KR100292007B1 - 연속필라멘트를방사하기위한노즐판지지장치 - Google Patents

Abstract

노즐패키지는 그 하부끝에서 이 노즐패키지에 포함된 노즐판으로의 양호한 열전달을 허용하는 요소에 의해 가열박스에 연결된다.

Description

[발명의 명칭]

연속필라멘트를 방사하기 위한 노즐판 지지장치

[도면의 간단한 설명]

제 1도는 노즐패키지에서의 열유동을 개략적으로 도시한 도면.

제 2도는 유한요소이론에 따라 형성된 패키지의 모델을 도시한 도면.

제 3도는 종래 구조물의 노즐패키지내에서의 온도분포를 개략적으로 도시한 도면.

제 4도는 본 발명에 따라 설계된 노즐패키지내에서의 온도분포를 개략적으로 도시한 도면.

제 5도는 본 발명의 실시예를 도시한 도면.

제 6도는 중합체(용융물질) 없이 방사 비임내의 방사노즐이 가열반응에 관한 실험결과를 도표로 도시한 도면.

제7A도 및 제7B도는 용융물질 공급부위에서의 상태를 개략적으로 도시한 도면

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 연속필라멘트, 특히 열가소성 물질(용융물질)을 용융방사하기 위한 방사비임및 노즐판 지지장치에 관한 것이다. 방사비임은 예를 들어, 용융물질라인, 용융물질펌프및 노즐판에서 끝나는 노즐포트("노즐패키지"라고도 불림)가 내부에 뻗어 있는 가열박스를 포함한다.

노즐포트는 가열박스의 수직으로 굽혀진 부분을 형성할 수 있으며, 노즐포트의 용융물질입구에 이르는 수직중앙의 용융물질의 도관을 갖춘 종형상의 용기내에 부착될 수 있다. 노즐판 지지장치는 노즐포트의 일부분을 형성한다.

용융물질의 방사중에 방사노즐로부터 방출하기 위하여 압출기로부터의 용융밀질의 온도를 유지하는 것이 가장 중요하다. 용융물질이 온도및 체류시간에 관해서 모든 필라멘트에 대하여 동일한 열처리를 갖는다는 점에 특히 주목해야 한다.

작은편차, 예를들면 2℃만으로 이미 가시적인 염색차이 또는 증가된 모세관 파열비율에 이미 이르게 할 수 있다.

일정한 온도를 유지하기 위하여 생성라인 및 방사바임은 현재 일반적으로 응축가열된다. 응축가열은, 이러한 원리로 포화증기의 응축온도보다 더 낮은 온도를 가지는, 포화증기와 충돌된 공간의 지점이 집중적으로 가열될 수 있기 때문에, 매우 정밀하게 온도를 유지시킨다. 이것은 응축표면에서 매우 균등한 온도분포가 되게 한다. 따라서, 이 가열원리는 전체 용융물질 분포시스템의 정확한 온도제어를 비교적 단순한 수단을 사용하는 정도까지 허용한다.

그러나, 용융물질 방출의 분야에 있어서 이것은 다소 문제점이 있다. 방사노즐로부터 필라멘트를 방출하기 전에 용융물질의 다른 여과 및 균질화작용이 노즐패키지내에서 발생된다.

이들 노즐패키지는 세척하기 위해서 또는 다른 갯수의 필라멘트에 대한 생산을 재설정할때 방사비임으로부터 제거되어야 한다. 노즐패키지의 조립및 분해는 작업을 최소로 제한하기 위하여 가능한한 간단해야 한다. 이러한 이유로 인해 포화증기는 노즐패키지의 둘레를 직접순환하지 않는다. 그래서 노즐패키지의 열공급은 노즐패키지의 방사 비임 사이의 접촉면에서의 열전도에 의해서 뿐만 아니라 공급된 용융물질에 의해서 발생된다.

그러나, 다른 한편으로는 노즐판에서 주위로의 열손실은 노즐판이 단열되지 않으므로 극히 크다.

이것은 본래 필라멘트 형성에 중요한 분야에 있어서 정확한 온도유지가 특히 어려움을 의미한다. 따라서, 특히 노즐패키지를 통한 용융물질의 유동 및 그 결과로서 중요한 열 공급도 또한 감소하여서 보다 가느다란 필라멘트로 되는 경향이 게속 되기 때문에 이 분야에 대한 더 자세한 연구가 절대적으로 필요하다.

열전달 또는 온도의 균일화에 관한 요건은 예를들어, 미합중국 특허공보 제 4,437,827호에 명료하게 나타나 있으며, 여기에서 특히 제공된 가열기는 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안되었다. 이에 관한 효과는 주목할만하다. 그러나 부족한 열이 용융물질에 의해 공급되면 융용물질의 온도를 상승시키는 것이 필요하며, 이것은 질적손실을 유발한다.

그러나, 동시에 노즐패키지는 다른 많은 요건을 만족시켜야 한다.

