JPH07100881B2 - 押出加工用の紡糸ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、押出加工用の、特に熱可塑性プラスチツク溶
融液を紡糸するための紡糸ヘツドであつて、ポンプブロ
ツクとノズル受容体とを備えた定置の加熱ボツクスから
構成されていて、上記ノズル受容体内に交換可能なノズ
ルパツクが取付けられた形式のものに関する。

従来技術 紡糸ヘツドのノズルパツクは大きな手間をかけずに交換
可能でなければならない、それというのも特に紡糸ノズ
ル自体の定期的な清掃が一般に普通であり、かつ必要で
あるからである。他方でノズルパツクの固定は、高い溶
融液圧（約200バール以上までの範囲にある）を受止め
ることができるのみならず、付加的に確実にシールする
ために必要な力を受止めるものでなければならない。従
来種々の解決策が提案されているが、いずれの場合にも
欠点を伴なつている。

西ドイツ国特許出願公告第1096574号明細書に記載され
た構成では、ノズルパツクは複数のねじを用いて溶融液
を供給するための装置に固定されている。スイス国特許
第201920号明細書によれば、溶融液供給部へのノズルパ
ツクの固定は一種の押えねじを用いて行なわれている。
これらの構成の欠点は、ノズルパツクの交換がきわめて
面倒で、時間を取り、かつねじが不均一に締められるこ
とによつてシール面の外周部で異なるシール作用が生じ
得ることである。しかし公知の構成の主要な欠点は時間
を取り、しかも面倒な交換過程である、それというのも
敏感な溶融液流を長時間中断させることは回避しなけれ
ばならないからである。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、本来の交換過程、すなわち紡糸ヘツド
に装着されたノズルパツクと清掃済みのノズルパツクと
の交換を短時間でしかも比較的簡単に実施することがで
きる紡糸ヘツドを得ることである。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は、冒頭に記
載の形式の紡糸ヘツドにおいて結合栓がポンプブロック
から下方に突出するように該ポンプブロックに取付けら
れており、結合栓が溶融液管路を案内していて、しかも
ポンプブロックの溶融液管路に圧密に圧着しており、か
つノズル受容体が溶融液圧を受止める接続部材によって
結合栓と接続可能であって、しかも結合栓との接続状態
で溶融液圧が導入されたときにセルフシール作用をする
シール部材によって結合栓に対してシールされるように
構成されていることである。

ノズル受容体と結合栓との間の耐圧的な結合は、ノズル
受容体内を支配する溶融液圧を受止めることができる機
械的な結合部を包含する。この結合部は有利にねじ山結
合部であり、ねじ山結合部は１条または多条であり、も
しくは１巻きまたは複数巻を有しており、またはバヨネ
ツト式接続部材の形式によつて部分周面にわたつてのみ
延びている。いずれの場合にもこの結合部は、ノズル受
容体を下方から、すなわち頭部を介して取扱い、簡単、
迅速かつ大きな力を用いずに結合栓に固定し得るように
構成される。耐圧的な結合は更にセルフシール性のシー
ル部材を包含しており、該シール部材によつてノズル受
容体の内室はノズル受容体と結合栓との間の間隙に対し
てシールされ、しかもそのために外からシール力を及ぼ
す必要はない。このようなシール部材は例えば西ドイツ
国特許 第1529819号および同第2248756号明細書に記載されてい
る。ただしシール作用が溶融液流によつて実現される形
式の他のシール機構も公知であり、また考えられる。

