專利名稱：熔融紡絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于熔融紡造多股條狀單絲的裝置。
背景技術(shù)：
為進(jìn)行合成纖維的熔融紡絲，熔融的聚合物材料被擠出以形成多股條狀單絲。為此，需要使聚合物熔體擠壓通過紡絲孔。這種擠出，又稱為紡絲，通過在其下側(cè)包括多個紡絲孔的紡絲噴嘴完成。在實踐中，多個這種紡絲噴嘴同時彼此并排使用，以擠出彼此平行的多個纖維束。為此，將紡絲噴嘴保持在噴嘴支承件中。然而在操作中，需要定期更換紡絲噴嘴并進(jìn)行維護(hù)。更換紡絲噴嘴很費力并導(dǎo)致不可避免的停工期，從而導(dǎo)致產(chǎn)量減少。因此，希望改變紡絲噴嘴的設(shè)計以及紡絲噴嘴與噴嘴支承件的連接，使得能夠以盡可能簡單的方式取下紡絲噴嘴。由于在高熔體壓力下傳導(dǎo)并擠出聚合物熔體，因此必須在操作過程的全部時間內(nèi)確保連接的密封性。
因此，例如，由DE 199 35 982 A1以及DE 42 36 570 A1已知這樣的裝置，其中紡絲噴嘴或紡絲噴嘴組件與噴嘴支承件夾緊/張緊，以使噴嘴支承件的熔體進(jìn)口與紡絲噴嘴的熔體入口之間的過渡部壓力密封地連接。為此，在該熔體進(jìn)口與該熔體入口之間的空間夾緊一柱狀密封件。但是，這種裝置具有根本缺陷，即，在運行中密封環(huán)會發(fā)生變形，從而該密封環(huán)與噴嘴支承件之間的夾緊妨礙紡絲噴嘴的松開。除此之外，為確保熔體進(jìn)口與熔體入口之間的過渡部的密封功能，必須用很大的夾緊力將紡絲噴嘴在噴嘴支承件上夾緊，因此，相應(yīng)地需要很大的松開力以松開紡絲噴嘴。
由DE 16 60 375已知這樣的裝置，其中紡絲噴嘴的殼和紡絲板這樣地可相對運動地保持在噴嘴支承件的接納部中，即噴嘴支承件的熔體進(jìn)口與紡絲噴嘴的熔體入口之間的連接被自動地密封。但是，將紡絲噴嘴的各部件設(shè)置成可移動具有很大的缺陷，即，紡絲噴嘴不能以可作為結(jié)構(gòu)組件取下的方式保持在噴嘴支承件中。此外，這種設(shè)想需要紡絲噴嘴內(nèi)具有附加的密封位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，這樣設(shè)計開始所述類型的熔融紡絲裝置，使得一方面紡絲噴嘴以能夠容易地松開的方式保持在噴嘴支承件中，另一方面能夠在紡絲噴嘴與噴嘴支承件之間產(chǎn)生用于密封的高壓緊力。
該目的通過具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的裝置實現(xiàn)。
本發(fā)明的有利的改進(jìn)由從屬權(quán)利要求的特征或特征組合限定。
本發(fā)明的特征在于，密封所需的高壓緊力僅在運行狀態(tài)下形成和作用。為此，紡絲噴嘴的殼的壁設(shè)計成具有這樣的彈性，即，在熔體壓力的作用下紡絲噴嘴的殼發(fā)生變形，該殼的這種變形產(chǎn)生了使紡絲噴嘴與噴嘴支承件夾緊/張緊的自密封壓緊力。從而，以僅用于將紡絲噴嘴固定在噴嘴支承件中的較小的夾緊力就可以將紡絲噴嘴保持在噴嘴支承件上。僅在運行狀態(tài)下作用在紡絲噴嘴內(nèi)的熔體壓力可使所述殼產(chǎn)生變形從而產(chǎn)生自密封壓緊力。本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，用于自密封地夾緊的壓緊力的大小與熔體壓力成比例。因此，即使在最高熔體壓力下紡絲噴嘴與噴嘴支承件的連接也能保持壓力密封。
在本發(fā)明的一個尤其有利的改進(jìn)方案中，紡絲噴嘴和噴嘴支承件通過產(chǎn)生夾緊力的緊固裝置彼此連接。其中緊固裝置產(chǎn)生的夾緊力與由所述殼的變形產(chǎn)生的壓緊力具有相同的方向。因此，紡絲噴嘴能夠以較小的夾緊力保持在噴嘴支承件上，或者以較小的松開力從噴嘴支承件上松開。
