CN101838857B - 喷丝头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于多根长丝的熔融纺丝的喷丝头，其具有包括多个喷嘴孔的圆形喷嘴板。所述圆形喷嘴板通过用于容纳两个过滤元件的过滤板、具有两个独立的熔融物引入通道的入口板和外壳支承，以便形成熔融物通道系统，从而将过滤后的聚合物熔体从熔融物引入通道输送到喷嘴孔。为了输送熔融物，外壳可释放地连接在喷嘴座上。尤其是，为了允许熔融物可靠地通过偏心设置的熔融物引入通道，入口板通过旋转被固定地支承在喷嘴座上，在入口板圆周上形成有与在外壳的插入端处的内部成形部相配合的外部成形部，以便将外壳连接到入口板上。

Description

喷丝头

技术领域

本发明涉及一种用于多根长丝的熔融纺丝的喷丝头。

背景技术

喷丝头是用于连续生产合成线的熔融纺丝装置的整体部分。所述喷丝头使得将聚合物熔体挤压成多根线状长丝成为可能，所述长丝被若干股地组合以形成合成线。因此这种类型的喷丝头在它们的底侧上通常具有包含多个喷嘴孔的喷嘴板，聚合物熔体被挤压通过该喷嘴板以挤压出长丝。随后，长丝在喷丝头后面的线处理装置中被结合成复丝线，并被凝固和重新处理，最后被缠绕成线轴。在这种情况下，完美的正常情况是每个喷丝头产生一股或多股线。因此，最近的趋势是特别使用多个喷丝头以便每个喷丝头产生两根复丝线。

例如，这种已知类型的喷丝头可从专利WO2005／098098A1中获知。为了该目的，已知的喷丝头具有包含多个喷嘴孔的圆形喷嘴板。所述圆形喷嘴板配置有用于容纳两个独立的过滤元件的过滤板，该两个过滤元件通过两个伸入到入口板中的独立的熔融物引入通道连接到熔融物分配系统中。这种类型的板通常被保持在外壳中，所述外壳可释放地连接到喷嘴座上。在这种情况下，通常将外壳可重复地连接到喷嘴座上以便保养和清洗喷嘴板和过滤元件。外壳在插入端通常具有螺纹，以便在预先安装喷嘴板、过滤板和入口板之后，将外壳螺旋连接在喷嘴座的接头上。在这种情况下，所述连接可通过卡口连接利用螺纹实现，如所描述的，例如专利DE3818017A1中公开的单螺纹喷丝头。

然而，这种类型的技术基于这样的情况，当外壳转动时，在入口板和喷嘴座之间的接触面处产生相对运动。在喷丝头(其中，中心设置的熔融物入口必须避免沿着分离面)中，这种类型的相对运动可以通过相应密封系统控制。然而，在这样的喷丝头(其中，两个偏心设置的熔融物入口在安装和拆卸过程中必须相对于喷嘴座沿着分离面桥接)中，这种相对运动产生了熔融物入口交叠的问题和两个熔融物入口的密封问题。

发明内容

因此，本发明的目的是构造上述描述中提及的喷丝头，从而快速和可靠地更换圆形喷嘴板和过滤元件成为可能。

本发明的另一个目的是提供一种具有两个过滤元件且允许高的熔融物通量的喷丝头。

对于喷丝头，获得了本发明的目的，其中，入口板在圆周上具有外部成形部并且通过转动被固定地保持在喷嘴座上，外壳在插入端处具有内部成形部，通过该内部成形部，所述外壳可被连接到入口板的外部成形部上。

本发明背离了喷丝头的可更换部件借助于入口板被保持、预先安装在外壳中，并且作为喷嘴组件被螺纹连接在喷嘴座上的构造原则。在根据本发明的喷丝头中，具有两个熔融物引入通道的入口板通过转动固定地保持在喷嘴座上并且用作固定部件。在安装和拆卸时入口板的相对运动可一定程度地被避免。

在安装和拆卸过程中，为了确保过滤板相对于入口板被保持和定中心，本发明的方案是尤其有利的，其中，过滤板具有多个凸出的导向销，所述导向销伸入入口板的多个定心孔中。这确保了，例如当外壳被螺纹连接在入口板的圆周上时，所述外壳仅仅起到已知的活接头螺母的作用，并且过滤板相对于入口板被保持和定中心。

在这种情况下，所述圆形喷嘴板和过滤板最好利用旋转彼此固定地连接，这样当安装于圆形喷嘴板和过滤板之间的过渡区域时，不会产生相对运动。

为了确保利用较低的预应力可以将过滤板和圆形喷嘴板安装到入口板上，本发明的方案被优选地使用，其中，圆形喷嘴板在底侧上具有支承在外壳的环形滑动边缘上的周缘滑动面。因此，在安装和拆卸过程中，在圆形喷嘴板和外壳之间的相对运动自身可以在支承点处实施。

