CN110257935B - 一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，包括用于存放溶液的容器，容器的顶部设有用于向容器内输送溶液的供液管，容器的侧壁上沿液面上升的方向设有若干层孔径递增的喷液孔，容器的内壁上设有可沿内壁移动以挡住或露出喷液孔的挡板，还包括用于驱动挡板沿喷液孔移动的驱动装置。通过驱动装置控制挡板沿容器的内壁移动，以通过挡板控制每层喷液孔是否露出，进而使不同溶液从不同孔径的喷液孔中喷出的，从而可实现喷液孔径大小调节，以满足不同溶液对不同孔径大小的要求，从而保证容器内的溶液顺利喷出，无需频繁更换喷头，提高了纺丝效率，同时避免了容器中的溶液从容器顶部的缝隙中溢出，从而降低了清洗难度。

Description

一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置

技术领域

本发明涉及离心纺丝技术领域，更具体地说，涉及一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置。

背景技术

离心纺丝是一种微纳米纤维制造技术，是利用高速旋转的装置产生的离心力将聚合物熔体或者溶液由喷丝孔喷出而制备超细纤维的纺丝技术，离心纺丝装置的特点在于它利用纺丝装置旋转产生的离心力进行纺丝，纺丝效率高。其中喷出熔体或者溶液的喷头孔径对纺丝有影响，不同的熔体或者溶液对于喷头孔径的要求不同，达不到要求会导致熔体或者溶液无法顺利喷出。不同溶液适应的喷液出口孔径不同，当喷液出口孔径达不到要求时可能会导致溶液由储液结构缝隙处溢出。

现有技术的缺点是：当喷液出口无法满足喷液要求时，溶液可能会积聚在储液容器内部，最终使溶液由容器上端的缝隙处溢出，会有部分溶液粘附于装置上端，将会增加清洗难度。为了满足不同溶液对于喷液孔径的要求，需要频繁更换不同喷液孔径的喷头，降低了纺丝效率。

因此，如何满足不同溶液的喷液孔径以提高纺丝效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，能够实现喷液孔径大小调节，提高纺丝效率，同时减少溶液由喷头以外位置溢出的可能性，减少清洗难度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，包括用于存放溶液的容器，所述容器的顶部设有用于向所述容器内输送溶液的供液管，所述容器的侧壁上沿液面上升的方向设有若干层孔径递增的喷液孔，所述容器的内壁上设有可沿所述内壁移动以挡住或露出所述喷液孔的挡板，还包括用于驱动所述挡板沿所述喷液孔移动的驱动装置。

优选的，每层所述喷液孔沿所述容器的外周均匀分布。

优选的，每层所述喷液孔的横截面的面积之和相同。

优选的，所述驱动装置为电机，所述电机通过连杆连接于所述挡板。

优选的，还包括控制器、设于所述容器内并用于检测所述容器内的液面位置的传感器以及设于所述供液管内并用于控制所述供液管的供液速度的供液阀，所述传感器与所述容器顶部的距离小于所述喷液孔到所述容器顶部的距离，所述传感器、所述供液阀和所述驱动装置信号连接于所述控制器，所述控制器用于根据所述传感器的检测信息控制所述驱动装置和所述供液阀动作。

优选的，当所述传感器接触所述容器内的溶液超过预设时间时，所述控制器控制所述驱动装置动作，以使所述驱动装置带动所述挡板向所述容器顶部移动预设距离的长度。

优选的，若干层所述喷液孔等距设置，所述预设距离等于所述相邻两层喷液孔之间的距离。

优选的，所述预设时间为3至5秒。

本发明所提供的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，包括用于存放溶液的容器，所述容器的顶部设有用于向所述容器内输送溶液的供液管，所述容器的侧壁上沿液面上升的方向设有若干层孔径递增的喷液孔，所述容器的内壁上设有可沿所述内壁移动以挡住或露出所述喷液孔的挡板，还包括用于驱动所述挡板沿所述喷液孔移动的驱动装置。

