WO2020104256A1 - Spinnbalken - Google Patents

Spinnbalken

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WO2020104256A1
WO2020104256A1 PCT/EP2019/081046 EP2019081046W WO2020104256A1 WO 2020104256 A1 WO2020104256 A1 WO 2020104256A1 EP 2019081046 W EP2019081046 W EP 2019081046W WO 2020104256 A1 WO2020104256 A1 WO 2020104256A1
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WO
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melt
cuboid housing
distribution unit
pressure vessel
spinning beam
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PCT/EP2019/081046
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Günter SCHÜTT
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02—Spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02—Spinnerettes
    • D01D4/025—Melt-blowing or solution-blowing dies
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods

Definitions

  • the invention relates to a spinning beam for receiving and tempering a plurality of spinnerets and a melt distribution unit according to the preamble of claim 1.
  • spinnerets with a plurality of nozzle bores are used, which are usually held on the underside of a spinning beam in several ways.
  • a spinning pump is assigned to each spinneret in order to supply the polymer melt under an overpressure to the spinneret and to extrude the polymer melt through the nozzle openings.
  • the spinning pump is connected to each spinneret via a separate melt line.
  • two different variants are known in the prior art for distributing the melt to the spinnerets.
  • DE 2 218 939 or DE 195 40 907 shows a first variant of a spinning beam, in which the melt lines are formed by tubes which are arranged between a spinning pump and the spinnerets.
  • the tubes are each designed with the same catches in order to obtain the same dwell times when the polymer melt is distributed between the spinneret and the spinning pump.
  • the melt distribution unit consisting of several tubes, is arranged directly in a steam atmosphere of a pressure vessel in order to ensure the temperature of the polymer melt until it is extruded.
  • a second variant emerges, for example, from DE 100 34 891 A1, in which the melt lines through channels in a distributor block are trained.
  • the distributor block is heated by a heating plate in order to control the temperature of the melt in the channels.
  • Such melting distribution units have not proven themselves in the prior art, since the production of the melt lines is associated with considerable effort.
  • the invention is based on the known spinning beams mentioned at the outset.
  • the known melt distribution units within the spinning beam are designed as a structural unit, which in particular facilitates the assembly and, if appropriate, dismantling days.
  • the pressure vessel must be taken out of operation before the melt distribution unit is disassembled, so that disassembly of the melt distribution unit leads to correspondingly long downtimes in a melt spinning process.
  • melt distribution unit is arranged in a cuboid housing and in that the cuboid housing penetrates the cylindrical pressure vessel in such a way that all side walls of the cuboid housing are heatable from the outside by a heat carrier fluid guided in the pressure vessel.
  • the invention frees itself from the principle that the tubes of the melt distribution unit for temperature control of the polymer melt are kept in direct contact with a heat transfer fluid.
  • the invention uses the so-called oven effect to ensure temperature control of the polymer melt in the tubes of the melt distribution unit.
  • the melt distribution unit is kept in an environment that leaves the operation of the pressure vessel unaffected.
  • the development of the invention in which the multiple pump is arranged on a closable upper side of the cuboid housing outside the pressure container, has the particular advantage that the multiple pump can be assembled and disassembled from the outside. This also makes it possible to replace the multiple pump during operation.
  • the development of the invention in which the multiple pump has an electric heating jacket, is particularly advantageous in order to carry out the temperature control of the melt in the multiple pump independently of the temperature control of the melt in the melt distribution unit. It is well known that a change in the temperature of the polymer melt is required due to the shear energy within the multiple pump. Targeted pump temperatures can be set using the separate electrical heating jacket.
  • the development of the invention is provided in which the top of the Cuboid housing outside the pressure vessel is closed by a removable cover.
  • the melt distribution unit is therefore particularly suitable for removing the polymer melt fixed within the tubes by burning out after a shutdown.
  • the disassembly and assembly of the melt distribution unit can be carried out in a simple manner when the cuboid housing is open.
  • the cuboid housing In order to heat the spinnerets, the cuboid housing according to the invention has a plurality of receiving openings in a bottom within the pressure vessel, in which the spinnerets are arranged.
  • the construction of the spinnerets is encased by the nozzle container and in particular the heat transfer fluid contained therein.
