the spinning pump block and the corresponding, flush - inner - channel of the Spinning pump guided into the gear plate or plates of the spinning pump, passed there between the teeth of meshing gears and then under a pressure of, for example, 85 bar through - inner - outlet channels of the spinning pump, which are aligned with corresponding - inner - channels of the spinning pump block, again Spinning pump block fed.
- melt spinning is carried out in the same way, but in this case considerably higher pressures have to be used to convey the spinning liquid, ie the melt, since such melts have a relatively high viscosity.
- the pressure of the melt can be, for example, 40 bar in the inlet channel and, for example, 300 bar in the outlet channels.
- An improvement in the aforementioned sealing cannot be achieved either by increasing the number of fastening screws or increasing the surface pressure (by reducing the contact area between the base plate of the spinning pump and the spinning pump block) or by using flat seals between the base plate of the spinning pump and spinning pump block.
- the invention is therefore based on the object to provide a spinning pump of the type mentioned which, when used, enables such a good seal on the surface on which the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block touch that even when using the highest pressures the spinning liquid cannot escape this liquid from the inlet and / or outlet channels in the area of that surface.
- a spinning pump of the type mentioned which, when used, enables such a good seal on the surface on which the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block touch that even when using the highest pressures the spinning liquid cannot escape this liquid from the inlet and / or outlet channels in the area of that surface.
- the invention is based on the following principle: The power flow generated by the mounting screws is redirected with / in the adapter part so that it comes into effect in the - smaller - area of the spinning pump in which the spinning liquid flows (mostly mainly in the middle), i.e. where the Hydraulic forces acting on the pressure of the spin fluid and could cause a bulging - as described above.
- cap screws can be used as fastening screws.
- These through bores preferably allow a - slight - play between the bore walls and the fastening screws.
- the fastening screws are screwed into internally threaded holes in the spinning pump block.
- a hardened steel is preferably used as the material for the adapter part, the various plates of the spinning pump and the spinning pump block.
- Fig. 1 shows schematically a spinning pump according to the invention.
- the base plate 4, the gear plate 5 and the cover plate 6 of the spinning pump 1 consist of hardened steel and are connected to one another by means of screws (not shown in FIG. 1).
- the spinning pump 1 also has an - inner - inlet channel 8 and four - inner - outlet channels 9 for the spinning liquid, which lead through the base plate 4 into the gear plate 5.
- the inlet channel 8 leading through the base plate 4 into the gear plate 5 is aligned with the inlet channel 8 of the spinning pump block 2, and the outlet channels 9 leading through the base plate 4 into the gear plate 5 are respectively aligned with the corresponding outlet channels 9 of the spinning pump block 2.
- the spinning pump block 2 is also made of hardened steel.
- the spinning pump 1 is of round design, that is to say that it is essentially cylindrical.
- the spinning pump 1 has a diameter of 92 mm.
- the through holes 12 leave a play of 0.5 mm between the walls of the through holes 12 and the fastening screws 3.
- the fastening screws 3 are screwed into internally threaded bores 13 in the spinning pump block 2.
- the depth of the groove 16 is 19 mm; the width of the groove 16 is 3 mm.
- the bore 14 in the adapter part 15 (for the drive shaft 7 and the coupling 17) is arranged round and centrally through the adapter part 15 and has a diameter of 30.6 mm.
- the adapter part 15 has a height of 27 mm, and the groove 16 is at a distance of 10 mm from the screwing surface of the adapter part 15 to the cover plate 6 of the spinning pump 1.
- the inside diameter of the groove 16 is 54 mm.
- the invention is of course not limited to round spinning pumps, but can be applied to spinning pumps of any design.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spinnpumpe, die mit einem Spinnpumpenblock mittels symmetrisch angeordneter Befestigungsschrauben kraftschlüssig verbunden ist, wobei
- A. die Spinnpumpe im wesentlichen
- a. eine Grundplatte,
- b. eine oder mehrere mit der Grundplatte verbundene(n) zahnradplatte(n), in der oder denen Zahnräder rotierbar angeordnet sind,
- c. eine mit der oder den zahnradplatte(n) verbundene Deckplatte,
- d. eine Antriebswelle für die Zahnräder
und - e. einen Eintrittskanal oder mehrere Eintrittskanäle sowie einen Austrittskanal oder mehrere Austrittskanäle für die Spinnflüssigkeit, die durch die Grundplatte bis in die Zahnradplatte(n) führen und mit entsprechenden Kanälen des Spinnpumpenblocks fluchten,
umfaßt,
- B. sich die Grundplatte der Spinnpumpe und die Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks berühren und die Berührungsstellen in einer Ebene liegen
sowie - C. die Befestigungsschrauben die Deckplatte, die Zahnradplatte(n) und die Grundplatte durch Durchgangsbohrungen durchgreifen und in Gewindebohrungen im Spinnpumpenblock eingreifen.
- A. the spinning pump essentially
- a. a base plate,
- b. one or more gearwheel plate (s) connected to the base plate, in which gearwheels are rotatably arranged,
- c. a cover plate connected to the gear plate (s),
- d. a drive shaft for the gears
and - e. one inlet channel or several inlet channels as well as one outlet channel or several outlet channels for the spinning liquid, which lead through the base plate into the gear plate (s) and are aligned with corresponding channels of the spinning pump block,
includes
- B. touch the base plate of the spinning pump and the connection surface of the spinning pump block and the contact points lie in one plane
such as - C. Grip the fastening screws through the cover plate, the gear plate (s) and the base plate through through holes and engage in threaded holes in the spinning pump block.