在預(yù)安裝紡絲噴嘴的情況下，為避免對各部件例如紡絲板和所述殼之間的配合造成不利影響，本發(fā)明這樣的改進(jìn)尤其優(yōu)選，其中，所述殼的壁的形式和材料導(dǎo)致在壓力下的變形與方向相關(guān)。特別地，可通過所述殼的特定形狀在熔體壓力下實現(xiàn)預(yù)定的變形。因此，能夠在待密封的密封位置產(chǎn)生最大的壓緊力。
在噴嘴支承件的熔體進(jìn)口與紡絲噴嘴的熔體入口之間形成的密封連接甚至可有利地通過在所述熔體入口區(qū)域內(nèi)將所述殼的壁設(shè)計成可通過壓力變形來密封。從而，通過壓緊力產(chǎn)生的變形直接作用在紡絲噴嘴與噴嘴支承件之間形成的密封面上。
為確保所述殼的必要強(qiáng)度，所述殼的壁優(yōu)選設(shè)計成薄壁球形蓋。這樣，可在所述殼具有最大強(qiáng)度的情況下實現(xiàn)最大的可變形性。但是原則上，能夠?qū)崿F(xiàn)期望的彈性變形的所述殼的任何形狀都是可行的。
在本發(fā)明的一個改進(jìn)方案中，在噴嘴支承件的熔體進(jìn)口與所述殼的熔體入口之間設(shè)置密封環(huán)，這種改進(jìn)方案的特征在于，即使所述殼的變形極小也能導(dǎo)致很高的密封作用。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的特征還在于紡絲噴嘴的重量很小，從而改善了在噴嘴支承件上在安裝和拆卸紡絲噴嘴的過程中的操作。除此之外，由于需要的部件較少，能夠減小裝置的成本。


下面將參照附圖更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的裝置的幾個實施例。
其中圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施例的剖視圖；圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例的剖視圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施例的剖視圖。該裝置包括噴嘴支承件1，所述噴嘴支承件在其下側(cè)具有用以接納紡絲噴嘴2的噴嘴接納口18的。噴嘴支承件1通常在其下側(cè)具有用以接納多個紡絲噴嘴的多個噴嘴口(此處未示出)。噴嘴支承件1具有用于各噴嘴接納口18的熔體進(jìn)口3，聚合物熔體經(jīng)由該熔體進(jìn)口3供給紡絲噴嘴2。又被稱為所謂的紡絲箱體的噴嘴支承件1還包括此處未示出的其它熔體供給部件，例如管路和紡絲泵。噴嘴支承件1設(shè)計成可加熱的。因此，可通過載熱介質(zhì)或通過電加熱元件對噴嘴支承件1容納的引導(dǎo)熔體的部件在所述部件的壁上或在所述噴嘴支承件的壁上進(jìn)行調(diào)溫。
紡絲噴嘴2包括殼4和通過螺栓15固定在該殼4下側(cè)的紡絲板10。紡絲板10包括多個作為熔體出口的紡絲孔11。在紡絲板10上設(shè)置有多孔板13和支承在該多孔板13上的過濾組件12。在殼4內(nèi)在過濾組件12前方設(shè)置有分配室19。該分配室19經(jīng)由殼4內(nèi)的熔體入口5與噴嘴支承件1的熔體進(jìn)口3相連接。
紡絲噴嘴2的殼4基本由三部分組成。第一部分通過形成于中部的接頭部9形成并包含熔體入口5。優(yōu)選為柱狀的接頭部9設(shè)置成與噴嘴支承件1的熔體進(jìn)口3同心。殼4環(huán)形地包圍接頭部9的第二部分通過壁8形成。壁8設(shè)計成薄壁球形蓋，其彎曲部分基本上形成分配室19。該部分設(shè)計成彈性的，從而能夠在壓力載荷下變形。
位于外部的、穩(wěn)定并環(huán)繞的螺紋套環(huán)7作為第三部分一體地形成在壁8上。該螺紋套環(huán)7的一方面用于接納多個螺栓15，紡絲板10通過這些螺栓以壓力密封地連接到殼4上；另一方面用于接納外螺紋部20，該外螺紋部經(jīng)由螺紋接頭16與噴嘴支承件1相連接。