  • the lower plate of the melt distribution unit is preferably designed as a connection plate for connecting the spinnerets, which is releasably held on the bottom within the cuboid housing. This enables a direct connection between the spinnerets and the tubes of the melt distribution units.
  • the interior of the cuboid housing can be filled with aluminum powder.
  • the embodiment variant of the invention has also proven itself, in which the melt unit has a side plate for connecting a melt feed, which interacts with a pipe socket between the side plate and the top plate. In this way, the supplied melt and the discharged melt can be fed to the multiple pump via the top plate via the top plate.
  • the cuboid housing has at least one inlet opening on one of the side walls, which corresponds to a passage in the pressure vessel.
  • the spinning beam according to the invention is fundamentally suitable for receiving a plurality of spinnerets in one or two rows.
  • the spinnerets can be received by one or also by a number of cuboid housings arranged in rows within a pressure vessel.
  • the melt distribution units arranged in the interior of the cuboid housing are designed to be removable.
  • the spinning beam according to the invention is characterized by a high degree of flexibility. Different melt distribution units can optionally be integrated in the spinning beam for different throughputs and polymers. A conversion to change the polymers can be carried out very quickly by replacing the melt-carrying components within the spinning beam.
  • FIG. 1 schematically shows a longitudinal sectional view of a first exemplary embodiment of the spinning beam according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a top view of the exemplary embodiment from FIG. 1.
  • FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of the exemplary embodiment from FIG. 1
  • a first embodiment of the spinning beam according to the invention is shown in several views.
  • Fig. 1 shows the exemplary embodiment from in a longitudinal sectional view
  • Fig. 2 in a plan view
  • Fig. 3 in a cross-sectional view.
  • the embodiment of the spinning beam according to the invention shows a pressure vessel 1.
  • the pressure vessel 1 is cylindrical and has a fluid inlet 2.1 and a fluid outlet 2.2 at one end.
  • the pressure vessel 1 is completely penetrated axially through an elongated Quaderge housing 4.
  • the cuboid housing 4 is for this purpose welded to the walls of the pressure vessel 1 such that all side walls 4.2 of the cuboid housing 4 inside the pressure vessel 1 can be heated by a heat transfer fluid contained in egg nem pressure chamber 3, for example a diphyl.
  • the cuboid housing 4 has a bottom 4.3, on which a plurality of receiving openings 4.4 are formed.
  • a melt distribution unit 5 is removably arranged within the cuboid housing 4.
  • the melt distribution unit 5 has a lower plate which is designed as a connecting plate 5.1 and is detachably connected to the bottom 4.3 of the cuboid housing 4.
  • a connection plate 5.1 of the melt distribution unit 5 are several spinnerets 8 are held per receiving opening 4.4 of the cuboid housing 4.
  • the spinnerets 8 can be assembled from a lower side of the pressure vessel 1 and can be removed from the connection plate 5.1 of the melting distribution unit 5.
  • the melt distribution unit 5 has an upper plate 5.2 on an upper side of the cuboid housing 4, which is supported via a side plate 5.4 on the lower plate 5.1.
  • a plurality of tubes 5.3 are arranged between the lower plate 5.1 and the upper plate 5.2, the ends of which are each assigned to one of the spinnerets 8 on the lower plate 5.1.
  • the pipes 5.3 ending on the top plate 5.2 correspond to a melt outlet of a multiple pump 7, which is connected via a pump block 7.1 to the top plate 5.2 of the melt distribution unit 5.
  • a pipe socket 5.5 is arranged between the top plate 5.2 and the side plate 5.4, which is connected to a melt inlet 6 and corresponds to a pump inlet on the top plate 5.2.
  • the side plate 5.4 is assigned an inlet opening 4.5 on one of the side walls 4.2 of the cuboid housing 4, on which a casing tube 9 is held.
  • the man telrohr 9 leads to a passage 1.1 on the pressure vessel 1 to receive a melt line 6.1 of the melt inlet 6.
  • the casing tube 9 thus penetrates the pressure chamber 3 and is heated by the heat carrier fluid contained in the pressure chamber 3.
  • the Quadergenosu se 4 is closed on an upper side by a cover 4.1.