Derartige, bekannte Spinnpumpen werden in der Chemiefaserindustrie bei der Herstellung von Fäden aus Lösungen oder Schmelzen der verschiedensten Substanzen, wie einer Lösung von Celluloseacetat in Aceton oder Schmelzen von Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat, oder von Polyamid, z.B. Polyamid-66, eingesetzt.Known spinning pumps of this type are used in the chemical fiber industry in the manufacture of threads from solutions or melts of a wide variety of substances, such as a solution of cellulose acetate in acetone or melts of polyester, e.g. Polyethylene terephthalate, or of polyamide, e.g. Polyamide-66, used.
Beim Verspinnen einer Lösung, wie der zuvor erwähnten Lösung eines Celluloseesters in einem flüchtigen Lösungsmittel, wird diese Lösung (die Spinnflüssigkeit) unter einem Druck von beispielsweise 20 bar durch einen - inneren - Eintrittskanal des Spinnpumpenblocks und den entsprechenden, damit fluchtenden - inneren - Kanal der Spinnpumpe bis in die Zahnradplatte oder -platten der Spinnpumpe geführt, dort zwischen den Zähnen von kämmenden Zahnrädern hindurchgeführt und danach unter einem Druck von beispielsweise 85 bar durch - innere - Austrittskanäle der Spinnpumpe, die mit entsprechenden - inneren - Kanälen des Spinnpumpenblocks fluchten, wieder dem Spinnpumpenblock zugeführt. Da hierbei die anzuwendenden Drücke verhältnismäßig niedrig sind, bereitet es keine Schwierigkeiten, die Spinnpumpe - deren Platten miteinander verschraubt sind, und die somit eine Einheit bildet - und den Spinnpumpenblock mit Hilfe der Befestigungsschrauben richtig zusammenzuhalten (aneinanderzudrücken), so daß eine gute Abdichtung an der Fläche, an der sich die Grundplatte der Spinnpumpe und die Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks berühren, gegeben ist (zur bestmöglichen Abdichtung sind die aneinanderzudrückenden Flächen von Spinnpumpe und Spinnpumpenblock zumeist geläppt).When spinning a solution, such as the previously mentioned solution of a cellulose ester in a volatile solvent, this solution (the spinning liquid) is passed under a pressure of, for example, 20 bar through an - inner - inlet channel of the spinning pump block and the corresponding, flush - inner - channel of the Spinning pump guided into the gear plate or plates of the spinning pump, passed there between the teeth of meshing gears and then under a pressure of, for example, 85 bar through - inner - outlet channels of the spinning pump, which are aligned with corresponding - inner - channels of the spinning pump block, again Spinning pump block fed. Since the pressures to be used are relatively low, there is no difficulty in keeping the spinning pump - the plates of which are screwed together and thus forming a unit - and holding the spinning pump block together properly (pressing together) using the fastening screws, so that a good seal on the Surface on which the base plate of the spinning pump and the connection surface of the spinning pump block touch is given (The surfaces of the spinning pump and spinning pump block that are to be pressed together are usually lapped for the best possible seal).
Beim Schmelzspinnen wird in prinzipiell gleicher Weise verfahren, jedoch müssen hierbei wesentlich höhere Drücke zur Förderung der Spinnflüssigkeit, also der Schmelze, angewendet werden, da solche Schmelzen eine relativ hohe Viskosität besitzen. In einem solchen Fall kann der Druck der Schmelze im Eintrittskanal z.B. 40 bar und in den Austrittskanälen z.B. 300 bar betragen.
Bei Anwendung von solchen hohen Drücken ist es jedoch schwierig, die Spinnpumpe und den Spinnpumpenblock zur guten Abdichtung an der Fläche, an der sich die Grundplatte der Spinnpumpe und die Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks berühren, mit den Befestigungsschrauben richtig zusammenzupressen. Diese Schwierigkeit spielte beim Einsatz der älteren, rechteckigen und relativ hohen Spinnpumpen noch keine so ausschlaggebende Rolle, da mit ihnen auf Grund ihrer relativ hohen Biegesteifigkeit und der relativ kleinen Berührungsfläche zwischen der Grundplatte der Spinnpumpe und dem Spinnpumpenblock eine zwar nicht optimale, jedoch für den betrieblichen Alltag ausreichende Abdichtung erzielt werden konnte.In principle, melt spinning is carried out in the same way, but in this case considerably higher pressures have to be used to convey the spinning liquid, ie the melt, since such melts have a relatively high viscosity. In such a case, the pressure of the melt can be, for example, 40 bar in the inlet channel and, for example, 300 bar in the outlet channels.
When using such high pressures, however, it is difficult to properly press the spinning pump and the spinning pump block with the fastening screws on the surface where the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block touch. This difficulty did not play such a decisive role when using the older, rectangular and relatively high spinning pumps, because with their relatively high bending stiffness and the relatively small contact area between the base plate of the spinning pump and the spinning pump block, they were not optimal, but for the company Sufficient sealing could be achieved in everyday life.
