专利名称：喷丝机构的制作方法
技术领域：
本发明属于纺丝应用技术领域，更为具体地讲是一种用于纺制腈纶、锦纶、涤纶、粘胶、氨纶之类的人造纤维所用的喷丝机构。
背景技术：
人造纤维，比如腈纶、锦纶、涤纶、粘胶纤维、氨纶等等，虽然生产工艺不尽相同，但一般都包括喷丝、成型、牵伸、上油、后处理等工序。喷丝工序，就是将纺丝原液从喷丝机构的喷丝帽上的微孔即喷丝孔中挤出，从而形成初生纤维，这一工序是整个纺丝过程的第一步，也是目前业界公认的最为重要的一步。由于喷丝板在使用过程中，不可避免地会损坏喷丝孔，从而导致喷丝过程中形成断丝；此外，纺丝原液中存在汽泡、杂质或者原液温度、浓度、压力的波动，也会造成断丝。断丝形成后，有些会被其它丝夹带走，而未被夹带走的断丝则往往飘散在纺丝箱里或者缠绕在辊筒上，形成缠辊。缠辊是纺丝生产中最常见的也是极其频烦的故障，直接影响生产的稳定、产量和操作人员的安全。
从上述提及的内容可知，断丝是纺丝工艺之大忌，也是目前行业中最为头痛的想要解决而无法解决的。
目前，以一枚喷丝板上设置一组喷丝帽为例的喷丝机构的结构由图1所示，由具一组导液管进液孔6的喷丝板座1、与喷丝板座1面对面地相固定的并且具一组数量与所述的导液管进液孔6相等的喷丝帽座腔5的喷丝板2、固定在所述的一组喷丝帽座腔5上的一组具细微的喷丝孔4的喷丝帽3组成。当纺丝原液例如聚丙烯腈溶于纺丝溶剂(硫氰酸钠<NaSCN>或二甲基乙酰胺<DMAC>中所形成的纺丝原液进入导液管7后由喷丝帽3上喷丝孔4喷入到凝固浴槽中，进而地由出槽辊筒导出。由上述结构可知，因喷丝帽3是固定在喷丝帽座腔5上的，喷丝帽3表现为静态，在喷丝过程中所喷出的丝束便不具有抱合力，所以断丝不能被全部夹带走。特别是在长丝生产过程中，因丝束中的丝数量相对较少，故抱合力很差，断丝几乎不能被夹带走，飘散的丝会缠到所述的辊筒上，形成缠辊，影响生产线的平稳运行，致产量低，品质无法保证；另外，缠辊需操作工手工处置，大大增加了安全事故发生的概率，事实上，化纤生产行业的安全事故主要是发生在处理缠辊的过程中。
已有技术中的喷丝机构在喷丝过程中暴露出的欠缺更可由经过放大后的图2来揭示，本图是以一枚喷丝板1上仅设置一个喷丝帽3为例的，显见地，从喷丝帽3上的成千上万个极具细微的喷丝孔4中喷出的成千上万根的初生纤维S之间是不具有抱合力的，当产生断丝P时，便无法被其它丝夹带走，会缠绕在辊筒上形成缠辊。
还可以由图3予以揭示，从喷丝帽3上的几十至几百个细微的喷丝孔4中喷出的数十至数百根初生纤维(长丝)S由于丝束小，抱合力更差，产生断丝P时不能被夹带走，除同样有前述缠辊之弊端外，因抱合力差还会与由不同或称相邻喷丝帽3的喷丝孔4中喷出的初生纤维S之间互缠，产生交叉干扰的缠绞丝X，从而不便于分丝。
发明内容
本发明的任务是要提供一种在纺丝过程中能将断丝夹带走而杜绝缠辊的、丝与丝之间不会出现互相干扰而便于分丝的喷丝机构。
本发明的任务是这样来完成的，一种喷丝机构，包括喷丝板座1、喷丝板2、开设于喷丝板2上的喷丝帽座腔5以及具有细微的喷丝孔4的喷丝帽3，特点是还包括有借助于一配设的动力装置而得以旋转的并且还伸展到所述的喷丝帽座腔5中的旋转装置和喷丝帽座8，喷丝帽座8配接在旋转装置上，所述的喷丝帽3置于喷丝帽座8内。