  • the cover 4.1 is detachably connected to the cuboid housing 4.
  • the lid 4.1 points in the area of the top plate 5.2 of the melt distribution unit 5 has a recess in which the multiple pump 7 is held.
  • the multiple pump 7 is detachably connected to the top plate 5.2 via the pump block 7.1.
  • the multiple pump 7 is assigned a heating jacket 10, which umman telt the pump housing of the multiple pump 7 and the pump block 7.1.
  • the heating sleeve 10 is designed to be electrically heated in order to heat the multiple pump 7.
  • the multiple pump 7 is driven by a pump drive 7.2.
  • the pump drive 7.2 is shown schematically here by a vertically aligned drive shaft.
  • a surrounding atmosphere is enclosed by the cover 4.1 in the interior of the cuboid housing 4.
  • the environment of the tubes 5.3 is heated by the pressure vessel 1 and the heat carried in the pressure vessel 1 carrier fluid during operation.
  • the heat carrier fluid condenses on the side walls 4.2 of the cuboid housing 4, so that the heat energy which is released is passed into the interior of the cuboid housing 4.
  • the receiving openings 4.4 and thus the spinnerets 8 are also heated by the pressure chamber 3 of the pressure vessel 1.
  • a poly melt for example a polyamide
  • the multiple pump 7 which is designed, for example, as a planetary gear pump, thus generates a partial melt flow for each spinneret 8.
  • the partial melt streams are fed from the multiple pump 7 to the spinnerets 8 via the tubes 5.3 of the melt distribution unit 5.
  • the polymer melt is extruded into fine filaments through nozzle plates and nozzle openings, not shown here.
  • the multiple pump is disassembled from the top plate of the melt distribution unit 5, the lid 4.1 of the cuboid housing 4 is opened and the entire melt distribution unit 5 is detached from the bottom 4.3 of the cuboid housing 4.
  • the melt distribution unit 5 can now be completely removed from the cuboid housing 4 and fed to a burnout of the polymer residues.
  • the burnout preferably takes place in an oven in which the melting distribution unit is completely inserted.
  • Operation can be continued with the regenerated melting distribution unit or with an exchanged new melting distribution unit.
  • the new or the regenerated melt distribution unit can be installed in the cuboid housing 4.
  • the spinning beam according to the invention is particularly flexible and can be used again quickly.
  • the design of the melt distribution unit is also exemplary.
  • the pipes 5.3 could also be connected without the lower plate 5.1.
  • the tubes of the tubes 5.3 would be equipped with individual flanges that would be arranged to connect the spinnerets into the receiving openings 4.4 of the cuboid housing 4.
  • the spinning beam according to the invention is suitable for all conventional melt spinning processes for the production of threads and fibers.
  • a plurality of cuboid housings in a row-shaped arrangement next to one another or one behind the other can be madebil det within a pressure vessel. It is essential here that the inside of the cuboid housing on ordered melt distribution units, which form the connection between a spinning pump and several spinnerets, are heated without the direct action of a heat transfer fluid. This means that the melt distribution units can also be replaced when the pressure vessel is in operation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spinnbalken zur Aufnahme und Temperierung von mehreren Spinndüsen und einer Schmelzverteileinheit, die innerhalb eines beheizten Druckbehälters angeordnet sind. Die Schmelzverteileinheit weist hierbei mehrerer gebogene Rohre zwischen einer Oberplatte und einer Unterplatte auf, durch welche die Spinndüsen mit einer Mehrfachpumpe verbindbar sind. Um eine einfache Montierbarkeit und Demontierbarkeit der Schmelzverteileinheit zu erhalten, ist diese erfindungsgemäß in einem Quadergehäuse angeordnet, wobei das Quadergehäuse den zylindrischen Druckbehälter derart durchdringt, dass alle Seitenwände des Quadergehäuses von außen durch eine im Druckbehälter geführtes Wärmeträgerfluid beheizbar sind.