加熱ボツクスもしくはポンプブロツク内で案内された溶
融液管路を備えた結合栓の結合は同様に、溶融液によつ
て及ぼされる圧力が吸収され、かつ結合が緊密であるよ
うに行なわなくてはならない。この結合は例えば結合栓
を加熱ボツクスおよび（または）溶融液管路および（ま
たは）ポンプブロツクに溶接することによつて永続的に
することができる。ただし複数のねじまたは抗張棒によ
つてねじ結合することも可能である。この結合では先ず
分離可能でないように考慮しなければならない。換言す
れば結合栓の加熱ボツクスおよび（または）ポンプブロ
ツクからの取外しは紡糸ヘツドの運転および保守には必
要ない。更に溶融液圧が作用する、結合栓と加熱ボツク
ス（ポンプブロツク）との結合の面が溶融液管路横断面
を取囲んでいればよく、したがつてノズル受容体内の溶
融液圧が作用する結合栓の面（この面はノズル面よりも
大きい）に比べて小さくなるように考慮しなければなら
ない。この大枠にしたがつて結合栓と加熱ボツクス（ポ
ンプブロツク）との間の結合を構成しなければならな
い。その他の点では重要ではない。

実施態様 本発明の実施態様では、結合栓は例えば適切な数の固定
ねじを用いて加熱ボツクスないしはポンプブロツクから
導かれた溶融液管路に固定的に結合されている。この場
合ねじによつて及ぼされる力を、結合栓と溶融液管路と
の間に溶融液管路の直径に等しい内径と、小さく保たれ
た半径方向の幅を有するシールリングを挿入することに
よつて最小に制限すると有利である。結合栓はノズル交
換時は所定位置にある。

結合栓は周面に１条の、有利には多条のねじ山またはバ
ヨネツト式接続部の形式を有しており、ノズル受容体の
内面には対応部が設けられている。特にバヨネツト式接
続部が選択されて、該バヨネツト式接続部がねじ山とし
て構成されており、該ねじ山がねじ山範囲と等しいかま
たはこれよりも大きな部分範囲に軸線方向に延び、かつ
ねじみぞまで達する切欠きを有していると、ノズル交換
はより短い時間で簡単に挿し込み、かつ例えば約90°、
ないしは60°回すことによつて行なうことができる。

結合栓の他の固定方法が固定形式についても固定箇所に
ついても可能である。結合栓はポンプブロツク、溶融液
管路の他に加熱ボツクスと結合してもよい。上記の固定
ねじの代わりに１条または多条の、戻り止めねじ山を使
用してもよい。

すべての実施態様において、結合栓のシール横断面がノ
ズル受容体またはノズルパツクの外径ないしは内径より
も著しく小さいことが重要である。このために結合栓と
溶融液供給部とを結合するときに必要な力は比較的小さ
くなる。それに対して著しい内圧に基因し、ノズルパツ
クを閉鎖するピストンに作用する高い力は結合栓自体に
よつて受止められ、これは結合栓の外周が相対的に大き
く、ねじ山を適切に選択した場合には何の困難も生ぜし
めない。

実施例 紡糸ビーム１は加熱ボツクス（図示せず）内に取付けら
れた、溶融液管路３を有するポンプブロツク（もしくは
溶融液管路構成部材）２を保持しており、溶融液管路を
介して紡糸部に供給される。本実施例ではポンプブロツ
ク２は適切な凹所を有しており、この凹所内に結合栓４
が挿入されている。結合栓４とポンプブロツク２との間
にはシールリング９が挿入されていて、該シールリング
の接触面はシール性の、耐圧的な結合を得るために固定
ねじによつて及ぼされる力の高さ位置をほぼ決める。シ
ールリングの内径は溶融液管路３の直径ともまた溶融液
管路３と整列している、結合栓４内の溶融液流路８の直
径とも一致する。

結合栓４の外周面にはねじ山７が形成されており、ねじ
山は多条の、もどり防止性で、したがつて迅速に固く締
まるねじ山であるか、またはバヨネツト式接続部として
構成されていてよい。ノズルパツク11〜16を受容するノ
ズル受容体10は上方部の内面に適切な対応部を有してい
る。