在使用的过程中，可通过驱动装置驱动挡板移动至露出最靠近容器底部的第一层喷液孔，同时使挡板挡住其他喷液孔，以使容器内溶液先从第一层孔径最小的喷液孔中喷出，若在纺丝的过程中，容器内溶液喷出正常，则说明最小孔径适合该溶液进行纺丝，若容器内溶液未正常喷出，可则通过驱动装置控制挡板向容器的顶部移动一段距离，以使第二层孔径较大的喷液孔露出，若在纺丝的过程中，容器内溶液喷出正常，则说明该孔径的喷液孔适合该溶液进行纺丝，若容器内溶液未正常喷出，则可通过驱动装置控制挡板向容器的顶部继续移动一段距离，以露出下一层孔径更大的喷液孔，依次类推，直至容器内溶液喷出正常。

因此，本发明所提供的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，由于在容器的侧壁上设置了多层沿液面上升方向孔径递增的喷液孔，通过驱动装置控制挡板沿容器的内壁移动，以通过挡板控制每层喷液孔是否露出打开，进而使不同溶液从不同孔径的喷液孔中喷出的，从而可实现喷液孔径大小的调节，以满足不同溶液对不同孔径大小的要求，从而保证容器内的溶液顺利喷出，无需频繁更换喷头，提高了纺丝效率，同时避免了容器中的溶液从容器顶部的缝隙中溢出，从而降低了清洗难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置具体实施例的示意图；

图2为图1中喷液孔的示意图。

其中，1-容器、2-挡板、3-连杆、4-驱动装置、5-控制器、6-传感器、7-喷液孔、8-供液管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，能够实现喷液孔径大小调节，提高纺丝效率，同时减少溶液由喷头以外位置溢出的可能性，减少清洗难度。

请参考图1至图2，图1为本发明所提供用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置具体实施例的示意图；图2为图1中喷液孔的示意图。

本发明所提供的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，包括用于存放溶液的容器1，容器1的顶部设有用于向容器1内输送溶液的供液管8，容器1的侧壁上沿液面上升的方向设有若干层孔径递增的喷液孔7，容器1的内壁上设有可沿内壁移动以挡住或露出喷液孔7的挡板2，还包括用于驱动挡板2沿喷液孔7移动的驱动装置4。

其中，容器1用于存放离心纺丝的原料溶液，一般为圆柱状结构，容器1用于安装在高速旋转的装置上，以带动容器1高速转动，利用离心力将容器1中的溶液从容器1上的喷液孔7中喷出进行纺丝，容器1的侧壁上设有多层孔径递增的喷液孔7，且多层喷液孔7沿容器1内液面的上升方向设置，需要指出的是，沿液面上升的方向是指在容器1正常工作时的液面上升的方向。

容器1顶部设有用于向容器1内输送溶液的供液管8，使用时可将供液管8连接于用于持续提供溶液的供液装置，以使供液装置通过供液管8持续向容器1内注入溶液，需要指出的是，供液装置应当向容器1内均匀供液，且供液装置向容器1内注入溶液的速度应当与容器1从喷液孔7喷出溶液的速度相同，以保证容器1在纺丝的过程中，容器1内溶液的液面基本保持不变，进而保证容器1内溶液均匀的从喷液孔7中喷出。

挡板2用于挡住或露出喷液孔7，驱动装置4用于带动挡板2沿容器1的内壁移动，在使用的过程中，可通过驱动装置4驱动挡板2移动至露出最靠近容器1底部的第一层喷液孔7，同时使挡板2挡住其他喷液孔7，以使容器1内的溶液先从第一层孔径最小的喷液孔7中喷出，若在纺丝的过程中，容器1内溶液喷出正常，则说明最小孔径适合该溶液进行纺丝，若容器1内溶液未正常喷出，则可通过驱动装置4控制挡板2向容器1的顶部移动一段距离，以使第二层孔径较大的喷液孔7露出，若在纺丝的过程中，容器1内溶液喷出正常，则说明该孔径的喷液孔7适合该溶液进行纺丝，若容器1内溶液未正常喷出，可则通过驱动装置4控制挡板2向容器1的顶部继续移动一段距离，以露出下一层孔径更大的喷液孔7，依次类推，直至容器1内溶液喷出正常。

