CN106337206B - 喷丝头组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷丝头组件，用于熔纺两组长丝。所述喷丝头组件具有用于容纳喷丝板、分配板和压板的空心圆筒形壳体。压板具有两个独立的进料通道，这些进料通道通入到两个在分配板中独立形成的过滤室中，在分配板的顶面上敞口的过滤室各自填充有过滤材料。过滤室通过分配板底面中的两组多个分配孔与喷丝板中的两组喷丝孔相连。为了一方面实现较高的结构空间利用率并且另一方面保持均匀填充过滤室，按照本发明所述分配板中的过滤室呈肾形构成并且镜像对称。过滤室在过滤材料上方还各自具有肾形的排出体。

Description

喷丝头组件

技术领域

本发明涉及用于熔纺两组多个长丝的喷丝头组件。

背景技术

喷丝头组件是用来连续产生合成丝的熔纺装置的组成部分。喷丝头组件可以挤出聚合物熔体形成大量带状长丝，将多个长丝合并即可产生合成纱。此类喷丝头组件由此通常在其底面上具有一个喷丝板，该喷丝板包含很多喷丝孔，通过这些喷丝孔迫使聚合物熔体挤出长丝。然后将这些长丝在喷丝头组件下游的纱线处理装置中合并成复丝纱，对其进行加固和后处理，最终卷绕成纱筒。通常每个喷丝头组件可产生一根纱或者多根纱线。近来可以看到利用喷丝头组件以每个喷丝头组件产生两根复丝纱线的趋势。

例如DE 10 2008 035 964 A1就公开了这样一种喷丝头组件。已知的喷丝头组件具有用于容纳喷丝板、分配板和压板的空心圆筒形壳体。喷丝板带有被分为两组的多个喷丝孔。在分配板内将两个过滤室对应于喷丝孔，在过滤室之中保持有过滤材料。在压板内形成两个独立的、在分配板中通入敞口的过滤室中的进料通道。需要使得熔体在过滤室中尽可能均匀分布并且流过过滤材料。就此而言优选将进料通道的口部布置在过滤室的中心。然而另一方面也希望能够将壳体内的空间尽可能完全用于挤出多组长丝。

DE 10 2011 002 757 A1公开了一种喷丝头组件，其喷丝板的喷丝孔和分配板内的过滤室具有矩形分布。这样虽然能够更好地充分利用壳体的圆筒形内腔，然而在分配板内有出现死区危险的缺点。由于过滤室有多角的几何形状，因此在供给熔体时就会产生不利的速度分布曲线。会形成流速低并且因此具有很低边缘切应力的区域。在这些称作死区的区域中，熔体的滞留时间很长，存在熔体因为温度影响时间长而分解并且对纺纱过程有不良影响的危险。

发明内容

因此本发明的任务在于适当改进此类喷丝头组件，从而一方面使得用于挤出长丝的圆筒形安装空间有很高的利用率，另一方面保证以尽可能少的死区输送熔体。

根据本发明所述，将分配组件中的过滤室设计成肾形并且镜像对称，并且过滤室在过滤材料上方各自具有肾形的排出体

即可解决这一任务。

本发明的特征在于，尽管进料通道口部与过滤室之间不对称，仍然可使得熔体均匀分布在过滤室的整个表面范围内。这样就能实现以最优方式流过过滤材料，同时减小死区。由此提高过滤材料的过滤效率，并且延长使用寿命。此外还可通过过滤室的镜像对称性使得壳体内的圆筒形安装空间有很高的利用率。因此肾形或者也称作D形的过滤室特别适合于将安装空间的一半横截面用于输送熔体。

为了使得熔体从熔体通道中流出时尽可能均匀分布在排出体表面范围内，本发明的改进实施方式是特别有利的，其中在压板和分配组件之间形成密封缝隙(Dichtfuge)，从而在排出体与压板底面之间各自形成一个排出间隙

