Фильера для формования волокон и нитей

 

Сущность изобретения: фильера содержит корпус и формовочную плиту. Последняя выполнена из продольных ребер и поперечных стержней. Ребра установлены с зазором друг относительно друга, стержни расположены под ребрами под углом к ним составляющим 10-90° с образованием прядильных отверстий. Отношение ширины формовочного отверстия к толщине стержня составляете,1-10. Основание каждого ребра имеет пазы под стержни, соответствующие поперечному сечению последних . Продольные ребра выполнены обогреваемыми и имеют фигурную форму. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 О 01 D 4/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4716938/12 (22) 11.07.89 (46) 15.05.92. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического волокна (72) В,Ф.Исаков и B. È.Ãoëóáåâ (53) 677.46 (088.8) (56).Патент ГДР М 223740, кл. О 01 D 4/02, 1985. (54) ФИЛЬЕРА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКОН И НИТЕЙ (57) Сущность изобретения; фильера содержит корпус и формовочную плиту. ПоследИзобретение относится к производству длинномерных материалов преимущественно химических волокон и нитей, в частности к фильерам для их получения.

Известна разъемная фильера, состоящая из корпуса и нескольких плит с отверстиями. Все плиты иь.еат одинаковые параметры и взаимозаманимы. Для увеличения соотношения длины и диаметра d капилляра и качества изготовления капилляра используют сменные капилляры.

Однако такие фильеры громоздки, тяжелы, сложны в сборке, трудно обеспечить герметичность разъемных соединений, требуется специальное оборудование для сборки и разборки; также ограничены технологические возможности как при изготовлении так и эксплуатации фильер.

Известна разъемная круглая фильера для формования линейных BblcoKolloëèìåров, состоящая из фильтрующей толстостенной решетки с круглыми отверстиями большого диаметра, тонкой круглой пласти Ж 1733529 А1 няя выполнена из продольных ребер и поперечных стержней. Ребра установлены с зазором друг относительно друга, стержни расположены под ребрами под углом к ним составляющим 10-90 с образованием прядильных отверстий. Отношение ширины формовочного отверстия к толщине стержня составляет 0,1-10. Основание каждого ребра имеет пазы под стержни, соответствующие поперечному сечению последних. Продольные ребра выполнены обогреваемыми и имеют фигурную форму. 2 з.п, ф-лы, 8 ил, ны с капиллярами и н-".сущей плиты с отверстиями, размещенными под ка..:.и",лярами.

Недостатки этой конструкции обусловлены невозможностью изготовления фильер с большим числом отверстий (не более

100 — 200), сложностью конструкции, сборкой и эксплуатацией (практически формирование идет на тонкостенной фильерной пластине).

Известна также фильера для получения синтетических нитей из пленок, состоящая из корпуса и двух направляющих, одна из которых имеет поперечные щелевые пазы, поперечное сечение которых имеет прямоугольную форму с.соотношением ширины к высоте 1,5 — 5, отношение шага к ширине

1,1 — 6, при этом высота по крайней мере каждого последующего щелевого паза по отношению к высоте предыдущего уменьшена на 10 — 20% в направлении от центра к краям направляющей. Такая фильера с шириной щели 700 мм позволяет формовать профилированную пленку с чередующими

1733529 утолщениями и утонениями по ее ширине.

Сформированную пленку после охлаждения разрезают на полости 70 мм каждая и вытягивают.

Эта фильера характеризуется сложностью изготовления и эксплуатации; ограниченностью применения этой фильеры, нельзя получать волокна и нити с разным сечением элементарных нитей, ограничен ассортимент и т,д.

