CN101437991A - 用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备，该设备由纺丝装置、处理装置和卷绕装置构成。所述纺丝装置、处理装置和卷绕装置层状地上下重叠设置，并沿机器纵向侧形成多个单线或多线的生产工位。为了能够特别是在工艺过程开始和工艺过程中断时迅速和简便地进行操作，按照本发明在处理装置和卷绕装置之间的高度上设置有操作通道，以操作在机器纵向侧上的生产工位。

Description

用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备。
背景技术
在合成长丝的生产方面已知，由聚合物熔体挤出大量单丝，这些单丝在穿过冷却段后合并成长丝。接着基本上通过拉伸、上油和涡流变形进行进一步处理，以便此后卷绕成卷筒。这种设备的装置通常在多个层上延伸。例如由DE 103 55 294 A1已知一种这样的设备。其中层状地上下叠置有用于挤出和冷却长丝的纺丝装置、用于处理长丝的处理装置和用于将长丝卷绕成卷筒的卷绕装置。这里，这些装置沿机器纵向侧形成多个用于同时卷绕多股长丝的生产工位。为了得到尽可能操作友好的布置结构，在已知的设备中纺丝喷嘴分布在多个纵向模块中。因此在双侧布置时可以改善对在纺丝装置中的纺丝喷嘴的操作。
但实际上在生产合成长丝时必须在处理装置和卷绕装置区域内明显较频繁地执行操作应用，因为在断丝时需要分别重新生头/铺放长丝。与处理装置和卷绕装置是否如由DE 103 55 294 A1已知那样上下重叠设置或者例如由EP 0 718 424 B1所知相互嵌套地设置无关，特别是在处理装置区域内形成只有通过装入附加层或通过附加的辅助工具才能克服的操作高度。此外，在由EP 0 718 424 A1所知的处理装置和卷绕装置的布局中出现大的机器分区，该机器分区特别是在单丝(生产)过程控制时有这样的缺点，即熔融纺丝所需的纺丝喷嘴同样必须以较大的间距保持在一被加热的纺丝(保温)箱体内。但这种纺丝装置需要较大的能量需求，以便能够在整个机器长度上对引导熔体的构件连续加热。因此，装置优选层状地上下重叠固定布置，以得到相应的紧凑的纺丝装置。
发明内容
本发明的目的是，提供一种所述类型的用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备，其中特别是处理装置和卷绕装置设计成操作友好的。
本发明的另一个目的是，在工艺过程中断时可以在处理装置和卷绕装置中迅速地使长丝生头。
按照本发明，所述目的通过具有权利要求1的前序部分所述特征的设备这样来实现，即在处理装置和卷绕装置之间的高度上设置有一操作通道/平台，以对在机器纵向侧上的生产工位进行操作。
本发明的突出之处在于，一个操作人员可以从一个操作平面上操作所有生产工位。因此，例如由纺丝装置纺出的长丝可以被直接通过手持的吸枪由操作人员接收，并在处理装置和卷绕装置的后续机组中生头。因此操作人员无需附加的辅助装置也可以克服较大的高度。
为了尽管在处理装置的操作和卷绕装置的操作隔开的情况下使操作人员特别是在工艺过程开始或工艺过程中断时迅速生头，按照本发明的一种有利的改进方案，在操作通道内包含至少一个与卷绕装置相对的通道口，通过该通道口可以引导和移交长丝。这里，卷绕装置优选设计成具有带有两个筒管锭子的卷绕部位，以便能够连续卷绕长丝或多根长丝。每个卷绕部位分别设置有用于卷筒更换的辅助装置，使得卷绕装置基本上不用手工干预地自动卷绕卷筒。
为了在卷绕部位自动进行生头过程，此外提出，在每个卷绕部位设置一可动的导丝器，该导丝器能在操作通道中的通道口附近的操作位置和筒管锭子附近的生头位置之间来回移动。因此，操作者可以用简单的方式和方法将长丝转移到导丝器，该导丝器在初次生头时将长丝引导到一预定的生头位置。
