CN1863947A - 纺丝头以及用于这种纺丝头的过滤装置 - Google Patents

Abstract

在此描述了一种用于熔纺许多合成长丝的纺丝头以及一种用于这种纺丝头的过滤装置。在此，在一个具有一个熔体进口的进料板与一个具有许多喷丝板孔的喷丝板之间设置一个过滤装置，该过滤装置具有一个圆柱形的从外向内通流的过滤环元件。为了在大熔体生产率的同时构成一个足够的过滤面积，按照本发明为第一过滤环元件配设一个单独的第二过滤环元件，它与外部的第一过滤环元件间隔距离地设置。在此，熔体的一个第一分流穿过第一过滤环元件从外向内导引而熔体的一个第二分流穿过第二过滤环元件从内向外导引，以便共同导引到一个在各过滤环元件之间构成的输出腔里面。

Description

纺丝头以及用于这种纺丝头的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于熔纺许多合成长丝的纺丝头以及一种如权利要求要求12前序部分所述的用于纺丝头的过滤装置。

背景技术

由EP 1 093 535 B1已知一种此类的纺丝头以及此类的过滤装置。

在挤出聚合熔体时，熔体在穿过一个喷丝板的许多喷丝板孔之前在纺丝头内部被过滤，为此已知的纺丝头具有一个过滤装置，它包括一个圆柱形的过滤环元件。该过滤环元件通过一个支撑管和一个包围支撑管的过滤套构成，其中支撑管和过滤套在支承端部组合成一个密封边缘。该过滤环元件在纺丝头内部通过一个分配件自密封地固定，其中熔体流沿过滤环元件的圆周分配地从外向内流过过滤套。这种纺丝头和过滤装置在熔纺合成长丝用于纺织应用时已经证实是有效的。但是在这种情况下，在熔体输出量和使用寿命方面出现自然的限制，对于涉及大熔体输出量的技术应用，它只能有条件地应用于熔纺合成长丝。

为了实现大熔体输出量相应地提供大的过滤面积供使用，例如由US 4,405,548或者DE 199 15 700 A1(US 6,171,536)已知具有过滤装置的纺丝头，它们以一个环形过滤元件为基础，其中过滤元件具有一个U形的或V形的横截面。但是这些过滤装置存在缺陷，即这些过滤元件不能自密封地保持在纺丝头里面，因此在使用已知的过滤装置时不可避免地产生特殊的密封费用。

与此相反，由EP 0 178 570 A1已知一种纺丝头和一种过滤装置，其中过滤装置由多个按圆形布局安装的单个过滤器构成。因而在此必需使许多单个过滤元件密封地设置在熔体进口与喷丝板孔之间，因此进一步提高了密封要求。

在已知的使用成型的过滤元件的解决方案中还存在问题，即由于过滤元件的造型，通流特性在过滤元件的整个表面上是不同的，由此产生优选的通流区域，它们导致过滤材料的不均匀利用。同时在纺丝头内部不能建立均匀的熔体流。

发明内容

本发明的目的是，构成一种上述形式的具有尽可能大的过滤能力的纺丝头并且避免上述缺陷。

本发明的另一目的是，提供一种尤其适用于大熔体输出量的过滤装置，它适合于自密封地装配在一个纺丝头里面。

对于纺丝头，按照本发明的目的由此得以实现，设有一个单独的第二过滤环元件，它与外部的第一过滤环元件间隔距离地设置，并且可以从内向外通流，其中在两个过滤环元件之间形成一个输出腔。

对于过滤装置，按照本发明的目的由此得以实现，为过滤环元件间隔距离地配设一个具有更小直径的第二过滤环元件，它被熔体流的一个分流从内向外通流，所述过滤环元件的支承端部构成同心的密封边缘并且两个过滤环元件具有一个基本相同大小的刚度。

按照本发明的两个过滤环元件的布置和结构使得能够以大的熔体生产率实现一个均匀的、均质的用于熔纺的熔体流。每个过滤环元件都非常均匀地通流。过滤环元件的套装结构形式还导致一个紧凑的结构形状。通过过滤环元件的基本相同大小的刚度能够没有局部不密封性的危险地实现在纺丝头内部的一个共同的固定。

