專利名稱：自封式紡絲組件的制作方法
技術領域：
本發明是有關一套自封式紡絲組件，用于高壓力紡絲粘液紡長絲的紡絲機噴絲頭。包括一只噴絲板座，里面裝入一只噴絲板，一套過濾組件，一只像活塞似的可以在噴絲板座里面軸向移動的推力件，這推力件有一中心通道，推力件頂面與分配板底面緊貼，分配板至少有一通道，位于推力件與分配板之間有一頂部密封，中部密封封住過濾組件與噴絲板座之間的空隙，還有一只底部平面密封圈在底部封住噴絲板座。
此種自封式紡絲組件及其作用方式已在EP-A2-0300120及EP-B1-0-163248中公開。這已知的紡絲組件還可進一步裝設一塊分配板(穿孔板)位于噴絲板與過濾組件之間，該分配板有一盆子形頂部以容納過濾組件(EP-B1-0163248位置27)。
眾所周知的紡絲組件結構復雜而價格高，給使用廠帶來問題和麻煩。其頂部密封后果之一是推力件和分配板底部之間形成一處空隙。密封材料流進此空隙中在高熔解壓力、高擠壓力及高熔解溫度下，致使密封漸漸產生變形或損壞。這樣就形成一個死空隙，因為熔解物在這里停滯長時間，其后果是聚合物產生降解。更有甚者，即在此處產生泄漏，密封變形或損壞，造成死空隙(停滯區)、聚合物降解以及泄漏，特別采用金屬薄膜密封(制造更為昂貴)也照樣發生這些同樣的問題，在底部密封也發生。至此已知的紡絲組件共三處密封，其中兩處是不妥當的，一處金屬薄膜密封相對地太貴。還有一個缺點是金屬薄膜密封引起的，即在下面形成相對較大的空隙，導致紡絲液在此空隙中停滯不必要長時間，特別在紡制低特長絲的情況下，同樣引起不符要求的變化，以及聚合物降解等等。
因此現在本發明的目的是制造一套合用的普通型式的自封式紡絲組件，它沒有上述缺點。特別是自身密封可靠，故運轉可靠，結構簡單價廉，過濾組件上方空間較小使得紡絲液在該處停滯的時間減少。另一部分的目的是即使采用穿孔分配板仍可以達到過濾組件加大過濾表面積。
根據本發明自封式紡絲組件可以達到本發明目的，頂部管形密封內徑相當于推力件中心通道內徑和分配板通道內徑，該頂部密封伸入兩者的通道中，運轉時推力件的頂面與分配板的底面緊貼，推力件底部為盆子形容納過濾組件，也可以裝穿孔分配板。這里裝設的中部密封也是管形密封，覆蓋并封住位于噴絲板座和推力件盆子形邊緣之間的環形空隙。
本發明的基礎是以解決的方法為原則，包括設計噴絲板座里面可移動的推力件，此方法是在頂部，推力件與分配板緊貼面之間形成的環形空隙，在底部，推力件與噴絲板座或者穿孔分配板之間的環形空隙從里向外延伸，環形空隙的寬度(空隙寬度)在運轉中可能變化，這些環形空隙每一處都要用管形密封，以便有壓力的紡絲液使密封徑向朝外壓住環形空隙達到液體緊密密封。還必須考慮一些意外情況，即當活塞似的推力件在噴絲板座中軸向移動致使環形空隙增大或減小，紡絲液壓力增加一段時間后又減小，引起推力件軸向來回移動，一般是上下移動，即使在這些情況下也不能發生泄漏。
特別優選設計的中部管形密封朝上側與/或朝下側的密封為L形斷面(角密封)。更為優選設計的中部管形密封也是角密封。裝在噴絲板上面，密封的頂部或角密封朝上側延伸到推力件的盆子并插入推力件盆子里。
本發明的本質方面在于這樣的事實，即頂部和中部管形密封的作用是由高壓紡絲液徑向朝外壓力獲得(例如50至80巴)，因而壓力是非常輕微擴展的，頂部和中部管形密封就是角密封朝上側與/或朝下側。除此之外的重要方面是不再需要薄膜密封，如果采用角密封，則只需二只密封代替以前的三只密封，因為角密封的朝上側與/或朝下側實現了薄膜密封的功效。另外還能引起的事實是過濾組件上面的空間可以考慮尺寸小些，其優點是紡絲液在此空間中停滯時間短些，已如前述。
至于其他，按本發明紡絲組件中的自封作用用與眾所熟知的紡絲組件采用相同方法。也有這樣的情況，即噴絲板套里面的推力件朝上稍微移動僅十分之幾毫米直至推力件頂面與分配板底面緊貼為止，于是過濾組件上面壓力增大。壓力朝下作用，使過濾組件、分配板(穿孔板)或噴絲板都壓向底部平面密封圈，如果這里采用角密封，應是徑向朝內側的角密封。