Ernste Schwierigkeiten bereitet jedoch das zuvor geschilderte Problem der Abdichtung seit der Einführung der neuen Spinnpumpen, nämlich der Planeten-Zahnradpumpen, wie sie u.a. von der Firma BARMAG BARMER MASCHINENFABRIK AG, 5630 Remscheid 11, Bundesrepublik Deutschland, vertrieben werden.
Eine solche Planeten-Zahnradpumpe, die von runder Bauform ist, weist gegenüber den älteren, rechteckigen Spinnpumpen u.a. eine erheblich reduzierte Höhe, eine verringerte Biegesteifigkeit sowie eine wesentlich vergrößerte, mit dem Spinnpumpenblock in Berührung kommende Fläche ihrer Grundplatte auf.However, the previously described problem of sealing has caused serious difficulties since the introduction of the new spinning pumps, namely the planetary gear pumps, as are marketed, inter alia, by the company BARMAG BARMER MASCHINENFABRIK AG, 5630 Remscheid 11, Federal Republic of Germany.
Such a planetary gear pump, which is of round design, has, in comparison to the older, rectangular spinning pumps, among other things, a considerably reduced height, a reduced bending stiffness and a substantially enlarged surface of its base plate which comes into contact with the spinning pump block.
Wenn man nun eine solche Planeten-Zahnradpumpe mit Hilfe der Befestigungsschrauben mit dem Spinnpumpenblock verbindet, werden die Schraubenanzugskräfte - systembedingt - nahe am äußeren Rand eingeleitet, und sie führen in der Nähe der Durchgangsbohrungen zu einer - geringen, elastischen - Materialverdichtung, die ihrerseits eine - geringe - Durchwölbung (Initialdurchwölbung) der Spinnpumpenplatten (Deckplatte, Zahnradplatte, Grundplatte) bewirkt: so entsteht zwischen der Grundplatte der Spinnpumpe und der Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks ein kleiner Hohlraum, in den der Eintrittskanal und die Austrittskanäle - für die Spinnflüssigkeit - der Spinnpumpe und die entsprechenden Kanäle des Spinnpumpenblocks jeweils enden (sie sind also unterbrochen) statt - wie erwünscht - jeweils miteinander in unmittelbarer Verbindung zu stehen. Bei Inbetriebnahe der Spinnanlage dringt Schmelze in den enstandenen Hohlraum ein, und durch den hohen Druck dieser Schmelze wird die bereits vorhandene, zuvor erwähnte Durchwölbung erheblich verstärkt mit der Folge einer Verkleinerung des Bereichs der Materialverdichtung in der Nähe der Durchgangsbohrungen. Ab einer bestimmten Durchwölbung der Spinnpumpenplatten tritt Schmelze im Bereich zwischen den Befestigungsschrauben aus der Spinnpumpe aus. Eine Erhöhung der Schraubenanzugskräfte führt zu keiner Verbesserung der Abdichtung zwischen Grundplatte der Spinnpumpe und Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks, wie auch aus dem zuvor geschilderten Mechanismus, nämlich
leicht zu folgern ist.
Eine Verbesserung der zuvor erwähnten Abdichtung ist auch durch eine Erhöhung der Anzahl der Befestigungsschrauben oder eine Erhöhung der Flächenpressung (durch Verringerung der Berührungsfläche von Grundplatte der Spinnpumpe und Spinnpumpenblock) oder den Einsatz von Flachdichtungen zwischen Grundplatte der Spinnpumpe und Spinnpumpenblock nicht erreichbar.If you now connect such a planetary gear pump to the spinning pump block with the aid of the fastening screws, the screw tightening forces - depending on the system - are introduced close to the outer edge and lead to a - low, elastic - material compression near the through holes, which in turn leads to - slight - arching (initial arching) of the spinning pump plates (cover plate, gear plate, base plate) causes: this creates a small cavity between the base plate of the spinning pump and the connection surface of the spinning pump block, into which the inlet channel and the outlet channels - for the spinning liquid - of the spinning pump and the corresponding Channels of the spinning pump block each end (ie they are interrupted) instead of being in direct connection with one another, as desired. When the spinning plant is put into operation, melt penetrates into the resulting cavity, and the high pressure of this melt significantly increases the already existing arching mentioned above, with the result that the area of material compression in the vicinity of the through holes is reduced. Above a certain curvature of the spinning pump plates, melt emerges from the spinning pump in the area between the fastening screws. An increase in the screw tightening forces does not lead to an improvement in the seal between the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block, as does also from the mechanism described above, namely
is easy to conclude.
An improvement in the aforementioned sealing cannot be achieved either by increasing the number of fastening screws or increasing the surface pressure (by reducing the contact area between the base plate of the spinning pump and the spinning pump block) or by using flat seals between the base plate of the spinning pump and spinning pump block.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spinnpumpe der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei deren Einsatz eine so gute Abdichtung an der Fläche ermöglicht, an der sich die Grundplatte der Spinnpumpe und die Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks berühren, daß auch bei Anwendung höchster Drücke der Spinnflüssigkeit kein Austritt dieser Flüssigkeit aus den Ein- und/oder Austrittskanälen im Bereich jener Fläche erfolgen kann. Es soll somit nicht nur keine Spinnflüssigkeit aus der Spinnpumpe selbst austreten, sondern auch keine Spinnflüssigkeit - im Bereich des Anschlusses von Spinnpumpe und Spinnpumpenblock - von Kanal zu Kanal fließen können (keine Kurzschlußströmung der Spinnflüssigkeit zwischen den Kanälen).The invention is therefore based on the object to provide a spinning pump of the type mentioned which, when used, enables such a good seal on the surface on which the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block touch that even when using the highest pressures the spinning liquid cannot escape this liquid from the inlet and / or outlet channels in the area of that surface. Thus, not only should no spinning liquid emerge from the spinning pump itself, but also no spinning liquid - in the area of the connection of the spinning pump and spinning pump block - should be able to flow from channel to channel (no short-circuit flow of the spinning liquid between the channels).
