用于卷曲的填塞‑卷曲装置、喷嘴芯以及喷嘴芯的模制件、扩充套件、锁定装置和定位件及其方法与流程

本发明涉及根据本发明的独立权利要求的前序部分的填塞卷曲用的喷嘴芯的模制件、填塞卷曲用的喷嘴芯、填塞卷曲用的喷嘴以及填塞卷曲用的填塞卷曲装置，还涉及用于扩充变形机的扩充套件、用于锁定喷嘴的锁定装置和用于容纳喷嘴的定位件以及为此目的的对应方法。

背景技术：

现有技术公开了用于填塞卷曲优选为合成多纤维长丝的不同设备、喷嘴、喷嘴芯以及模制件。因此，例如，ep1634982b1公开了用于填塞卷曲的设备和喷嘴，该填塞卷曲装置包括金属壳体以及至少一个由两个模制件制成的喷嘴芯。模制件总是通过定位销和轴向导向件连接至壳体。这样的设备和相关的模制件生产昂贵并且对机械应力和热膨胀敏感。复杂的形状妨碍了设备的简单维护和维修，准确地讲，所述设计的热敏感性使得需要频繁更换单个部件。

技术实现要素：

本发明的目的在于消除现有技术中的这些以及其它的缺点。特别提供了一种易于生产并且容易更换的用于喷嘴芯的模制件。还提供了一种优选包括提及的优点的用于填塞卷曲的喷嘴。优选可能采用根据本发明的模制件来扩充现有变形机。还提供一种用于锁定一个或多个填塞卷曲用的喷嘴的有利的锁定装置以及用于容纳填塞卷曲用的喷嘴的定位件。

这些目的以及其它目的通过在独立权利要求中限定的设备和方法来实现。其它的实施例由从属权利要求形成。

根据本发明的模制件包括具有平面的陶瓷体，该模制件用于填塞卷曲丝优选填塞卷曲合成多纤维长丝的喷嘴芯。用于形成至少部分喷嘴通道的空腔被布置在平面中。该空腔优选居中地布置在平面中并且优选形成半个喷嘴通道。用于容纳紧固机构的容纳轮廓被布置在平面中。该容纳轮廓相对于空腔侧向地位于模制件上。该容纳轮廓从空腔处起沿着平面侧向敞开。

相对于平面，该模制件包括沿着空腔的纵向延伸部。因此该模制件包括配属有端面和侧面的平面。

紧固机构能将模制件紧固在合适的接收部或者合适的配合件上。

实现容纳轮廓的侧向敞开使将模制件紧固在配合件上而无需完全移除紧固机构成为可能。替换地，也可能或者可想到的是只有一些紧固机构或者因此不是所有的紧固机构必须被移除。敞开轮廓的另一个优点在于其可能防止例如由于热效应而产生的应力峰值。

在优选的实施例中，平行于模制件的平面错开的止挡面被布置在模制件的容纳轮廓内。

一方面，这使得模制件以独立于平面的方式被紧固。通过这种方式可避免对平面造成损坏或者破坏。另一方面，不管平面的结构如何，平行错移的止挡面也使得对应于所选的紧固机构地实现所述止挡面或者能够实现所述止挡面成为可能。

该平面优选不包含任何凹部或者通道，特别是该平面不包括任何完全位于平面内的、用于紧固机构的凹部或通道。

这意味着优选不具有用于位于平面内的紧固机构或固定装置的闭合轮廓。

敞开轮廓能使应力均衡。通过这种方式避免了热的或者机械的应力峰值。

在这个例子中，模制件可包括位于侧面的容纳轮廓，模制件的侧面可能被连续地并且在容纳轮廓之间基本平行于空腔地实现。该模制件可包括作为鼻部的一部分的延伸部。所述鼻部优选在位于丝的移动方向上由第一锥体和第二锥体形成。在鼻部的一个横截面中，该第一锥体的锥底大于第二锥体在该鼻部的同一横截面中的锥底。