因此，本发明所提供的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，由于在容器1的侧壁上设置了多层沿液面上升方向孔径递增的喷液孔7，通过驱动装置4控制挡板2沿容器1的内壁移动，以通过挡板2控制每层喷液孔7是否露出打开，进而使不同溶液从不同孔径的喷液孔7中喷出的，从而可实现喷液孔7径大小的调节，以满足不同溶液对不同孔径大小的要求，从而保证容器1内的溶液顺利喷出，无需频繁更换喷头，提高了纺丝效率，同时避免了容器1中的溶液从容器1顶部的缝隙中溢出，从而降低了清洗难度。

在上述实施例的基础之上，考虑到喷液孔7在容器1外壁上的设置方式，优选的，每层喷液孔7上的多个喷液孔7可沿容器1的外周均匀分布，以保证容器1中的溶液均匀的向外喷出，提高纺丝的效果。

在上述实施例的基础之上，为避免频繁调整供液管8向容器1内输入溶液的速度，优选的，每层喷液孔7的横截面的面积之和相同，以保证容器1内的溶液从任意一层喷液孔7中喷出的溶液的速度都相同，进而只需在纺丝前测试一次溶液的喷出速度即可，之后再调整喷液孔7的孔径大小时，便无需调整供液管8的供液速度，进而提高纺丝效率。

在上述实施例的基础之上，考虑到驱动装置4的具体选择，优选的，驱动装置4可为电机，电机通过连杆3连接于挡板2，将电机旋转运动转变为连杆3的直线运动，通过控制电机的正反转来控制连杆3的上下移动，进而驱动挡板2沿容器1的内壁移动，优选的，电机可为步进电机。当然，驱动装置4还可以使油缸或者气缸，通过油缸或者气缸的伸缩来带动挡板2下上移动。

在上述任意实施例的基础之上，为实现喷液孔7孔径大小的自动调整，优选的，还包括控制器5、设于容器1内并用于检测容器1内的液面位置的传感器6以及设于供液管8内并用于控制供液管8的供液速度的供液阀，传感器6与容器1顶部的距离小于喷液孔7到容器1顶部的距离，传感器6、供液阀和驱动装置4信号连接于控制器5，控制器5用于根据传感器6的检测信息控制驱动装置4和供液阀动作。

其中，传感器6设置在容器1内且传感器6与容器1的顶部的距离大于喷液孔7到容器1顶部的距离，即最靠近容器1顶部的喷液孔7到容器1顶部的距离小于传感器6到容器1顶部的距离，传感器6与驱动装置4均信号连接于控制器5。供液阀设置在供液管8内，控制器5可通过控制供液阀的开口大小来控制供液管8向容器1内输送溶液的速度。

在使用时，控制器5可控制驱动装置4驱动挡板2移动，以使挡板2露出距离容器1底部最近的一层喷液孔7，并使挡板2挡住其他喷液孔7，在纺丝的过程中，若溶液的液面没有触碰到传感器6，则说明溶液喷出正常继续纺丝。若溶液的液面触碰到传感器6，由于传感器6的位置高于喷液孔7的位置，则说明在供液管8持续向容器1内输入溶液时，容器1内的溶液未正常从喷液孔7中喷出，而导致容器1内的溶液上升进而接触到位置较高的传感器6，因此，当传感器6接触到溶液液面后，传感器6向控制发送信号，控制器5接受到信号后，控制器5控制供液阀关闭或减小供液阀的开口大小，以停止或减小供液管8向容器1内输送溶液，同时控制器5控制驱动装置4驱动挡板2向容器1顶部移动一端距离，以露出下一层孔径较大的喷液孔7，若经过预设时间之后，传感器6未检测到接触溶液液面的信号，则说明溶液液面已经下降，溶液已从该孔径的喷液孔7中正常喷出，则控制器5控制供液阀正常打开，以持续向容器1内输送溶液，若经过预设时间之后，传感器6依旧能够检测到接触溶液液面的信号，则控制器5控制驱动装置4驱动挡板2继续向容器1顶部移动一段距离，以露出孔径更大的喷液孔7，依次类推，直到传感器6未检测到接触溶液液面的信号，说明已经自动调节出适合的该溶液的喷液孔7。