本发明所述的旋转装置包括喷丝帽轴11、进液孔10、第一齿轮12、第一、第二轴承9、13，喷丝帽轴11垂置于喷丝帽座腔5中，其下端贯过喷丝帽座腔5后与所述的喷丝帽座8相配接，进液孔10为贯通的纵向通孔，开设在喷丝帽轴11上与所述的喷丝帽3相通，第一齿轮12位于所述的喷丝帽座腔5上部所扩设的齿轮腔15内，并且固定在喷丝帽轴11的近中部，与所述的动力装置联结，第一、第二轴承9、13分别座落于喷丝板座1上的第一轴承腔16和喷丝帽座腔5的近中部所扩设的第二轴承腔17内，各自固定在喷丝帽轴11上，并且分别对应于齿轮12的上、下两侧。
本发明所述的动力装置主要包括电机19、蜗杆21、蜗轮20、齿轮轴23、第二齿轮26，电机19固定在喷丝机的凝固浴槽50的壁体上蜗杆21与电机19连接，蜗轮20与蜗杆21相配合，齿轮轴23的上端固定在蜗轮20上，并通过轴座22支承于凝固浴槽50的壁体上，中部配有联轴接24，下端携第三、第四轴承25、27伸展到所述的喷丝板座1和喷丝板2内，第二齿轮26固定在齿轮轴23的下端，并且居于第三、第四轴承25、27之间，与所述的第一齿轮12相啮配。
本发明所述的旋转装置的数量与开设在喷丝板2上的喷丝帽座腔5的数量以及与喷丝帽座8的数量相等。
本发明所述的喷丝板座1、喷丝板2的形状为矩形、圆盘形中的任意一种。
本发明所述的喷丝板2在面向喷丝板座1的一侧还增设有一分液板28，该分液板28的形状为矩形、圆盘形中的任意一种，在分液板28所面对喷丝板座1的一侧表面凹设有分液槽29，分液槽29与开设在喷丝板座1上的导液管进液孔6相通。
本发明所述的电机16为变频电机。
本发明所述的旋转机构的喷丝帽轴11密封地贯入并贯过所述的喷丝帽座腔5。
本发明所述的喷丝帽座8以螺纹连接、铆接中的任意一种方式而配接在喷丝帽轴11的下端。
本发明所述的喷丝孔4的孔形为圆孔、异形孔中的任意一种孔形。
本发明与已有技术相比的优点之一、由于喷丝帽座8是旋转的，因此设置在喷丝帽座8的帽腔中的喷丝帽3随旋，在喷丝孔4喷丝的同时，喷出的丝束被旋转加捻，能够将断丝P夹带走，藉可杜绝缠辊；之二、在纺长丝时，能使各股长丝各自加捻，单股丝不会因相互干扰而产生缠绞丝X，以有利于分丝。
图1所示为已有技术中在一枚喷丝板2上集合有一组喷丝帽3所表现出的喷丝机构的结构图。
图2为示意已有技术中的喷丝机构在喷丝过程中所表现出的断丝P不能被其它丝夹带走的示意图。
图3为示意已有技术中的喷丝机构在喷丝过程中所表现出的断丝P不能被其它丝夹带走并且还出现缠绞丝X的示意图。
图4为本发明喷丝机构配有单个旋转装置的一个实施例结构图。
图5所示为本发明喷丝机构配有一组旋转装置的一个实施例结构图。
图6所示为本发明喷丝机构配有一组旋转装置的另一个实施例结构图。
图7所示为对应于图5、图6所示结构形式的喷丝机构的分液槽29的一布置示意图。
图8所示为对应于图5、图6所示结构形式的喷丝机构的分液槽29的另一布置示意图。
图9所示为对应于图5、图6所示结构形式的喷丝机构的分液槽29的还一布置示意图。
图10所示为对应于图5、图6所示结构形式的喷丝机构的分液槽29的再一布置示意图。
图11所示为对应于图5、图6所示结构形式的喷丝机构的分液槽29的又一布置示意图。
图12所示为喷丝孔4表现为异形孔的一种孔形的放大示意图。
图13所示为喷丝孔4表现为异形孔的另一种孔形的放大示意图。