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Spinnpumpe der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß ein mit der Deckplatte der Spinnpumpe lösbar verbundenes, mit einer Bohrung für die Antriebswelle versehenes Adapterteil vorgesehen ist, wobei
- die Befestigungsschrauben auch durch Durchgangsbohrungen im Adapterteil durchgreifen
und - das Adapterteil eine parallel zur Ebene, in der die Berührungsstellen von Grundplatte der Spinnpumpe und Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks liegen, angeordnete Nut aufweist, deren Tiefe mindestens so groß ist, daß die Durchgangsbohrungen im Adapterteil, durch die die Befestigungsschrauben durchgreifen, im Bereich der Nut liegen, und höchstens so groß ist, daß die äußere(n) Begrenzungslinie oder -linien der Projektion der verbleibenden, in der Ebene der Nut liegenden Fläche des Adapterteils in der Ebene, in der die Berührungsstellen von Grundplatte der Spinnpumpe und Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks liegen, die Schnitte der Ein- und Austrittskanäle mit jener Ebene umschließt oder umschließen.
- also reach through the fixing screws through through holes in the adapter part
and - the adapter part a parallel to the plane in which the contact points of the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block, have an arranged groove, the depth of which is at least so great that the through holes in the adapter part, through which the fastening screws pass, lie in the area of the groove, and are at most so large that the outer (n ) Boundary line or lines of the projection of the remaining surface of the adapter part lying in the plane of the groove in the plane in which the points of contact of the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block lie, which enclose or enclose sections of the inlet and outlet channels with that plane .
Die Erfindung beruht auf folgendem Prinzip:
Der von den Befestigungsschrauben erzeugte Kraftfluß wird mit/in dem Adapterteil so umgeleitet, daß er in dem - kleineren - Bereich der Spinnpumpe, in dem die Spinnflüssigkeit fließt (zumeist vorwiegend in der Mitte) zur Wirkung kommt, also dort, wo die auf Grund des Druckes der Spinnflüssigkeit wirkenden hydraulischen Kräfte angreifen und eine Durchwölbung - wie zuvor beschrieben - hervorrufen könnten.The invention is based on the following principle:
The power flow generated by the mounting screws is redirected with / in the adapter part so that it comes into effect in the - smaller - area of the spinning pump in which the spinning liquid flows (mostly mainly in the middle), i.e. where the Hydraulic forces acting on the pressure of the spin fluid and could cause a bulging - as described above.
Durch eine solche Krafteinleitung wird eine Materialverdichtung der Spinnpumpe im Bereich der Befestigungsschrauben verhindert und somit die Initialdurchwölbung der Spinnpumpenplatten vermieden.
Mit der Erfindung wird also erreicht, daß
- zwischen der Grundplatte der Spinnpumpe und dem Spinnpumpenblock nur noch die sehr kleine Fläche, durch die die Spinnflüssigkeit durch Ein- und Austrittskanäle hindurchgeführt wird, für die hydraulischen Kräfte der Spinnflüssigkeit zur Verfügung steht;
- die hydraulischen Kräfte der Spinnflüssigkeit und die durch die Befestigungsschrauben eingeleiteten Kräfte im selben Bereich gegeneinander wirken, so daß keine Durchwölbung der Spinnpumpenplatten erfolgt.
With the invention it is thus achieved that
- between the base plate of the spinning pump and the spinning pump block, only the very small area through which the spinning liquid is passed through inlet and outlet channels is available for the hydraulic forces of the spinning liquid;
- the hydraulic forces of the spin liquid and the forces introduced by the fastening screws act against each other in the same area, so that there is no arching of the spinning pump plates.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
- Es wird mit ihr eine so gute Abdichtung an der Fläche erreicht, an der sich die Grundplatte der Spinnpumpe und die Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks berühren, daß nicht nur keine Spinnflüssigkeit aus der Spinnpumpe selbst austreten, sondern auch keine Kurzschlußströmung der Spinnflüssigkeit zwischen Ein- und/oder Austrittskanälen auftreten kann. Insbesondere letzteres hat zur Folge, daß eine hohe Fadentitergenauigkeit von Faden zu Faden - sowohl bezogen auf eine Spinnpumpe als auch bezogen auf mehrere Spinnpumpen untereinander - erreicht wird.
- Durch die Anordnung der Nut in dem Adapterteil wird außerdem eine gleichmäßige Krafteinleitung in die Spinnpumpe - beim Anziehen der Befestigungsschrauben - gewährleistet. Dieses ist dadurch bedingt, daß das Adapterteil mit seiner vollen Fläche, d.h. mit einer solchen Fläche, die zwar parallel zur Nutebene, jedoch nicht in dieser Nutebene liegt, auf der Deckplatte der Spinnpumpe aufliegt. Es wäre zwar eine ähnliche Schraubenkraft-Einleitung in die Spinnpumpe wie mit der Erfindung denkbar: das dazu benötigte, von der Erfindung nicht umfaßte Adapterteil müßte dann statt einer Nut einen Absatz auf der Kontaktseite zur Spinnpumpe aufweisen. Bei einem solchen Adapterteil würde jedoch beim Anziehen der ersten Befestigungsschraube ein Kippmoment entstehen, was - bei ungünstigen geometrischen Verhältnissen - zu einer ungleichmäßigen Krafteinleitung führen würde.