这样，当所述板相对彼此处于低预应力时，仍然可以获得操作过程中的高密封，根据本发明的喷丝头优选以这样的方式设计，从而所述过滤板具有两个用于容纳彼此相邻设置的中空圆柱形过滤元件的过滤孔，所述过滤元件配置有多个位于过滤孔中的分配元件，每个过滤元件被自我密封地保持，并且流动可以从外部向内通过它。另外，这种类型的中空圆柱形过滤元件具有特别的优点，即可实现大的过滤表面和获得高的熔融物通量。

在这种情况下，所述过滤元件优选由具有穿孔和具有外部过滤套的内部支承管形成，所述穿孔和外部过滤套在过滤元件的端部处连接以形成密封边缘，所述过滤元件直径和长度设计得相同。因此，一方面，获得了高压稳定性，这样在长丝的挤出过程中可以采用高的熔融物压力。另外，要确保的是，在过滤板内获得了在每个过滤元件上的高自密封安装位置。

为了密封过滤元件，他们在任何情况下利用它们的其中一个密封边缘抵靠过滤板的外围支承腹。相反，相对密封边缘通过推压件被密封，该推压件通过密封环作用在过滤元件的密封边缘上。为此，所述分配元件通过推压件和连接件形成在过滤孔内，该推压件和连接件相互配合以在过滤板中确定熔融物的路线。在这种情况下，所述连接件形成直接面向入口板的底侧的熔融物入口。根据本发明，可以有利地实现熔融物流向两个过滤元件的单独路径，这样，尤其是，可以使用挤出的长丝生产两股线。

当使用这种类型的喷丝头时，熔融物引入通道的熔融物供应源最好采用纺丝泵，这样每股熔融物流可以以预定的通流量和工作压力在过滤元件中输送并因此到达圆形喷嘴板的喷嘴孔。

这样，可选择的是，由纺丝泵产生的熔融物流可以尽可能均匀地被分配到两个过滤元件，根据本发明的优选实施例，在入口板之前设置有具有计量装置的计量板，所述计量装置通过机械耦合的置换器将流入的熔融物流以计量的方式分配给熔融物引入通道。

在这种情况下，所述置换器优选由多个彼此啮合的齿轮的齿形成。因此，例如在计量板中可以设置用于形成两个齿轮副的三个齿轮，以便在任何情况下将两个独立的传送熔融物分流以计量的方式输送到入口板的熔融物通道中。

在这种情况下，本发明被优选地实施，其中，所述计量板配置有形成主熔融物入口的分配板，该主熔融物入口通过分配板中的两个分配管与计量装置连接。因此齿轮可以在两侧通过入口板和分配板保持在计量板内。

附图说明

为了对本发明做进一步的说明，将在下文参考相关附图对根据本发明喷丝头的一些示例性实施例进行解释，在附图中：

图1用图示的方式说明了根据本发明喷丝头第一个示例性实施例的截面图；

图2用图示的方式说明了根据本发明喷丝头另一个示例性实施例的截面图；

图3用图示的方式说明了根据图2的示例性实施例的第二个截面图；

图4用图示的方式说明了根据图2的示例性实施例的计量板的顶视图。

具体实施方式

图1以截面图的方式示例性地说明了根据本发明的喷丝头的第一个示例性实施例。所述示例性的实施例包括喷嘴座1，所述喷嘴座在其底侧具有喷嘴容纳口4，所述喷嘴容纳口在加热套5之间延伸。在喷嘴容纳口4的中间区域设置有适配板2，所述适配板被固定地连接在喷嘴座1上。所述适配板2具有两个熔融物连接部9.1和9.2，该两个熔融物连接部9.1和9.2在任何情况下都以通常的方式通过分配线路与纺丝泵(这里未示出)连接。

在所述适配板2下面设置有入口板3，所述入口板3通过多个固定装置8利用旋转固定地连接到所述适配板2上。所述入口板3具有熔融物引入通道6.1和6.2，所述熔融物引入管彼此相邻并且被分配给适配板2中的熔融物连接部9.1和9.2。所述熔融物连接部9.1和9.2与熔融物引入通道6.1和6.2之间的分离面通过两个单独的密封件7.1和7.2被密封。

