EP0694126A1 - Spinnpumpe für polyamide - Google Patents

Spinnpumpe für polyamide

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EP0694126A1
EP0694126A1 EP95906876A EP95906876A EP0694126A1 EP 0694126 A1 EP0694126 A1 EP 0694126A1 EP 95906876 A EP95906876 A EP 95906876A EP 95906876 A EP95906876 A EP 95906876A EP 0694126 A1 EP0694126 A1 EP 0694126A1
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EP
European Patent Office
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bores
plate
spinning
spinning pump
melt
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EP95906876A
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EP0694126B1 (de
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Luzius Berger
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ExNex AG
Original Assignee
Rhone Poulenc Viscosuisse SA
Societe de la Viscose Suisse SA
Rhone Poulenc Filtec AG
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Publication date
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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
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • 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
    • 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
    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet

Definitions

  • the invention relates to a spinning pump for melt spinning polyamides, consisting of a back plate, a front plate, a middle plate with a hole with a partially circular cross section for the supply of the melt and a hole with a partially circular cross section for the removal of the melt and a pair of gear wheels.
  • Gear pumps for melt spinning polymer melts are known (EP-A2-0 447 766).
  • the known spinning pumps are connected to a spinning pump block, which serves as a connection between an extruder and the spinnerets.
  • the channels of the spinning pump block are directly connected to the drilling channels of the spinning pump.
  • spinning nylon especially melt spinning nylon 6.6
  • deposits are found in the spinning pump. which can become noticeable as increasing fluff numbers due to reduced quality in the course of the spinning time.
  • Known spinning pumps have cylindrical inlet and outlet bores in the middle plate, which have deposits of polymer and its decomposition products after longer running times.
  • the object of the invention is to provide a dead zone-free spinning pump for melt spinning polyamide 6.6, which makes it possible to ensure incrustation-free operation in order to achieve improved quality.
  • Another task is to increase the productivity of the continuous melt spinning process of polyamide 6.6.
  • the object is achieved in that the bores with the part-circular cross sections on the front of the middle plate are designed in such a way that the cross-sectional area of the bores against the back of the middle plate is reduced and the center points of the part-circular bores against the back of the middle plate have a parabolic profile consequences.
  • the parabolic profile enables continuous operation without dead zones.
  • the profile of the bores runs in a continuous and non-linear function, the first derivative of which is continuous.
  • the profile of a parabola has proven to be preferred.
  • transition of the holes from the middle plate to the back plate is stepless and is kink-free and represents the beginning of the profile which the holes follow.
  • the profile of the pitch circle centers of the bores ends on the back of the center plate in such a way that the free pitch circle area of the bores is as small as possible, but preferably tends towards zero.
  • the partial circular area is to be understood as the free cross-sectional area, which is a circle, minus the imaginary two circular partial areas, which is cut off by the rotation of a tooth of the two gear wheels in front of the cross-sectional area.
  • Fig. 1 shows a section of a spinning pump with a
  • Fig. 2 is a schematic view A-A on the
  • Fig. 3 is a perspective view of the center plate.
  • Fig. 4 shows a section B-B through the central plate with the holes according to the invention.
  • Fig. 5 is a schematic representation of the inventive bore.
  • the reference numeral 1 denotes a spinning block.
  • the spinning pump is firmly connected via a pump protection plate 4.
  • the essential parts consist of a back plate 5 and a middle plate 6.
  • the end against a motor M is formed by a front plate 7.
  • the front plate 7 usually includes a base plate.
  • FIG. 2 shows a section A-A according to FIG. 1 through the front part of the central plate 6 of a gear pump.
  • the gear wheels are designated by 8,8 '. They are arranged in bores 9.9 '.
  • a bore 10 with a part-circular cross section is connected to the channel 2 and a bore 10 'is connected to the channel 3.
  • the diameters of the channels 2 and 3 are the same as the diameters of the bores 10, 10 'of the center plate 6 to the back plate 5.
  • the direction of rotation of the gear wheels is indicated by arrows.
  • Fig. 3 the middle plate is shown in profile.
  • the section shows a front 6 'and a rear 6' 1 of the center plate 6.
  • An edge 12a and an edge 12b of the bore 10 meet at a point 11; the edges 12a 'and 12b' of the bore 10 'meet at a point 11'.
  • Fig. 4 is a section B-B of Fig. 2. From the front 6 'of the central plate 6, the edge 12b and an edge 13, which meet at point 11; the edge 12b 'and an edge 13' meet at point 11 '.
  • the parabola according to the invention is described by lines 13, 13 '.
  • the course of the bore 10 is illustrated in the schematic illustration in FIG. 5.
  • the radius r of the Pitch circle of the bore 10 remains constant over the entire length through the central plate 6.
  • the parabolic shape of the bore 10 is described by the edge 13 and a partial circle center 13a, which come together on the back 6 ' 1 of the center plate 6 in point 11.
  • a melt is pressed through the channel 2 of the bore 10 by means of extruder pressure.
  • the melt is conveyed from the bore 10 through the bore 10 by the counter-rotation of the gears 8 and 8 '. From the bore 10 'the melt is increased. Pressure through the channel 3 a spinneret, not shown.
  • the spinning pump according to the invention enables dead zone-free conveying and an increase in productivity of more than 10%. Deposits of cracked PA 6.6 are practically prevented.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