ノズルパツクは紡糸ノズル11と、溶融液孔13を有する支
持プレート12と、これらの間に位置する溶融液室14と、
支持プレート12の上方部分であるポツト15内に挿入され
たスクリーンパツク16とから構成されている。ノズルパ
ツク11〜16はノズル受容体10内に装着されている。結合
栓４と耐圧的な、シール性の結合を製作するためには、
スクリーンパツク16を備えたポツト15上にノズルパツク
11〜16を閉鎖するピストン18が配置されており、ピスト
ン18は皿状のダイヤフラム17によつてポツト15に対して
シールされている。ピストン18と結合栓４との間にはも
う１つのシールリング20が配置されている。シールリン
グ20についてはシールリング９についての記載が同様に
該当する。ねじ山７は本実施例では３条のねじ山として
構成されたバヨネツト式接続部であり、周面の、ねじ山
範囲と等しい各部分範囲に軸線方向に延び、かつねじみ
ぞまで達する切欠きを有しており、かつこのような３つ
の切欠きは均一に分配されて存在すべきである。結合栓
４とポツト10とは適合している。

固定するためにはノズルパツク11〜16並びにダイヤフラ
ム17とピストン18を有するノズル受容体10を結合栓４の
バヨネツト式ねじ山に押込み、次いで約60°回転させ
て、軽く締め付けるだけでよい。このときにシールリン
グ20は軽く予め圧着させられる。シールに必要な高い圧
着力は溶融液自体にとつて得られ、この溶融液圧はダイ
ヤフラム17を介してピストン18に作用してシールリング
20を圧縮する。ダイヤフラム19によつてピストン18は、
該ピストンがその内部で軸線方向に移動可能であるノズ
ル受容体10の内室に対してシールされる。

図面から溶融液圧とノズル受容体10の内室横断面から得
られる、ノズル受容体の軸線方向で働く力がねじ山７を
有する結合栓４によつてのみ受止められることが判る、
それというのもピストン18も同様にシールリング20を介
して結合栓４に支持されているからである。結合栓を固
定するためにポンプブロツク２に導入される力はシール
リング20のシール横断面によつて規定され、このシール
横断面は本発明によれば結合栓４の横断面よりも著しく
小さいので、上記の力は結合栓自体内に働く力に比べて
きわめて小さい。

本発明によつてノズルの交換過程は決定的に簡便化さ
れ、かつ迅速化され、更には高い溶融液圧を基因とし
た、ノズル構成部のポンプブロツク２に導入される力は
ノズルパツク内で有効な力に比べて著しく減少せしめら
れる。そのために加熱ボツクスを改善することができ
る。加熱ボツクスは加圧下の液状および（または）蒸気
状の加熱媒体を受容し、かつ溶融液を導く部材、特にポ
ンプブロツクに伝熱するために用いられる。加熱ボツク
スは強度と変形性に関して重要な構成部材である。本発
明によれば加熱ボツクスは溶融液の圧力を受止める機能
を免除されるので、弱く構成することができ、しかもそ
れにもかかわらず溶融液を案内するすべての部材、特に
ポンプへの伝熱のために特に必要である形状安定性につ
いては改善することができる。