这里，导丝器例如可以由喷射装置构成，该喷射装置将由操作者转交的长丝连续输送给废料容器。在一种特别经济的变型方案中，导丝器由一高度可调地保持在导向滑块上的转向元件构成。从而可以在生头过程中无需转交给由操作者手持的吸枪地在卷绕部位引导长丝。
此外，在卷绕部位内的生头过程还可以这样来改善，即卷绕部位的辅助装置具有至少一个可摆动的生头臂，该生头臂能以导丝端运动到由保持在生头位置处的导丝器形成的长丝路径/纺丝流程(Fadenlauf)中，以使长丝偏转。因此长丝可以不用由操作者提供手工支持地在卷绕部位自动生头，以卷绕卷筒。这里导丝器可设计成用于引导一股或多股长丝。
还可以通过本发明的改进方案这样来改善本发明设备的自动化程度，即卷绕部位配设有用于取下和输出卷筒的落筒装置。
用于熔融纺造、处理和卷绕一股或多股长丝的生产工位可以特别灵活地这样应用，即按照另一种优选的改进方案，相邻生产工位的卷绕部位可以相互独立地驱动和控制。因此，在大量长丝中可以有利地避免所谓的交互断丝(Sympathiefadenbrüche)，使得除了单个控制生产工位的机组外，迅速而简便的操作使废料量非常少。
这里，处理机组优选同样相互独立地驱动和控制，使得在生产工位内可以迅速和高效地进行所需的操作和维护工作。
为了得到处理机组的尽可能操作友好的布置结构，处理机组设置在机座壁上，从而使导丝构件、驱动装置和电子构件之间分开，其中驱动装置和控制装置优选设置在机座壁的背面上，而引导长丝所需的组件保持在机座壁的正面上。
按照本发明的设备特别适合于将熔融纺造的长丝在一级或多级处理后连续卷绕成卷筒，其中操作友好的设计结构特别地避免较大的生产中断并从而避免在生产中断时的废丝量。这里，处理装置的处理机组可以包含导丝辊、涡流变形装置、上油装置、抽吸装置、纱线张力调节器及这些机组的组合。按照本发明的设备还可以特别有利地用于生产被卷曲的长丝。因此在每个生产工位存在附加的处理机组如卷曲变形喷嘴和冷却筒。
附图说明
下面参照附图借助于几个实施例更详细地说明按照本发明的设备。
附图示出：
图1和2示出本发明设备的第一实施例的几个示意图。
图3示出图1和2中的实施例的卷绕装置的示意图。
图4和5示出本发明装置的另一实施例的几个示意图。
具体实施方式
在图1和2中以多个视图示出按照本发明的用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备的第一实施例。在图1中示意示出该设备的正视图，在图2中示意示出该设备的侧视图。只要没有明确指明附图之一，以下说明就适用于两个附图。
在该实施例中，所述设备由一纺丝装置1、一处理装置8和一卷绕装置9构成，它们层状地上下重叠设置。纺丝装置1、处理装置8和卷绕装置9总共形成三个生产工位1.1、1.2和1.3，以便并排地并行纺造、处理多股长丝和将多股长丝卷绕成卷筒。生产工位的数量是举例性的。原则上，这种设备可以具有多个生产工位，以便同时生产多股长丝。每个生产工位1.1、1.2和1.3同时纺造、处理和卷绕总共两股长丝24.1和24.2。
纺丝装置1在每个生产工位1.1、1.2和1.3各具有两个纺丝喷嘴2.1。纺丝喷嘴2.1和2.2保持在一被加热的纺丝箱体6的下侧上。这里，纺丝箱体6在所有生产工位1.1、1.2和1.3上延伸，因此纺丝喷嘴2.1和2.2分别设置在两排喷嘴布置结构中。纺丝箱体6通过熔体输入管与一这里未示出的熔体源连接。聚合物熔体经由熔体输入管7通过一这里未详细示出的带有配设的纺丝泵的分配系统分配给生产工位1.1、1.2和1.3的各个纺丝喷嘴2.1和2.2。