In einer Spinnpumpe zum Schmelzspinnen von Polyamiden, sind Bohrungen (10, 10') mit teilkreisförmigen Querschnitten in der Mittelplatte (6) so ausgebildet, dass die Querschnittfläche der Bohrungen (10, 10') gegen die Rückseite (6'') der Mittelplatte (6) verkleinert ist und die Mittelpunkte der Bohrungen (10, 10') gegen die Rückseite (6'') der Mittelplatte (6) einem parabelförmigen Profil folgen. Durch die auf diese Weise gestalteten Bohrungen (10, 10') ist es gelungen, vercrackte Ablagerungen im Innern der Pumpenkanäle zu vermeiden und die Produktivität der ersten Qualität des Schmelzspinnverfahrens um mehr als 10 % zu erhöhen.

Description

Spinnpumpe für Polyamide
Die Erfindung betrifft eine Spinnpumpe zum Schmelzspinnen von Polyamiden, bestehend aus einer Rückplatte, einer Vorderplatte, einer Mittelplatte mit einer Bohrung mit teilkreisförmigem Querschnitt für die Zufuhr der Schmelze und einer Bohrung mit teilkreisförmigem Querschnitt für die Abfuhr der Schmelze sowie einem Paar Zahnräder.
Beim Schmelzspinnen von Polyamid 6.6 kann in einem kontinuierliche Betrieb nach einer bestimmten Laufzeit die Qualität der hergestellten Filamente abnehmen. Die Ursache wurde im Schmelzeteil der Anlage und im Ausgangspolymε gesucht. Es wurde nun gefunden, dass Ablagerungen von vercracktem Polyamid 6.6 in den Spinnpumpen eine der Ursachen der verminderten Qualität, die sich auch in hohen Flusenzahlen bemerkbar macht, sein kann.
Zahnradpumpen zum Schmelzspinnen von Polymerschmelzen sind bekannt (EP-A2-0 447 766). Die bekannten Spinnpumpen sind mit einem Spinnpumpenblock verbunden, der als Verbindung zwischen einem Extruder und den Spinndüsen dient. Die Kanäle des Spinnpumpenblocks sind direkt mit den Bohrkanälen der Spinnpumpe verbunden. Beim Spinnen von Nylon, insbesondere beim Schmelzspinnen von Nylon 6.6, werden in der Spinnpumpe Ablagerungen festgestellt. die sich im Verlauf der Spinndauer als zunehmende Flusenzahlen durch verminderte Qualität bemerkbar machen können. Bekannte Spinnpumpen weisen zylindrische Eingangs- und Ausgangsbohrungen in der Mittelplatte auf, welche nach längeren Laufzeiten Ablagerungen von Polymer und dessen Zersetzungsprodukte aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine totzonenfreie Spinnpumpe zum Schmelzspinnen von Polyamid 6.6 zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, einen verkrustungsfreien Betrieb zu gewährleisten um eine verbesserte Qualität zu erzielen.
Eine weitere Aufgabe ist die Erhöhung der Produktivität des kontinuierlichen Schmelzspinnverfahrens von Polyamid 6.6.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Bohrungen mit den teilkreisförmigem Querschnitten auf der Vorderseite der Mittelplatte so ausgebildet sind, dass die Querschnittsfläche der Bohrungen gegen die Rückseite der Mittelplatte verkleinert ist und die Mittelpunkte der teilkreisförmigen Bohrungen, gegen die Rückseite der Mittelplatte einem parabelförmigen Profil folgen.
Das parabelförmige Profil ermöglicht einen totzonenfreien kontinuierlichen Betrieb.
Es ist zweckmässig, wenn das Profil der Bohrungen in einer stetigen und nicht linearen Funktion verläuft, deren erste Ableitung stetig ist. Das Profil einer Parabel hat sich als bevorzugt erwiesen.