Die Dokumente GB 1483988 und US 4080121 beschreiben zum Beispiel solche Vorrichtungen, wobei der erzeugte Kraftfluß durch einen begräntzten Querschnitt geleitet wird, um die Durchwölbung der Pumpenplatten in Bereichen höchsten Druckes entgegen zu wirken.
Nach der Erfindung ist jedoch ein Abkippen des Adapterteils nicht möglich, da dieses - wie zuvor bereits angedeutet - beim Anziehen der ersten Befestigungsschraube durch das Aufliegen mit seiner vollen Fläche abgestützt wird und dabei somit keine Abkippkante besteht.
- It provides such a good seal on the surface on which the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block touch that not only does no spinning liquid emerge from the spinning pump itself, but also no short-circuit flow of the spinning liquid between the inlet and / or Exit channels can occur. The latter in particular has the result that a high thread titer accuracy from thread to thread is achieved, both with respect to one spinning pump and with respect to several spinning pumps with one another.
- The arrangement of the groove in the adapter part also ensures a uniform introduction of force into the spinning pump - when the fastening screws are tightened. This is due to the fact that the adapter part rests on the cover plate of the spinning pump with its full surface, ie with such a surface that is parallel to the groove plane but not in this groove plane. It would be conceivable to introduce a screw force into the spinning pump similar to that of the invention: the adapter part required for this purpose, which is not included in the invention, would then have a shoulder on the contact side of the spinning pump instead of a groove. In such an adapter part, however, a tilting moment would arise when the first fastening screw was tightened, which - in the case of unfavorable geometric conditions - would lead to an uneven introduction of force.
For example, documents GB 1483988 and US 4080121 describe such devices, the force flow generated being passed through a limited cross section in order to counteract the curvature of the pump plates in areas of the highest pressure.
According to the invention, however, a tilting of the adapter part is not possible, since - as already indicated - when the first fastening screw is tightened, it is supported by its full area by the fact that there is no tilting edge.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spinnpumpe sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.Advantageous embodiments of the spinning pump according to the invention are specified in
Mit der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spinnpumpe nach Anspruch 2, nach dem die Tiefe der Nut höchstens so groß ist, daß die äußere(n) Begrenzungslinie oder -linien der Projektion der verbleibenden, in der Ebene der Nut liegenden Fläche des Adapterteils
- nicht nur in der Ebene, in der die Berührungsstellen von Grundplatte der Spinnpumpe und Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks liegen, die Schnitte der Ein- und Austrittskanäle mit jener Ebene umschließt oder umschließen,
- sondern auch in den Ebenen der Zahnradplatte oder -platten, die von den Achsen der Zahnräder geschnitten werden, und die parallel zur Ebene liegen, in der die Berührungsstellen von Grundplatte der Spinnpumpe und Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks liegen, die Schnitte der Achsen der Zahnräder mit jenen Ebenen der Zahnradplatte oder -platten umschließt oder umschließen,
wird eine gleichmäßige Belastung der verschiedenen Platten der Spinnpumpe mit der Folge einer gleichbleibenden Fördergenauigkeit (der Spinnflüssigkeit) erreicht. Außerdem ermöglicht es diese Ausführungsform auch bei Anwendung von sehr hohen Drücken der Spinnflüssigkeit, die axialen Zahnradtoleranzen (das Axialspiel zwischen Zahnrad und Zahnradplatte) zu verringern, wodurch Leckagen der Spinnflüssigkeit in der Zahnradplatte vermieden oder zumindest reduziert werden und in der Folge eine hohe Titerkonstanz zwischen den Fäden, also von Faden zu Faden, während der gesamten Betriebszeit (eines Spinndüsenzyklus) erreicht wird.With the embodiment of the spinning pump according to the invention according to
- not only in the plane in which the points of contact of the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block lie, which encloses or encloses the cuts of the inlet and outlet channels with that plane,
- but also in the planes of the gear plate or plates which are cut by the axes of the gear wheels and which are parallel to the plane in which the contact points of the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block lie, the intersections of the axes of the gear wheels with those planes enclosing or enclosing gear plate or plates,
uniform loading of the various plates of the spinning pump is achieved with the consequence of a constant delivery accuracy (the spinning liquid). In addition, this embodiment makes it possible to reduce the axial gear wheel tolerances (the axial play between the gear and the gear plate) even when very high pressures of the spinning fluid are used, whereby leakages of the spinning fluid in the gear plate are avoided or at least reduced and, as a result, a high titre consistency between the Threads, i.e. from thread to thread, is reached during the entire operating time (one spinneret cycle).
Zur - kraftschlüssigen - Verbindung der Spinnpumpe mit dem Spinnpumpenblock können z.B. Kopfschrauben als Befestigungsschrauben eingesetzt werden.For the non-positive connection of the spinning pump to the spinning pump block, for example cap screws can be used as fastening screws.