Description

Spinnbalken
Die Erfindung betrifft einen Spinnbalken zur Aufnahme und Temperierung von mehreren Spinndüsen und einer Schmelzverteileinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Schmelzspinnen von Fasern und Fäden werden aus einer Polymer schmelze feinste Filamentstränge extrudiert. Hierzu werden Spinndüsen mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen eingesetzt, die zu mehreren üblicher weise an einer Unterseite eines Spinnbalkens gehalten sind. Hierbei ist jeder Spinndüse eine Spinnpumpe zugeordnet, um die Polymerschmelze unter einem Überdruck der Spinndüse zuzuführen und die Polymerschmelze durch die Düsenöffnungen zu extrudieren. Die Spinnpumpe ist mit jeder Spinndüse über eine separate Schmelzeleitung verbunden. Zur Verteilung der Schmelze auf die Spinndüsen sind im Stand der Technik grundsätzlich zwei verschiedene Varianten bekannt.
So geht aus der DE 2 218 939 oder der DE 195 40 907 eine erste Variante eines Spinnbalkens hervor, bei welcher die Schmelzeleitungen durch Rohre gebildet sind, die zwischen einer Spinnpumpe und den Spinndüsen ange ordnet sind. Hierbei sind die Rohre mit jeweils gleichen Fängen ausgeführt, um bei der Verteilung der Polymerschmelze zwischen der Spinndüse und der Spinnpumpe gleiche Verweilzeiten zu erhalten. Die aus mehreren Roh ren bestehende Schmelzverteileinheit ist unmittelbar in einer Dampfat mosphäre eines Druckbehälters angeordnet, um die Temperierung der Po lymerschmelze bis zum Extrudieren zu gewährleisten.
Eine zweite Variante geht beispielsweise aus der DE 100 34 891 Al hervor, bei welcher die Schmelzeleitungen durch Kanäle in einem Verteilerblock ausgebildet sind. Der Verteilerblock wird durch eine Heizplatte erhitzt, um die in den Kanälen geführte Schmelze zu temperieren. Derartige Schmelz verteileinheiten haben sich im Stand der Technik jedoch nicht bewährt, da die Herstellung der Schmelzeleitungen mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
Die Erfindung geht auf die eingangs genannten bekannten Spinnbalken zu rück. Trotz der Ausbildung der Schmelzeleitungen durch Rohre sind die bekannten Schmelzverteileinheiten innerhalb des Spinnbalkens als eine Baueinheit ausgeführt, die insbesondere die Montage und ggf. eine Demon tage erleichtert. Allerdings muss der Druckbehälter vor einer Demontage der Schmelzverteileinheit außer Betrieb gesetzt werden, so dass eine De montage der Schmelzverteileinheit zu entsprechend langen Ausfallzeiten in einem Schmelzspinnprozess führen.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Spinnbalken derart weiterzubilden, dass sowohl eine Demontage als auch eine Montage einer Schmelzverteileinheit möglichst schnell und sicher ausführbar sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, einen gattungsgemäßen Spinn balken bereitzustellen, welcher insbesondere zum Schmelzspinnen von Po lyamid geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schmelzver- teileinheit in einem Quadergehäuse angeordnet ist und dass das Quaderge häuse den zylindrischen Druckbehälter derart durchdringt, dass alle Seiten wände des Quadergehäuses von außen durch ein im Druckbehälter geführ tes Wärme trägerfluid beheizbar sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung löst sich von dem Prinzip, dass die Rohre der Schmelzvertei- leinheit zur Temperierung der Polymerschmelze unmittelbaren Kontakt mit einem Wärmeträgerfluid gehalten werden. Die Erfindung nutzt den soge nannten Backofeneffekt, um eine Temperierung der Polymerschmelze in den Rohren der Schmelzverteileinheit zu gewährleisten. Insoweit ist die Schmelzverteileinheit in einer Umgebung gehalten, die den Betrieb des Druckbehälters unbeeinflusst lässt.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Mehrfachpumpe an einer verschließbaren Oberseite des Quadergehäuses außerhalb des Druckbehäl ters angeordnet ist, besitzt den besonderen Vorteil, dass die Mehrfachpum- pe von außen montierbar und demontierbar ist. Damit ist auch eine Aus wechselung der Mehrfachpumpe im Betrieb möglich.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Mehrfachpumpe eine elektrische Heizmanschette aufweist, ist besonders vorteilhaft, um die Temperierung der Schmelze in der Mehrfachpumpe unabhängig von der Temperierung der Schmelze in der Schmelzverteileinheit auszuführen. So ist hinlänglich bekannt, dass durch die Scherenergie innerhalb der Mehr fachpumpe eine geänderte Temperierung der Polymerschmelze erforderlich ist. Durch die separate elektrische Heizmanschette können dabei gezielte Pumpentemperaturen eingestellt werden.