这使得能够为机械加载并且易于生产的丝创建出口鼻部。

模制件可优选包括入口区和出口区。入口区和出口区以优选方式布置在端面或者端侧。该入口区和出口区是指其中模制件的空腔或者轮廓被单独地实现以使丝进出的区域。所述区域优选总是从模制件的端面起延伸超过模制件的全部长度的近20％。在优选的实施例中，该容纳轮廓被布置在所述区域内并且优选只被布置在所述区域内。这意味着，在这个例子中，容纳轮廓只位于所述区域内。

这使得平面基本没有干涉的轮廓或者间断，这对模制件的强度有积极作用。

模制件的入口区和出口区总是指丝进入空腔或者从空腔处分别离开的区域。所述区域可被具体地构造。因此，例如，该入口区可包括锥形开口。该出口区优选以鼻部被布置在本例子中所描述的所述区域内的方式构造。

为了防止模制件沿着丝的移动方向移动，该模制件可包括位于至少一个容纳轮廓上的限制面。

沿着丝的移动方向移动意味着模制件在丝的移动方向上或者相反的方向上移动。所述移动特别是由于热效应导致的长度膨胀所引起的。

替代地，可以想到在模制件上的法兰接口处设置限制轮廓。在这个例子中，限制面或限制轮廓优选基本垂直于丝移动方向布置。

在优选的方式中，限制面或限制轮廓分别包括在丝的移动方向或相反的方向上的第一和第二限制面。这一方面使得模制件准确定位，另一方面在这个例子中无论温度如何，模制件的至少一个区域被保持在预定位置。此限制面或限制轮廓优选总是仅位于模制件的入口区或者出口区。

模制件中的空腔可包括在丝的移动方向上前后布置的至少一个第一区以及一个第二区，其中该第二区的横截面积大于该第一区。

通过不同的区域可为模制件内部的不同的丝设定具体的特性。在这个例子中可能采用不同的模制件来为特定的丝或者多纤维长丝设定不同的特性。

在模制件中可设置用于流体优选热空气或者热蒸汽的入口，该入口优选至少部分沿着该空腔布置并且通过口部通入所述空腔。在这个例子中，这样的口部可位于空腔的两侧。

对丝的移动方向上的丝发生作用，因此可能使丝变形。

流体入口的口部在这个例子中优选位于由容纳轮廓产生的第一和第二组之间。

此布置使得流体入口能够因此最终基本位于平面内部而不存在与例如容纳轮廓上的紧固机构间的相互作用。

容纳轮廓的第一组优选包括具有止挡面的第一种类型的容纳轮廓以及具有限制面的第二种类型的容纳轮廓，容纳轮廓的第二组优选只包括第一种类型的容纳轮廓。替代地，第二组也可能还包括第二种类型的容纳轮廓。该第二种类型的容纳轮廓在这个例子中可被布置在空腔的相同侧。但是也可能为十字交叉式的布置。对容纳轮廓的类型以及其在模制件上和在各个组中的布置的准确选择在这个例子中取决于期望的目的或者期望的功能。

本发明的另一个方面涉及喷嘴芯，其包括至少两个在这个例子中所描述的模制件。

该模制件优选以彼此结构相同的方式实现，该模制件的对应的空腔形成具有入口和出口的喷嘴通道。

在两个模制件的例子中，模制件上的限制面或者限制轮廓位于相同的区内。因此，模制件的变形特别是热膨胀在两个模制件的情况下以同步的方式在相同的方向上进行。

入口可优选如本例子所描述呈锥形地形成，出口可优选如本例子所描述形成鼻部。

此喷嘴芯包括模制件的优点，并且由于其由相似的单个部件制成所以易于生产。

本发明的另一个方面涉及用于填塞卷曲丝优选合成丝的喷嘴。该喷嘴包括喷嘴芯，优选在本例子中所描述的喷嘴芯。该喷嘴或喷嘴芯包括至少两个模制件以及优选至少两个如在本例子中所描述的模制件。模制件均包括两个侧面。

该侧面基本在丝的输送方向上延伸。模制件均包括一个位于侧面之间的平面。该平面包括至少一个空腔，空腔均用于形成喷嘴通道。

该喷嘴包括至少部分是由金属材料并且优选钢制成的法兰。在它们的侧面，该模制件包括用于容纳紧固机构的容纳轮廓。在这例子中，模制件均通过紧固机构被固定或者可被固定在至少两个法兰上。