예를들면 :

-교체하기 쉬워야 함.

-제작중 예외의 공정오차를 필요로하지 않음.

-용융물질의 누설에 대하여 충분한 밀봉효과를 발생시킴

둥근 노즐패키지의 경우에 이것은 노즐 아래의 공간에서 각 섬유의 알맞은 배열을 확보하기 위하여 수직축선둘레의 미리 한정된 각도 위치에서 부가적으로 조절가능해야 한다.

이러한 요구를 만족시키기 위한 이전의 시도는 여러가지의 제안 및 실시예를 이끌어 내었으며, 그 중 몇몇 실례가 이하에 언급된다.

대부분의 경우에 방사비임의 캐리어와의 연결은 노즐패키지의 상부(내부) 끝상에 만들어진다(DE-C-1246221, DE-A-1660697 및 US 4,696,633 참조). 이것은 패키지 상부 또는 측면으로부터 제공된 용기내로 도입되어야 할지라도 마찬가지이다(예를 들면 US 3,655,314 또는 US 3,891,379에 따름).

노즐패키지를 스크루에 의하여 플랜지를 경유하여 하부끝에 부착하는 것이 알려져 있다(예를들어 US 4,494,921 참조). 그러나, 부착수단은 필요한 밀봉력을 발생시키기 위하여 (패키지의 상부끝에서 패킹링을 누름으로써) 상기 실례에 사용된다. 따라서, 에어 갭은 플랜지와 캐리어 (가열박스)의 사이에 남아있다.

"가열박스의 측면벽과 방사헤드의 측면벽 사이의 금속열접촉에 의해서, 가열박스로부터 방사헤드로의 양호한 열전달이 발생되어, 특히 이 2 부분사이에 온도차이가 없도록" 직사각형 패키지내의 "지지스트립"을 제공하는 제안되었다(EP-B-271801). 그러나 이 목적은 본 발명의 이하 설명에 나타난 바와같이 중요하게 받아들여질 수 없다. 이러한 둥근 노즐패키지에 관한 사상의 출원은 아직까지 제의된 적이 없다.

캐리어와 노즐판 지지장치의 표면압력에 기초한 "양호한 열전달"은 또한 DE-C-1529819에서 이루어진다. 그러나 이것은 이 부분의 효과적인 가열을 방해하는 캐리어의 특정형상을 요구한다.

알려진 방사비임은 예를 들어 DE-Gbm 84 07945에 개시되어 있다. 이 방사비임에서 노즐포트(노즐패키지)용 용기는 가열박스, 실제는 가열박스의 일부분에 결합된다. 용기내의 노즐포트의 배열은 노즐판, 필터하우징 및 노즐포트 바닥부로 이루어진 층이 볼트에 의해 용기의 바닥부에 나사연결되도록 제공되며, 이 볼트는 층을 관통하여 용기의 바닥부내의 내부나사에 나사연결된다. 예를들어, 필요한 세척을 하기 위하여 노즐포트를 그 구성요소와 함께 용기로부터 제거하기 위해, 스크루는 느슨해져야 하고 그런다음 노즐포트는 용기의 수직아래방향으로 밖으로 당겨질 수 있다. 처리될 물질에 좌우되어 노즐포트가 자주, 때때로 매일 세척되어야 한다면, 용기의 바닥부내에서 내부나사의 부분내의 볼트의 상당한 마모가 있다.

여기에서 볼트는 이 볼트 및 나사부에 손상을 주지않기 위하여 동력키이로 작용되는, 노즐포트내에 통상 존재하는 약 120-350바아의 압력으로 강하게 죄어진다. 통상 노즐포트를 부착하는데에 적어도 4개의 볼트가 필요하므로, 노즐포트를 각각 세척하는데에 상당한 양의 작업이 필요하다.

방사비임과 연결된 용기내의 노즐포트의 다른 장치는 유럽특허공보 제163248호로부터 알수 있다(특히 제 3도 및 제 6도 참조). 이 실시예에서 노즐포트는 안쪽으로 이르는 스텝에 의하여 노즐판을 지지하는 중공실린더를 가지며, 이 노즐판상에서 필터하우징은 순환조인트상에 지지된다. 필터하우징위에는 중앙통로구멍을 가진 축선방향 이동가능한 피스톤이 중공실린더내에 장착되며, 이 중공실린더는 노즐포트가 비어 있는 상태에서 접시에 지위에 뒤집힌 접시의 형태로 박막을 통하여 지지된다. 노즐포트가 압축충전된 경우에 필터하우징과 박막사이의 갭은 실제 피스톤 실린더에 상당하는 단면을 가로질러 박막을 눌러서, 필터하우징으로부터 피스톤을 누르는 용융물질로 채워진다. 이 운동에서 피스톤 행정은 중앙개구부를 둘러싸는 패킹링에 의해 제한되며, 이 패킹링은 가열박스내에 고정적으로 배열되는 펌프블럭에 볼트를 통하여 부착되는 링너트에 대하여 놓여있다. 중공실린더는 내부나사로, 외부나사가 구비되는 링너트에 나사연결되며, 이에 의하여 중공실린더의 스텝에 의해 지지되는 노즐포트가 가열박스에 부착된다.