图14所示为喷丝孔4表现为异形孔的还一种孔形的放大示意图。
图15所示为喷丝孔4表现为异形孔的再一种孔形的放大示意图。
图16所示为喷丝孔4表现为异形孔的又一种孔形的放大示意图。
图17所示为本发明的图5结构的喷丝机构在喷丝机上的应用实例图。
图18所示为采用本发明的喷丝机构所表现出的在喷丝过程中能将断丝P夹带走的示意图。
图19所示为采用本发明的喷丝机构所表现出的丝束之间不会出现互相干扰的示意图。
具体实施例方式
以下所述实例，便于理解本发明喷丝机构但不限制本发明内容。
在图4中，该图是申请人例举的适用于单个喷丝帽3的形式，由于喷丝机构仅仅包含一个喷丝帽3，因此旋转装置也只具一套，并且这种结构的喷丝机构不需要采用申请人将要在下面提及的如图5、图6中所示的分液板28，此外，对于只拥有单个喷丝帽3的喷丝机构，本领域技术人员完全可以知道它是适用于加工粘胶纤维的。
喷丝板座1及喷丝板2给出的是矩形的，圆形也是同样适用。喷丝板2与喷丝板座1采用螺栓而实现面对面的固定。在喷丝板2上开设有喷丝帽座腔5，喷丝帽座腔5的内壁构成的是台阶形，具体可以从图5中看到更为清楚的形状，也就是说喷丝帽座腔5在其上部、中部分别扩设有齿轮腔15和第二轴承腔17。在喷丝板座1上也同样地开设有第一轴承腔16。第一、第二轴承腔16、17的腔体与第一、第二轴承9、13相适配，齿轮腔15应满足第一齿轮12得以在该腔体内旋转而不致以使第一齿轮12与齿轮腔15的腔壁相啃。
图中，旋转装置的喷丝帽轴11的上部并不伸展到喷丝板座1外，而是埋没于喷丝板座1内，在埋没部位加设一第一密封圈30，为了使纺丝原液得以准确并且顺利地引入到垂直地开设在喷丝帽轴11中央的进液孔10中，则在本实施例中采用了具有通液孔的接头18，该接头18的下端螺固在喷丝板座1上，接头18上的通液孔与喷丝帽轴11上的通液孔10完全对应，接头18的上端与导液管6相对接；喷丝帽轴11的下部伸展到了喷丝板2外，其上还配有螺牙14，从而显见所述的喷丝帽座8是以螺纹连接的方式配接于喷丝帽轴11上的，如果采用焊接，那么同样是有效的。但是，考虑到对设置于喷丝帽座8内的喷丝帽3的更换上的方便性，首选的应当是采用螺纹配接方式。图中还给出了喷丝帽3携有第二密封圈31而置于喷丝帽座8的帽腔中。当第一齿轮12由所述的动力机构带动时，那么喷丝帽轴11便旋转，喷丝帽座8随旋，以便喷丝帽3呈旋转状态下的喷丝。这样，从喷丝孔4中喷出的初生纤维S便具有抱合力，能体现出由图19所示的断丝P能够夹带走，不会导致缠辊现象。
继续见图4，作为旋转装置所凭借的动力装置，图中所示出的结构也并不是唯一的，仅作为一个实施例，那么该动力装置的齿轮轴23的下端在贯过喷丝板座1后继而贯及喷丝板2，偕第三、第四轴承25、27、第二齿轮26而设置在喷丝板座1、喷丝板2上第二齿轮26与前述的旋转装置的第一齿轮12相啮合。齿轮轴23的中部是断开的，通过联轴接24连结，上部在轴座22的辅助下与蜗轮20键固，蜗轮20与蜗杆21相配合，当电机19工作时，使蜗杆21旋转，蜗轮20随旋，使齿轮轴23旋转，由于与第一齿轮12相啮配的第二齿轮26是固定在齿轮轴23上的，因此，由第二齿轮26带动旋转装置旋转。