容纳轮廓在这个例子中优选如本例子中所描述的实现，并且在侧向上敞开。

模制件的侧面上的容纳轮廓一方面首先使得将模制件紧固在法兰上成为可能，另一方面其允许这样的紧固即模制件只能在平面的边缘受到应力。模制件紧固于法兰上还使得获得由法兰实现的特定接口成为可能。在这个例子中，法兰可例如以此方式实现，即例如它们可被移动成与变形机形成操作连接。

该法兰可优选由环的多个部分形成。这使得能够简单生产并且能够以旋转对称的方式使用法兰。

喷嘴可包括至少部分由金属材料优选钢组成的至少两个壳体。每个壳体可优选与至少两个法兰整体地实现。在这个例子中，该喷嘴的至少两个模制件均可至少部分被壳体包围。

这能够提供一种喷嘴，其中的模制件被安装在限定位置，该模制件和法兰在这个例子中被放置于总是相对于彼此限定的位置处。因此，该喷嘴可以简单方式插入变形机。

一个或多个优选为自粘的弹性元件并且优选密封件分别可被放置于模制件和壳体之间或者可被布置其中。

一方面，这使将壳体和模制件热分离并且同时减小热传递成为可能。热传递的减少促进了热在模制件内的均匀分布。因此减小了模制件的不同区彼此间的温度差。另一方面，可均衡各个部件内以及它们的接口上的不规则性。因此，可减小或者防止单个部件中的应力。

紧固机构可包括螺钉和/或销。在这个例子中，螺钉在垂直于平面的方向上在某一处紧固模制件并且保持模制件。该销可以布置成使得它们总是只作用于单个移动部件，因此，例如，销可用于侧向位移并且另外两个螺钉用于在丝的移动方向上的位移。采用了额外的螺钉和三个销，模制件因此被固定在全部三个轴上。

但是，也可以想到的是，为了这个目的在模制件上实现的侧面能够防止侧向位移。

该喷嘴优选以此方式实现即每个模制件的至少一个法兰包括滑动面，该滑动面以此方式实现即例如由于各个模制件的热膨胀，移动可能在丝的移动方向上进行。

该滑动面优选以此方式实现即防止或者能够防止侧向上的位移。

这使得模制件至少在丝的移动方向上被固定地紧固于第一法兰的区域内，但是能够在第二法兰的区域中膨胀成为可能。

本发明的另一个方面涉及用于填塞卷曲丝的喷嘴，特别涉及如在例子中所描述的喷嘴，其中该喷嘴包括喷嘴芯。该喷嘴优选包括如在本例中进行描述的喷嘴芯。该喷嘴或喷嘴芯包括至少两个优选如本例子所描述的模制件。模制件均具有平面。平面均包括至少一个用于形成喷嘴通道的空腔。该喷嘴包括至少部分由金属材料并且优选由钢制成的法兰。在每个例子中，法兰与喷嘴芯的模制件连接。每个模制件的至少一个法兰并且优选每个法兰包括至少一个非旋转对称的锁定结构，该锁定结构作为防旋转机构在变形机的锁定装置中实现。

这在变形机中实现了插入或紧固或锁定和/或所述功能的结合。

在这个例子中，由于这样的锁定结构，使得准确定位成为可能。

在本例子中进行描述的喷嘴优选以此方式实现，即至少两个模制件以彼此结构相同的方式实现，空腔如本例子所描述形成具有入口和出口的喷嘴通道。

这使得简单设计和简单生产此喷嘴成为可能。每个模制件的至少一个法兰并且优选每个模制件的每个法兰可包括导向件，该导向件用于在变形机的接收部的容纳轮廓中导向以插入喷嘴。在这个例子中，导向件例如可被实现为肋板，或者可通过一个、两个或更多的螺栓来实现。