在纺丝箱体6下方设置有一冷却装置3，该冷却装置分别与一个纺丝甬道4共同作用。这里，每个生产工位1.1、1.2和1.3具有一带有锥形出口的纺丝甬道4。冷却装置3设计成横流式吹风机，用它产生用于冷却刚挤出的单丝的横向冷空气流。但在这里应明确说明，也可利用其它的这里未示出的冷却原理来冷却纺丝甬道内的单丝。例如也可利用所谓的芯吹气装置(Blaskerzen)来冷却，用该芯吹气装置产生由内指向外的冷空气流。
处理装置8设置在纺丝甬道4下方。处理装置8在每个生产工位1.1、1.2和1.3分别具有一上油装置8.1和一拉伸装置8.2。拉伸装置8.2设置在上油装置8.1下游，并由一牵伸导丝辊对14和一拉伸导丝辊对15构成。牵伸导丝辊对14和拉伸导丝辊对15分别具有至少一个受驱动的导丝辊，单股长丝在其圆周上多圈缠绕。
能例如设计成上油销或这里所示的上油辊的上油装置8.1在生产工位1.1、1.2或1.3中直接配设于纺丝甬道4的出口，并与一会聚导丝器5组合，该会聚导丝器将由纺丝喷嘴2.1和2.2挤出的单丝合并成长丝24.1和24.2。
处理装置8的处理机组设置在一机座壁26上。其中，处理机组8.1和8.2的对导丝起决定性作用的构件在机座壁26的正面上突出。电驱动装置和控制装置相对地设置在机座壁26的背面上。原则上存在这样的可能性，即处理装置还具有其它处理机组例如涡流变形装置或可替代的处理机组例如单个导丝辊。就此而言，在图1和2中所示的处理装置8是举例性的。
卷绕装置9同样固定在机座壁26上。为此，机座壁26可以设计成单件式或多件式的。卷绕装置9为每个生产工位1.1、1.2和1.3具有一卷绕部位，该卷绕部位具有两个受驱动的筒管锭子21.1和21.2，以卷绕两股长丝。筒管锭子21.1和21.2保持在一可旋转的锭子架20上。卷绕部位10.1、10.2和10.3的筒管锭子21.1和21.2通过锭子架20交替地在工作位置和更换位置之间移动。在工作位置，筒管锭子21.1和21.2与一加压辊23和一往复装置22共同作用，以便将长丝24.1和24.2分别卷绕成一个卷筒25.1和25.2。
每个卷绕部位10.1、10.2和10.3分别具有辅助装置38，以便能够自动进行卷筒更换。此外，例如由用于卷筒的推移叉(Abschiebegabel)构成的辅助装置38还具有一生头臂39，该生头臂保持在筒管锭子21.1和21.2的旁侧，并以一摆动轴线支持长丝的初次生头。下面将更详细地说明生头臂39的功能。
为了特别是在长丝在处理装置8和卷绕装置9中生头时操作生产工位1.1、1.2和1.3，在机器纵向侧、在处理装置8和卷绕装置9之间的高度上设置有一操作通道27。操作通道27在机器纵向侧的整个长度上延伸，因此操作者可以从操作通道27进行长丝生头和或维护处理机组8.1及8.2所需的全部工序。因此，在初纺时，生产工位1.1、1.2和1.3之一的、在纺丝甬道4上出来的长丝24.1和24.2可以通过手持的吸枪接收，并依次在处理机组8.1和8.2中生头。通过提高在机器纵向侧的操作通道27的位置，一个操作者可以从一个位置执行全部工作操作。
在卷绕部位10.1、10.2和10.3的区域内，操作通道27分别具有一通道口28，该通道口使得在生头过程中可以进行长丝转交及长丝行进。为了将长丝转交给形成在操作通道27下方的卷绕部位，卷绕部位10.1、10.2和10.3分别配设有一可动的导丝器29。这里，可动的导丝器29可以引导在操作位置和生头位置之间。在图1和2中示出的导丝器29在通道口28附近的一操作位置上。在本实施例中，可动的导丝器29由一转向元件31构成，该转向元件伸出地与一导向滑块32连接。转向元件31例如可以由转向销或转向辊构成。导向滑块32被沿竖直方向引导在导轨33上，因此可以在操作位置和下面的生头位置之间移动。后面再更详细地进一步说明可动的导丝器29的功能。
