CN1768168A

CN1768168A - 熔融纺丝装置

Info

Publication number: CN1768168A
Application number: CNA2004800087368A
Authority: CN
Inventors: T·罗伊特; C·福尔默斯
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-29
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2006-05-03
Also published as: US20060013912A1; US7125238B2; DE10314294A1; WO2004088007A1; EP1608800A1

Abstract

本发明涉及一种用于熔融纺造多股束状长丝的装置，其中在纺丝喷嘴支承件上保持有至少一个纺丝喷嘴。所述纺丝喷嘴包括具有熔体入口的壳，以及具有多个纺丝孔的纺丝板。为引导加压熔体，该纺丝喷嘴以在纺丝喷嘴支承件的熔体供给入口区域密封的方式固定在该壳上。因此，在操作过程中纺丝喷嘴支承件与纺丝喷嘴以自密封的方式连接，纺丝喷嘴的壳的壁在弹性上表现为使得该壳在熔体压力的作用下变形，且该壳的变形产生用于自密封连接的压紧力。

Description

熔融纺丝装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于熔融纺造多股条状单丝的装置。

背景技术

为进行合成纤维的熔融纺丝，熔融的聚合物材料被挤出以形成多股条状单丝。为此，需要使聚合物熔体挤压通过纺丝孔。这种挤出，又称为纺丝，通过在其下侧包括多个纺丝孔的纺丝喷嘴完成。在实践中，多个这种纺丝喷嘴同时彼此并排使用，以挤出彼此平行的多个纤维束。为此，将纺丝喷嘴保持在喷嘴支承件中。然而在操作中，需要定期更换纺丝喷嘴并进行维护。更换纺丝喷嘴很费力并导致不可避免的停工期，从而导致产量减少。因此，希望改变纺丝喷嘴的设计以及纺丝喷嘴与喷嘴支承件的连接，使得能够以尽可能简单的方式取下纺丝喷嘴。由于在高熔体压力下传导并挤出聚合物熔体，因此必须在操作过程的全部时间内确保连接的密封性。

因此，例如，由DE 199 35 982 A1以及DE 42 36 570 A1已知这样的装置，其中纺丝喷嘴或纺丝喷嘴组件与喷嘴支承件夹紧/张紧，以使喷嘴支承件的熔体进口与纺丝喷嘴的熔体入口之间的过渡部压力密封地连接。为此，在该熔体进口与该熔体入口之间的空间夹紧一柱状密封件。但是，这种装置具有根本缺陷，即，在运行中密封环会发生变形，从而该密封环与喷嘴支承件之间的夹紧妨碍纺丝喷嘴的松开。除此之外，为确保熔体进口与熔体入口之间的过渡部的密封功能，必须用很大的夹紧力将纺丝喷嘴在喷嘴支承件上夹紧，因此，相应地需要很大的松开力以松开纺丝喷嘴。

由DE 16 60 375已知这样的装置，其中纺丝喷嘴的壳和纺丝板这样地可相对运动地保持在喷嘴支承件的接纳部中，即喷嘴支承件的熔体进口与纺丝喷嘴的熔体入口之间的连接被自动地密封。但是，将纺丝喷嘴的各部件设置成可移动具有很大的缺陷，即，纺丝喷嘴不能以可作为结构组件取下的方式保持在喷嘴支承件中。此外，这种设想需要纺丝喷嘴内具有附加的密封位置。

发明内容

本发明的目的是，这样设计开始所述类型的熔融纺丝装置，使得一方面纺丝喷嘴以能够容易地松开的方式保持在喷嘴支承件中，另一方面能够在纺丝喷嘴与喷嘴支承件之间产生用于密封的高压紧力。