因此，可以准确插入变形机内，这使得喷嘴可互换。

在喷嘴芯出丝的出口处，喷嘴特别是喷嘴芯可包括鼻部，该鼻部能够按照本发明的描述实现。在这个例子中，该鼻部的长度可不长于12毫米，优选不长于10毫米，特别优选不长于7.5毫米。该鼻部位于喷嘴芯的出口区并且在丝的移动方向上锥化。该鼻部优选包括如当前所描述的多个锥体，特别是总是成60度的角度。

本发明的另一个方面涉及用于填塞卷曲丝并且优选是合成多纤维长丝的的填塞卷曲装置。该填塞卷曲装置包括如在本例中所描述的喷嘴以及在丝的移动方向上布置在喷嘴的下游的填塞箱。

因此可提供完整的填塞箱卷曲装置。

本发明的另一方面涉及用于扩充变形机的扩充套件。该扩充套件包括至少一个如在例子中所描述的模制件或如在本例中所描述的喷嘴。该扩充套件还包括用于填塞箱的入口元件，其中该入口元件包括用于喷嘴芯的鼻部的容纳区，其鼻部通过第一锥体和第二锥体在丝的移动方向上形成。该第一锥体在鼻部横截面上的锥底大于第二锥体在相同的鼻部横截面上的锥底。

这使得以简单的方式来扩充和增值已有的变形机成为可能。

该扩充套件可包括一个或多个如下文描述的锁定装置。

如在本例子中所描述的喷嘴被用于或者能够被用于变形机。

本发明的另一个方面因此涉及用于锁定一个或多个，优选三个特别如在本例子中所描述的填塞卷曲用的喷嘴的锁定装置。该锁定装置被实现特别用于将这样的喷嘴锁定在变形机内。该锁定装置包括至少一个锁定载体以及至少一个并且优选多个锁定件。该锁定件包括至少一个用于容纳喷嘴的锁定结构的凹部。该锁定件被紧固或者能够被紧固在锁定载体上。锁定件被布置或者能够被布置成使得定向力朝向被插入凹部中的喷嘴地作用于锁定件上。

因此，喷嘴可被放置和固定和/或锁定在期望的地点和期望的位置。通过该锁定装置，能够运行填塞卷曲操作。

该定向力可由至少一个并且优选两个以上的特别是弹簧的锁定装置的弹性件提供。

因此，这样的锁定装置可采用标准零件以成本效益高的方式生产。

该锁定件可特别通过盖件和螺钉被可拆卸地紧固于或者可被紧固于锁定载体上。

因此可能更换并且维护单个元件。

该锁定载体可至少部分由塑料材料并且优选由玻璃纤维加强环氧树脂制成。

这确保了对热效应相对不敏感的锁定载体尺寸稳定。

锁定装置的锁定件优选至少部分是由金属优选钢制成。因此锁定件是坚固的。

本发明的另一方面涉及用于容纳填塞卷曲用的喷嘴、特别是如在本例子中所描述的喷嘴的定位件。该定位件包括至少一个手柄和至少一个容纳件。提供一种旋转地安装在容纳元件中的保持件。也提供一种用于旋转保持件的致动件。该保持件至少在用于将喷嘴保持在容纳件中的保持位置和用于容纳和从容纳件中排出喷嘴的释放位置之间移动。

此定位件能将喷嘴插入到填塞卷曲用的变形机并且从所述机器中移出。在这个例子中，通过手柄能够紧固地保持定位件。该手柄优选由隔热材料制成或者包括隔热材料。例如当机器或喷嘴处于相对于环境空气升高的温度时的操作中断期间，这也使得替换填塞卷曲用的喷嘴成为可能。

此定位件使得无需与喷嘴接触而容纳喷嘴成为可能。这也由致动件辅助和/或能够通过致动件实现。

定位件的保持件可被实现为在周向上敞开并且优选在接近一半的外周上敞开的柱体，优选具有圆形的横截面。

因此，这能容纳喷嘴芯的第一半部并且因此容纳具有至少两个如本例中所描述的法兰的模制件。

该容纳件可包括用于锁定保持件的容纳锁。该保持件的锁定防止了保持件的未许可的或者不期望的旋转或移动，并且确保了由定位件保持的喷嘴不会丢失。在这个例子中，该容纳锁可被实现为销，该销能够移动到锁闭位置和打开位置。替代地，也可以想到提供一种球，优选弹簧固定球，其接合至保持件的锁定件，例如开口或者凹陷。此锁定件可为圆柱形并且例如都以45°布置在保持件上。在这个例子中，保持件在锁闭位置处防止致动件旋转运动。本例子中描述了此锁定装置的优点。