在图3中示出在图1和2中所示的卷绕装置9的卷绕部位10.1的一个实施例，其中处于在工艺过程开始时长丝在用于卷绕卷筒的筒管锭子之一上生头的状态。这里，仅示出在一股长丝的长丝路径中的情形。
在生头过程开始时，可动的导丝器29在通道口28附近保持在其操作位置上。为了导丝，导丝器29具有一保持在导向滑块32上的转向元件31。现在，长丝24通过手持的吸枪34连续地被从纺丝装置1中抽出并引入废料容器。长丝24首先依次放入处理装置8的处理机组8.1和8.2中，以便在端部处穿入顶导丝器30。然后操作者引导吸枪34将长丝绕转向元件31缠绕并以吸枪34保持在等待位置。长丝24由此被穿入可动的导丝器29。操作者通过在处理装置8区域内的操作元件启动导向滑块32的驱动装置，使得导丝器29从操作位置竖直向下运动到生头位置。在图3中，在导轨33的下部区域内用虚线示出该生头位置。在此，导丝器29的导丝端保持在筒管锭子21.1和21.2附近。在顶导丝器30、转向销31和吸枪34之间的长丝路径同样用虚线示出。现在，在生头过程的其余进程中，卷绕部位10.1的辅助装置的生头臂39被激活，使得生头臂39的导丝端40随着摆角的加大伸到在顶导丝器30和转向元件31之间引导的长丝24的长丝路径中。生头臂39的导丝端40抓住长丝，并使其朝向筒管锭子21.1偏转。筒管锭子21.1持有一带捕丝元件的筒管，从而抓住并切断长丝24。卷绕部位10.1的卷绕行程开始。因此也可以有利地从操作通道27对卷绕装置9进行操作。
在图4和5中以多个视图示出本发明设备的另一个实施例。在图4中示意示出该设备的正视图，在图5中示意示出该设备的侧视图。只要没有明确指明附图之一，以下说明就适用于两个附图。
此实施例同样由一纺丝装置1、一处理装置8及一卷绕装置9组成。纺线装置1、处理装置8和卷绕装置9总共组合成三个生产工位1.1、1.2和1.3，每个生产工位具有一单线导丝装置。
纺丝装置1为每个生产工位1.1、1.2和1.3分别包含三个纺丝喷嘴2.1、2.2和2.3，它们保持在一被加热的纺丝箱体6的下侧上。在这里，纺丝箱体6以单排布置结构支承生产工位1.1至1.3的纺丝喷嘴2.1至2.3。纺丝箱体6通过多条熔体输入管7.1、7.2和7.3与多个这里未示出的熔体源连接。通过每个熔体源分别提供一种聚合物熔体，它通过熔体输入管7.1、7.2和7.3和在纺丝箱体6内的、这里未详细示出的带有配设的纺丝泵的分配系统分配给生产工位1.1、1.2和1.3的各个纺丝喷嘴2.1、2.2和2.3。因此在纺丝喷嘴2.1、2.2和2.3内可挤出例如不同染色的聚合物熔体，以便在每个生产工位1.1、1.2和1.3内生产例如所谓的三色长丝，这种三色长丝通常用于生产地毯。因此纺丝喷嘴2.1、2.2和2.3的单丝束在每个生产工位1.1、1.2和1.3内分别合并成一长丝。
设置在纺丝箱体6下方的冷却装置3与按图1和2的上述实施例一样，因此这里不再作进一步说明。
在纺丝甬道4下方设置有具有处理机组8.1、8.2、8.3和8.4的处理装置8。处理装置8在每个生产工位1.1、1.2和1.3分别具有一个上油装置8.1、一个拉伸装置8.2，一个卷曲装置8.3和一个松弛装置8.4，它们基本上上下重叠地保持在机座壁26上。在这里，处理机组的对导丝起决定性作用的构件在机座壁26的正面上突出。而电驱动装置和控制装置保持在机座壁26的相对的一侧上。
上油装置8.1设置在拉伸装置8.2的上游，该拉伸装置由一牵伸导丝辊对14和一拉伸导丝辊对15构成。卷曲装置8.3设置在拉伸装置8.2的下游，并包含一卷曲变形喷嘴16和一冷却筒17。单股长丝在卷曲变形喷嘴16内卷曲变形成一共同的长丝，并作为填塞丝在冷却筒17圆周上冷却。在冷却后，长丝从填塞丝中解脱并通过松弛装置8.4输送给卷绕单元9。松弛装置8.4分别包含多个松弛导丝辊18.1和18.2，它们分别构成一带有配设的过绕辊的受驱动的导丝辊。在松弛导丝辊18.1和18.2之间设置有一涡流变形装置19，以便在卷绕之前压实长丝。