该目的通过具有根据权利要求1所述的特征的装置实现。

本发明的有利的改进由从属权利要求的特征或特征组合限定。

本发明的特征在于，密封所需的高压紧力仅在运行状态下形成和作用。为此，纺丝喷嘴的壳的壁设计成具有这样的弹性，即，在熔体压力的作用下纺丝喷嘴的壳发生变形，该壳的这种变形产生了使纺丝喷嘴与喷嘴支承件夹紧/张紧的自密封压紧力。从而，以仅用于将纺丝喷嘴固定在喷嘴支承件中的较小的夹紧力就可以将纺丝喷嘴保持在喷嘴支承件上。仅在运行状态下作用在纺丝喷嘴内的熔体压力可使所述壳产生变形从而产生自密封压紧力。本发明的另一优点在于，用于自密封地夹紧的压紧力的大小与熔体压力成比例。因此，即使在最高熔体压力下纺丝喷嘴与喷嘴支承件的连接也能保持压力密封。

在本发明的一个尤其有利的改进方案中，纺丝喷嘴和喷嘴支承件通过产生夹紧力的紧固装置彼此连接。其中紧固装置产生的夹紧力与由所述壳的变形产生的压紧力具有相同的方向。因此，纺丝喷嘴能够以较小的夹紧力保持在喷嘴支承件上，或者以较小的松开力从喷嘴支承件上松开。

在预安装纺丝喷嘴的情况下，为避免对各部件例如纺丝板和所述壳之间的配合造成不利影响，本发明这样的改进尤其优选，其中，所述壳的壁的形式和材料导致在压力下的变形与方向相关。特别地，可通过所述壳的特定形状在熔体压力下实现预定的变形。因此，能够在待密封的密封位置产生最大的压紧力。

在喷嘴支承件的熔体进口与纺丝喷嘴的熔体入口之间形成的密封连接甚至可有利地通过在所述熔体入口区域内将所述壳的壁设计成可通过压力变形来密封。从而，通过压紧力产生的变形直接作用在纺丝喷嘴与喷嘴支承件之间形成的密封面上。

为确保所述壳的必要强度，所述壳的壁优选设计成薄壁球形盖。这样，可在所述壳具有最大强度的情况下实现最大的可变形性。但是原则上，能够实现期望的弹性变形的所述壳的任何形状都是可行的。

在本发明的一个改进方案中，在喷嘴支承件的熔体进口与所述壳的熔体入口之间设置密封环，这种改进方案的特征在于，即使所述壳的变形极小也能导致很高的密封作用。

根据本发明的装置的特征还在于纺丝喷嘴的重量很小，从而改善了在喷嘴支承件上在安装和拆卸纺丝喷嘴的过程中的操作。除此之外，由于需要的部件较少，能够减小装置的成本。

附图说明

下面将参照附图更详细地说明根据本发明的装置的几个实施例。

其中：

图1示意性示出根据本发明的装置的第一实施例的剖视图；

图2示意性示出根据本发明的装置的另一实施例的剖视图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的装置的第一实施例的剖视图。该装置包括喷嘴支承件1，所述喷嘴支承件在其下侧具有用以接纳纺丝喷嘴2的喷嘴接纳口18的。喷嘴支承件1通常在其下侧具有用以接纳多个纺丝喷嘴的多个喷嘴口(此处未示出)。喷嘴支承件1具有用于各喷嘴接纳口18的熔体进口3，聚合物熔体经由该熔体进口3供给纺丝喷嘴2。又被称为所谓的纺丝箱体的喷嘴支承件1还包括此处未示出的其它熔体供给部件，例如管路和纺丝泵。喷嘴支承件1设计成可加热的。因此，可通过载热介质或通过电加热元件对喷嘴支承件1容纳的引导熔体的部件在所述部件的壁上或在所述喷嘴支承件的壁上进行调温。

纺丝喷嘴2包括壳4和通过螺栓15固定在该壳4下侧的纺丝板10。纺丝板10包括多个作为熔体出口的纺丝孔11。在纺丝板10上设置有多孔板13和支承在该多孔板13上的过滤组件12。在壳4内在过滤组件12前方设置有分配室19。该分配室19经由壳4内的熔体入口5与喷嘴支承件1的熔体进口3相连接。