本发明的另一方面涉及一种用于填塞卷曲丝和/或纱丝的方法，特别涉及一种填塞卷曲合成多纤维长丝的方法。该丝通过如本例子中所描述的模制件或者通过如本例子中所描述的喷嘴芯或者通过如本例子中所描述的喷嘴被填塞卷曲。

附图说明

本发明通过附图阐释如下，其中：

图1：示出了模制件的第一个实施例

图2：示出了模制件的第二个实施例

图3：示出了变形机中的定位件和锁定装置

图4：示出了图3的定位件

图5：示出了图1的模制件的后视图

图6：示出了根据图3的定位件的另一个视图

图7：示出了扩充套件

图8：示出了入口元件

具体实施方式

图1示出了根据本发明的模制件12的第一个实施例。该模制件12被布置在壳体111内。

该模制件12基本上是由陶瓷体121构成并且包括平面122。该模制件12包括入口区125和出口区126。

壳体111包括两个法兰11。三个螺钉50a保护模制件12免于从壳体111掉落。

该模制件12包括位于入口区125的锥形加宽部以及位于出口区126的鼻部13。该鼻部13包括彼此前后布置的两个锥体131和132。两个锥体131、132都呈60度角。锥体131在穿过模制件12的横截面上的锥底大于锥体132在相同的横截面上的锥底。区域125和126均限定出端面。空腔123纵向延伸穿过模制件12。容纳轮廓124被配属至位于空腔123两侧的侧面。位于本图中右手侧的容纳轮廓124包括平行于平面122偏移的止挡面1241。在安装状态下，螺钉50a的头部的底面与所述止挡面1241存在距离，使得螺钉50a不向所述面施加力。为了安装喷嘴芯，优选垂直于平面122地形成固定，第一模制件的平面122作用在第二模制件的平面122上。

通向空腔123的流体入口129被布置在平面122内。该流体入口129基本沿着空腔123并在空腔123的两侧延伸。包括两个限制面1242的容纳轮廓124被布置在本图中的左手侧。限制面1242布置成大体垂直于丝的移动方向f，这样地布置限制面1242以使得可以吸纳在丝的移动方向f上的移动，这样地布置限制面1242以使得可以吸纳在与丝的移动方向f相反方向上的移动。

图1也示出了在本例子中由钢制成的壳体111。法兰11被布置于该壳体的两侧。在本例子中实现为单个螺栓的导向件115被布置在法兰11上。导向件115能够引导图1中示出的半个喷嘴插入变形机中并且与变形机的容纳轮廓711对应(见图3)。

在本例子中，壳体111和法兰11是整体制成的。法兰11包括滑动面113，该滑动面使得被紧固在壳体111内的模制件12能够在丝的移动方向f上伸展(ausdehnen)。滑动面113与法兰接口112相互作用并且防止模制件12被侧向移位。密封件14作为弹性元件被布置在壳体111内。为了将模制件12紧固于壳体111内，所以提供了紧固机构，在本例子中使用了三个螺钉50a用于紧固。另外的紧固机构被实现为销50b。

图2示出了根据本发明的模制件12的另一个实施例。与图1中的模制件12不同，图2中的模制件12包括基本为半圆形的横截面。在本例子中，壳体111(见图1)仅实现为两个单个的法兰11。

导向件115位于法兰11上，其被实现为不同于图1中导向件115的肋板。模制件12的平面122以与图1中的平面12基本相似的方式实现。与此不同，四个具有止挡面1241的相似的容纳轮廓124位于图2的模制件12上。在容纳轮廓上没有限制面1242(见图1)。代替限制面，与法兰11的滑动面113相互作用的法兰接口112位于模制件12上。防止模制件12在丝的移动方向f上移位的限制轮廓1243位于法兰接口112上。因此该模制件12以固定不动的方式被保持在至少一个法兰11上。没有必要为了防止移位在容纳轮廓124上提供任何限制面。