Наиболее близкой к изобретению является фильера, которая состоит из корпуса и плит с формовочными отверстиями. Плиты жестко соединены между собой перемычками, а наружные плиты имеют краевые жесткие крепления, Корпус имеет пазы для крепления плит с помощью сварки, пайки, склеивания, прессования или привинчивания, Недостатки этой фильеры; сложность изготовления и эксплуатации. Кроме того, на таких фильерах невозможно получать широкий ассортимент волокон различной конфигурации и физико-механических показателей, Цель изобретения — упрощение изготовления и обслуживания фильеры, а также расширение ее технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что фильера для формования волокон и нитей содержит корпус и плиту с формовочными отверстиями, при этом плита. состоит из продольных ребер, имеющих основания и установленных с зазором относительно друг друга и поперечных стержней, имеющих заданные поперечные сечения и толщины, и установленных с зазором относительно друг друга, причем стержни расположены под ребрами таким образом, что образуют с последними в плане угол

10-90о,а в пересечении — формовочные отверстия, при этом отношение ширины формовочных отверстий к толщинам стержней выбирают в пределах 0,1 — 10. Основание ребра имеет пазы, выполненные под углом

10-90 по отношению к длине ребра и расположенные- с шагом, равным расстоянию между формовочными отверстиями, и имеющие ширину, равную поперечному сечению стержня, и глубину, равную толщине стержня, Продольные ребра выполнены обогревэемыми и их боковые стороны имеют фигурную форму, например синусо-, пилообразную, а верхняя часть ребра в поперечном сечении выполнена клиновидной.

На фиг. 1 показана схема размещения основных элементов в фильере; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — варианты

55 утопления стержней в основании ребра; на фиг. 4 — некоторые возможные поперечные сечения ребер (а-д) и стержней (е, ж); на фиг.

5 — возможное взаимное расположение стержней и ребер при получении профилированных сечений отверстий фильеры и волокон; на фиг. 6 — схема механизма натяжения стержней; на фиг. 7 — некоторые варианты фигурной формы нижней части боковых продольных сторон ребер; на фиг. 8— варианты размещения ребер переменной формы по высоте, толщине и профилю в одной фильере.

Фильера состоит из корпуса 1 и плиты 2 с отверстиями 3, Плита 2 представляет собой двухярусную решетку, верхний ярус которой выполнен в виде вертикальных жестких ребер 4, закрепленных в пазах корпуса 1, а нижний — горизонтальных стержней 6, размещенных по отношению к ребрам под углом 10-90, причем отношение ширины формовочных отверстий 3 к толщине стержней выбирают в пределах 0,1 — 10. Стержни могут быть прикреплены к ребрам с помощью точечной сварки или пайкой, или склеиванием, или привинчиванием, или прессованием, или при помощи механизма натяжения стержней 7.

Основания ребер 4 имеют пазы 8 с шагом, равным расстоянию между формовочными отверстиями 3 с шириной, равной поперечному сечению стержня,и глубиной, равной толщине стержня.

При этом пазы располагают по отношению к длине ребер под углом 10 — 90О, Пазы 8 целесообразно использовать для повышения стабильности процесса формирования струек плава, выходящих из фильеры, при использовании стержней 7 толщиной более 1 мм и особенно с прямоугольной формой сечения.

В этом случае утопление стержней в основаниях ребер 4 предотвращает загибание струек расплава.

Заданный температурный режим ребер обеспечивают нагревателями 9. Нагрев ребер может быть выполнен разными способами, например с помощью электрического тока или теплоносителем.

В зависимости от ассортимента волокна и его профиля форму ребер 4 можно изменять по высоте, толщине и профилю.

Боковые продольные стороны ребра в нижней части могут иметь фигурную форму, например синуса-, пилообразную, а верхняя часть ребра в поперечном сечении выполнена клиновидной формы. Клиновидная форма верхней части поперечного сечения ребер позволяет ликвидировать застойные зоны и стабилизирует формование. Стерж1733529

25

35

55 ни могут иметь в сечении круглую, прямоугольную или клиновидную форму. Это позволяет использовать в качестве стержней механическую и полимерную проволоку и ленту, расширить ассортимент используемых материалов для изготовления фильер.

Фильеру собирают следующим обраSoM.

В корпус 1 (круглой или прямоугольной формы), в пазы 5 вставляют ребра 4 с шагом, равным размеру отвервтий 3. Затем на нижней части ребер креггят стержни 6. Их закрепляют любым способом, например точечной сваркой, пайкой, склеиванием или при помощи механизма натяжения 7 стержней, Стержни 6 можно утапливать в поперечных пазах 8 ребер 4. В зависимости от назначения фильеры стержни 6 относительно ребер 4 крепят под углом 10-90 .