Es ist ebenfalls zweckmässig, wenn der Übergang der Bohrungen von der Mittelplatte zur Rückplatte stufenlos und knickfrei ist und den Beginn des Profils darstellen, welchem die Bohrungen folgen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Profil der Teilkreismittelpunkte der Bohrungen auf der Rückseite der Mittelplatte so endet, dass die freie Teilkreisfläche der Bohrungen möglichst klein ist, vorzugsweise aber gegen Null strebt. Unter der Teilkreisfläche ist erfindungsgemäss die freie Querschnittfläche zu verstehen, welche ein Kreis ist, abzüglich der gedachten beiden Kreisteilflächen, welche durch die Rotation eines Zahnes der beiden Zahnräder vor- der Querschnittfläche abgeschnitten wird.
Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt einer Spinnpumpe mit einem
Pumpenblock.
Fig. 2 eine schematische Ansicht A-A auf die
Vorderseite der Mittelplatte im Bereich
Polymereintritt- und Austritt.
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Mittelplatte.
Fig. 4 einen Schnitt B-B durch die Mittelplatte mit den erfindungsgemässen Bohrungen.
Fig. 5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Bohrung.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Spinnblock bezeichnet. Im Spinnblock 1 verläuft ein mit einem nicht gezeigten Extruder verbundener Kanal 2 und ein mit einer nicht gezeigten Spinndüse verbundener Kanal 3. Mit dem Spinnblock 1 ist die Spinnpumpe über eine Pumpenschonplatte 4 fest verbunden. Die wesentlichen Teile bestehen aus einer Rückplatte 5 und einer Mittelplatte 6. Den Abschluss gegen einen Motor M bildet eine Vorderplatte 7. Die Vorderplatte 7 schiesst in der Regel eine Grundplatte ein.
Fig. 2 stellt einen Schnitt A-A nach Fig. 1 durch den vorderen Teil der Mittelplatte 6 einer Zahnradpumpe dar. Die Zahnräder sind mit 8,8' bezeichnet. Sie sind in Bohrungen 9,9' angeordnet. Eine Bohrung 10 mit teilkreisförmigem Querschnitt ist mit dem Kanal 2 verbunden und eine Bohrung 10' ist mit dem Kanal 3 verbunden. Die Durchmesser der Kanäle 2 und 3 sind gleich wie die Durchmesser der Bohrungen 10,10' der Mittelplatte 6 zur Rückplatte 5. Die Laufrichtung der Zahnräder ist durch Pfeile angedeutet.
In Fig. 3 ist die Mittelplatte im Profil dargestellt. Der Schnitt zeigt eine Vorderseite 6' und eine Rückseite 6'1 der Mittelplatte 6. Auf der Vorderseite 6' sind die zylindrischen Bohrungen 9 und 9' für die Aufnahme der Zahnräder 8,8' dargestellt. Eine Kante 12a und eine Kante 12b der Bohrung 10 stossen in einem Punkt 11 zusammen; die Kanten 12a' und 12b' der Bohrung 10' stossen in einem Punkt 11' zusammen.
Fig. 4 ist ein Schnitt B-B der Fig. 2. Von der Vorderseite 6' der Mittelplatte 6 verlaufen die Kante 12b und eine Kante 13, die in Punkt 11 zusammentreffen; die Kante 12b' und eine Kante 13' treffen in Punkt 11' zusammen. Die erfindungsgemässe Parabel wird durch Linien 13, 13' beschrieben.
In der schematischen Darstellung der Fig. 5 ist der Verlauf der Bohrung 10 verdeutlicht. Der Radius r des Teilkreises der Bohrung 10 bleibt über die gesamte Länge durch die Mittelplatte 6 konstant. Der parabolformige Verlauf der Bohrung 10 ist durch die Kante 13 und äi Teikreismittelpunkte 13a beschrieben, die auf dex Rückseite 6'1 der Mittelplatte 6 in Punkt 11 zusammenkommen.
Im Betrieb der Pumpe wird einen Schmelze mittels Extruderdruck durch den Kanal 2 der Bohrung 10 gepresst. Durch die gegenläufige Rotation der Zahnräder 8 und 8' wird die Schmelze von der Bohrung 10 über die Bohrung 10 gefördert. Von der Bohrung 10' wird die Schmelze mit erhöhten. Druck durch den Kanal 3 einer nicht gezeigten Spinndüse zugeführt.
Die erfindungsgemässe Spinnpumpe ermöglicht eine totzonenfreie Förderung und eine Produktivitätssteigerung um mehr als 10 %. Ablagerungen von vercracktem PA 6.6 werden praktisch verhindert .