空腔123被布置在平面122中，其在本例子中包括两个区，第一区127和第二区128。第二区128包括比第一区127更大的横截面。第二区128的加宽横截面位于模制件12的出口区125处。因此图2中的模制件12被提供用于厚度大于1800分特的丝(聚丙烯)，而图1中的模制件12被提供用于较细的丝。图1和图2中的模制件12的丝通道的横截面是可互换的。以与图1中鼻部13相似的方式实现的鼻部13也位于所述出口区125内。图2中的模制件12包括分别位于出口区126和位于入口区125的法兰接口，该法兰接口112还包括位于出口区126的限制轮廓1243。因此法兰11以捕获地方式连接于模制件12。因此，在丝的移动方向f上的伸展(ausdehnung)可出现在变形机上法兰11的接收部中。

图3示出了具有三个接收部71的变形机的细节，该接收部用于容纳填塞卷曲用的喷嘴10。但是，为了更加清晰，只示出了一个接收部71和属于所述接收部71的相关部件。在接收部71中示出了容纳轮廓711。在本例子中，该变形机包括三个接收部71。示出了已经插入中间接收部的喷嘴的第一半部。在左手侧的接收部71中示出了用于插入或移走喷嘴10的定位件40。该定位件40包括手柄41和致动件44。该变形机包括位于接收部71的上方区域内的锁定装置30。该锁定装置30包括一个锁定载体31和三个锁定件32。为了更加清楚，在每个例子中只标识了其中一个元件。锁定件32通过盖件323被保持在锁定载体31内。盖件323在本例子中以透明方式示出，使得向锁定件32施加力的、位于锁定载体31的内部的两个弹簧322是可见的。该盖件323通过螺钉324被紧固在锁定载体31上。该锁定件32包括用于容纳喷嘴10的相应元件的凹部321。一旦定位件40移动到与接收部71接触，该锁定件32就在与弹簧323的弹簧力的相反方向上移动。因此锁定件32让出可插入喷嘴10的容纳轮廓711。归因于定位件40的致动件44被移动，喷嘴10被插入。因此保持件43在容纳元件42中旋转。容纳在保持件43内的喷嘴10与保持件一起旋转使得导向件115(见图1和图2)被旋入为此目的而提供的容纳轮廓711。一旦定位件40被移走，那么锁定件32复原。锁定件32通过其凹部321接合至喷嘴10的锁定结构114(见图5)。因此喷嘴10通过锁定装置30被保持在接收部71内。

图4示出了定位件的立体图，在容纳件42中可见可旋转的保持件43。该保持件在图4中下方区域包括圆柱形凹部，作为锁定件的弹簧固定球接合至其中。凹部通过凹槽连结在一起。这使得操作者可以例如通过触觉反馈来确认保持件何时位于预定位置。定位件40的手柄41由塑料材料制成并且螺纹连接至容纳件42。致动件44位于定位件40的下方区域。

图5示出了带壳体111和法兰11的模制件12的另外的后视图。在法兰11上示出了锁定结构114，该锁定结构在本例子中基本上是由两个彼此相对的平面构成。它们被这样地制成：使得它们与锁定装置30的锁定件32(见图3)互相作用。

图6示出了在从存储设备中移走替换喷嘴期间定位件40的其它细节。致动件44在这方面是清晰可见的。在这个例子中，致动件被实现为棘轮扳手，在致动件44上可见转换件421。移动转换件421使得致动件44能够和保持件43在预定方向上一起旋转并且阻止沿相反方向的反转。

图7示出了用于扩充变形机的扩充套件。该扩充套件包括具有两个半部的喷嘴10，每一个半部包括一个模制件12和几个法兰11。一个或多个入口元件21也属于扩充套件。扩充套件优选由在本例中的两个锁定装置30、三个喷嘴10以及六个入口元件21形成。

图8以放大图示出了在其端部包括入口元件21的填塞箱20。如图8中的图像所示，该入口元件21由于旋转运动可被紧固在填塞箱20的片层上。