노즐포트를 제거하기 위하여 중공실린더는 링너트로부터 나사분리된다. 이 장치의 나사와 박막은, 중공실린더의 내부공간의 전체 단면에 걸쳐 뻗어있는 밀봉박막 및 나사가 중공실린더의 내부공간의 비교적 큰 단면으로 인해 15t까지 되는 상기 단면 및 압력에 의해 결정된 힘에 의해 하중을 받기 때문에, 상당한 하중을 받는다. 그래서 용기의 바닥부분내의 나사장치로 인해, 필터포트에 대하여 중공실린더의 바깥쪽 표면과 가열박스의 대향벽사이에 필요한 자유링 공간이 있으며, 이것은 중공실린더의 안쪽 및 바깥쪽 나사연결이 소정의 틈을 필요로 하기 때문이다.

이것은 가열박스의 대응벽으로부터, 스텝으로 노즐판을 지지하는 부분에서 먼저 링공간에 의해 차단되는 중공실린더로 열 전달을 초래하여 노즐판의 필요한 연속적인 충분한 가열이 보다 어렵게 한다.

그래서, 밀봉부에 하중을 감소시켜 노즐포트의 조립 및 분해를 용이하게 하고, 특히 속도를 높이는 것이 본 발명의 목적이다.

이것은 노즐포트가 용기내에 나사연결될 수 있는 방식으로, 용기가 노즐포트상의 대응 받침대와 직면하는 안쪽으로 이르는 쇼울더로 노즐판의 부분내에 구비되어, 이 쇼울더와 받침대가, 접촉시 노즐포트를 용기내로 축선방향으로 잠그는 한편, 노즐포트의 용융물질 유입부와 용기의 바다부사이에 개스킷이 설치되어서, 노즐포트로 유동하는 용융물질이 이 용융물질용 통로구멍을 떠나는 동안 노즐포트의 안쪽에지 및 용기의 바닥부에 대하여 밀봉적으로 개스킷을 누른다는 점에서 본 발명에 따라 이루어진다.

이러한 형성을 거쳐서, 안쪽에 이르는 쇼율더로 인해, 즉 노즐포트상에 배열된 받침대와 쇼울더 사이의 접촉에 의하여 가열박스내에 안쪽으로 뒤집힌 용기로부터 노즐판의 부분내의 노즐포트로 연속적으로 열이 전달되어서 노즐포트와 그 아에 직접 배열된 노즐판에 충분하고 적합한 방식으로 필요한 열이 공급딘다. 개스킷을 노즐포트의 안쪽벽에 대하여 위치시킴으로써 통로구멍의 직접적인 부분내의 표면에 상당하는 비교적 제한된 개스킷용 운동범위만이 남으므로 패킹링의 대응부분이 상당히 큰 힘을 유지할 필요가 없도록 한다.

유리하게도 개스킷은 중앙통로구멍을 갖춘 종형상으로 설계되며, 조립된 상태에서 개스킷은 용기의 바닥부상의 통로구멍을 둘러싸는 바닥부에 놓여지며, 개스킷의 바깥쪽 에지는 노즐포트내의 링 쇼울더상에 놓여 있다. 이러한 개스킷의 형성에 의해 노즐포트를 채울때, 용융물질의 압력하에서 개스킷은 용기의 바닥에 대하여 한편으로 누르며, 이러한 방식으로 개스킷의 중앙통로구멍의 부분내의 노즐포트와 용기의 바닥 사이의 밀봉작용은 대응하는 주된 압력에 자동적으로 적합하다.

노즐포트는 이 노즐포트의 중공실린더내에서 노즐판, 필터하우징 및 그위에 중앙개구부를 갖춘 노즐포트 바다을 형성하는 링 너트가 층을 이루며, 중공실린더가 스텝으로 노즐판을 지지학, 링너트가 층을 이룬 구성요소를 함께 누르면서 중공시린더의 내부 나사로 나사연결되며, 개스킷이 링너트의 중앙개구부로부터 통로구멍을 둘러싸면서 약간 돌출하는 방식으로 너트 쇼울더가 링 너트의 원추형 안쪽표면에 대하여 필터하우징상에 배열된 개스킷을 누르기에 유리하게 설계된다.

이러한 형상으로 인해 개스킷은 링 너트의 원추형 안쪽표면을 통하여 센터링을 수용하여 노즐포트의 조립후에 상기 베이어넷 록에 의해 패킹링이 적당한 위치에 있는 용기내에 부착될 수 있도록 한다. 그다음 즉시 개스킷은 용기의 바닥에 대하여 그 적절한 위치로 눌러서, 노즐포트가 밀봉되어, 처리될 물질로 채워지도록 준비된다.