所述入口板3在其圆周上具有外螺纹24。外壳12通过内螺纹21保持在外螺纹24上。过滤板10和圆形喷嘴板11通过外壳12保持在所述入口板3的底侧。所述过滤板10具有两个过滤元件13.1和13.2，所述过滤元件彼此相邻设置，并且在任何情况下通过熔融物入口14.1和14.2被分配给入口板3的熔融物引入通道6.1和6.2。为了密封熔融物入口14.1和14.2，使所述熔融物入口14.1和14.2具有两个密封环17.1和17.2。

两个分配室15.1和15.2形成在过滤板10的底侧上，位于过滤板10和圆形喷嘴板11之间，并且被分配给过滤元件13.1和13.2的出口侧。所述分配室15.1和15.2被分配给圆形喷嘴板11中的多个喷嘴孔16，所述喷嘴孔16穿过圆形喷嘴板11，直到底侧。

当所述外壳12被安装并且被螺旋连接时，为了获得过滤板10在入口板3上的中间结构，在过滤板10的顶侧上设置有两个向上突出的、彼此间隔一定距离的定心销19.1和19.2。所述定心销19.1和19.2与入口板3中的定心孔18.1和18.2配合。所述定心销19.1和19.2的长度以这样一种方式选择，即紧接在入口板3和外壳12之间的螺纹连接接合之前，定心销19.1和19.2伸入到定心孔18.1和18.2中。过滤板10因此相对于入口板3被固定在适当位置。

这样，外壳12可按照活接头螺母的方式被导向，圆形喷嘴板11通过旋转被同样地固定地连接到过滤板10上。为此，在两个板10和11之间设置有多个销20。圆形喷嘴板11利用滑动面23直接支承在外壳12的外围轴环形滑动边缘22上。因此，外壳12相对于不能共同旋转的圆形喷嘴板11被螺纹旋接。

因此，外壳12可以与过滤板10和圆形喷嘴板11一起被可重复地螺纹旋接到入口板3上，以便例如坚持保养周期。在这种情况下，分配给所述板10和11的所使用的密封件最好是多用途的。由于所述板11和10相对于入口板3的固定位置，因此应当避免在密封表面上的密封摩擦。

如图1所示，在所述喷丝头的示例性实施例中，两股熔体流优选由两个纺丝泵产生，并且在压力下被输送到熔融物连接部9.1和9.2。聚合物熔体借助于熔融物连接部9.1和9.2被引导通过入口板的熔融物引入通道6.1和6.2并且被输送到熔融物入口14.1和14.2。部分熔体流中携带的每个聚合物熔体由过滤元件13.1和13.2过滤，并随后通过分配室15.1和15.2被输送到喷嘴孔16中。在这种情况下，所述过滤元件13.1和13.2可由例如砂滤器或其它片状过滤器形成。借助于圆形喷嘴板11中的喷嘴孔16，聚合物熔体被挤压成多股长丝。

图2，图3和图4显示了根据本发明的喷丝头的另一个示例性实施例。图2和图3显示了所述示例性实施例的截面图，所述截面相对彼此偏移90度。图4显示了计量板的顶视图。所述附图中的任何一幅都没有特殊参考标记，下面的描述适用于所有附图。

在图2和图3中所示的示例性实施例中，外壳12同样通过内螺纹21被螺旋连接到入口板3上的外螺纹24上。然而，应该特别指出，在这方面，螺纹连接在根据图1的示例性实施例和所显示的示例性实施例中都是示例性的，并且可以被任何其它形式的可释放连接，例如卡口连接替换。在这种情况下，当外壳被固定到入口板上时，避免熔融物连接部之间的相对运动是最重要的。

在图2和图3的示例性实施例中，为了能够接受中空圆柱形过滤元件13.1和13.2，所述过滤板10具有位于入口板3下面的两个过滤孔25.1和25.2。每个中空圆柱形过滤元件13.1和13.2在任何情况下由支承管26和外套在所述支承管26上的过滤套27形成，并且在任何情况下在两端处被连接以形成密封边缘28.1和28.2。为了输送熔融物，过滤元件13.1和13.2在任何情况下被分配给分配元件，在该示例性实施例中，所述分配元件在任何情况下由连接件30.1和30.2以及推压件29.1和29.2形成。过滤元件13.1和13.2以及位于过滤孔25.1和25.2中的被分配的分配元件的设计和布置是相同的，因此，参考附图2，借助于过滤元件13.1在下文中对所述布置和功能进行描述。

过滤孔25.1在任何情况下从顶侧直到底侧穿过所述过滤板10。所述过滤孔25.1在下部区域具有外围支承腹38.1，所述过滤元件13.1利用下部密封边缘28.2支承在该外围支承腹38.1上。所述过滤孔25.1被圆锥形地设计在中空圆柱形过滤元件的区域中，这样，在过滤套27和过滤板10之间形成自由空间。