卷绕装置9在其卷绕部位10.1、10.2和10.3内做得基本上和按图1和2的实施例一样，其中在每个卷绕部位10.1、10.2和10.3分别只有一股长丝24卷绕成卷筒25。为了说明卷绕部位10.1、10.2和10.3的结构及功能，参见对按图1和2的实施例的前述说明。
在处理装置8和卷绕装置9之间的高度上，操作通道27沿机器纵向侧延伸，该操作通道与每个卷绕部位10.1、10.2和10.3相对地分别具有一通道口28。就此而言，在初次生头时通过通道口28进行长丝转交。在操作通道27的下方形成一自由空间，用来在卷绕部位10.1、10.2和10.3上更换卷筒。在卷绕部位10.1至10.3上更换卷筒通过一落筒装置42全自动地进行。为此，落筒装置42具有多个卷筒更换装置43，其中在卷绕部位10.1至10.3内配设有卷筒更换装置43之一。卷筒更换装置43和卷筒输送装置44共同作用。通过卷筒输送装置44输出在卷绕部位10.1至10.3上取下的卷筒25。在本实施例中，卷筒输送装置44设计成悬挂轨道。卷筒更换装置43由旋转十字臂系统构成，例如在德国专利申请10 2006 010855(至今未公布)中所述。因此在这里详细参考所述资料，这里不再另作说明。
为了在该设备利用方面得到高的灵活性，生产工位1.1、1.2和1.3同其处理机组和卷绕部位被相互独立地驱动和控制。为此，生产工位1.1至1.3的驱动和控制电子装置分别分开地联合在一E(电子)-结构单元35内，并分别配设于生产工位1.1至1.3。图5中示出生产工位1.1的情形。在这里，E-结构单元35保持在机座壁26的背面上。导丝辊驱动装置、冷却筒的辊驱动装置、往复驱动装置、筒管锭子的锭子驱动装置以及锭子架20的旋转驱动装置与E-结构单元35连接。此外，这里还可以给处理机组配设另外的致动器和传感器，它们同样和E-结构单元35连接。给E-结构单元35分配一控制单元37用来控制，该控制单元联接在一操作面板36中。操作面板36保持在机座壁26的正面上，因此操作者可通过该操作面板控制所有处理机组的功能。在此，操作面板36位于处理装置8的区域内、操作通道27的上方。
为了使纺丝装置1在生产工位1.1、1.2和1.3之一内断丝时能够不中断地运行，在处理装置8的入口区内为每个生产工位1.1、1.2和1.3配设有一导丝钩12和一抽吸管接头13。与废料容器连接的抽吸管接头13和导丝钩12共同作用，以便在工艺过程发生故障时从纺丝装置中抽出长丝。
本发明设备的在图4和5中所示的实施例特别适合于从高速纺丝到卷绕以高的灵活性并行并排地生产多股复合丝。这里，保持在生产工位上的处理机组的选择仅仅是举例性的。原则上可以实现附加的处理工步例如紧接在上油之后的长丝预涡流变形，或可替代的处理阶段例如不卷曲变形的多重拉伸。还存在这样的可能性，即在一具有多个生产工位的整套设备中以不同实施形式的处理机组实现单个生产工位的组并且实现处理工步。因此可以用一套设备生产不同类型的长丝。
附图标记表
1      纺丝装置
1.1、1.2、1.3  生产工位
2.1、2.2、2.3  纺丝喷嘴
3      冷却装置
4      纺丝甬道
5      会聚导丝器
6      纺丝箱体
7      熔体输入管
8      处理装置
8.1    上油装置
8.2    拉伸装置
8.3    卷曲装置
8.4    松弛装置
9      卷绕装置
10.1、10.2、10.3   卷绕部位