这样可在排出间隙中达到很高的熔体流速，从而实现快速、均匀分布。应将排出间隙的间隙高度设计得尽可能小。然而在这里排出间隙的间隙高度取决于相应的工艺流量。

此外还将排出体保持在过滤室内，从而在过滤材料与排出体之间各自形成一个分布间隙，以使得熔体分布在过滤材料的表面范围内。选择分布间隙的间隙高度大小，使得流速均匀并且可以使过滤材料在过滤室的整个表面范围内均匀流过。

本发明原则上可提供利用排出体来分布熔体的两种可选方案。按照第一种方案，其中至少一个排出体形成为使得在排出体与过滤室的室壁之间形成用于输送熔体的通道间隙。就此而言，可以基本上利用过滤室的边缘区域来实现熔体分布。

按照另一种方案，其中至少一个排出体形成为，使得在排出体与室壁之间形成用于密封的密封间隙(Dichtungsspalt)。在该情况下排出体本身被用来实现熔体分布。

对于形成通道间隙的情况，按照本发明的优选改进实施方式所述，通道间隙具有一定的间隙宽度，该间隙宽度随着与其中一个进料通道口部的距离增大而变大。从而可通过通道间隙实现基本上恒定的压力降，这有利于使得流量均匀化。

在通过排出体分配熔体的情况下，按照改进实施方式所述，排出体具有多个分布布置的通孔。可以通过排出体中通孔的大小、布置和分布，均匀填充排出体下方的分布间隙。

可以在排出体中形成过流截面大小相同的通孔。

为了补偿压力损失并且保证均匀的熔体分布，本发明的改进实施方式特别有利，其中在排出体中形成过流截面大小不同的通孔。由于将过滤室设计成肾形，在通孔与进料通道之间形成的距离改变。因此通孔的大小随所述距离而变化。

就此而言，按照本发明的优选实施方式所述，布置在进料区域中的通孔具有比布置在边缘区域中的通孔小的过流截面。就此而言可在熔体通过排出体时实现压力降的均匀化。

为了在熔纺两根纱线时获得尽可能相同的长丝特性，两个过滤室的排出体设计相同，压板底面上的进料通道相对于过滤室居中设置。就此而言，本发明所述的喷丝头组件特别适合于以较高的使用寿命同时纺制多根纱线。

为了能够在更换过滤材料的情况下实现快速拆卸和安装，还在壳体内设有螺纹环，通过该螺纹环将压板、分配板和喷丝板固定在壳体内。

除此之外，还能以更好的方式更换喷丝头承载件上的喷丝头组件，即，压板具有从壳体伸出的带外螺纹的突出部。因此可以通过该突出部直接将喷丝头组件固定在纺丝箱体上的对应螺纹中。

本发明所述的喷丝头组件适合于所有可以纺制的聚合物以及所有生产纺织纱线或工业用纱的工艺。

附图说明

为了进一步解释本发明，以下将参考附图对本发明所述喷丝头组件的一些实施例进行详细说明。

其中：

图1示出了本发明所述喷丝头组件的第一实施例的纵剖示意图；

图2示出了图1中所示实施例的横剖示意图；

图3示出了图1中所示实施例的局部剖面示意图；

图4示出了本发明所述喷丝头组件的另一实施例的局部剖面示意图；

图5示出了本发明所述纺丝装置的另一实施例的纵剖示意图；

图6示出了图5中所示实施例的横剖示意图；

图7示出了图5中所示实施例的过滤室的俯视示意图；以及

图8示出了本发明所述喷丝头组件的另一实施例的局部剖面示意图。

具体实施方式

图1和图2所示为本发明所述喷丝头组件的第一实施例的视图。图1所示为该实施例的纵剖视图，图2所示为基于压板与分配板之间的密封缝隙高度观察的横截面图。只要没有明确援引其中某个附图，则以下说明适用于两个附图。