在图5中，该图是申请人例举的适用于多个也即依需数量的喷丝帽3的实施例形式，显见本发明的喷丝机构包含有多个喷丝帽3，那么，相应的旋转装置也有多个，在这种状况下，便要涉及到具分液板进液孔33的分液板28，以便由凹设在分液板28上的分液槽29将由导液管7导入到导液管进液孔6中的纺丝原液经相应的纺丝原液通孔61导至开设在各个喷丝帽轴11上的进液孔10中；而且还涉及到各个旋转装置之间的联动，也即涉及到各个旋转装置之间实现一旋俱旋的关系。
以该图所示的布置于喷丝板2上的喷丝帽座腔5的数量为例，在每个喷丝帽座腔5中配设相应的旋转装置，每个旋转装置上配接一个携有喷丝帽3的喷丝帽座5。固定在相应的喷丝帽轴11上的各第一齿轮12之间是相互啮合的，并且各喷丝帽轴11的上端伸展到分液板28中，由第三密封圈32使喷丝帽轴11的外壁与分液板28之间构成密封，开设在喷丝帽轴11上的进液孔10与导液槽29相通。当第二齿轮26旋转时，则带动与其相啮配的其中一只第一齿轮12，由此便可实现所有旋转装置的连锁反应的旋转，以使喷丝帽3呈旋转状态下的喷丝。这样，从喷丝孔4中喷出的初生纤维S便具有抱合力，能体现出由图18所示的丝束之间不会产生互相干扰的效果。
在图6中，该图仅仅是将喷丝板座1、喷丝板2以及增置在喷丝板2上的分液板28的形状由图5所示的矩形变为了圆盘形，并且将喷丝板2的四周形成栈边，在栈边之内侧形成有与位于喷丝板2边缘部位的旋转装置的第一齿轮12和动力装置的第二齿轮26相啮合的齿圈34。这种结构也同样能产生出图5结构的效果。
在图7至图11中，如前述，当喷丝帽3有多个时，则相应的旋转装置亦然，为了使纺丝原液从分液板28的分液槽29到达各个进液孔10的时间、压力均衡，那么分液槽29的槽形是尤为重要的，例如当喷丝帽3有4个或8个或16个或32个时，那么，分液槽29最好地分别选择由图7、图8、图9、图11的槽形。其中，对于图9所示的分液槽29的槽形还可变异为图10的槽形，此外，对于未予揭示的分液槽29的槽形不能认为不在本发明技术方案所公开的范围之内。
在图12至图16中，为了使喷丝帽3能喷出异形的初生纤维S或中空的初生纤维S，因此，对于喷丝帽3上的喷丝孔4的形状就必须有所变换。图12、图13、图14分别代表的是喷丝孔4的孔形，这种孔形适于获得相应形状的异形的初生纤维S；而图15、图16所示的喷丝孔4的孔形适于获得中空的初生纤维S的形状。
在图17中，该图示意了已有技术中的喷丝机的结构，本发明的喷丝机构在工作状态下与已有技术中的喷丝机构无异地同样浸没在凝固浴槽50内的凝固浴液49中，凝固浴槽50安置于机架58上，喷丝机构固定在凝固浴槽50的一端即图中的左端，凝固浴槽50的右端借助于一辊筒架42设置有前面提及的辊筒即出槽辊筒43，藉由出槽辊筒43将自喷丝机构的喷丝帽3上的喷丝孔4中喷入到凝固浴液49中所形成的初生纤维S引入到下一工序进行溶牵，在对应于出槽辊筒43一端也即凝固浴槽50的右端形成为具有隔腔45的隔套形式，内壁凹设有控液腔41，其上设有一浴液液位调节门44。从凝固浴槽50中经由控液腔41溢入至隔腔45中的凝固浴液49便通过与排液总管51相通的排液管46外排。在对应于凝固浴槽50的左端设有一个端口36，端口36上接续凝固浴输送管35的一端，凝固浴输送管35的另一端经阀门37与凝固浴进口总管39相连接，凝固浴进口总管39的进液口38接入浴源。纺丝原液引入管51经管路56、原液阀门55后接入计量泵54的原液进口端端口，计量泵54的原液出口端端口接续原液导管59的一端，原液导管59的另一端接至转换接头34的进液口，转换接头34的出液口与导液管7的一端连接，导液管7的另一端接至喷丝板座1上的导液管进液孔6；计量泵54与减速机53连接，减速机53与电机52连接，在凝固浴槽50的底部具有用于将凝固浴槽50内的凝固浴排放的排放孔40，排放孔40经由排液支管47、排放阀48与排液管51相通。