紡絲噴嘴2通過螺紋接頭16保持在噴嘴支承件1的噴嘴接納口18內(nèi)。這里紡絲噴嘴2旋擰在噴嘴支承件1上，直到帶有熔體入口5的殼4在熔體進(jìn)口3的密封面6處貼靠在噴嘴支承件1上。從熔體進(jìn)口3到熔體入口5的過渡部通過附加的密封環(huán)17對外封閉。通過作為緊固裝置的螺紋接頭16產(chǎn)生用于固定紡絲噴嘴2的夾緊力，從而在殼4與噴嘴支承件1之間在密封面6內(nèi)不會出現(xiàn)間隙。
在運行狀態(tài)，聚合物熔體在高壓下從噴嘴支承件1經(jīng)由熔體進(jìn)口3被引導(dǎo)進(jìn)入紡絲噴嘴2的熔體入口5和分配室19。分配室19內(nèi)形成的熔體壓力從內(nèi)側(cè)作用在殼4的壁8上。壁8設(shè)計得很薄，從而能夠進(jìn)行輕微的彈性變形。這種主要作用于壁8上的變形將帶有密封環(huán)17的接頭部9壓靠在密封面6上。壁8設(shè)計成彈性的，從而僅在熔體壓力的作用下才出現(xiàn)殼的變形。由于變形而作用在所述密封面上的壓緊力使得紡絲噴嘴2在噴嘴接納口18上自密封地夾緊。
此處，由于變形產(chǎn)生的壓緊力與通過螺紋接頭16產(chǎn)生的紡絲噴嘴2的夾緊力具有相同的方向。
在分配室19內(nèi)，在熔體壓力的作用下通過過濾組件12和多孔板13引導(dǎo)聚合物熔體，以便在以后通過紡絲板10的紡絲孔11擠出成細(xì)單絲條。在此過程中，可通過一附加的環(huán)狀密封件(此處未示出)實現(xiàn)紡絲板10與殼4之間的密封。與此同時，通過均勻分布地設(shè)置在紡絲板10的周邊上的螺栓15產(chǎn)生用于對外密封的壓緊力。
在需要更換紡絲噴嘴2的情況下，首先中斷熔體的供給，從而在紡絲噴嘴2內(nèi)—即在分配室19內(nèi)—熔體壓力逐漸減小。由此，殼4的彈性變形恢復(fù)到其初始狀態(tài)。紡絲噴嘴2僅由通過螺紋接頭16施加的夾緊力保持。因此，只需很小的松開力即可松開紡絲噴嘴2。
圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例。具有相同功能的部件被標(biāo)以相同的參考標(biāo)號。
噴嘴支承件1與根據(jù)圖1的上述實施例基本相同，因此可以參考上述說明。
紡絲噴嘴2由殼4、過濾組件12、多孔板13和紡絲板10形成。此處，殼4與紡絲板10一起保持在柱狀螺紋套筒23中，該螺紋套筒通過外螺紋部20借助螺紋接頭16保持在噴嘴支承件1上。此處，殼4由帶有熔體入口5的中部接頭部9、環(huán)繞該接頭部9的薄壁8以及環(huán)繞的支承套環(huán)21形成。在殼4的支承套環(huán)21與過濾組件12之間設(shè)置有第一環(huán)狀密封件14.1，而在多孔板13與紡絲板10之間設(shè)置有第二環(huán)狀密封件14.2。紡絲板10支承在螺紋套筒23端部上的保持套環(huán)22上。
在圖2所示的實施例中，紡絲噴嘴2通過螺紋接頭16經(jīng)由螺紋套筒23與噴嘴支承件1夾緊。此處，同心地包圍熔體入口5的密封環(huán)17貼合在噴嘴支承件1的熔體進(jìn)口3的密封面6上。通過螺紋套筒23實現(xiàn)紡絲噴嘴2的裝配，在此過程中，夾緊力在紡絲噴嘴2的密封位置不產(chǎn)生顯著的用于密封的壓緊力。
用于將紡絲噴嘴2自密封地夾緊的壓緊力僅在運行狀態(tài)下通過殼4的變形而實現(xiàn)。為此，首先聚合物熔體經(jīng)由熔體進(jìn)口3和熔體入口5到達(dá)分配室19?，F(xiàn)在分配室19內(nèi)的熔體壓力使得殼4的壁8這樣地彈性變形，即由于殼4沿噴嘴接納口18方向的變形，經(jīng)由接頭部9形成附加的壓緊力，該壓緊力使紡絲噴嘴2夾緊。通過在各部件的連接處使用密封件14.1、14.2和17，在存在熔體壓力的運行狀態(tài)下能夠確保紡絲噴嘴2以及紡絲噴嘴與噴嘴支承件1之間的連接部的密封位置處對外有足夠的密封。