为了使过滤环元件相互固定，本发明的改进方案尤其已经证实是可靠的，其中一个分配环配设于过滤环元件。在此，该分配环包括一个分配头，它相应地顶靠在过滤环元件的上支承端部上，还包括一个分配突缘，它伸进过滤环元件之间的输出腔中。对于过滤装置在纺丝头内部的自密封设置，所述分配环可移动地固定。

因此，所述分配环特别适合于，一方面在分配头与过滤环元件的上支承端之间构成一个输出腔相对熔体进口的密封，并且另一方面保证一个径向支承以提高过滤环元件的稳定性。为此，所述分配突缘在两侧具有在其圆周上分布的多个连接板，它们贴靠在分配环元件上。

按照本发明的一个有利的改进方案，为了保证一个尤其是在可移动地固定的分配环上的定心，设有一个在进料板与喷丝板之间设置的固定板，通过它形成对过滤环元件下支承端部的支承。

在此特别有利的是，所述固定板在支承上方具有一个环形的分配室，在其中固定过滤环元件。由此通过分配室壁的造型能够最佳地将熔体输送到各个过滤环元件。在此，从熔体进口到分配室的熔体输送可以有利地通过一个外部环形通道和一个内部环形通道实现，该内部环形通道在分配环与固定板之间在过滤环元件的对置的各支承端部上构成。

所述固定板也可以用于使熔体在从输出腔排出后分配到喷丝板的各个喷丝板孔。为此，在固定板底面上构成至少一个分配槽。该分配槽能够通过其它的分槽扩展成一个槽系统，由此可以为在喷丝板中的环形的和圆形的喷丝板孔结构都均匀地供给熔体。

但是也可以在固定板与喷丝板之间设置一个附加的分配板，通过它进行熔体分配。

为了在有利的通流特性的同时实现一个足够的压力稳定性，所述过滤环元件最好分别通过一个支撑筒构成，它具有壁侧的流体通道和一个过滤套。在此，外部的支撑筒连接于外部的过滤套和内部的支撑筒连接于内部的过滤套，分别形成一个单元。通过在支撑筒壁侧上制出的流体通道能够影响所期望的刚度。由此可以使在两个过滤环元件中流体通道的尺寸和数量不同地构成。

所述外部过滤套和内部过滤套最好通过一种打褶的过滤材料构成，以获得一个尽可能大的过滤面积。在此，所述打褶的过滤材料能够有利地由金属丝编织物或一种非织造织物构成。

附图说明

下面借助于按照本发明的纺丝头的几个实施例以及过滤环元件的一个实施例参照附图详细描述本发明的其它优点。附图中：

图1简示出一个按照本发明的具有本发明过滤装置的纺丝头的纵截面图，

图2简示出按照图1的纺丝头实施例的按照本发明的过滤装置的纵截面图，

图3简示出按照图1的纺丝头实施例的按照本发明的过滤装置的横截面图，

图4简示出按照本发明的纺丝头的另一实施例的纵截面图。

具体实施方式

在图1中以纵截面图简示出一个按照本发明的纺丝头的第一实施例。该纺丝头具有一个圆柱形外壳1。在外壳1的底面上构成一个内部的外壳突缘7。一个在外壳1内部导引的喷丝板5位于外壳突缘7上。该喷丝板5在其底面上具有许多喷丝板孔6，它们通过喷丝通道35与喷丝板5的顶面处于连接。

在外壳1的上端上构成一个内部的螺纹8，一个进料板2通过该螺纹在外壳1内部导引。该进料板2具有一个在中心构成的熔体进口3，它连接在一个在这里未示出的熔体管道上。该熔体进口3通过进料通道23与进料板2的底面连接。