推压件29.1为蘑菇型设计并且在上部区域具有外围密封环，所述外围密封环被支承在过滤元件13.1的上部密封边缘28.1上。推压件29.1的突出到过滤元件13.1的内部的柄部被设计成圆锥形，因此在支承管26和推压件29.1之间形成自由空间，并且该自由空间伸入到过滤孔25.1中。

连接件30.1被保持在过滤孔25.1内，位于推压件29.1上方，所述连接件30.1具有与入口板3中的熔融物引入通道6.1相配合的熔融物入口14.1。所述熔融物入口14.1在顶侧上穿过连接件30.1直到底侧，并且延伸到推压件29.1的顶侧上。隔片31.1保持在连接件30.1和推压件29.1之间，这样在连接件30.1和推压件29.1之间形成自由空间，并且该自由空间伸入到过滤孔25.1中。

连接件30.1在其顶侧上具有密封环17.1，所述密封环突出在过滤板10的顶部上方，这样连接件30.1直接由位于入口板3的底侧上的密封环17.1支承。

上述设置获得的(对过滤元件13.1和13.2二者都适用)是，过滤元件13.1和13.2被自密封地保持在过滤孔25.1和25.2中，聚合物熔体在过滤孔中从外部被送向过滤元件13.1和13.2，并且从外部向内流动通过所述过滤元件。在聚合物熔体过滤后，该聚合物熔体通过过滤元件13.1，13.2和推压件29.1，29.2之间内部自由空间被送入圆形喷嘴板11上方的相邻的分配室15.1和15.2中。

如图3可明显地看出，过滤板10在其顶侧上同样具有两个定心销19.1和19.2，所述定心销突出到入口板3中的定心孔18.1和18.2中。

另外，从图2和图3的说明中可以推断，入口板3设置有具有计量装置33的计量板32。该计量板32配置有分配板35和适配板2，入口板3、计量板32和分配板35相互螺旋连接并被保持在适配板2上。所述适配板2通过接头连接件37保持在喷嘴座1上。为此，所述喷嘴座1具有加热箱。

所述接头连接件37具有熔融物连接部9，所述熔融物连接部9在分配板35内发出两个分配管36.1和36.2。所述分配管36.1和36.2与计量装置33连接，据此，供应的熔融物流以计量的方式被输送到入口板3的相应熔融物引入通道6.1和6.1中。

图4显示了计量板32的顶视图。在该示例性实施例中，计量装置33由三个齿轮34.1，34.2和34.3形成，齿轮副34.1和34.2被分配给分配管36.1，齿轮副34.2和34.3被分配给分配管36.2。所述齿轮副34.1，34.2和齿轮副34.2，34.3在任何情况下具有相应用于分配管36.1和36.2的入口区域40.1和40.2，所述入口区域在任何情况下与位于与啮合齿轮相对的出口区域41.1和41.2中一个配合。所述出口区域41.1和41.2被分配给入口板3中的熔融物引入通道6.1和6.2。

由于插入的齿轮副，取得了两个分流的均匀计量，从而中心的主要熔融物流可被均匀分配至两个过滤元件。

如图2至图4所示，根据本发明的喷丝头的示例性实施例的功能(在其长丝线挤出的功能方面)与根据图1的示例性实施例是相同的，因此在这种情况下没有给出进一步的解释，并且可以参考上述描述。

附图标记列表

1  喷嘴座

2  适配板

3  入口板

4  喷嘴容纳口

5  加热套

6.1，6.2  熔融物引入通道

7.1，7.2  密封件

8  固定装置

9.1，9.2  熔融物连接部

10 过滤板

11 圆形喷嘴板

12 外壳

13.1，13.2  过滤元件

14.1，14.2  熔融物入口

15.1，15.2  分配室

16 喷嘴孔

17.1，17.2  密封环

18.1，18.2  定心孔

19.1，19.2  定心销

20 销

21 内螺纹

22 滑动边缘

23 滑动面

24 外螺纹

25.1，25.2  过滤孔

26 支承管

27 过滤套

28.1，28.2  密封边缘

29.1，29.2  推压件

30.1，30.2  连接件

31.1，31.2  隔片

32 计量板

33 计量装置

34.1，34.2，34.3 齿轮

35 分配板

36.1，36.2  分配管

37 接头

38.1，38.2  支承腹

40.1，40.1  入口区域

41.1，41.2  出口区域

Claims (13)