纺丝喷嘴2的壳4基本由三部分组成。第一部分通过形成于中部的接头部9形成并包含熔体入口5。优选为柱状的接头部9设置成与喷嘴支承件1的熔体进口3同心。壳4环形地包围接头部9的第二部分通过壁8形成。壁8设计成薄壁球形盖，其弯曲部分基本上形成分配室19。该部分设计成弹性的，从而能够在压力载荷下变形。

位于外部的、稳定并环绕的螺纹套环7作为第三部分一体地形成在壁8上。该螺纹套环7的一方面用于接纳多个螺栓15，纺丝板10通过这些螺栓以压力密封地连接到壳4上；另一方面用于接纳外螺纹部20，该外螺纹部经由螺纹接头16与喷嘴支承件1相连接。

纺丝喷嘴2通过螺纹接头16保持在喷嘴支承件1的喷嘴接纳口18内。这里纺丝喷嘴2旋拧在喷嘴支承件1上，直到带有熔体入口5的壳4在熔体进口3的密封面6处贴靠在喷嘴支承件1上。从熔体进口3到熔体入口5的过渡部通过附加的密封环17对外封闭。通过作为紧固装置的螺纹接头16产生用于固定纺丝喷嘴2的夹紧力，从而在壳4与喷嘴支承件1之间在密封面6内不会出现间隙。

在运行状态，聚合物熔体在高压下从喷嘴支承件1经由熔体进口3被引导进入纺丝喷嘴2的熔体入口5和分配室19。分配室19内形成的熔体压力从内侧作用在壳4的壁8上。壁8设计得很薄，从而能够进行轻微的弹性变形。这种主要作用于壁8上的变形将带有密封环17的接头部9压靠在密封面6上。壁8设计成弹性的，从而仅在熔体压力的作用下才出现壳的变形。由于变形而作用在所述密封面上的压紧力使得纺丝喷嘴2在喷嘴接纳口18上自密封地夹紧。

此处，由于变形产生的压紧力与通过螺纹接头16产生的纺丝喷嘴2的夹紧力具有相同的方向。

在分配室19内，在熔体压力的作用下通过过滤组件12和多孔板13引导聚合物熔体，以便在以后通过纺丝板10的纺丝孔11挤出成细单丝条。在此过程中，可通过一附加的环状密封件(此处未示出)实现纺丝板10与壳4之间的密封。与此同时，通过均匀分布地设置在纺丝板10的周边上的螺栓15产生用于对外密封的压紧力。

在需要更换纺丝喷嘴2的情况下，首先中断熔体的供给，从而在纺丝喷嘴2内—即在分配室19内—熔体压力逐渐减小。由此，壳4的弹性变形恢复到其初始状态。纺丝喷嘴2仅由通过螺纹接头16施加的夹紧力保持。因此，只需很小的松开力即可松开纺丝喷嘴2。

图2示意性地示出根据本发明的装置的另一实施例。具有相同功能的部件被标以相同的参考标号。

喷嘴支承件1与根据图1的上述实施例基本相同，因此可以参考上述说明。

纺丝喷嘴2由壳4、过滤组件12、多孔板13和纺丝板10形成。此处，壳4与纺丝板10一起保持在柱状螺纹套筒23中，该螺纹套筒通过外螺纹部20借助螺纹接头16保持在喷嘴支承件1上。此处，壳4由带有熔体入口5的中部接头部9、环绕该接头部9的薄壁8以及环绕的支承套环21形成。在壳4的支承套环21与过滤组件12之间设置有第一环状密封件14.1，而在多孔板13与纺丝板10之间设置有第二环状密封件14.2。纺丝板10支承在螺纹套筒23端部上的保持套环22上。