该实施例具有空心圆筒形壳体1。壳体1在底部区域中具有位于内侧的壳体凸肩7，并且在对置的端部具有内螺纹6。喷丝板2支撑在壳体凸肩7上。喷丝板2具有两组喷丝孔21.1和21.2，这些喷丝孔被设计成多级，并且从顶面一直朝向底面穿过喷丝板2。包括两个过滤室15.1和15.2的分配板3紧贴着喷丝板2的顶面。过滤室15.1和15.2通过过滤室15.1和15.2底板中的两组分配孔20.1和20.2与喷丝孔21.1和21.2相连。为此在分配板3的底面与喷丝板2的顶面之间将两个独立的集流室22.1和22.2配属给分配孔20.1和20.2。集流室22.1和22.2包括喷丝板2中的喷丝孔21.1和21.2。

分配板3中的过滤室15.1和15.2各自具有过滤材料16.1和16.2。作为过滤材料16.1和16.2，例如过滤室15.1和15.2中可以包含粉末或砂子。过滤室15.1和15.2朝向分配板3的顶面敞开，并且各自具有排出体17.1和17.2。排出体17.1和17.2被保持在过滤室15.1和15.2中，从而使得各自在过滤室15.1或15.2的室壁与排出体17.1或17.2之间形成用于密封的密封间隙26。

排出体17.1和17.2在本实施例中相同构成，并且各自具有多个通孔25。如图2中所示，过滤室15.1和15.2以及排出体17.1和17.2呈肾形构成。过滤室15.1和15.2在分配板3中镜像对称地相邻排列，从而因过滤室15.1和15.2的D形设计而保证了由壳体1形成的安装空间有很高的利用率。

此外从图2还可看出，在肾形表面范围内轨道状形成排出体17.1中的通孔25。以下将详细解释排出体17.1和17.2以及过滤室15.1和15.2的功能和构造。

如图1中所示，分配板3与气密贴紧在分配板3的顶面上的压板4相互作用。压板4具有两个在排出体17.1和17.2上方通入的独立的进料通道11.1和11.2。基本上在过滤室15.1和15.2的中间区域中形成通道口部13.1和13.2。

进料通道11.1和11.2在多级的连接孔10中各自形成熔体入口10.1和10.2。在压板4的凸出部8中形成连接孔10。凸出部8从壳体1向外伸出，并且在外圆周上具有外螺纹9。喷丝头组件可以通过凸出部8上的外螺纹9固定在纺丝箱体上。

将两个套筒密封12.1和12.2配属于连接孔10中的熔体入口10.1和10.2，以便连接到喷嘴座上时实现气密供应熔体。

通过螺纹环5将喷丝板2、分配板3和压板4保持在壳体1内。螺纹环5旋入在壳体1内的内螺纹6中，并且直接作用于压板4。这样压板4、分配板3和喷丝板2就可以在分界缝中密封拼装。为了进一步进行密封，将两个密封件23.1和23.2配属于分配板3和压板4之间的区域中的集流室22.1和22.3。

为了进一步解释分配板3的过滤室15.1和15.2中的排出体17.1和17.2，以下将参考图3作补充说明。图3所示为分配室15.1的纵剖示意图。由于过滤室15.1和15.2以及排出体17.1和17.2设计相同，因此以下仅解释过滤室和排出体中的一者。

排出体17.1布置在过滤室15.1的上方区域中。排出体17.1以一定的距离保持在过滤材料16.1上方。如此在排出体17.1与过滤材料16.1之间形成分布间隙27。分布间隙27具有间隙高度，在图3中以附图标记S2予以标识。分布间隙27的间隙高度S₂被布置成，使得流过排出体17.1的通孔25的熔体能够在过滤材料16.1上方均匀分布。

在排出体17.1的顶面上供应熔体通过排出间隙19实现。在压板4的底面与排出体17.1之间的密封缝隙14内形成排出间隙19。排出间隙19具有间隙高度，在图3中以附图标记S1予以标识。排出间隙19的间隙高度S1小于分布间隙27，以便获得用以提高熔体速度的间隙流量。经由进料通道11.1的通道口部13.1送入的熔体因此就可以一直分布到边缘区域中。通道口部13.1布置在过滤室15.1的中间区域中并且是供应区域。