필터하우징과 노즐판 사이에 밀봉을 형성하기 위하여 필터하우징은 노즐포트의 조립상태에서 필터하우징이 노즐판상의 원통형 돌출부와 맞으며 패킹링이 내부에 설치되는 필터하우징내에서 이 돌출부가 링형상 오목부를 둘러싸기에 유리하게 설계된다.

노즐포트를 완전히 조립하여 압력하에 놓은 다음, 필터하우징상의 원통형 돌출부는 노즐판에 대하여 놓여지며, 이 방식으로 돌출부에 의해 형성된, 돌출부내의 링형상 오목부는 이 돌출부의 높이로 제한된다. 오목부내에 설치된 패킹링은 과도하게 압축될 수 없다. 패킹링의 밀봉효과는 여기에서 노즐포트에 나타나는 압력에 의해 자동적으로 결정되는데 왜냐하면 이 압력이 돌출부에 대하여 바깥쪽으로 패킹링을 눌러 노즐판의 대향표면과 돌출부 사이에 가능한 갭을 자동적으로 폐쇄시키기 때문이다.

돌출부는 노즐포트이 전체높이가 또한 이 돌출부로 결정된다는 이점을 더 제공하며, 따라서 조립되면 돌출부는 하정된 치수를 가진다.

유리하게도 용기상에 배열딘 쇼율더와 노즐포트상에 제공된 받침대는 베이어넷 록에 따라 설계된다. 이로인해 용기와 노즐포트의 사이가 연결되며, 이 용기는 즉, 간단히 최대 약 90°의 회전에 의해 개방하고 폐쇄하기에 극히 용이하다. 따라서, 베이어넷 록에서 노즐포트가 종종 제거되더라도 실제 마모가 나타나지 않는다.

이점으로서, 노즐포트상의 대응 받침대에 의해 직면되는 안쪽으로 도달하는 쇼율더를 가지는 용기의 형성 및 용기의 바닥부상에 지지되는 개스킷의 배열은 조합되어 사용될 수 있으며, 모두 더 신속하고 안전한 조립 및 분해를 위해 상호보완을 나타낸다.

본 발명은 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

[노즐패키지의 열균형]

제 1도는 노즐패키지에서의 열유동을 도시한다.

캐리어는 참조부호 50 으로, 노즐패키지는 52 로 도시되어 있다. 캐리어(50)는 현재 통상 디필(dyphyl)증기 (예를 들면, 1993. 9. 7.에 특허된 독일연방공화국 제 9313586. 6호에 따르면)로 가열되는 가열박스의 부분이다. 이 패키지는 캐리어내의 용기 ("노즐 캐버티")(54)내에 수용된다. 패키지(52)는 특히 노즐판(56)과 지지장치(58)를 포함한다. 지지장치(58)는 제 5도를 참조하여 이하에 설명되는 바와 같이, 패키지의 구성요소를 더 내포하는 중공부(60)를 가진다. 이 요소는 제 1도에 따른 열균형을 개략적으로 도시하기에는 불필요하므로, 도면을 참조하여 상세하게 설명하지 않는다.

제 1도의 필수적인 열유동은 다음과 같이 도시되어 있다.

화살표 1: 유입하는 용융물질을 통한 노즐패키지로의 열유동

화살표 2: 캐버티와의 접촉을 통한 노즐패키지로의 열유동

화살표 3: 에어갭을 토한 노즐패키지로의 열유동

화살표 4: 유출하는 용융물질을 통한 노즐패키지로부터의 열유동

화살표 5: 노즐판의 열복사를 통한 노즐패키지로부터의 열유동

이 공정으로 인해 용융물질은 대부분 열을 공급할뿐 아니라 열을 빼앗는다.

이상적으로, 모든 열유동은 양이 동일하다. 이것은 용융물질이 노즐로부터 방출될때까지 일정한 온도를 유지하는 것을 의미한다. 이것을 확실히 하기 위하여, 다른 열유동은 균형을 이룰것이다.

노즐판의 열손실에 의하여 특별히 어려운 점이 여기에서 유발된다. 노즐판이 단열될 수 없다면, 대부분의 열량은 복사 및 대류의 형태로 주위에 방출된다. 이 열량은 용융물질을 냉각하는 것을 최소한으로 감소시키기 위하여 방사비임으로부터 노즐패키지를 경유하여 가능한 한 멀리 안내되어야 한다.

종래 구조의 노즐패키지에서는 이 열공급은 상부로부터만 발생한다. 그 이유는 노즐패키지를 밀봉하기 때문이다. 용융물질이 노즐패키지에 인접하여 옆쪽으로 유출되지 않게 하기 위하여 노즐패키지는 상부상에서 개스킷에 대하여 꽉 눌러진다. 이 압축에 의해 양호한 열브리지가 발생되며, 그러나 이것은 노즐판에 대향한 측면상에 위치된다. 또한 플랜지로 방사비임의 바닥에 부착되는 실시예에 있어서, 하부플랜지를 통해서 가능한 부수적인 열유동은 무시될 것이며, 왜냐하면 여기에는 에어갭이 플랜지와 방사비임사이에 위치되기 때문이다. 그러나 공기의 열전도값은 노즐패키지 및 방사비임보다 계수 1000 만큼 더 낮다. 에어갭이 1/10mm 뿐일지라도, 가능한 열유동은 무시할 수 있을 정도로 낮은데, 왜냐하면 이러한 공급이 이에 관련하여 복사표면의 확장에 의해 과잉보상되기 때문이다.