在上述实施例的基础之上，考虑到控制器5在控制驱动装置4驱动挡板2移动，以调整喷液孔7孔径大小的过程中，当调整到较大孔径的喷液孔7后，容器1内的溶液还需要一定的时间才能被喷出，以使溶液液面下降，因此，在控制器5控制挡板2移动之后，传感器6接触容器1内的溶液需超过预设时间后，控制器5再控制驱动装置4动作，以留出喷液孔7喷出溶液的时间，当超过预设时间传感器6依然能够触碰到溶液液面，则控制器5再继续控制驱动装置4动作，以使驱动装置4带动挡板2向容器1顶部移动预设距离的长度。

在上述实施例的基础之上，考虑到控制器5控制挡板2移动距离的具体设置，优选的，若干层喷液孔7等距设置，预设距离等于相邻两层喷液孔7之间的距离。由于若干层喷液孔7等距设置，因此，当需要调整溶液所需的喷液孔7的孔径大小时，控制便可控制挡板2移动的距离可为相邻两层喷液孔7之间的距离，提高调整喷液孔7的速率。

在上述实施例的基础之上，考虑到预设时间的具体设置，需要说明的是，预设时间不能过长也不宜过短也不宜过长，过短则溶液不能及时到从喷液孔7中喷出，过长可能会导致容器1内溶液从容器1顶部的缝隙中流出，优选的，预设时间为3至5秒。

综上所述，本发明所提提供的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，使用的过程中，可绕按照下述步骤实现喷液孔7的自动调整：

第一：在每种溶液开始纺丝前，可先选择多层喷液孔7中直径最大的一层进行试纺丝，以得出该种溶液每分钟可以喷出的液量，然后根据试纺丝的结果，控制供液管8的供液量；以保证在该种溶液进行纺丝时，溶液进入容器1的量与排除容器1的量相同。

第二：选择多层喷液孔7中喷液孔7直径最小的一层开始纺丝，若纺丝过程中，溶液液面没有触碰到传感器6则继续纺丝，并在控制器5中记录该溶液的层数为一，以便在下次使用该种溶液进行纺丝时直接进行调用；

第三：若溶液液面触碰到传感器6，则传感器6往控制器5中发送信息，控制器5中记录层数加一，并且控制器5控制电机带动连杆3与挡板2往上移一层，选择喷液孔7直径更大的一层；

第四：若喷液孔7层更换超过预设时间后，溶液液面高度仍然触碰到传感器6，则重复第四步骤，直到传感器6不再发送信息。

第五：完成自动调节出适合该种溶液的的喷液孔7直径的调整并把相应的数据记录下来。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，其特征在于，包括用于存放溶液的容器(1)，所述容器(1)的顶部设有用于向所述容器(1)内输送溶液的供液管(8)，所述容器(1)的侧壁上沿液面上升的方向设有若干层孔径递增的喷液孔(7)，所述容器(1)的内壁上设有可沿所述内壁移动以挡住或露出所述喷液孔(7)的挡板(2)，还包括用于驱动所述挡板(2)沿所述喷液孔(7)移动的驱动装置(4)；

每层所述喷液孔(7)沿所述容器(1)的外周均匀分布；

每层所述喷液孔(7)的横截面的面积之和相同；

若干层所述喷液孔(7)等距设置；

还包括控制器(5)、设于所述容器(1)内并用于检测所述容器(1)内的液面位置的传感器(6)以及设于所述供液管(8)内并用于控制所述供液管(8)的供液速度的供液阀，所述传感器(6)与所述容器(1)顶部的距离小于所述喷液孔(7)到所述容器(1)顶部的距离，所述传感器(6)、所述供液阀和所述驱动装置(4)信号连接于所述控制器(5)，所述控制器(5)用于根据所述传感器(6)的检测信息控制所述驱动装置(4)和所述供液阀动作；

当所述传感器(6)接触所述容器(1)内的溶液超过预设时间时，所述控制器(5)控制所述驱动装置(4)动作，以使所述驱动装置(4)带动所述挡板(2)向所述容器(1)顶部移动预设距离的长度。

2.根据权利要求1所述的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，其特征在于，所述驱动装置(4)为电机，所述电机通过连杆(3)连接于所述挡板(2)。

3.根据权利要求1所述的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，其特征在于，所述预设距离等于所述相邻两层喷液孔(7)之间的距离。

4.根据权利要求1所述的用于离心纺丝的储液与喷液的自动调节装置，其特征在于，所述预设时间为3至5秒。

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