在进料板2与喷丝板5之间，在外壳1内部构成一个过滤装置4，通过它使在进料板2中构成的进料通道23与喷丝板5的喷丝通道35连接。

为了容纳和固定过滤装置4，在进料板2与喷丝板5之间设置一个固定板17。在此，该进料板2这样插入到外壳1里面，使得在喷丝板5与固定板17之间以及在进料板2与固定板17之间的密封缝隙被密封。在固定板17中构成一个环形的分配室18，它通过一个通道32与一个在固定板17底面上的分配槽19连接。该通道32同样环形地构成。为此，该固定板17由一个外部的和一个内部的半体组成。与通道32对称地在分配室18内部设置一个外部的第一过滤环元件9和一个内部的第二过滤环元件10。下面还要详细描述过滤环元件9和10的结构。

所述外部的过滤环元件9和内部的过滤环元件10圆柱形地构成并且相互间隔距离地设置。一个分配环12顶靠在一个上支承端部15上。该分配环12通过在过滤环元件9和10外部构成的分配头13和伸进到过滤环元件9和10之间的分配突缘14构成。该分配环12通过一个弹簧元件25相对于对置的进料板2支承在固定板17的顶面上。在此分配头13基本在分配室18的整个开孔横截面上在固定板17内部延伸，其中在分配头13内圆周处设置一个在固定板17与分配环12之间构成的内部环形通道21，并且在分配头13的外圆周侧设置一个在分配环12与固定板17之间构成的外部环形通道20。在分配头13上方，在进料板2底面上构成一个进料室22，进料通道23通到该进料室里面。通过外部环形通道20和内部环形通道21使进料室22与分配室18连通，该分配室通过过滤环元件9和10分成一个外部的和一个内部的半部。

在过滤环元件9与10之间构成一个输出腔11，其中所述过滤环元件9和10的下支承端部16支承在固定板17上的分配室18的下端部上。分配环12的伸进输出腔11里面的分配突缘14在其内部和外部的纵侧上分别具有许多连接板(Stege)24，通过它们使过滤环元件9和10得到径向支承。

在运行中，将一种聚合物熔体在压力下通过熔体进口3输送到纺丝头。在此，熔体通过进料通道23进入到进料室22里面。熔体流的一个分流从进料室22通过外部环形通道20进入到分配室18的外部的半部中，而熔体流的第二分流通过内部环形通道21进入到分配室18的内部的半部中。在此，在分配环12上产生一个生成的顶压力，它将分配环12向喷丝板5的方向顶压。由此将过滤环元件9和10的下支承端部16压到固定板17的支承上并且将上支承端部15压到分配头13的底面上。由此，在支承端部15和16上构成的密封边缘导致在分配室18与输出腔11之间的密封。

所述过滤环元件9和10同时通流。在此，在外部过滤环元件9上作用一个从分配室18外部向内朝输出腔11方向流动的分流。而在内部过滤环元件10上作用一个相反方向的分流，它从分配室18内部向外朝输出腔11方向流动。在输出腔11中，各分流通过分配突缘14导引到一起并且通过通道32导引到分配槽19中。熔体从分配槽19进入到喷丝通道35中，以便通过喷丝板孔6挤出许多合成长丝。

为了一方面可以提供一个均匀的通流而另一方面可以提供一个尽可能大的过滤面积，所述过滤环元件9和10可以按照下面的实施例构成。在图2和3中以多个视图简示出一个按照本发明的用于纺丝头的过滤装置。在此，图2简示出一个纵截面图而图3简示出一个横截面图。只要在没有明确指出针对某个附图，下面的描述对于两个附图都有效。

所述过滤装置具有一个外部的过滤环元件9和一个以较小直径构成的内部的过滤环元件10。两个过滤环元件9和10在直径上这样选择，使得在过滤环元件9与10之间存在一个足够的用于构成一个输出腔11的距离。所述过滤环元件9和10的固定和配位在此最好通过分配环12实现。该分配环12在图2和3中用虚线表示。但是过滤环元件9和10的配位和固定也可以通过其它等效手段实现。

所述外部的过滤环元件9通过一个支撑筒26和一个包围支撑筒26的过滤套29构成。该支撑筒26和过滤套29分别在上支承端部15和下支承端部16合并到一起并且分别构成一个环形的密封边缘31。所述筒26具有多个流体通道27。一个这样的过滤环元件例如由EP1093 535已知，因此在这里可以参照该文献。