通过通孔25将排出体17.1的顶面上在排出间隙19中输送的熔体引入分布间隙27中。通孔25在排出体17.1的表面范围内均匀分布，并且具有同样大小的自由过流截面。

因此在工作过程中可使得熔体均匀分布在过滤材料16.1的整个过滤面范围内。尤其可以通过排出体17.1的排挤作用避免过滤室15.1中的死区。排出体17.1上方和下方的每个区域基本上都可以被均匀流过。为此将排出体17.1密封保持在过滤室15.1中，从而在排出体17.1的周面与过滤室15.1的室壁之间形成密封间隙26。

为了在供应和分配熔体的时在分配板的过滤室中实现很高的均匀性，图4中所示为排出体17.1的另一可选实施方式，例如与图1所示喷丝头组件的实施例中可以使用的排出体一样。

在图4所示的实施例中，分配板3和压板4与图1所示的实施例基本上一致。在分配板3中形成的过滤室15.1同样被过滤材料16.1填充，其中排出体17.1被保持在过滤室15.1的上方区域中。排出体17.1与图1所示的实施例基本上一致。这里也在过滤材料16.1与排出体17.1的底面之间形成分布间隙27。在排出体17.1的顶面上相对于压板4设置排出间隙19，该排出间隙将通道口部13.1与排出体17.1的通孔25相连。通孔25具有不同的过流截面。通孔25紧邻在通道口部13.1中的进料区域中具有最小的过流截面。以附图标记D_min表示通孔25的过流截面。

通孔25的过流截面随着与通道口部13.1的距离增大而变大。与通道口部13.1距离最大的通孔25具有最大的过流截面。以附图标记D_max表示过流截面。这样有利地补偿压力损失，使得每个通孔25上出现基本上大小相同的通孔25中的流量。

图5和图6所示为本发明所述喷丝头组件的另一实施例。图5所示为纵剖示意图，图2所示为基于实施例的压板与分配板之间的密封缝隙高度方向观察的横剖视图。

图5和图6所示的实施例与图1和2所示的实施例基本上一致，因此这里仅仅解释区别，其它方面可参考以上的说明。

在图5和图6所示的实施例中，分配板3中形成的过滤室15.1和15.2在上方区域中配属有两个排出体17.1和17.2。排出体17.1和17.2各自形成为，使得在排出体17.1和17.2与过滤室15.1和15.2的室壁之间各自形成用于输送熔体的流通间隙24。为此将排出体17.1和17.2与过滤室15.1和15.2的室壁相隔一定距离保持。

尤其从图6可以看出，在肾形构成的排出体17.1和17.2的圆周上形成多个凸出部28，这些凸出部形成流通间隙24的间隙宽度。此外还参考图7进一步解释流通间隙24。

图7所示为其中一个被过滤室15.1的轮廓包围的排出体17.1的肾形轮廓示意图。在中间区域中以虚线表示通过通道口部13.1形成的进料区域。为了通过排出间隙将熔体均匀供应给在边缘上延伸的流通间隙24，在图7中以附图标记T表示间隙宽度。在流通间隙24与通道口部13.1具有最小距离的位置上，在图7中绘出了距离并且以附图标记R_min表示。该位置上的流通间隙24的间隙宽度具有附图标记T_min。在该位置上流通间隙24具有最小的间隙宽度T_min。与此相比，在流通间隙24与通道口部13.1具有最大距离的区域中记录了距离R_max。在该位置上流通间隙24具有间隙宽度T_max。间隙宽度T_max明显大于间隙宽度T_min，并且在该实施例中代表过滤室15.1与排出体17.1之间的最大间隙宽度。这样就可以在过滤室15.1内实现均匀的熔体分配并且供应给过滤材料16.1。为了在排出体17.1的圆周上保持流通间隙24的间隙宽度T，设置了多个在排出体的圆周上形成的凸出部28。

如图5和图6所示，在压板4与分配板3之间的密封缝隙14内在敞口端处将密封件23.3和23.4配属于每一个过滤室15.1和15.2。排出体17.1和17.2各自朝向压板4的底面形成排出间隙19。同样在排出体17.1和17.2的底面上各自设置了分布间隙27，以使得经由排出体17.1和17.2的边缘区域流过流通间隙24的熔体均匀分布在过滤材料16.1和16.2范围内。