[FEM-계산]

유한 요소법(FEM)을 이용하여 노즐패키지와 노즐캐버티내의 열분포를 계산하는 것이 가능하다. 열유동 연구에 있어서, 실제의 장치요소를 통한 가열이 어떻게 발생되는가 하는 것이 최우선 관심이 되는 경우, 용융물질이 없는 계산이 제 2도에 따른 모델로 행하여 진다. 디필온도에 대한 온도차이는 용융물질ㄹ부터 얻어지는 열량의 측정값을 나타낸다. 용융물질과 비교하여 노즐판의 중합체 없이 10℃의 온도 차이를 보충하기 위하여, 용융물질은 중합체, 노즐직경 및 처리량에 따라 생산에 있어서 평균 약 0.5℃ 만큼 냉각된다.

계산을 위해 노즐패키지 뿐만 아니라 가열박스는 동일한 열전도성을 갖는다고 가정한다. 캐버티 및 노즐패키지의 접촉부분의 표면압력이 비교적 높다면, 이 전달에서의 계산은 동일한 열전도성으로 실행된다. 공기로 충전되는 캐버티와 노즐패키지 사이의 공간은 매우 작아 공기의 운동이 차단될 수 있도록 한다. 에어갭을 통한 열전달은 열전도를 통해서만 일어난다. 제 2도에 도시된 노즐패키지와 노즐캐버티의 유한요소 모델이 발생되다. 모델의 경계에서 주위온도뿐만 아니라 여러가지 열전달계수가 사용될 수 있다. 이 경우 열이 증기응축, 유체열 캐리어, 외부로의 복사 및 단열에서의 열전도에 의해 전달되는 방식은 고려될 수 있다. 주어진 경계조건으로 정상상태의 온도분포는 FEM-프로그램으로 계산되어 도시될 수 있다.

제 3도는 이 방식으로 게산된 노즐직경 90mm의 노즐패키지의 온도분포를 도시한다. 약 30℃의 온도차이(△@) 는 디필증기실과 노즐판사이에서 계산되었다.

구조상의 실시예(에어갭, 벽두께 등)에 의하여, 이 값은 또한 여러 정도로 변화할 수 있다. 파일럿 플랜트에서 측정값은 이 계산의 결과를 확증한다. 이것은 온도차이를 균일화하기 위해 용융물질이 노즐로부터 나오는 시간까지 약 1.5℃만큼 냉각시키는 열량을 빼어냄을 의미한다. 그러나 이 온도차이는 모든 노즐에 대해 일정하지 않다. 그보다, 이것은 열전도의 상태가 변화된다면 심하게 변화할 것이다. 예를들어, 노즐캐버티내의 오염은 열브리지를 형성하여 노즐판으로의 균일한 열공급에 크게 영향을 끼친다. 따라서, 이 온도차이는 노즐방출구에서 용융물질의 온도유지의 정확도에 대한 측정값을 나타내며, 이것은 매우 가느다란 필라멘트에 특히 중요하다.

생산플랜트에서 노즐판에서의 측정값은 종래구조의 노즐패키지로 온도의 확산이 2℃범위내에 있는 것을 확신시킨다.

또한 구조적 특징의 영향을 추정하기 위하여, 몇몇 치수가 변화되었으며, 오도분포가 결정되었다. 예를 들어 더 큰 밀봉부에 의해 노즐패키지의 상부상의 열전달 표면의 확장은 노즐판의 온도에 별다른 영향을 주지 않는다. 캐버티와 노즐패키지의 전체상부 표면의 접촉만으로도 최대 1 내지 2℃의 온도증가를 단순히 발생시킨다. 나타나는 구배 때문에 이 영향은 무시할 수 있을 정도로 작다. 이에 대한 이유는 한편으로는 노즐패키지의 상부측면으로부터 노즐판으로의 비교적 긴 열전도경로 때문이다. 다른 한편으로는 열유동은 노즐패키지의 벽두께에 의해 미리 한정되는 열전도체의 가장 좁은 단면에 의해 제한된다.

[노즐판으로의 열유동의 개량]

열유동의 분석에 근거하여 새로운 노즐패키지가 개발되었으며, 여기에서 다필 증기실로부터 노즐판으로의 열전도경로는 상당히 짧아졌다. 이 수단의 목적은 노즐판에서 개량된 열보상이다. 따라서, 이 해결의 바람직한 실시예에서, 베이어넷록은 노즐판의 높이에 부착되었다. 이 방법으로 열유동을 열손실 장소로 가능한 한 가깝게 하는 열전도 경로가 생성되었다.