所述过滤套29最好通过一种打褶的过滤材料构成。

所述内部过滤环元件10与外部过滤环元件9相同地构成，但具有唯一的区别，在支撑筒28上设置一个内部的过滤套30。该内部过滤套30和支撑筒28同样在支承端部15和16分别合并成一个密封边缘31。参照上述内容，可以放弃继续描述内部的过滤环元件10。

在支撑筒26和28中的流体通道27的结构尤其考虑到过滤环元件9和10的基本均匀的轴向刚度地加以选择。但是也可以使支撑筒26和28的壁厚的刚度在考虑到流体通道27的条件下进行变化，以实现一个均匀的轴向刚度。在运行中，所述支撑筒26和28通过分配环12支承。如图3虚线所示，该分配环12在其伸入支撑筒26与28之间的突缘上在两侧具有多个连接板24，它们顶靠在支撑筒26和28上。在各连接板24之间的中间空间构成输出腔11。

因此，在图2和3中示出的过滤装置适合于使两个熔体分流在过滤后合并到一起。在这种情况下，能够从外向内导引一个外部的熔体分流和从内向外导引一个内部的熔体分流。在此，在支承端部15和16上构成的密封边缘31保证在纺丝头内部自密封地安装。

在图4中以纵截面图简示出一个按照本发明的纺丝头的另一实施例。在此，相同功能的结构部件以相同的参考标号表示。

按照图4的实施例与按照图1的实施例基本相同，因而在此只描述不同之处。

在外壳1中，在底面上设置一个喷丝板5，它具有一个圆形的喷丝板孔6布局。在喷丝板5与进料板2之间设置一个固定板17和一个在固定板17与喷丝板5之间的附加的分配板33。该固定板17具有一个环形分配室18，它通过通道32与固定板17的底面连接。在此，该通道32通过许多按圆形布局构成的孔构成，因此固定板由一个部件组成。所述过滤环元件9和10通过一个设置在上支承端部15上的分配环12与通道32对称。在此该分配环12通过一个分配突缘14和一个板状的分配头13构成。在分配环12上方，在进料板6中构成一个进料室22，它通过一个外通道20以及通过多个进料通道36与分配室18的外部的半部和内部的半部连接。

在固定板17下方设置分配板33，它具有多个分配槽19和分配孔34。在分配板33内部的槽和孔系统是示例性的。在此，从输出腔11通过通道32排出的熔体均匀地分布到喷丝板5的喷丝通道35上。

在图4中示出的纺丝头的一个实施例的功能与上述实施例是相同的，因而对此不再继续描述。

按照图1和4的实施例是按照本发明的具有一个自密封的过滤装置的纺丝头的优选实施例变型。但是按照本发明的纺丝头也可以有利地通过这个变型构成，其中没有产生自密封的过滤装置密封而是产生例如通过夹紧力实现的过滤装置密封。

                附图标记清单

1 外壳                           19 分配槽

2 进料板                         20 外部的环形通道

3 熔体进口                       21 内部的环形通道

4 过滤装置                       22 进料室

5 喷丝板                         23 进料通道

6 喷丝板孔                       24 连接板

7 外壳突缘                       25 弹簧元件

8 螺纹                           26 外部的支撑筒

9 外部的过滤环元件               27 流体通道

10 内部的过滤环元件              28 内部的支撑筒

11 输出腔                        29 外部的过滤套

12 分配环                        30 内部的过滤套

13 分配头                        31 密封边缘

14 分配突缘                      32 通道

15 上支承端                      33 分配板

16 下支承端                      34 分配孔

17 固定板                        35 喷丝通道

18 分配室                        36 进料通道

Claims (16)

1.一种用于熔纺许多合成长丝的纺丝头，该纺丝头具有一个外壳(1)，用于容纳一个具有一个熔体进口(3)的进料板(2)和一个具有多个喷丝板孔(6)的喷丝板(5)，并且所述纺丝头具有一个设置在进料板(2)与喷丝板(5)之间的过滤装置(4)，该过滤装置具有一个圆柱形的从外向内通流的过滤环元件(9)，其特征在于，设有一个单独的第二过滤环元件(10)，该第二过滤环元件与外部的第一过滤环元件(9)间隔距离地设置并且可以从内向外通流，其中在两个过滤环元件(9、10)之间形成一个输出腔(11)。