Die Befestigungsschrauben erstrecken sich durch Durchgangsbohrungen
- im Adapterteil
sowie - in der Deckplatte, der/den Zahnradplatte(n) und der Grundplatte der Spinnpumpe.
- in the adapter part
such as - in the cover plate, the gear plate (s) and the base plate of the spinning pump.
Diese Durchgangsbohrungen erlauben vorzugsweise ein - geringes - Spiel zwischen den Bohrungswandungen und den Befestigungsschrauben. Die Befestigungsschrauben sind in mit Innengewinde versehene Bohrungen im Spinnpumpenblock eingeschraubt.These through bores preferably allow a - slight - play between the bore walls and the fastening screws. The fastening screws are screwed into internally threaded holes in the spinning pump block.
Als Werkstoff für das Adapterteil, die verschiedenen Platten der Spinnpumpe und den Spinnpumpenblock wird vorzugsweise ein gehärteter Stahl eingesetzt.A hardened steel is preferably used as the material for the adapter part, the various plates of the spinning pump and the spinning pump block.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Spinnpumpe.Fig. 1 shows schematically a spinning pump according to the invention.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Spinnpumpe 1, die mit einem Spinnpumpenblock 2 mittels drei symmetrisch angeordneter Befestigungsschrauben 3 kraftschlüssig verbunden ist, dargestellt.
Die Spinnpumpe 1 besteht aus
- einer
Grundplatte 4, - einer
mit der Grundplatte 4verbundenen Zahnradplatte 5, in der ein zentrales Antriebs-Zahnrad sowie vier planetenartig angeordnete getriebene Zahnräder - rotierbar - angebracht sind, - einer
mit der Zahnradplatte 5verbundenen Deckplatte 6
und - einer durch die
Deckplatte 6 und dieZahnradplatte 5 bis indie Grundplatte 4führenden Antriebswelle 7 für die Zahnräder.
The spinning
- a
base plate 4, - a
gearwheel plate 5 connected to thebase plate 4, in which a central drive gearwheel and four planetary gearwheels - rotatable - are attached, - a
cover plate 6 connected to thegear plate 5
and - one through the
cover plate 6 and thegear plate 5 into thebase plate 4 leadingdrive shaft 7 for the gears.
Die Grundplatte 4, die Zahnradplatte 5 und die Deckplatte 6 der Spinnpumpe 1 bestehen aus gehärtetem Stahl und sind mittels - in der Fig. 1 nicht dargestellter - Schrauben miteinander verbunden.
Die Spinnpumpe 1 weist ferner noch einen - inneren - Eintrittskanal 8 und vier - innere - Austrittskanäle 9 für die Spinnflüssigkeit auf, die durch die Grundplatte 4 bis in die Zahnradplatte 5 führen.
Der durch die Grundplatte 4 bis in die Zahnradplatte 5 führende Eintrittkanal 8 fluchtet mit dem Eintrittskanal 8 des Spinnpumpenblocks 2, und die durch die Grundplatte 4 bis in die Zahnradplatte 5 führenden Austrittskanäle 9 fluchten jeweils mit den entsprechenden Austrittskanälen 9 des Spinnpumpenblocks 2.
Der Spinnpumpenblock 2 besteht - ebenfalls - aus gehärtetem Stahl.
Die Spinnpumpe 1 ist von runder Bauform, d.h., daß sie im wesentlichen zylindrisch gestaltet ist. Die Spinnpumpe 1 hat einen Durchmesser von 92 mm. Die Grundplatte 4 der Spinnpumpe 1 und die Anschlußfläche 11 des Spinnpumpenblocks 2 berühren sich, und die Berührungsstellen liegen in einer Ebene.
Die drei Befestigungsschrauben 3, die als Kopfschrauben ausgebildet sind, führen durch drei Durchgangsbohrungen 12 in der Deckplatte 6, der Zahnradplatte 5 und der Grundplatte 4 der Spinnpumpe 1. Die Durchgangsbohrungen 12 lassen ein Spiel von 0,5 mm zwischen den Wandungen der Durchgangsbohrungen 12 und den Befestigungsschrauben 3 zu. Die Befestigungsschrauben 3 sind in mit Innengewinde versehene Bohrungen 13 im Spinnpumpenblock 2 eingeschraubt.The
The spinning
The
The spinning
The spinning
The three
Auf der Deckplatte 6 der Spinnpumpe 1 ist ein Adapterteil 15 vorgesehen. Dieses Adapterteil 15, das ebenfalls aus gehärtetem Stahl gefertigt ist, weist eine Bohrung 14 für die Antriebswelle 7 auf. In der Bohrung 14, die entsprechend gestaltet ist, ist ferner noch eine Kupplung 17 zur Verbindung der Antriebswelle 7 mit einer Antriebseinheit angeordnet. Zur - axialen - Fixierung der Kupplung 17 ist noch eine mit dem Adapterteil 15 mittels Schrauben 19 verbundene Halteplatte 18 auf der der Spinnpumpe 1 abgewandten Seite des Adapterteils 15 angeordnet.
Das Adapterteil 15 ist - wie die Spinnpumpe 1 - im wesentlichen zylindrisch ausgebildet; der Durchmesser des Adapterteils 15 entspricht dem Durchmesser der Spinnpumpe 1. Das Adapterteil 15 weist - ebenfalls - drei Durchgangsbohrungen 12 auf, durch die die drei Befestigungsschrauben 3 durchgreifen (auch hier ist ein Spiel von 0,5 mm zwischen den Wandungen der Durchgangsbohrungen und den Befestigungsschrauben vorgesehen).