在本發明的一個實施例中，任選的穿孔分配板頂部不是盆子形而是平頂。這會導致過濾組件的過濾表面積增大，例如可增大約25%，因為在這種情況下，底部范圍內過濾組件的外徑符合噴絲板座的內徑。
過濾組件安裝可用傳統方法按技術狀況而定，如不同目數大小的篩網，過濾顆粒例如不同粒度的砂子、燒結材料制造的圓盤等。采用松散過濾顆粒時，穿孔分配板頂部適宜做成窄邊，窄邊的高度應符合盛裝過濾顆粒床的高度。有關結構設計、高度、過濾介質的選用等，均取決于紡絲粘液的型式，可以是熱塑性熔融聚合物如聚酯、聚酰胺等，溶液如聚丙烯腈在二甲基甲酰胺(DMF)中的溶液及其他。
密封材料特別是軟鋁已證實為最佳，但軟鐵及其他容易柔變的材料都適用。能適用的材料應能忍受紡絲液的長時間高溫，例如熔融聚合物時在450℃以上。
推力件的中央通道可以是等直徑，或等斷面貫穿全長，但也可按流體方向增大減小直徑或斷面，即成為錐形狀。特別是一只混合元件，優先選用所謂靜態混合器要安裝在這個推力件的通道中。
噴絲板座與分配板的連接采取通常辦法，即螺絲連接或其他方法。熟知的螺絲連接本身采用多頭螺紋已被證實特別有利，分配板底部的外圓周和噴絲板座頂部的內圓周都制成相互作用的螺紋。這樣就有可能使噴絲板座僅轉動180°或最多360°就能得到一個足夠耐久的連接。在此情況重要的是螺紋的螺距要小到螺絲有自鎖作用，使連接處不會自行脫開。另一方面也可裝其他防止螺絲脫開的安全保障，例如固定扣銷。
紡絲組件及其零件的外形和尺寸都不受任何限制，是與其特定的要求相匹配的。
按照本發明的紡絲組件還有一個優點，就是在任何時候自封的作用都是穩定可靠的，即使在一個反復的-預期的或意外的-壓力完全消失或壓力降低情況下都是可靠的。
下面按照附圖將本發明作較詳細說明，附圖簡單說明如下
圖1為噴絲板組件具體設備縱剖面圖;
圖2為推力件縱剖面圖;
圖3至圖7為進一步具體化的噴絲板組件縱剖面圖;
圖8為雙角密封縱剖面圖。
各圖中數字表示下列部件1噴絲板座2噴絲板3過濾組件4推力件5推力件頂面
6推力件盆子形部份7過濾組件上面空間8分配板9分配板底面10頂部密封11分配板;穿孔板12推力件中心通道13角密封14角密封軸向朝上側與/或朝下側密封;中部密封15徑向朝里側的角密封;底部密封16環形空隙17多頭螺紋18噴絲孔19分配板通道20推力件盆子形邊緣21安裝孔22通道12放大圖在圖1中將下述各部件組裝，其排列、功能和作用方式已作詳細說明。噴絲板座1，藉2頭3頭或4頭螺紋17裝在分配板8的底部，里面裝有具有噴絲孔18的噴絲板2，分配板11設計成穿孔板，角密封13有軸向朝上的密封14和徑向朝里的密封15，過濾組件3及過濾組件3上面的空間7，推力件4有一個中心通道12，推力件4的下部為盆子形部分6，用以容納過濾組件3及穿孔分配板11，穿孔分配板11突出推力件盆子形部分6的邊緣20，位于邊緣20和噴絲板套1之間的這個地方為環形空隙16，在這個地方環形空隙16被角密封13的側面14覆蓋封住，推力件4的頂面5與分配板8的底面9緊貼，不留空隙，頂部密封圈10覆蓋密封緊貼面5和9伸入推力件4的通道12和分配板8的通道19。頂部密封10的內徑等于通道孔12和19的內徑，以便在這種方式下紡絲液平穩供給不會射出。角密封13的側面14封住過濾組件13上的空間7，對著推力件4和噴絲板套1的空隙，以便阻止紡絲液滲漏入空隙中。這種情況的習慣做法主要是簡單可靠，與早先所述的價貴的薄膜密封有同樣效果。角密封13的14側單獨細看為管形，15側單獨細看為平面型(平墊)。側密封14是在壓力下作徑向密封的(徑向分壓力)。圖1中穿孔分配板11位置可以換裝噴絲板2，噴絲板座1內孔留有相應的突緣面，用以支撐噴絲板2。