Um im Betrieb die Schmelzverteileinheit beispielsweise zum Ausbrennen der Rohre zu demontieren und dem Quadergehäuse zu entnehmen, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher die Oberseite des Quadergehäuses außerhalb des Druckbehälters durch einen lösbaren Deckel verschlossen ist. Die Schmelzverteileinheit ist somit besonders geeignet, um nach einer Abschaltung die innerhalb der Rohre festgesetzte Polymer schmelze durch Ausbrennen zu entfernen. Die Demontage und Montage der Schmelzverteileinheit ist bei geöffnetem Quadergehäuse in einfacher Art und Weise ausführbar.
Um die Spinndüsen zu beheizen, weist das Quadergehäuse erfindungsge- mäß in einem Boden innerhalb des Druckbehälters mehrere Aufnahmeöff nungen auf, in welchen die Spinndüsen angeordnet sind. Somit ist der Ein bau der Spinndüsen durch den Düsenbehälter und insbesondere der darin enthaltenen Wärmeträgerflüssigkeit ummantelt.
Die Unterplatte der Schmelzverteileinheit ist hierbei bevorzugt als eine An schlussplatte zur Anbindung der Spinndüsen ausgebildet, die innerhalb des Quadergehäuses lösbar an dem Boden gehalten ist. Somit ist eine direkte Verbindung zwischen den Spinndüsen und den Rohren der Schmelzvertei leinheiten möglich.
Um bei dem sogenannten Backofeneffekt eine möglichst gleichmäßige Ver teilung der über die Seitenwände in das Quadergehäuse eingebrachte Wär me zu erhalten, ist desweiteren vorgesehen, ein die Rohre umgebendes Füllmaterial zur Wärmeübertragung innerhalb des Quadergehäuses einzu schließen. So lässt sich der Innenraum des Quadergehäuses beispielsweise durch Aluminiumpulver befüllen.
Zur Fühmng und Temperierung der Polymerschmelze hat sich zudem die Ausführungsvariante der Erfindung bewährt, bei welcher die Schmelzver teileinheit eine Seitenplatte zum Anschluss eines Schmelzezulaufs aufweist, der mit einem Rohrstutzen zwischen der Seitenplatte und der Oberplatte zusammenwirkt. So lässt sich die zugeführte Schmelze und die abgeführte Schmelze an der Mehrfachpumpe über die Oberplatte in die Mehrfachpum pe führen.
Hierzu weist das Quadergehäuse zumindest eine Zulauföffnung an einer der Seitenwände auf, die mit einem Durchlass im Druckbehälter korrespondiert. Durch die Verlagerung der Schmelzezuführung an die Unterseite der Mehr fachpumpe kann die Mehrfachpumpe von außen angetrieben werden.
Der erfindungsgemäße Spinnbalken ist grundsätzlich geeignet, um eine Mehrzahl von Spinndüsen in einer oder doppelreihiger Anordnung aufzu nehmen. Hierbei können die Spinndüsen durch ein oder auch durch mehrere reihenförmig innerhalb eines Druckbehälters angeordnete Quadergehäuse aufgenommen werden. Wesentlich hierbei ist, dass die im Innern der Quad ergehäuse angeordneten Schmelzverteileinheiten demontierbar ausgebildet sind. Insgesamt zeichnet sich der erfindungsgemäße Spinnbalken durch eine hohe Flexibilität aus. Für unterschiedliche Durchsätze und Polymere lassen sich wahlweise unterschiedliche Schmelzverteileinheiten in dem Spinnbal- ken integrieren. Ein Umbau zum wechseln der Polymere ist durch Aus tausch der schmelzeführenden Bauteile innerhalb des Spinnbalkens sehr schnell ausführbar.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels des erfmdungsge- mäßen Spinnbalkens unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläu tert.