工作时，首先开启电机52和原液阀门55，将聚丙烯腈溶于纺丝溶剂如NaSCN或DMAC中的任意一种纺丝溶剂中所形成的纺丝原液自纺丝原液引入管57引入，经计量泵54后，由原液导管59导至翻转臂60，经导液管7导入导液管进液孔6，进而到达分液板28上的分液板进液孔33(见图5)，由分液槽29分引到各个旋转装置的喷丝帽轴11上进液孔10。与此同时，驱使旋转装置旋转的动力装置工作、出槽辊筒43也同处工作状态。在动力装置带动旋转装置旋转的过程中，固定在喷丝帽轴1底部的并且携有喷丝帽3的喷丝帽座8随旋，也就是说喷丝帽3表现为旋转状态下喷丝，使得从喷丝孔4中喷出的丝之间具有良好的例如由图18、图19所示的抱合力，从某一喷丝帽3中所喷出的初生纤维S不会与由相邻喷丝帽3所喷出的初生纤维S之间产生互缠性的干扰，而且一旦出现有断丝P，便可以被夹带走，从而能确保出槽辊筒43顺利导出，不会有缠辊现象。在前述的工作过程中，凝固浴输送管35不停地向凝固浴槽50中输送凝固浴液49；同样，按浴液液位调节阀门43对浴位的调节程度不停地将凝固浴槽50中的凝固浴液49引走，彼此形成循环，以保证凝固浴液49的温度、浓度分别控制在合理的程度，例如温度为-3-10℃、浓度为7-18％。
总之，由于本发明所公开的喷丝机构变原来的固定形式为动态的即旋转的形式所具的优点是不言而喻的，因此，任何等效的变化尤其是为熟悉该项技艺者对其作形式的改变例如对传动装置的传动形式略以变换等等都应当认为未脱本发明技术方案之范畴；又如，将喷丝帽3与喷丝帽座8两者在形式上构成为一体即一个部件；还如，当喷丝帽3为单个时(如图4所示)，由于旋转装置只需一个，在这种情况下，作为动力装置驱使旋转装置旋转的方式可以有更多的等效性变异。举例而言，可以将具有变频作用的电机19用连接件直接与旋转装置的喷丝帽轴11的上端部联结；还可以使喷丝帽轴11的上端充分伸展到喷丝板座1外，并且套固同步带轮，再通过同步带与套固于电机19上的同步带轮联结。可见，不论采用何种手段，只要旨在使携有喷丝帽3的喷丝帽座8以旋转装置为旋转载体而旋转，那么均应当属本发明之保护范围。
权利要求
1.一种喷丝机构，包括喷丝板座(1)、喷丝板(2)、开设于喷丝板(2)上的喷丝帽座腔(5)以及具有细微的喷丝孔(4)的喷丝帽(3)，其特征在于还包括有借助于一配设的动力装置而得以旋转的并且还伸展到所述的喷丝帽座腔(5)中的旋转装置和喷丝帽座(8)，喷丝帽座(8)配接在旋转装置上，所述的喷丝帽(3)置于喷丝帽座(8)内。