按簡單方法和經驗，紡絲組件的一個合適的實施例也可以是角密封13用其他方式安裝即用軸側密封14軸向朝下。
圖2表示推力件4的實施例，5、6、7、10、12及20部分已在圖1中說明，在此不再重復。21為三個孔的一個，當過濾組件3裝入后，這三個孔用于推力件4的固定安裝，穿孔分配板可以用相應數量銷子裝在一個支承上。為此目的安裝時先把推力件4倒置，推力件頂面5在底下。通道孔12在其頂端具有放大截面22，容納密封10的底部。
圖3與圖1的不同之處，僅僅是中部管形密封14和底部平密封15都不是角密封的一部分。此圖底部平密封15安置在靠住噴絲板2。其余部份都和圖1說明相同。
圖4至圖7主要只說明推力件4的不同設計，沒有穿孔分配板11和有穿孔分配板11以及密封14、15的安排。因此其余部份只標注與下面說明有關的號碼。圖5至圖7頂部零件和過濾組件3省略，按圖1至圖3再繼續說明下去是多余的。
圖4中沒有使用穿孔分配板11，過濾組件3直接擱在噴絲板2上面。中部管形密封14和底部平密封15仍舊形成一只角密封13，在該實施例中，角密封靠住噴絲板2。
圖5的中部管形密封14安置在穿孔分配板11的上面，底部平密封則放在穿孔分配板11和噴絲板2之間。分配板11的頂部不是平面而是設計成盆子形-例如可容納過濾的顆粒如砂子或類似物。中部管形密封14高出穿孔分配板11的盆子形部分進入推力件4里面且緊貼“盆子邊緣”的內表面。可以清楚地看出環形空隙16是位于推力件4的盆子形底部邊緣和穿孔分配板11的盆子形頂部邊緣，凹口被中部管形密封14覆蓋密封，即使推力件4往上移動例如環形空隙寬度增大一倍也能封住。
圖6相應的說明主要如圖5，但其中部管形密封14安排裝在環形槽中，這個環形槽安放在推力件4的盆子形底部邊緣和穿孔分配板11的盆子形頂部邊緣。
圖7相應的說明主要如圖5，但其徑向朝外的環形空隙16被中部管形密封14覆蓋密封時，不是如前面圖示那樣水平走向，而是朝上傾斜的，朝下傾斜也一樣，密封作用不會減少。
圖8所示為雙角密封的縱剖面，這樣的中部管形密封14構成朝上朝下兩側的14a和14b。底部平密封15在這里也構成朝內側的簡單角密封。由簡單的方法和經驗可以設計紡絲組件適宜的實施例，其中此種雙角密封能成功地得到應用。
權利要求
1.一種自封式紡絲組件，用于高壓力下紡絲粘液紡長絲的紡絲機噴絲頭，包括一只噴絲板座，里面裝入一塊噴絲板，一套過濾組件，一只活塞似的可以在噴絲板座里面軸向移動的推力件，該推力件有一中心通道，其頂面與分配板底面緊貼，分配板至少有一通道，位于推力件與分配板之間有一頂部密封，中部密封封住過濾組件與噴絲板座之間的空隙，還有一只底部平面密封圈在底部封住噴絲板座，其特征在于，頂部為管形密封，管內徑相當于推力件中心通道和分配板通道的內徑，管形密封伸入兩者的通道中，推力件的頂面與分配板的底面緊貼，推力件底部為盆子形以容納過濾組件，可以有穿孔分配板，中部同樣是管形密封，覆蓋封住位于噴絲板座和推力件盆子形邊緣之間的環形空隙。
2.根據權利要求1中所述的紡絲組件，其特征在于，中部管形密封是一只朝上與/或朝下側的密封，斷面為L形(角密封)。
3.根據權利要求1或2中所述的紡絲組件，其特征在于，穿孔分配板的頂部為平面，裝在噴絲板之上，過濾組件之下。
4.根據權利要求1-3中至少一項中所述的紡絲組件，其特征在于，在推力件通道中安裝一只(靜態)混合元件。
全文摘要
紡絲組件包括一只噴絲板座，一塊噴絲板，一套過濾組件，一只可以軸向移動的有中心通道的推力件以及密封。本發明所用密封為2只徑向管形密封零件(密封或密封部件)。
文檔編號D01D4/08GK1077505SQ92114129
公開日1993年10月20日 申請日期1992年12月5日 優先權日1991年12月6日
發明者沙伊貝爾·赫伯特, 佩施克·沃爾夫岡 申請人:阿克佐公司