이 열공급을 가능한 한 많게 설계하기 위하여, 방사비임에서의 변화도 또한 요구된다. 그래서, 보상표면이 특히 노즐캐버티의 하부측면에서 가능한 한 큰 것이 중요하다. 충분한 열전달이 노즐판의 온도보상에 대해 이용가능함이 확실하다. 이 경우가 아니라면, 반대효과는 열이 노즐판으로 공급되지 않고 이로부터 뺏겨지는 점에서 이루어질 수 있다. 방사비임의 구조에 있어서, 예를 들어 독일에서 특허 제 9313586.6호에 개시된 2개의 수단이 실행될 수 있다.

한편으로는 가열박스의 내부는 디필이 즉시 유출하여 캐버티 부위내에 액체침수가 형성되지 않도록 설계된다. 더우기, 응축표면의 확장을 위해 리브는 노즐캐버티에 부착된다. 이 방법으로 노즐패키지로의 충분한 열공급이 보장된다. 이 구조의 결과는 제 4도에서 알 수 있다. 노즐판으로의 디필증기실의 온도구배는 유한요소 계산에 따라 약 10℃내지 20℃로 감소되었다. 이것은 종래의 구조에 비해 온도유지를 약 30% 개량한다.

제 5도는 본 발명에 따른 노즐패키지를 가진 방사비임의 (특히 노즐판 지지장치의) 단면을 도시한다. 방바비임은 예를들어, 상기 DE-Gmb 8407945의 도면에 도시된 바와 같이 용융 물질라인 및 용융물질펌프(도시되지 않음)가 내부에 뻗어있는 가열박스(1)를 포함한다. 가박스(1) 에서 용기(2) 는 예를 들어, 용접에 의해 삽입되며, 이것은 바닥(4)에 의해 안쪽으로 끝나는 벽(3) 으로 이루어져 있다. 용기(2)는 노즐포트(6) 가 삽입되는 원통형 내부공간(5) 을 둘러싼다. 이 목적을 위해, 내부공간(5)은 원통행 개구부(7)를 경유하여 외부공간으로 통과한다. 바닥(4)은 용융물지펌프(도시되지 않음)로 연결되는 용융물질도관(8)에 의해 관통된다.

노즐포트(6)는 회전체이며, 용기(2)와 같이 단면으로 도면에 도시되어 있다. 노즐포트(6)는 층을 이루는 구성요소 즉, 노즐판(9), 필터하우징(10)및 나사너트(11)로 이루어진다. 이 3개의 요소는 스텝(13)으로 노즐판(9)을 지지하는 중공실린더(12)내에 설치된다. 나사너트(11)의 측면상에서 중공실린더(12)는 나사너트(11)가 외부나사(15)로 나사연결되는 내부나사(14)가 제공된다.

나사너트(11)를 중공시린더(12)로 나사연결하기 위하여, 나사너트(11)는 걸맞는 낫모양의 스패너가 끼워맞춰지는 포켓구멍(16 및 17)으로 배열된다.

중공실린더(12)로의 나사너트(11)의 나사연결은 노즐판(9)을 마주 대하는 필터하우징(10)의 측면에서 원통형 돌출부(18)에 의해 제한된다. 나사너트(11)의 나사연결중에 돌출부(18)는 노즐판(9)의 표면위에 놓여지며, 노즐포트(6)의 전체길이는 결정된다. 원통형 돌출부(18)의 내에는 패킹링(20)으로 채워진 링형상 오목부가 존재한다. 패킹링(20)은 처리될 물질의 압력에 의해 원통형 돌출부(18)에 대하여 바깥쪽으로 눌러지며, 이에대해 처리될 물질이 필터하우징(10)의 바닥표면(22)과 표면(19)사이의 중간공간(21)을 채우며, 이 방식으로 이 압력의 효과에 의해 압력에 적합한 밀봉은 필터하우징(10)과 노즐판(9)사이에 자동적으로 이루어진다.

노즐포트(6)의 구성요소와 같이 스텝(13)으로 노즐판을 지지하는 중공실린더(12)는 즉, 이 중공실린더(12)상의 지지부(24)에 의해 고정된 상태로 대향하는 쇼울더(23)에 의하여 용기(2) 내에 자체유지된다.

쇼울더(23)는 용기(2)의 벽(3)으로 삽입되고 볼트(26)에 의해 벽(3)과 함께 견고하게 나사연결디는 삽입부품의 구성요소를 형성한다. 쇼울더(23)와 쇼울더(24)는 노즐포트(6)를 축선방향으로 잠그는 베이어넷 록을 함께 형성한다. 동시에, 베이어넷록은 노즐판(9)이 직접 가열되는 지지부(24)와 쇼울더(23)를 경유하여 직접 열브리지를 형성한다.