Es stellen dar. Fig. 1 schematisch eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbei- spiels des erfindungsgemäßen Spinnbalkens
Fig. 2 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
In den Fig. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä ßen Spinnbalkens in mehreren Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt das Aus führungsbeispiel in einer Längsschnittansicht, Fig. 2 in einer Draufsicht und Fig. 3 in einer Querschnittsansicht. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für alle Figuren.
Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spinnbalkens zeigt einen Druckbehälter 1. Der Druckbehälter 1 ist zylinderförmig ausgebildet und weist an einem Stirnende einen Fluideinlass 2.1 und einen Fluidauslass 2.2 auf. Der Druckbehälter 1 wird achsmittig durch ein längliches Quaderge häuse 4 vollständig durchdrungen. Das Quadergehäuse 4 ist hierzu mit den Wandungen des Druckbehälters 1 derart verschweißt, dass alle Seitenwände 4.2 des Quadergehäuses 4 im Innern des Druckbehälters 1 durch ein in ei nem Druckraum 3 enthaltenen Wärmeträgerfluid beispielsweise einem Diphyl beheizbar sind.
Das Quadergehäuse 4 weist einen Boden 4.3 auf, an dem mehrere Aufnah- meöffnungen 4.4 ausgebildet sind. Innerhalb des Quadergehäuses 4 ist eine Schmelzverteileinheit 5 demontierbar angeordnet. Hierzu weist die Schmelzverteileinheit 5 eine Unterplatte auf, die als eine Anschlussplatte 5.1 ausgebildet ist und mit dem Boden 4.3 des Quadergehäuses 4 lösbar verbunden ist. Eine Anschlussplatte 5.1 der Schmelzverteileinheit 5 sind pro Aufnahmeöffnung 4.4 des Quadergehäuses 4 mehrere Spinndüsen 8 gehalten. Die Spinndüsen 8 sind von einer Unterseite des Druckbehälters 1 her montierbar und demontierbar an der Anschlussplatte 5.1 der Schmelz verteileinheit 5 angeordnet.
Die Schmelzverteileinheit 5 weist an einer Oberseite des Quadergehäuses 4 eine Oberplatte 5.2 auf, die über eine Seitenplatte 5.4 sich an der Unterplat te 5.1 abstützt. Zwischen der Unterplatte 5.1 und der Oberplatte 5.2 sind mehrere Rohre 5.3 angeordnet, deren Enden an der Unterplatte 5.1 jeweils einer der Spinndüsen 8 zugeordnet sind. Die an der Oberplatte 5.2 endenden Rohre 5.3 korrespondieren mit jeweils einem Schmelzeauslass einer Mehr fachpumpe 7, die über einen Pumpenblock 7.1 an der Oberplatte 5.2 der Schmelzverteileinheit 5 angeschlossen ist.
Zwischen der Oberplatte 5.2 und der Seitenplatte 5.4 ist ein Rohrstutzen 5.5 angeordnet, der mit einem Schmelzezulauf 6 verbunden ist und an der Oberplatte 5.2 mit einem Pumpeneinlass korrespondiert.
Wie insbesondere aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgeht, ist der Seiten platte 5.4 an einer der Seitenwände 4.2 des Quadergehäuses 4 eine Zulauf öffnung 4.5 zugeordnet, an welcher ein Mantelrohr 9 gehalten ist. Das Man telrohr 9 führt zu einem Durchlass 1.1 am Druckbehälter 1, um eine Schmelzeleitung 6.1 des Schmelzezulaufs 6 aufzunehmen. Das Mantelrohr 9 durchdringt somit den Druckraum 3 und wird durch das im Druckraum 3 enthaltene Wärme trägerfluid beheizt.