Claims

Patentansprüche
1. Spinnpumpe zum Schmelzspinnen von Polyamiden, bestehend aus einer Rückplatte (5), einer Vorderplatte (7), einer Mittelplatte (6) mit einer Bohrung (10) mit teilkreisförmigem Querschnitt für die Zufuhr der Schmelze und einer Bohrung (10') mit teilkreisförmigem Querschnitt für die Abfuhr der Schmelze, sowie einem Paar Zahnräder (8,8'), dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (10,10') mit den teilkreisförmigem Querschnitten auf der Vorderseite (6') der Mittelplatte (6) so ausgebildet sind, dass die freie Querschnittsfläche der Bohrungen (10,10') gegen die Rückseite (6'') der Mittelplatte (6) verkleinert ist und die Mittelpunkte der teilkreisförmigen Bohrungen, gegen die Rückseite (6'') der Mittelplatte (6) einem parabelförmigen Profil folgen.
2. Spinnpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Bohrungen (10,10') stetig und nicht linear und deren erste Ableitung stetig ist.
3. Spinnpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang der Bohrungen (10,10') von der Vorderseite (61) der Mittelplatte (6) zur Rückplatte (5) stufenlos und knickfrei ist.
4. Spinnpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Teilkreismittelpunkte der Bohrungen (10,10') auf der Rückseite (6'1) der Mittelplatte (6) an der Stelle (11,11') endet.
5. Spinnpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkreisflächen auf der Rückseite (611) an den Stellen (11,11') 0 bis 50% der Vorderseite (6') der Bohrungen (10,10') der Mittelplatte (6) betragen.
EP95906876A 1994-02-14 1995-02-07 Spinnpumpe für polyamide Expired - Lifetime EP0694126B1 (de)

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CH42794 1994-02-14
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EP0694126A1 true EP0694126A1 (de) 1996-01-31
EP0694126B1 EP0694126B1 (de) 1998-06-03

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EP95906876A Expired - Lifetime EP0694126B1 (de) 1994-02-14 1995-02-07 Spinnpumpe für polyamide

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EP (1) EP0694126B1 (de)
JP (1) JP2961119B2 (de)
CN (1) CN1062645C (de)
DE (1) DE59502392D1 (de)
ES (1) ES2121344T3 (de)
WO (1) WO1995022002A1 (de)

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