중공실린더( 12)를 회전시켜서 노즐포트(6)를 약 90°로 회전시킴으로써 용기(2)와 노즐포트(6)사이의 연결은 해제된다. 그리고 노즐포트(6)는 필터하우징(10)과 노즐판(9)을 세척할 목적으로 원통형 개구부(7)를 통하여 용기(2)로부터 제거되어 부분으로 분해된다.

노즐포트(6)를 용기(2)내로 삽입할때, 나사너트(11)의 원추형 실시에에 설치되는 개스킷(27)은 효과적으로 되며, 상기 나사너트는 개스킷(27)을 수용하기 위해 원추형 내부표면(28)을 가진다. 개스킷(27)은 필터하우징(10)위에 놓인 용융물질 분배기(31)의 부분인링 쇼울더(30)상에 그 외부에지(29)가 놓여진다. 여기에서 이 용융물질 분배기(31)는 노즐포트(6)의 구성요소이며, 이것은 바람직하게는 노즐포트의 내부에서 용융물질도관(8)을 통하여 공급되는 용융물질을 분배하며, 이것은 이하에 상세하게 설명될 것이다.

노즐포트(6)의 조립상태에서, 개스킷(27)은 상기와 같이 링 쇼울더(30)에 지지되며, 바닥(32)내로 상부쪽으로 수직으로 뻗으며, 이는 용융물질도관(8)과 일직선 정렬되는 통로구멍(33)을 둘러싸며, 또한 나사너트(11)의 원추형 내부표면(28)과 접촉한다.

도면에 도시된 바와 같이 개스킷(27)의 바닥(32)은 나사링(11)의 표면(34)에 대하여 약간 돌출되며, 베이어넷 록(24/25)을 닫을때 바닥(32)은 용기(2)의 바닥(4)의 바닥표면(35)위에 견고하게 놓인다.

이 방식으로 밀봉부는 바닥표면(35)에 대하여 개스킷(27)을 누르는 노즐포트(6)의 내부에 나타내는 압력을 이용하면서 용융물질도관(8)에 의해 노즐포트(6)에 관통되는 용기(2)의 바닥(4)과 압력의 크기에 따라 좌우되는 나사너트(11)의 원추형 내부표면(28)과의 사이에 생성된다.

더욱이, 개스킷(27)은 나사너트(11)와 필터하우징(10)사이에서 충격부(36)의 지점에 대하여 방사상 바깥쪽으로 눌러져 매우 안전한 밀봉이 발생되도록 한다.

작동중에 용융물질의 유동은 이하와 같이 발생한다: 용융물질은 용융물질도관(8)으로부터 통로구멍(33)을 통하여 용융물질에 의해 넘치며, 2개만이 도관이 도시되는 도관(37)에 이르는 용융물질 분배기(31)로 유동한다. 도시된 실시예에서 약 24 개의 도관이 존재한다. 그리고 용융물질은 격자(39)에 의해 바닥쪽으로 끝나는 필터(38)를 통하여 유동한다. 더우기 필터하우징(10)에서 도관(40)은 용융물질이 중간공간(21)내로 유동하는 곳으로부터 배열된다(약 50개의 도관이 존재함). 용융물질은 노즐판(9)을 통하여, 즉 노즐판(9)의 하부제한면(42)내의 모세관에서 끝나는 보어(41)를 통하여 유동한다. 여기에서 단일가닥을 형성하도록 구성되는 필라멘트는 단독으로 나온다.

Claims (14)