Wie aus den Darstellungen in Fig. 1 und 3 hervorgeht, ist das Quadergehäu se 4 an einer Oberseite durch einen Deckel 4.1 verschlossen. Der Deckel 4.1 ist lösbar mit dem Quadergehäuse 4 verbunden. Der Deckel 4.1 weist im Bereich der Oberplatte 5.2 der Schmelzverteileinheit 5 eine Aussparung auf, in welcher die Mehrfachpumpe 7 gehalten ist. Die Mehrfachpumpe 7 ist über den Pumpenblock 7.1 an der Oberplatte 5.2 lösbar angeschlossen. Der Mehrfachpumpe 7 ist eine Heizmanschette 10 zugeordnet, die das Pumpengehäuse der Mehrfachpumpe 7 und den Pumpenblock 7.1 umman telt. Die Heizmanschette 10 ist elektrisch beheizbar ausgeführt, um die Mehrfachpumpe 7 zu beheizen. Die Mehrfachpumpe 7 wird über einen Pumpenantrieb 7.2 angetrieben. Der Pumpenantrieb 7.2 ist hier durch eine vertikale ausgerichtete Antriebswelle schematisch dargestellt.
Bei dem in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Spinnbalkens ist im Innern des Quadergehäuses 4 eine Umge bungsatmosphäre durch den Deckel 4.1 eingeschlossen. Insoweit wird im Betrieb die Umgebung der Rohre 5.3 durch den Druckbehälter 1 und das im Druckbehälter 1 geführte Wärme trägerfluid beheizt. Hierzu kondensiert das Wärme trägerfluid an den Seitenwänden 4.2 des Quadergehäuses 4, so dass die frei werdende Wärmeenergie in das Innere des Quadergehäuses 4 gelei tet wird. Neben dem Innenraum werden auch die Aufnahmeöffnungen 4.4 und damit die Spinndüsen 8 durch den Druckraum 3 des Druckbehälters 1 beheizt.
Um die Wärmeverteilung innerhalb des Quadergehäuses 4 zur Erwärmung der Rohre 5.3 zur optimieren und zu vergleichmäßigen besteht auch die Möglichkeit, dass der Innenraum des Quadergehäuses 4 in der Umgebung der Rohre 5.3 mit einem Füllmaterial beispielsweise einem Aluminiumpul ver gefüllt ist. Somit lässt sich die Wärmeübertragung von den Seitenwän den 4.2 zu den Rohren 5.3 noch intensivieren. Im Betrieb wird bei dem Ausführangsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 eine Poly er schmelze beispielsweise ein Polyamid über den Schmelzezulauf 6 der Mehrfachpumpe 7 zugeführt. Die Mehrfachpumpe 7, die beispielsweise als eine Planetenradpumpe ausgeführt ist, erzeugt somit pro Spinndüse 8 je- weils einen Teilschmelzestrom. Die Teilschmelzeströme werden von der Mehrfachpumpe 7 über die Rohre 5.3 der Schmelzverteileinheit 5 den Spinndüsen 8 zugeführt. In den Spinndüsen 8 wird die Polymerschmelze durch hier nicht dargestellte Düsenplatten und Düsenöffnungen zu feinen Filamenten extrudiert.
Für den Fall, dass aufgmnd einer Stömng beispielsweise ein Ausfall der Stromversorgung die Polymerschmelze aufgrund mangelnder Temperierung in der Mehrfachpumpe und in der Schmelzverteileinheit erstarrt, ist eine Regenerierung der Schmelzverteileinheit erforderlich. Hierzu wird die Mehrfachpumpe von der Oberplatte der Schmelzverteileinheit 5 demontiert, der Deckel 4.1 des Quadergehäuses 4 geöffnet und die gesamte Schmelz verteileinheit 5 von dem Boden 4.3 des Quadergehäuses 4 gelöst. Nun kann die Schmelzverteileinheit 5 komplett aus dem Quadergehäuse 4 entnommen werden und einem Ausbrennen der Polymerreste zugeführt werden. Das Ausbrennen erfolgt vorzugsweise in einem Ofen, in welchem die Schmelz verteileinheit komplett eingelegt wird. Der Betrieb kann mit der regenerier ten Schmelzverteileinheit oder mit einer ausgetauschten neuen Schmelzver teileinheit fortgeführt werden. Insoweit lässt sich die neue oder die regene rierte Schmelzverteileinheit in das Quadergehäuse 4 montieren. Insoweit ist der erfindungsgemäße Spinnbalken besonders flexibel und schnell wieder einsetzbar.