11     汇集导丝器
12     导丝钩
13     抽吸管接头
14     牵伸导丝辊对
15     拉伸导丝辊对
16     卷曲变形喷嘴
17     冷却筒
18.1、18.2   松弛导丝辊
19     涡流变形装置
20     锭子架
21.1、21.2   筒管锭子
22     往复装置
23     加压辊
24、24.1、24.2   长丝
25     卷筒
26     机座壁
27    操作通道
28    通道口
29    可动的导丝器
30    顶导丝器
31    转向元件
32    导向滑块
33    导轨
34    吸枪
35    E-结构单元
36    操作面板
37    控制单元
38    辅助装置
39    生头臂
40    导丝端
42    落筒装置
43    卷筒更换装置
44    卷筒输送装置

Claims (10)

1.一种用于熔融纺造、处理和卷绕合成长丝的设备，具有纺丝装置(1)、处理装置(8)和卷绕装置(9)，它们层状地上下重叠设置并沿机器纵向侧设置成多个单线的或多线的生产工位(1.1、1.2、1.3)，
其特征在于：
在处理装置(8)和卷绕装置(9)之间的高度上设置有一操作通道(27)，以操作在机器纵向侧上的生产工位(1.1、1.2、1.3)。
2.按权利要求1所述的设备，
其特征在于：
所述操作通道(27)在每个生产工位(1.1、1.2、1.3)与卷绕装置(9)相对地具有一通道口(28)，所述卷绕装置(9)在每个生产工位(1.1、1.2、1.3)具有至少一个带有两个交替地保持在用于卷绕卷筒的工作位置上的筒管锭子(21.1、21.2)的卷绕部位(10.1、10.2、10.3)和用于更换卷筒的辅助装置(38)。
3.按权利要求2所述的设备，
其特征在于：
卷绕部位(10.1、10.2、10.3)分别配设有可动的导丝器(29)，该导丝器(29)可在操作通道(27)的通道口(28)附近的操作位置和在筒管锭子(21.1、21.2)附近的生头位置之间来回移动。
4.按权利要求3所述的设备，
其特征在于：
所述导丝器(29)由高度可调地保持在导向滑块(32)上的转向元件(31)构成。
5.按权利要求3或4所述的设备，
其特征在于：
卷绕部位(10.1、10.2、10.3)的辅助装置(38)具有一可摆动的生头臂(39)，该生头臂能以导丝端(40)运动到通过保持在生头位置处的导丝器(29)形成的长丝路径中，以使长丝偏转。
6.按权利要求2至5之任一项所述的设备，
其特征在于：
卷绕部位(10.1、10.2、10.3)配设有用于取下和输出卷筒(25)的落筒装置(42)。
7.按权利要求2至6之任一项所述的设备，
其特征在于：
相邻生产工位(1.1、1.2、1.3)的卷绕部位(10.1、10.2、10.3)能被相互独立地驱动和控制。
8.按上述权利要求之任一项所述的设备，
其特征在于：
所述处理装置(8)在每个生产工位(1.1、1.2、1.3)具有多个用于拉伸长丝之一的导丝辊(14、15)，所述导丝辊能被与相邻生产工位(1.1、1.2、1.3)无关地驱动和控制。
9.按权利要求8所述的设备，
其特征在于：
生产工位(1.1、1.2、1.3)的导丝辊(14、15)共同保持在机座壁(26)上，该机座壁具有用于固定其它处理机组(8.3、8.4)的接纳装置。
10.按权利要求9所述的设备，
其特征在于：
附加的处理机组(8.3)在每个生产工位(1.1、1.2、1.3)由卷曲变形喷嘴(16)和冷却筒(17)构成。
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