Das Adapterteil 15 weist ferner eine umlaufende Nut 16 mit gleichbleibender Tiefe auf, wobei diese Nut 16 parallel zu jener Ebene angeordnet ist, in der die Berührungsstellen der Grundplatte 4 der Spinnpumpe 1 und der Anschlußfläche 11 des Spinnpumpenblocks 2 liegen.
Die Nut 16 ist so tief, daß
- sowohl die
drei Durchgangsbohrungen 12im Adapterteil 15, durch diedie drei Befestigungsschrauben 3 führen, im Bereich dieserNut 16 liegen (anders ausgedrückt: die Nutebene wirdvon den Durchgangsbohrungen 12 so geschnitten, daß diese Schnitte vollständig im Nutbereich liegen) - als auch die äußere Begrenzungslinie der Projektion der verbleibenden, in der
Ebene der Nut 16 liegenden Fläche des Adapterteils 15 (diese äußere Begrenzungslinie bildet in diesem Fall einen Kreis mit einem Durchmesser von 54 mm) in der Ebene, in der dieBerührungsstellen von Grundplatte 4der Spinnpumpe 1 und Anschlußfläche 11 desSpinnpumpenblocks 2 liegen, die Schnitte des Eintrittskanals 8 und der Austrittskanäle 9 mit der zuletzt genannten Ebene umschließt - als auch die äußere Begrenzungslinie der Projektion der verbleibenden, in der
Ebene der Nut 16 liegenden Fläche des Adapterteils 15 (wie zuvor bereits erwähnt, bildet diese äußere Begrenzungslinie einen Kreis mit einem Durchmesser von 54 mm) in denEbenen der Zahnradplatte 5, dievon den Achsen 10 der Zahnräder geschnitten werden, und die parallel zur Ebene liegen, in der dieBerührungsstellen von Grundplatte 4der Spinnpumpe 1 und Anschlußfläche 11 desSpinnpumpenblocks 2 liegen, dieSchnitte der Achsen 10 der Zahnräder mit jenen Ebenen der Zahnradplatte 5 umschließt.
The
The
The
- Both the three through
holes 12 in theadapter part 15, through which the threefastening screws 3 pass, lie in the area of this groove 16 (in other words: the groove plane is cut by the throughholes 12 so that these cuts lie completely in the groove area) - as well as the outer boundary line of the projection of the remaining surface lying in the plane of the
groove 16 of the adapter part 15 (this outer boundary line forms a circle with a diameter of 54 mm in this case) in the plane in which the contact points of thebase plate 4 of thespinning pump 1 andconnection surface 11 of thespinning pump block 2 lie, the sections of theinlet channel 8 and theoutlet channels 9 encloses with the last-mentioned level - as well as the outer boundary line of the projection of the remaining surface of the
adapter part 15 lying in the plane of the groove 16 (as already mentioned above, this outer boundary line forms a circle with a diameter of 54 mm) in the planes of thegear plate 5, which of theAxes 10 of the gears are cut, and which are parallel to the plane in which the contact points of thebase plate 4 of thespinning pump 1 and the connectingsurface 11 of thespinning pump block 2 lie, the intersections of theaxes 10 of the gears with those planes of thegear plate 5 encloses.
Um es etwas einfacher, jedoch nicht ganz so exakt auszudrücken:
Die drei Durchgangsbohrungen 12 liegen innerhalb des Bereiches derNut 16
undder Eintrittskanal 8, dieAustrittkanäle 9 sowie dieAchsen 10 der Zahnräder liegen innerhalb des nicht von derNut 16 umfaßten Bereiches desAdapterteils 15.
- The three through
bores 12 lie within the area of thegroove 16
and - the
inlet channel 8, theoutlet channels 9 and theaxes 10 of the gearwheels lie within the area of theadapter part 15 which is not encompassed by thegroove 16.
Schließlich zeigen in Fig. 1 die Pfeile A und die gestrichelten Linien B die Richtung und den Weg des von den Befestigungsschrauben 3 erzeugten Kraftflusses.Finally, in FIG. 1, the arrows A and the dashed lines B show the direction and the path of the force flow generated by the fastening screws 3.
Für das Ausführungsbeispiel gilt ferner:The following also applies to the exemplary embodiment:
Die Tiefe der Nut 16 ist 19 mm; die Breite der Nut 16 ist 3 mm.
Die Bohrung 14 im Adapterteil 15 (für die Antriebswelle 7 und die Kupplung 17) ist rund sowie zentrisch durchgehend durch das Adapterteil 15 angeordnet und hat einen Durchmesser von 30,6 mm.
Das Adapterteil 15 hat eine Höhe von 27 mm, und die Nut 16 befindet sich in einem Abstand von 10 mm von der Anschraubfläche des Adapterteils 15 zur Deckplatte 6 der Spinnpumpe 1.
Der Innendurchmesser der Nut 16 beträgt 54 mm.