Die Anzahl der in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dargestellten Spinndüsen 8 und Aufnahmeöffnungen 4.4 im Quadergehäuse 4 sind bei- spielhaft. Grundsätzlich können mehrere Spinndüsen in einreihiger oder mehrreihiger Anordnung in entsprechende Aufnahmeöffnungen 4.4 eines Quadergehäuses 4 enthalten sein. Insoweit ist die Anzahl der in dem Schmelzverteileinheit 5 angeordneten Rohre 5.3 ebenfalls beispielhaft.
Desweiteren ist die konstruktive Ausführung der Schmelzverteileinheit ebenfalls beispielhaft. So könnte beispielsweise die Anbindung der Rohre 5.3 auch ohne die Unterplatte 5.1 erfolgen. In dem Fall würden die Rohren den der Rohre 5.3 mit einzelnen Flanschen ausgestattet, die zur Anbindung der Spinndüsen in die Aufnahmeöffnungen 4.4 des Quadergehäuses 4 an geordnet wären.
Der erfindungsgemäße Spinnbalken ist für alle herkömmlichen Schmelz spinnverfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern geeignet. Hierbei können auch mehrere Quadergehäuse in einer reihenförmigen Anordnung nebeneinander oder hintereinander innerhalb eines Druckbehälter ausgebil det sein. Wesentlich hierbei ist, dass die im Innern des Quadergehäuses an geordneten Schmelzverteileinheiten, die die Anbindung zwischen einer Spinnpumpe und mehreren Spinndüsen bilden, ohne direkte Einwirkung eines Wärme trägerfluids beheizt werden. Damit ist ein Austausch der Schmelzverteileinheiten auch im Betrieb des Druckbehälters möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Spinnbalken zur Aufnahme und Temperierung von mehreren Spinn düsen (8) und einer Schmelzverteileinheit (5), die innerhalb eines be- heizten Druckbehälters (1) angeordnet sind, wobei die Schmelzvertei leinheit (5) mehrere gebogene Rohre (5.3) zwischen einer Oberplatte (5.2) und einer Unterplatte (5.1) aufweist, durch welche Rohre (5.3) die Spinndüsen (8) mit einer Mehrfachpumpe (7) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmelzverteileinheit (5) in einem Quadergehäuse (4) angeordnet ist und dass das Quadergehäuse (4) den zylindrischen Druckbehälter (1) derart durchdringt, dass alle Seitwände (4.2) des Quadergehäuses (4) von außen durch ein im Druckbehälter (1) geführtes Wärmeträger- fluid beheizbar sind.
2. Spinnbalken nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mehrfachpumpe (7) an einer verschließbaren Oberseite (4.1) des Quadergehäuses (4) außerhalb des Druckbehälters (1) angeordnet ist, wobei ein Pumpenblock (7.1) der Mehrfachpumpe (7) mit der Ober platte (5.2) des Schmelzverteileinheit (5) verbunden ist.
3. Spinnbalken nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mehrfachpumpe (7) eine elektrische Heizmanschette (10) auf weist.
4. Spinnbalken nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Quadergehäuses (4) außerhalb des Druckbehälter (1) durch einen lösbaren Deckel (4.1) verschlossen ist.
5. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Quadergehäuse (4) in einem Boden (4.3) innerhalb des Druckbe hälters (1) mehrere Aufnahmeöffnungen (4.4) aufweist, in welchen die Spinndüsen (8) angeordnet sind.
6. Spinnbalken nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterplatte (5.1) der Schmelzverteileinheit (5) als eine Anschluss platte zur Anbindung der Spinndüsen (8) ausgebildet ist, die innerhalb des Quadergehäuse (4) lösbar an dem Boden (4.3) gehalten ist.
7. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein die Rohre (5.3) umgebendes Füllmaterial zur Wärmeübertragung innerhalb des Quadergehäuses (4) eingeschlossen ist.
8. Spinnbalken nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmelzverteileinheit (5) eine Seitenplatte (5.4) zum Anschluss eines Schmelzzulaufs (6) aufweist, der mit einen Rohrstutzen (5.5) zwischen der Seitenplatte (5.4) und der Oberplatte (5.2) zusammen wirkt.
9. Spinnbalken nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Quadergehäuse (4) zumindest eine Zulauföffnung (4.5) an einer der Seitenwände (4.2) aufweist, die mit einem Durchlass (1.1) im Druckbehälter (1) korrespondiert.
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