1. 내부 중공챔버(60)를 갖는 몸체와 방사노즐판(56,9)을 고정하기 위한 수단(13)을 가지므로, 상기 판의 보어(41)가 소정 방향 (방사 방향)으로 뻗도록 한 연속 필라멘트를 방사하기 위한 방사노즐판 고정장치로서, 고정장치가 축에 대해서 반대 방향으로 회전될 때까지 고정장치를 용기 개구부로부터 아래쪽으로 제거되지 않게 고정하기 위하여 상기 고정장치를 아래로부터 방사-다이 매니폴드의 용기 개구부(7) 내로 도입한 후 상기 추에 대한 고정장치의 회전운동으로 방사-다이 매니폴드의 각각의 표면(23)과 접촉될 수 있는 바깥쪽으로 돌출하는 지지부(24)가 제공딘 바깥쪽 쉘 표면(M) 뿐만 아니라 방사방향으로 뻗어 있는 축선 모두를 구비한 방사노즐판 고정장치에 있어서, 쉘 표면상의 지지부(24)와 고정장치의 안쪽에 있는 고정수단(13)이 대략 방사상으로 대향하는 것을 특징으로 하는 방사노즐판 고정장치.
2. 제 1항에 있어서, 고정장치는 용융물질 입구(8)가 구비되고, 이 입구(8)를 둘러싸고 있어서 용융물질의 압력에 의해 용기 개구부에 접하는 표면(28)에 대하여 가압될 수 있는 밀봉부(27)가 구비된 것을 특징으로 하는 고정장치.
3. 제 2항에 있어서, 밀봉부(27)는 방사방향으로 면하는 표면(28)에 대하여 가압될수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 고정장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 밀봉부(27)는 용융물질의 압력하에서 탄성적으로 변경하능한 가요성 립(106)이 구비된 것을 특징으로 하는 고정장치.
5. 제 4항에 있어서, 립(106)은 고정장치에 의해 용융물질의 압력에 대하여 지지되는 밀봉부(102) 상에 구비된 것을 특징으로 하는 고정장치.
6. 제 1항 내지 제 3항 및 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 지지부(24)는 방사방향으로 면하는 표면이 구비되고, 이 표면은 방사-다이 매니폴드의 상기 표면과 접촉한 결과로서 방사-다이 매니폴드 내 고정 장치를 지지하는 것을 특징으로 하는 고정장치.
7. 제 3항 또는 제 6항에 있어서, 밀봉부(27)는 지지부의 상기 표면으로부터 미리 한정된 거리가 구비된 것을 특징으로 하는 고정장치.
8. 제 1항 내지 제 3항 및 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 지지부(24)는 상기 회전운동 후에 방사-다이 매니폴드와 접촉으로 인해 축에 대한 고정장치의 미리 한정된 각도 위치를 한정하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 고정장치.
9. 용융물질도관, 용융물질펌프, 및 방사노즐판에서 끝나는 방사패키깆(6)가 내부로 돌출한 가열박스(1)를 가지며, 가열박스(1)의 수지의 오목부를 형성하는 방사 패키지(6)가 이 방사 패키지(6)의 용융물질입구(33)속으로 열려있는 수직의 중앙 용융물질도관(8)을 가진 종형상 용기(2) 내에 부착되어 있는, 열가소성 물질로부터 연속적인 필라멘트 얀을 용융방사하기 위한 방사-다이 매니폴드에 있어서, 용기(2)는 방사노즐판(9)의 부분 내에서 방사 패키지(6)가 용기(2) 내로 회전될수 있도록 하는 방식으로 방사 패키지(6)상의 각각의 지지부(24)에 의해 대면하는 안쪽으로 돌출하는 쇼울더(23)가 구비되고, 쇼울더(23) 및 지지부(24)가 접촉에 의해서 방사 패키지(6)를 용기(2) 내로 축방향으로 잡아주는 것을 특징으로 하는 방사-다이 매니폴드.
10. 제 9항에 있어서, 방사 패키지(6)의 용융물질입구(33)와 용기(2)의 바닥(4)사이에는 방시 패키지(6) 내로 유동하는 용융물질이 용융물질을 위한 통로구멍(33)를 통과하는 동안 용기(2)의 바닥(4)과 노즐 패킹의 안쪽에지(36)에 대하여 패킹 디스크(27)를 밀봉가압하는 방식으로 패킹 디스크(27)가 배치되는 것을 특징으로 하는 방사-다이 매니폴드.
11. 제 10항에 있어서, 중앙통로구멍(33)을 가진 패킹 디스크(27)는 종형상으로 배여되고 그 바닥부(32)가 통로구멍(33)을 용기(2)의 바닥(4)까지 둘러싸는 설치 상태로 가까이 놓여지며, 패킹 디스크(27)의 외부에지(29)가 방사 패키지(6) 내의 링 쇼울더(30)위에 놓여지는 것을 특징으로 하는 방사-다이 매니폴드.
12. 제 11항에 있어서, 방사 패키지(6)의 중공시린더(12) 내에서 방사노즐판(9), 필터케이싱(10) 및 그 위에, 중앙 리세스를 가진 방사 패키지 바닥을 형성하는 쓰레드링(11)은 층으로 배열되며, 중공실린더(12)는 쇼울더(13)를 지닌 방사노즐판(9)을 운반하며, 나사링(11)은 층을 이룬 구성요소를 함께 가압하여 중공실린더(12)의 암나사(14)내로 나사연결되며, 링 쇼울더(30)는 패킹 디스크(27)가 그 통로구멍(33)을 둘러싸는 그것의 부분과 함께 나사링(11)의 중앙 리세스로부터 약간 돌출하는 방식으로 필터케이싱(10)위에 배열딘 패킹 디스크(27)를 나사링(11)의 원추형 내부표면(28)에 대하여 가압하는 것을 특징으로 하는 방사-다이 매니폴드.
13. 제 12항에 있어서, 방사 패키지(6)의 조립상태에서, 필터케이싱(11)은 원통형 돌출부(18)를 갖춘 방사노즐판(9)에 가까이 놓이며, 이 돌출부(18)는 패킹링(20)이 설치된 필터케이싱(10) 내의 링형상 리세스를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 방사-다이 매니폴드.
14. 제 9항 내지 제 13항중 어느 한 항에 있어서, 쇼울더(23)와 지지부(24)는 베이어넷 캣치의 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 방사-다이 매니폴드.