1.一种用于多根长丝的熔融纺丝的喷丝头，具有：包括多个喷嘴孔(16)的圆形喷嘴板(11)；用于容纳两个过滤元件(13.1，13.2)的过滤板(10)；以及具有两个单独的熔融物引入通道(6.1，6.2)的入口板(3)，所述圆形喷嘴板(11)、过滤板(10)和入口板(3)在外壳(12)内形成熔融物通道系统，以将过滤后的聚合物熔体从熔融物引入通道(6.1，6.2)输送到喷嘴孔(16)，所述外壳(12)被可释放地连接到喷嘴座(1)上以用于输送聚合物熔体，其特征在于，所述两个单独的熔融物引入通道偏心地设置，所述入口板(3)在圆周上具有外部成形部(24)，并且与过滤板(10)和圆形喷嘴板(11)一起旋转固定地保持在喷嘴座(1)上，所述外壳(12)在插入端具有内部成形部(21)，通过该内部成形部，所述外壳(12)能够被连接到入口板(3)的外部成形部(24)上。

2.根据权利要求1所述的喷丝头，其特征在于，所述过滤板(10)具有伸入到入口板(3)的多个定心孔(18.1，18.2)中的多个突出的定心销(19.1，19.2)。

3.根据权利要求1所述的喷丝头，其特征在于，所述圆形喷嘴板(11)和过滤板(10)相互旋转固定地连接。

4.根据权利要求1所述的喷丝头，其特征在于，所述圆形喷嘴板(11)在底侧上具有外围滑动面(23)，所述外围滑动面支承在外壳(12)的环形滑动边缘(22)上。

5.根据权利要求1或4所述的喷丝头，其特征在于，所述过滤板(10)具有两个彼此相邻设置的用于容纳中空圆柱形过滤元件(13.1，13.2)的过滤孔(25.1，25.2)，所述过滤元件(13.1，13.2)在过滤孔(25.1，25.2)中设置有多个分配元件(29.1，29.2，30.1，30.2)，从而每个所述过滤元件(13.1，13.2)被自密封地保持，并且流动能够从外部向内穿过所述过滤元件。

6.根据权利要求5所述的喷丝头，其特征在于，所述过滤元件(13.1，13.2)分别具有包括穿孔和外部过滤套(27)的内部支承管(26)，所述穿孔和外部过滤套在过滤元件(13.1，13.2)端部处连接以便形成密封边缘(28.1，28.2)，过滤元件(13.1，13.2)被设计成其直径和其长度相同。

7.根据权利要求6所述的喷丝头，其特征在于，位于过滤孔(25.1，25.2)中的过滤元件(13.1，13.2)分别用其密封边缘(28.1，28.2)中的一个抵靠过滤板(11)的外围支承腹(38.1，38.2)。

8.根据权利要求5所述的喷丝头，其特征在于，所述分配元件通过推压件(29.1，29.2)和连接件(30.1，30.2)形成在所述过滤孔(25.1，25.2)中的一个内，所述连接件(30.1，30.2)形成熔融物入口(14.1，14.2)，所述推压件(29.1，29.2)利用密封环作用在所述过滤元件(13.1，13.2)的密封边缘(28.1，28.2)中的一个上，所述连接件(30.1，30.2)和推压件(29.1，29.2)相互配合以便传送聚合物熔体。

9.根据权利要求8所述的喷丝头，其特征在于，所述连接件(30.1，30.2)利用熔融物入口(14.1，14.2)抵靠在入口板(3)的底侧上，入口板(3)中的熔融物引入通道(6.1，6.2)被分配给连接件(30.1，30.2)的熔融物入口(14.1，14.2)。

10.根据权利要求9所述的喷丝头，其特征在于，所述连接件(30.1，30.2)的熔融物入口(14.1，14.2)设置有独立的密封件(17.1，17.2)，该独立的密封件和连接件(30.1，30.2)的熔融物入口(14.1，14.2)突出到过滤板(11)的过滤孔之外，并且所述独立的密封件被支承在入口板(3)的底侧上。

11.根据权利要求1所述的喷丝头，其特征在于，所述入口板(3)的前方设置有具有计量装置(33)的计量板(32)，该计量装置(33)通过机械耦合的置换器(34.1，34.2，34.3)以计量的方式将流入的聚合物熔体分配到所述熔融物引入通道。

12.根据权利要求11所述的喷丝头，其特征在于，所述置换器由彼此配合的多个齿轮(34.1，34.2，34.3)的齿形成。

13.根据权利要求11所述的喷丝头，其特征在于，所述计量板(32)设置有用于形成主熔融物连接部(9)的分配板(35)，所述主熔融物连接部通过分配板(35)中的两个分配管(36.1，36.2)连接到计量装置(32)上。