発明の効果 本発明の構成によれば、円形のノズル受容体内で働いて
いる圧力は従来の構成におけるように加熱ボツクスない
しはポンプブロツクに伝えられるのではなく、中間部
材、すなわちセルフシール部材を有する結合栓に伝えら
れ、他方では結合栓と加熱ボツクスないしはポンプブロ
ツクとの結合の横断面は比較的小さく保たれる、すなわ
ち該結合は例えば抗張棒を用いてねじ結合、溶接、多条
ねじによるねじ結合等によつて行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による紡糸ヘツドの１実施例の断面図であ
る。 １……紡糸ビーム、２……ポンプブロツク、３……溶融
液管路、４……結合栓、5,6……固定ボルト、７……ね
じ山、８……溶融液流路、9,20……シールリング、10…
…ノズル受容体、11……紡糸ノズル、12……支持プレー
ト、13……溶融液孔、14……溶融液室、15……ポツト、
16……スクリーンパツク、17……ダイヤフラム、18……
ピストン、19……溶融液流路、21……溶融液の通過口。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出加工用の紡糸ヘッドであって、ポンプ
   ブロックとノズル受容体とを備えた定置の加熱ボックス
   から構成されていて、上記ノズル受容体内に交換可能な
   ノズルパックが取付けられた形式のものにおいて、結合
   栓（４）がポンプブロック（２）から下方に突出するよ
   うに該ポンプブロックに取付けられており、結合栓が溶
   融液管路（８）を案内していてしかもポンプブロック
   （２）の溶融液管路（３）に圧密に圧着しており、かつ
   ノズル受容体（10）が溶融液圧を受止める接続部材によ
   って結合栓（４）と接続可能であって、しかも結合栓
   （４）との接続状態で溶融液圧が導入されたときにセル
   フシール作用をするシール部材によって結合栓（４）に
   対してシールされるように構成されていることを特徴と
   する、押出加工用の紡糸ヘッド。
2. 【請求項２】結合栓（４）がポンプブロック（２）と固
   定ボルト（5,6）によって結合されている、特許請求の
   範囲第１項記載の紡糸ヘッド。
3. 【請求項３】結合栓（４）がねじ山（７）によってノズ
   ル受容体（10）と接続可能である、特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の紡糸ヘッド。
4. 【請求項４】ねじ山（７）が戻り止め式である特許請求
   の範囲第３項記載の紡糸ヘッド。
5. 【請求項５】ねじ山（７）が多条である、特許請求の範
   囲第３項または第４項記載の紡糸ヘッド。
6. 【請求項６】ノズル受容体（10）の端面が加熱ボックス
   （１）もしくはポンプブロック（２）ないしは結合栓
   （４）の対応する縁部と金属性接触するようにノズル受
   容体（10）が結合栓（４）と結合されている、特許請求
   の範囲第３項から第５項までのいずれか１項記載の紡糸
   ヘッド。
7. 【請求項７】ねじ山がバヨネット式接続部（７）であ
   る、特許請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１
   項記載の紡糸ヘッド。
8. 【請求項８】バヨネット式接続部（７）のねじ山が周面
   に、ねじ山を有する複数の範囲とこれら範囲間に軸線方
   向に延びた複数のねじ山のない範囲（切欠き）を有して
   おり、ねじ山のない範囲が周方向においてねじ山を有す
   る範囲よりも大きい、特許請求の範囲第７項記載の紡糸
   ヘッド。
9. 【請求項９】結合栓（４）がポンプブロック（２）内へ
   シール性にねじ結合されている、特許請求の範囲第１項
   および第３項から第８項までのいずれか１項記載の紡糸
   ヘッド。
10. 【請求項１０】結合栓（４）の、ポンプブロック（２）
    の溶融液導管（３）に対するシール直径がノズル受容体
    （10）の外径もしくは内径よりも著しく小さい、特許請
    求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項記載の紡
    糸ヘッド。
11. 【請求項１１】結合栓（４）のシール直径がシールリン
    グ（９）の接触面によって規定されている、特許請求の
    範囲第10項記載の紡糸ヘッド。
12. 【請求項１２】結合栓（４）とノズルパック（11〜16）
    との間にノズル受容体（10）内に嵌め込まれたピストン
    （18）が配置されており、ピストンがダイヤフラム（1
    7）によってノズル受容体（10）に対してシールリング
    されており、かつシール部材（20）を介して結合栓と圧
    着可能である、特許請求の範囲第１項から第11項までの
    いずれか１項記載の紡糸ヘッド。
13. 【請求項１３】シール部材（20）がもう１つのシールリ
    ングであり、そのシール直径が結合栓（４）およびピス
    トン（18）の直径よりも著しく小さい、特許請求の範囲
    第12項記載の紡糸ヘッド。