在图2所示的实施例中，纺丝喷嘴2通过螺纹接头16经由螺纹套筒23与喷嘴支承件1夹紧。此处，同心地包围熔体入口5的密封环17贴合在喷嘴支承件1的熔体进口3的密封面6上。通过螺纹套筒23实现纺丝喷嘴2的装配，在此过程中，夹紧力在纺丝喷嘴2的密封位置不产生显著的用于密封的压紧力。

用于将纺丝喷嘴2自密封地夹紧的压紧力仅在运行状态下通过壳4的变形而实现。为此，首先聚合物熔体经由熔体进口3和熔体入口5到达分配室19。现在分配室19内的熔体压力使得壳4的壁8这样地弹性变形，即由于壳4沿喷嘴接纳口18方向的变形，经由接头部9形成附加的压紧力，该压紧力使纺丝喷嘴2夹紧。通过在各部件的连接处使用密封件14.1、14.2和17，在存在熔体压力的运行状态下能够确保纺丝喷嘴2以及纺丝喷嘴与喷嘴支承件1之间的连接部的密封位置处对外有足够的密封。

图2所示的装置的功能与根据图1的实施例相同。因此参考上述实施例。这里，在分配室19内熔体压力达到最高250bar。为过滤聚合物熔体，过滤组件12优选由具有不同网目尺寸的多种筛分件之一形成。但是也可以在多孔板13上方使用带有具有不同颗粒尺寸/粒度的过滤颗粒的过滤组件。

根据本发明的装置的所述实施例的结构以及各部件的结构仅作为示例给出。本发明包含所有这样的熔融纺丝装置，即，该熔融纺丝装置包括纺丝喷嘴、壳或壳部件，在出现压力时，这些构件会产生变形从而导致自密封地夹紧。因此，喷嘴组件的密封性与作用在纺丝喷嘴与喷嘴支承件之间用于固定该纺丝喷嘴的的压紧力无关。此处，使用圆形、矩形还是环形纺丝喷嘴或纺丝板无关紧要。

附图标记：

1喷嘴支承件

2纺丝喷嘴

3熔体进口

4壳

5熔体入口

6密封面

7螺纹套环

8壁

9接头部

10纺丝板

11纺丝孔

12过滤组件

13多孔板

14环状密封件

15螺栓

16螺纹接头

17密封环

18喷嘴接纳口

19分配室

20外螺纹部

21支承套环

22保持套环

23螺纹套筒

Claims

1.用于熔融纺造多股条状单丝的装置，具有用于接纳带有至少一个壳(4)的纺丝喷嘴(2)的喷嘴支承件(1)，所述壳具有熔体入口(5)并压力密封地与包含多个纺丝孔(11)的纺丝板(10)相连接，其中为了引导压力加载的熔体，具有熔体入口(5)的所述纺丝喷嘴(2)的壳(4)密封地夹紧在所述喷嘴支承件(1)的熔体进口(3)上，其特征在于，所述壳(4)的壁(8)设计成具有这样的弹性，从而在熔体压力的作用下所述壳(4)发生变形，并且所述壳(4)的变形产生用于自密封夹紧的压紧力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述纺丝喷嘴(2)和所述喷嘴支承件(1)通过夹紧装置(16)彼此连接，其中由所述夹紧装置(16)产生的夹紧力与所述壳(4)的变形产生的压紧力具有相同的方向。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳(4)的壁(8)具有这样的形状和材料，从而在压力载荷下所述变形基本沿一个方向作用。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述壳(4)的壁(8)在熔体入口(5)区域设计成可压力变形的，通过变形产生的压紧力直接作用在喷嘴支承件(1)的熔体进口(3)和壳(4)的熔体入口(5)之间形成的密封面(6)上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述壳(4)的壁(8)设计成薄壁的球形盖。

6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在喷嘴支承件(1)的熔体进口(3)和壳(4)的熔体入口(5)之间设置密封环(17)。