Die - runden und symmetrisch angeordneten - Durchgangsbohrungen 12 im Adapterteil 15, die einen Innendurchmesser von 13 mm aufweisen, liegen auf einem zentrisch angeordneten Lochkreis mit einem Durchmesser von 71 mm.The depth of the
The
The
The inside diameter of the
The - round and symmetrically arranged - through
Die zuvor beschriebene Spinnpumpe wurde zum Schmelzspinnen von Polyamid-66 eingesetzt. Die drei dabei verwendeten Befestigungsschrauben - zur Verbindung der Spinnpumpe mit dem Spinnpumpenblock - waren M12-Schrauben; das Anzugsdrehmoment dieser drei Schrauben betrug 100 Nm.
Der Druck der Polyamid-66-Schmelze betrug
- im Eintrittskanal 40 bar
und - in den vier Austrittskanälen anfänglich 300 bar (im Laufe des Betriebs stieg der Druck der Polyamid-66-Schmelze in diesen Austrittskanälen bis auf 500 bar an).
The pressure of the polyamide 66 melt was
- in the inlet channel 40 bar
and - initially 300 bar in the four outlet channels (during operation, the pressure of the polyamide 66 melt in these outlet channels rose to 500 bar).
Während eines Betriebs- und Beobachtungszeitraums von 6 Wochen trat aus der Spinnpumpe, also im Bereich, wo sich die Grundplatte der Spinnpumpe und die Anschlußfläche des Spinnpumpenblocks berühren, keinerlei Polyamid-66-Schmelze aus. Nach dem Beobachtungszeitraum von 6 Wochen wurde die Spinnpumpe demontiert, d.h. die Befestigungsschrauben wurden gelöst, und die Spinnpumpe wurde vom Spinnpumpenblock abgenommen: es zeigte sich, daß auch keine Kurzschlußströmung der Polyamid-66-Schmelze zwischen den Kanälen - im Bereich des Anschlusses von Spinnpumpe und Spinnpumpenblock - stattgefunden hatte. Ferner zeigten die mit Hilfe der Spinnpumpe ersponnenen Polyamid-66-Fäden untereinander eine sehr hohe Titergenauigkeit.During an operating and observation period of 6 weeks, no polyamide 66 melt emerged from the spinning pump, that is to say in the area where the base plate of the spinning pump and the connecting surface of the spinning pump block touch. After the observation period of 6 weeks, the Spinning pump disassembled, ie the fastening screws were loosened, and the spinning pump was removed from the spinning pump block: it was found that there was also no short-circuit flow of the polyamide 66 melt between the channels - in the area of the connection between the spinning pump and the spinning pump block. Furthermore, the polyamide 66 threads spun with the help of the spinning pump showed a very high titer accuracy among themselves.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf runde Spinnpumpen beschränkt, sondern läßt sich auf Spinnpumpen jeglicher Bauform anwenden.The invention is of course not limited to round spinning pumps, but can be applied to spinning pumps of any design.
Claims (3)
- A spinning pump which is connected with a force fit to a spinning pump-block by means of symmetrically arranged fixing screws, whereinA. the spinning pump comprises in essencea. a base plate,b. one or more gear wheel plate(s) connected to the base plate, wherein gear wheels are rotatably mounted,c. a cover plate connected to the gear wheel plate(s),d. a drive shaft for the gear wheels
ande. an inlet duct or several inlet ducts as well as an outlet duct or several outlet ducts for the spinning liquid which lead through the base plate as far as the gear wheel plate(s) and which are aligned with corresponding ducts of the spinning pump block,B. the base plate of the spinning pump and the connecting face of the spinning pump block are in contact and the places of contact lie in one plane
and moreover,C. the fastening screws reach through the cover plate, the gear wheel plate(s) and the base plate through passage holes and engage in tapped holes in the spinning pump block,characterized in that provision is made for an adapter component (15) detachably joined to the cover plate (6) of the spinning pump (1) and provided with a bore (14) for the drive shaft (7), wherein- the fastening screws (3) also reach through passage holes (12) in the adapter component (15)
and- the adapter component (15) has a nut (16) arranged parallel to the plane wherein there lie the places of contact of the base plate (4) of the spinning pump (1) and the connecting face (11) of the spinning pump block (2), the depth of which nut is at least sufficiently great for the passage holes (12) in the adapter component (15) through which the fastening screws (3) reach to lie in the zone of the nut (16), and is at most so great that the outer boundary line or lines of the projection of the remaining area of the adapter component (15) lying in the plane of the nut (16) surrounds or surround, in the plane wherein there lie the places of contact of the base plate (4) of the spinning pump (1) and the connecting face (11) of the spinning pump block (2), the intersections of the inlet and outlet ducts (8, 9) with that plane. - A spinning pump according to claim 1, characterized in that the depth of the nut (16) is at most so great that the outer boundary line or lines of the projection of the remaining area of the adapter component (15) lying in the plane of the nut (16)- surrounds or surround, in the plane wherein there lie the places of contact of the base plate (4) of the spinning pump (1) and the connecting face (11) of the spinning pump block (2), the intersections of the inlet and outlet ducts (8, 9) with that plane
and- surrounds or surround, in the planes of the gear wheel plate or plates (5) which are intersected by the axes (10) of the gear wheels and which lie parallel to the plane wherein there lie the places of contact of the base plate (4) of the spinning pump (1) and the connecting face (11) of the spinning pump block (2), the intersections of the axes (10) of the gear wheels with those planes of the gear wheel plate or plates (5). - A spinning pump according to claim 1 or 2, characterized in that the bore (14) for the drive shaft (7) is designed in such a way that it can also accommodate a coupling (17) for connecting the drive shaft (7) to a drive unit.
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