Меняя форму ребер 4, высоту, продольное и поперечное сечение ребер, расстояние между ребрами и стержнями, можно в широких интервалах менять профиль сечения получаемого отверстия 3, а следовательно, профиль волокна и его физико-механические показатели. Например, меняя только высоту ребер при одинаковой форме сечения можно будет изменять длину капилляра и, следовательно, способность нити к вытягиванию и физико-механические свойства готовой нити. С другой стороны, изменяя продольное и поперечное сечение ребер, можно обеспечить получение профилированных волокон с самыми различными поперечными сечениями, что позволяет расширить ассортимент волокон и нитей и изделий из них. При одновременном испОльзовании в одной фильере ребер различной формы, обеспечивающих получение нитей в одном пучке с различной линейной плотностью, прочностью и профилем 40 сечения, можно будет получать равномерное распределение их между собой в пучке, комплексные нити, пряжу, жгуты, которые значительно расширят ассортимент готовой продукции. B настоящее время для получения аналогичных эффектов необходимо многократное перемешивание различных комплексных нитей, Применение предлагаемой фильеры обеспечивает существенное расширение технологических возможностей при изготовлении и эксплуатации фильер, так как появляется возможность изготовления фильер диаметром 300-1000 мм с числом отверстий до 100 тыс. и более и длиной капилляра в 1-2 раза более диаметра отверстий практически на любом механическом участке; можно легко заменять изношенные узлы, на новые; используя одни и те же узлы фильеры, получать фильеры с разным профилем отверстий; формовать на одной фильере элементарные нити с различными физико-механическими характеристиками (разной линейной плотности, прочности, профиля). Упрощается конструкция и уменьшение затрат на изготовление и эксплуатацию фильер, так как предлагаемая фильера состоит из легко изготовляемых и серийных узлов, которые можно собрать на любом механическом участке, узлы можно заменять на новые, узлы можно изготавливать разными способами: например, ребра путем штамповки, прессования или механической обработки, стержни — из листовой стали, проволоки, лески. Для прототипа требуется специальное и сложное оборудование, причем до 50 — это ручной тяжелый и монотонный труд. Кроме того, применение заявляемой фильеры позволяет уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду при очистке фильер от полимера и уменьшить до 30 безвозвратные потери, так как такие фильеры практически не имеют капилляров в обычном понимании и легко разбираются, а отдельные Roëèìåðû можно собирать и отправлять на утилизацию, а не сжигать (как в прототипе и в существующих фильерах); создать предпосылки для изготовления высокопроизводительной малогабаритной формовочной машины для расплавных полимеров, за счет применения фильер с большим числом отверстий. В этом случае стоимость фильер с числом отверстий 2-100 тыс. может снизиться в 2 — 5 раз.

Формула изобретения

1. Фильера для формования волокон и нитей, содержащая корпус и плиту с формовочными о верстиями, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью упрощения изготовления и обслуживания фильеры, а также расширения ее технологических возможностей, плита состоит из продольных ребер, имеющих основание, и установленных с заэором относительно друг друга, и поперечных стержней, имеющих заданные поперечные сечения и толщины и установленных с зазором относительно друг друга, причем стержни расположены под ребрами таким образом, что образуют с последними в плане угол 10-90, а в пересечении — формовочные отверстия, при этом отношение ширины каждого формовочного отверстия к толщине стержня составляет 0,1-10.

2. Фильера по и, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что основание каждого ребра имеет пазы под стержни, расположенные с шагом, равным расстоянию между формовочными отверстиями, и имеющие ширину и глубину, 1733529 соответствующие поперечному сечению стержня.

3. Фильера по п. 1. о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что продольные ребра выполнены обогреваемыми и их боковые стороны имеют фигурную форму, например, синусо- и пилообразную, а верхняя часть каждого ребра в поперечном сечении имеет форму клина.

1733529 и Ь

0 Q 0 0

1Р

1733529

Составитель В, Исаков

Редактор М. Товтин Техред М.Моргентал Корректор М. божо

Заказ 1643 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101