2.如权利要求1所述的纺丝头，其特征在于，为过滤环元件(9、10)配设一个分配环(12)，该分配环以一个分配头(13)相应地顶靠在过滤环元件(9、10)的上支承端部(15)上并且以一个分配突缘(14)伸进到过滤环元件(9、10)之间。

3.如权利要求2所述的纺丝头，其特征在于，所述分配头(13)和过滤环元件(9、10)的上支承端部(15)构成输出腔(11)相对于熔体进口(3)的密封。

4.如权利要求2或3所述的纺丝头，其特征在于，所述分配突缘(14)在面对过滤环元件(9、10)的侧面上具有许多连接板(24)，用于径向支承过滤环元件(9、10)。

5.如上述权利要求中任一项所述的纺丝头，其特征在于，设有一个在进料板(2)与喷丝板(5)之间设置的固定板(17)，该固定板构成对过滤环元件(9，10)的下支承端部(16)的支承。

6.如权利要求5所述的纺丝头，其特征在于，所述固定板(17)在所述支承上方具有一个环形的分配室(18)，在其中固定过滤环元件(9，10)，其中在分配头(13)与固定板(17)之间，在分配室(18)的端部上构成一个外部的环形通道(20)和一个内部的环形通道(21)，通过这些环形通道使分配室(18)与熔体进口(3)连接。

7.如权利要求5或6所述的纺丝头，其特征在于，所述固定板(17)在所述支承下方具有一个分配槽(19)，输出腔(11)通过该分配槽与喷丝板(5)的喷丝板孔(6)连接。

8.如权利要求5至7中任一项所述的纺丝头，其特征在于，所述固定板(17)通过一个外部的分件和一个内部的分件两部分地构成。

9.如上述权利要求中任一项所述的纺丝头，其特征在于，所述外部的过滤环元件(9)通过一个支撑筒(26)构成，该支撑筒具有壁侧的流体通道(27)和一个外部的过滤套(29)，其中所述支撑筒(26)和过滤套(29)在各支承端部(15，16)接合。

10.如权利要求1至9中任一项所述的纺丝头，其特征在于，所述内部的过滤环元件(10)通过一个支撑筒(28)构成，该支撑筒具有壁侧的流体通道(27)和一个内部的过滤套(30)，其中所述支撑筒(28)和过滤套(30)在各支承端部(15，16)接合。

11.如权利要求1至10中任一项所述的纺丝头，其特征在于，所述过滤环元件(9，10)在各支承端部(15，16)自密封地固定在分配环(12)与固定板(17)之间。

12.一种用于纺丝头的过滤装置，其中一个熔体流穿过一圆柱形过滤环元件(9)从外向内导引并且该过滤环元件(9)通过一个上支承端部(15)和一个下支承端部(16)自密封地固定在纺丝头内部，其特征在于，为过滤环元件(9)间隔距离地配设一个具有更小直径的第二过滤环元件(10)，该第二过滤环元件被熔体流的一个分流从内向外流过，所述过滤环元件(9，10)的各支承端部(15，16)构成同心的密封边缘(31)，并且两个过滤环元件(9，10)具有一个基本上相同大小的刚度。

13.如权利要求12所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤环元件(9，10)分别通过一个支撑筒(26，28)构成，所述支撑筒具有壁侧的流体通道(27)和一个过滤套(29，30)，其中外部的支撑筒(26)与外部的过滤套(29)连接而内部的支撑筒(28)与内部的过滤套(30)连接。

14.如权利要求13所述的过滤装置，其特征在于，所述外部的过滤套(29)和内部的过滤套(30)分别通过一种打褶的过滤材料构成。

15.如权利要求12至14中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤环元件(9，10)与一个分配环(12)组合，该分配环具有一个用于支承过滤环元件(9，10)的分配突缘(14)。

16.一种用于由塑料熔体熔纺许多合成长丝的方法，其中熔体在挤出前被过滤，其特征在于，所述熔体在过滤前分成两个分流，所述分流通过两个单独的过滤元件过滤，并且使各分流在挤出前汇合到一起。

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