EP0694126B1 - Spinnpumpe für polyamide - Google Patents

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EP0694126B1
EP0694126B1 EP95906876A EP95906876A EP0694126B1 EP 0694126 B1 EP0694126 B1 EP 0694126B1 EP 95906876 A EP95906876 A EP 95906876A EP 95906876 A EP95906876 A EP 95906876A EP 0694126 B1 EP0694126 B1 EP 0694126B1
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EP
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bores
plate
spinning
central plate
spinning pump
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EP95906876A
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Luzius Berger
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Rhone Poulenc Filtec AG
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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 of polyamides consisting of a front plate, one Back plate, a middle plate with a hole with Partial circular cross section for the supply of the melt and a hole with a circular cross section for the removal of the melt and a pair of gears.
  • melt spinning polyamide 6.6 can be in one continuous operation after a certain term decrease the quality of the filaments produced.
  • the cause was in the melt part of the plant and in Starting polymer wanted. It has now been found that Deposits of cracked polyamide 6.6 in the Spinning pumps one of the causes of reduced quality, which is also noticeable in high fluff numbers can.
  • Gear pumps for melt spinning polymer melts are known (EP-A2-0 447 766).
  • the well-known spinning pumps are connected to a spinning pump block, which as Connection between an extruder and the spinnerets serves.
  • the channels of the spinning pump block are directly with connected to the drilling channels of the spinning pump.
  • the object of the invention is a dead zone free Spinning pump for melt spinning polyamide 6.6 for To make available, that one to ensure an incrustation-free operation to achieve improved quality.
  • Another task is to increase productivity the continuous melt spinning process of polyamide 6.6.
  • the object is achieved in that the holes with the part-circular cross-sections the front of the center plate are designed that the cross-sectional area of the holes against the Back of the middle plate is reduced and the Centers of the part-circular holes against which Back of the middle plate has a parabolic profile consequences.
  • the parabolic profile enables a dead zone free continuous operation.
  • the profile of the Pitch circle centers of the holes on the back of the Middle plate ends in such a way that the free pitch area of the Holes is as small as possible, but preferably against Zero strives.
  • the free cross-sectional area according to the invention understand which is a circle minus the imaginary two circular subareas, which are rotated by one Tooth of the two gears from the cross-sectional area is cut off.
  • reference numeral 1 is a spinning block designated. One does not run in the spinning block 1 with one shown extruder connected channel 2 and one with a not shown spinneret connected channel 3. With the Spinning block 1 is the spinning pump via a Pump protection plate 4 firmly connected.
  • the essential Parts consist of a front plate 5 and one Middle plate 6.
  • the end against an engine M forms a back plate 7.
  • the back plate 7 closes in the Usually a base plate.
  • Fig. 2 shows a section A-A of FIG. 1 through the front part of the middle plate 6 of a gear pump.
  • the gears are designated 8.8 '. They are in Bores 9,9 'arranged.
  • a hole 10 with Partial circular cross section is with channel 2 connected and a bore 10 'with the channel 3rd connected.
  • the diameters of channels 2 and 3 are the same like the diameter of the holes 10, 10 'of the middle plate 6 to the front plate 5.
  • the running direction of the gears is indicated by arrows.
  • Fig. 3 the middle plate is shown in profile. Of the Section shows a front 6 'and a back 6 " the middle plate 6. On the front 6 'are the cylindrical bores 9 and 9 'for receiving the Gears 8,8 'shown. An edge 12a and an edge 12b of the bore 10 collide at a point 11; the edges 12a 'and 12b' of the bore 10 'meet in one Point 11 'together.
  • Fig. 4 is a section B-B of Fig. 2. From the Front 6 'of the middle plate 6 run an edge 13, and an edge 13 'and meet at point 11' together. The lines 13a, 13a 'describe the profiles of the center points.
  • a melt is used Extruder pressure pressed through the channel 2 of the bore 10. Due to the opposite rotation of the gears 8 and 8 ' the melt from the bore 10 into the bore 10 ' promoted. From the bore 10 'the melt is with increased pressure through channel 3 of a not shown Spinneret fed.
  • the spinning pump according to the invention enables one Dead zone-free funding and an increase in productivity by more than 10%. Deposits of cracked PA 6.6 are practically prevented.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnpumpe zum Schmelzspinnen von Polyamiden, bestehend aus einer Vorderplatte, einer Rückplatte, 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 Ausgangspolymer 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 von 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 Bohrungen.
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 Vorderplatte 5 und einer Mittelplatte 6. Den Abschluss gegen einen Motor M bildet eine Rückplatte 7. Die Rückplatte 7 schliesst 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 Vorderplatte 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" 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 eine Kante 13, und eine Kante 13' und treffen in Punkt 11' zusammen. Die Linien 13a, 13a' beschreiben die Profile der Mittelpunkte.
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 parabelförmige Verlauf der Bohrung 10 ist durch die Kante 13 und die Teikreismittelpunkte 13a beschrieben.
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 in die Bohrung 10' gefördert. Von der Bohrung 10' wird die Schmelze mit erhöhtem 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 (5)

  1. Spinnpumpe zum Schmelzspinnen von Polyamiden, bestehend aus einer Vorderplatte (5), einer Rückplatte (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, in beiden Fällen, gegen die Rückseite (6") der Mittelplatte (6) einem parabelförmigen Profil 13a folgen.
  2. Spinnpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil 13a der Bohrungen (10,10') in beiden Fällen über die gesamte Länge 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 (6') 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") der Mittelplatte (6) endet und dass die Teilkreisflächen auf der Rückseite (6") der Mittelplatte (6) Null werden.
  5. Spinnpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (r) der Bohrungen (10, 10') über die gesamte Länge der Mittelplatte (6) konstant ist.
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CH42794 1994-02-14
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EP0694126A1 EP0694126A1 (de) 1996-01-31
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DE (1) DE59502392D1 (de)
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WO (1) WO1995022002A1 (de)

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