2.根据权利要求1所述的喷丝机构，其特征在于所述的旋转装置包括喷丝帽轴(11)、进液孔(10)、第一齿轮(12)、第一、第二轴承(9)、(13)，喷丝帽轴(11)垂置于喷丝帽座腔(5)中，其下端贯过喷丝帽座腔(5)后与所述的喷丝帽座(8)相配接，进液孔(10)为贯通的纵向通孔，开设在喷丝帽轴(11)上，与所述的喷丝帽(3)相通，第一齿轮(12)位于所述的喷丝帽座腔(5)上部所扩设的齿轮腔(15)内，并且固定在喷丝帽轴(11)的近中部，与所述的动力装置联结，第一、第二轴承(9)、(13)分别座落于喷丝板座(1)上的第一轴承腔(16)和喷丝帽座腔(5)的近中部所扩设的第二轴承腔(17)内，各自固定在喷丝帽轴(11)上，并且分别对应于齿轮(12)的上、下两侧。
3.根据权利要求1所述的喷丝机构，其特征在于所述的动力装置主要包括电机(19)、蜗杆(21)、蜗轮(20)、齿轮轴(23)、第二齿轮(26)，电机(19)固定在喷丝机的凝固浴槽(50)的壁体上，蜗杆(21)与电机(19)连接，蜗轮(20)与蜗杆(21)相配合，齿轮轴(23)的上端固定在蜗轮(20)上，并通过轴座(22)支承于凝固浴槽(50)的壁体上，中部配有联轴接(24)，下端携第三、第四轴承(25)、(27)伸展到所述的喷丝板座(1)和喷丝板(2)内，第二齿轮(26)固定在齿轮轴(23)的下端，并且居于第三、第四轴承(25)、(27)之间，与所述的第一齿轮(12)相啮配。
4.根据权利要求2所述的喷丝机构，其特征在于所述的旋转装置的数量与开设在喷丝板(2)上的喷丝帽座腔(5)的数量以及与喷丝帽座(8)的数量相等。
5.根据权利要求1所述的喷丝机构，其特征在于所述的喷丝板座(1)、喷丝板(2)的形状为矩形、圆盘形中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的喷丝机构，其特征在于所述的喷丝板(2)在面向喷丝板座(1)的一侧还增设有一分液板(28)，该分液板(28)的形状为矩形、圆盘形中的任意一种，在分液板(28)所面对喷丝板座(1)的一侧表面凹设有分液槽(29)，分液槽(29)与开设在喷丝板座(1)上的导液管进液孔(6)相通。
7.根据权利要求3所述的喷丝机构，其特征在于所述的电机(16)为变频电机。
8.根据权利要求2所述的喷丝机构，其特征在于所述的旋转机构的喷丝帽轴(11)密封地贯入并贯过所述的喷丝帽座腔(5)。
9.根据权利要求1或2所述的喷丝机构，其特征在于所述的喷丝帽座(8)以螺纹连接、铆接中的任意一种方式而配接在喷丝帽轴(11)的下端。
10.根据权利要求1所述的喷丝机构，其特征在于所述的喷丝孔(4)的孔形为圆孔、异形孔中的任意一种孔形。
全文摘要
本发明属于纺丝应用技术领域，特别是一种用于纺制腈纶、锦纶、涤纶、粘胶、氨纶之类的人造纤维所用的喷丝机构。它包括喷丝板座、喷丝板、开设于喷丝板上的喷丝帽座腔以及具有细微的喷丝孔的喷丝帽，特点是还包括有借助于一配设的动力装置而得以旋转的并且还伸展到所述的喷丝帽座腔中的旋转装置和喷丝帽座，喷丝帽座配接在旋转装置上，所述的喷丝帽置于喷丝帽座内。优点之一、由于喷丝帽座是旋转的，因此设置在喷丝帽座的帽腔中的喷丝帽随旋，在喷丝孔喷丝的同时，喷出的丝束被旋转加捻，能够将断丝夹带走，藉可杜绝缠辊；之二、在纺长丝时，能使各股长丝各自加捻，单股丝不会因相互干扰而产生缠绞丝，以有利于分丝。
文档编号D01D4/06GK1730733SQ20051004146
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者陶文祥, 沈惠东 申请人:常熟市翔鹰特纤有限公司