在壳体的直径较大情况下，为了在分布间隙27之内获得熔体的均匀分布，图8示出了排出体17.1的一种可行设计的另一种实施例。排出体17.1的外轮廓与图5和图6所示的实施例一致。在排出体17.1中设置了用于输送熔体的多个通孔25。通过在边缘上延伸的流通间隙24和排出体17.1内的附加通孔25将熔体送入分布间隙27之中。为此最好将通孔25均匀分布排列在排出体17.1的表面范围内。这样尽管采用了肾形的过滤室，仍然可以在过滤材料上方实现熔体的均匀分布，从而能够均匀流过过滤材料。

本发明所述的喷丝头组件由此有利地具有更长的使用寿命直至更换过滤材料。由于熔体在整个过滤室内的流速均匀，还可以避免长时间温度影响引起熔体分解。

Claims (11)

1.一种用于熔纺两组长丝的喷丝头组件，该喷丝头组件具有用于容纳喷丝板(2)、分配板(3)和压板(4)的空心圆筒形壳体(1)，所述压板(4)具有两个独立的进料通道(11.1，11.2)，这些进料通道通入在所述分配板(3)中形成的两个独立的过滤室(15.1，15.2)中，在所述分配板(3)的顶面上敞口的所述过滤室(15.1，15.2)各自填充有过滤材料(16.1，16.2)，并且所述过滤室(15.1，15.2)通过所述分配板(3)的底面中的两组多个分配孔(20.1，20.2)与所述喷丝板(2)中的两组喷丝孔(21.1，21.2)相连，其特征在于，所述分配板(3)中的过滤室(15.1，15.2)呈肾形构成并且镜像对称，所述过滤室(15.1，15.2)在所述过滤材料(16.1，16.2)上方各自具有肾形的排出体(17.1，17.2),其中一个所述排出体(17.1，17.2)形成为，使得在所述排出体(17.1，17.2)和所述过滤室(15.1，15.2)的室壁之间形成用于输送熔体的流通间隙(24)或者形成用于密封的密封间隙(26)。

2.根据权利要求1所述的喷丝头组件，其特征在于，在所述压板(4)与所述分配板(3)之间构成密封缝隙(14)，从而在排出体(17.1，17.2)与压板(4)的底面之间各自形成排出间隙(19)。

3.根据权利要求1所述的喷丝头组件，其特征在于，所述排出体(17.1，17.2)被保持在所述过滤室(15.1，15.2)内，从而分别在所述过滤材料(16.1，16.2)和所述排出体(17.1，17.2)之间形成分布间隙(27)。

4.根据权利要求3所述的喷丝头组件，其特征在于，流通间隙(24)具有间隙宽度(T)，该间隙宽度随着与其中一个进料通道(11.1，11.2)的口部(13.1，13.2)的距离(R)增大而变大。

5.根据权利要求3所述的喷丝头组件，其特征在于，所述排出体(17.1，17.2)具有多个分布设置的通孔(25)。

6.根据权利要求5所述的喷丝头组件，其特征在于，在所述排出体(17.1，17.2)中形成过流截面大小相同的通孔(25)。

7.根据权利要求5所述的喷丝头组件，其特征在于，在所述排出体(17.1，17.2)中形成过流截面大小不同的通孔(25)。

8.根据权利要求7所述的喷丝头组件，其特征在于，布置在进料区域(13.1，13.2)中的通孔(25)具有比布置在边缘区域中的通孔(25)更小的过流截面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的喷丝头组件，其特征在于，所述过滤室(15.1，15.2)内的所述排出体(17.1，17.2)相同地构成，所述压板(4)的底面上的所述进料通道(11.1，11.2)相对于所述过滤室(15.1，15.2)居中布置。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的喷丝头组件，其特征在于，在所述壳体(1)内部设置螺纹环(5)，通过该螺纹环将所述压板(4)、所述分配板(3)和所述喷丝板(2)保持在所述壳体(1)中。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的喷丝头组件，其特征在于，压板(4)具有从所述壳体(1)伸出的带外螺纹(9)的突出部(8)。

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