圖2所示的裝置的功能與根據(jù)圖1的實施例相同。因此參考上述實施例。這里，在分配室19內(nèi)熔體壓力達(dá)到最高250bar。為過濾聚合物熔體，過濾組件12優(yōu)選由具有不同網(wǎng)目尺寸的多種篩分件之一形成。但是也可以在多孔板13上方使用帶有具有不同顆粒尺寸/粒度的過濾顆粒的過濾組件。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的所述實施例的結(jié)構(gòu)以及各部件的結(jié)構(gòu)僅作為示例給出。本發(fā)明包含所有這樣的熔融紡絲裝置，即，該熔融紡絲裝置包括紡絲噴嘴、殼或殼部件，在出現(xiàn)壓力時，這些構(gòu)件會產(chǎn)生變形從而導(dǎo)致自密封地夾緊。因此，噴嘴組件的密封性與作用在紡絲噴嘴與噴嘴支承件之間用于固定該紡絲噴嘴的的壓緊力無關(guān)。此處，使用圓形、矩形還是環(huán)形紡絲噴嘴或紡絲板無關(guān)緊要。
附圖標(biāo)記1噴嘴支承件2紡絲噴嘴3熔體進(jìn)口4殼5熔體入口6密封面7螺紋套環(huán)8壁9接頭部10紡絲板11紡絲孔12過濾組件13多孔板14環(huán)狀密封件15螺栓16螺紋接頭17密封環(huán)18噴嘴接納口19分配室20外螺紋部21支承套環(huán)22保持套環(huán)23螺紋套筒
權(quán)利要求
1.用于熔融紡造多股條狀單絲的裝置，具有用于接納帶有至少一個殼(4)的紡絲噴嘴(2)的噴嘴支承件(1)，所述殼具有熔體入口(5)并壓力密封地與包含多個紡絲孔(11)的紡絲板(10)相連接，其中為了引導(dǎo)壓力加載的熔體，具有熔體入口(5)的所述紡絲噴嘴(2)的殼(4)密封地夾緊在所述噴嘴支承件(1)的熔體進(jìn)口(3)上，其特征在于，所述殼(4)的壁(8)設(shè)計成具有這樣的彈性，從而在熔體壓力的作用下所述殼(4)發(fā)生變形，并且所述殼(4)的變形產(chǎn)生用于自密封夾緊的壓緊力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述紡絲噴嘴(2)和所述噴嘴支承件(1)通過夾緊裝置(16)彼此連接，其中由所述夾緊裝置(16)產(chǎn)生的夾緊力與所述殼(4)的變形產(chǎn)生的壓緊力具有相同的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述殼(4)的壁(8)具有這樣的形狀和材料，從而在壓力載荷下所述變形基本沿一個方向作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述殼(4)的壁(8)在熔體入口(5)區(qū)域設(shè)計成可壓力變形的，通過變形產(chǎn)生的壓緊力直接作用在噴嘴支承件(1)的熔體進(jìn)口(3)和殼(4)的熔體入口(5)之間形成的密封面(6)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述殼(4)的壁(8)設(shè)計成薄壁的球形蓋。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在噴嘴支承件(1)的熔體進(jìn)口(3)和殼(4)的熔體入口(5)之間設(shè)置密封環(huán)(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于熔融紡造多股束狀長絲的裝置，其中在紡絲噴嘴支承件上保持有至少一個紡絲噴嘴。所述紡絲噴嘴包括具有熔體入口的殼，以及具有多個紡絲孔的紡絲板。為引導(dǎo)加壓熔體，該紡絲噴嘴以在紡絲噴嘴支承件的熔體供給入口區(qū)域密封的方式固定在該殼上。因此，在操作過程中紡絲噴嘴支承件與紡絲噴嘴以自密封的方式連接，紡絲噴嘴的殼的壁在彈性上表現(xiàn)為使得該殼在熔體壓力的作用下變形，且該殼的變形產(chǎn)生用于自密封連接的壓緊力。
文檔編號D01D4/00GK1768168SQ200480008736
公開日2006年5月3日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月29日
發(fā)明者T·羅伊特, C·福爾默斯 申請人:蘇拉有限及兩合公司