CN103781953A - 用于导引和使多根合成长丝变形的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在熔纺过程中导引和使多根合成长丝变形的设备，该设备具有至少一个被驱动的导丝辊、多个变形喷嘴和一冷却装置。在此，长丝在导丝辊周部上以导引间距被导引而在冷却装置上以处理间距被导引，其中，在导丝辊上长丝之间的导引间距小于在冷却装置上长丝之间的处理间距。为了使长丝从导引间距铺开到处理间距，所述变形喷嘴以扇形的布置结构被保持在导丝辊与冷却装置之间。为了避免尤其在外部长丝上的不期望的偏移，变形喷嘴的布置结构这样横向于导丝辊的转动轴线取向，使得长丝能以在导丝辊周部上的不同的缠绕角在直线的长丝行程中输送到变形喷嘴。因此使长丝平行并排地从导丝辊周部没有偏移地输送到变形喷嘴。

Description

用于导引和使多根合成长丝变形的设备
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的、用于在熔纺过程中导引和使多根合成长丝变形的设备。
背景技术
在熔纺过程中生产卷曲变形的长丝时，通常使长丝在挤出后共同作为长丝组被导引和处理。因此通常使长丝彼此间隔开地共同地在导丝辊的周部上被导引。视相应的处理步骤和相应的处理设备不同，在长丝之间需要不同的长丝间距。例如在挤出长丝时保持纺丝间距（其定义纺丝喷嘴相互间的距离）。在挤出后为了在导丝辊上导引，长丝能以彼此间窄得多的处理间距被导引。不同的长丝间距要求，长丝要么必须铺开，要么必须被一起导引。因为必须尽可能在相同操作下生产和处理同一个长丝组的丝簇的所有长丝，因此对各个长丝的偏移进行限制，以便使作用于长丝上的长丝拉应力保持尽可能相同。由此经常造成非常长的过渡区，以使长丝从小的长丝间距被导引成大的长丝间距。这种铺开或一起导引尽管可以通过附加的导丝器来支持，但是原理上存在缺陷，即：每个导丝器都在长丝中产生机械负荷并因此产生附加的长丝拉应力。因此要尽可能避免在导引长丝时的这种不期望的摩擦点。因此特别是在生产卷曲变形的长丝时要注意，不要由于不同的长丝导引产生不均匀性。在此，向变形单元中的输入是特别敏感的，在该变形单元里面在长丝中产生单丝条的卷曲变形。
由现有技术的EP 1 449 945 A2已知一种用于在熔纺过程中导引和使多根合成长丝变形的设备，在该设备中丝簇的长丝在导丝辊与冷却装置之间铺开，其中设置在导丝辊与冷却装置之间的变形喷嘴以扇形被保持，由此在变形喷嘴的入口上不产生偏移和拐弯。在此变形喷嘴形成一平行于导丝辊的变形平面。
但是在该已知设备中，长丝在从导丝辊周部输出后直接铺开并且倾斜地在导丝辊上导引。在此问题是，尤其在易于粘在导丝辊上的聚合物长丝中可能导致单根的丝断裂，或者在多色长丝中在导丝辊上的摩擦效应导致颜色不均匀性。
发明内容
因此本发明的目的在于，这样改进上述类型的用于在熔纺过程中导引和使多根合成长丝变形的设备，使长丝在从导丝辊转移到变形喷嘴的过程中可以没有拐弯和偏移地行进。
这个目的按照本发明由下述方式实现，即：使变形喷嘴的布置结构横向于导丝辊的转动轴线取向成，使得具有在导丝辊周部上不同的缠绕角/包绕角的长丝能以直线的长丝行程被输送到变形喷嘴。
本发明的有利改进方案通过各从属权利要求的特征和特征组合定义。
本发明的突出之处在于，长丝能在不改变在导丝辊周部上设定的处理间距的条件下在直线的长丝行程中输送到变形喷嘴。这个目的通过变形喷嘴横向于导丝辊轴线的错开的布置来实现，由此使通过不同的缠绕角形成的长丝输出点分别与设置在其下面的变形喷嘴形成一切平面，用以导引相应长丝。由此使丝簇的每根长丝能不偏移地从导丝辊周部被导引到后置的变形喷嘴。
这样选择导丝辊周部上的长丝之间的缠绕差，使得通过变形喷嘴的扇形布置产生所期望的铺开，由此在长丝进入到变形喷嘴中时也无需偏移。
为了可以在变形和后处理时使长丝在一长丝行进平面中行进，本发明的改进方案规定，所述变形喷嘴形成一变形平面并且在该变形平面与导丝辊的转动轴线之间形成一角度。因此所述变形喷嘴可以相对于导丝辊以小的间距设置，以便使长丝在一个平面里面输送到跟着的冷却装置。根据长丝的数量并且根据在导丝辊周部上长丝之间的处理间距的大小，使导丝辊的转动轴线与变形平面之间的角度位于30°至90°的范围。
为了形成卷曲变形，变形喷嘴分别配设有各一个填塞室，该填塞室与所配属的变形喷嘴共同形成一长丝导引轴线，该长丝导引轴线与导丝辊的周部相切，其中，所述填塞室在出口处在各填塞室之间形成处理间距。因此可以仅仅通过变形喷嘴和填塞室的布置而实现丝簇从导丝辊周部直至跟着的冷却装置的无偏移的铺开。
所述冷却装置优选通过以可转动的方式被支承的冷却滚筒形成，该冷却滚筒的转动轴线与导丝辊的转动轴线成角度地取向。由此通过填塞室产生的填塞丝能平行并排地被导引并且在冷却滚筒周部上被冷却。
形成在冷却滚筒的转动轴线与导丝辊的转动轴线之间的角度优选位于30°至90°的范围。在此该角度优选等于在变形平面与导丝辊的转动轴线之间的角度。由此保证，每根在冷却滚筒上导引的填塞丝得到相同的冷却长度。
为了使丝簇在由冷却滚筒拉出时从处理间距被导引成在牵拉导丝辊周部上的更小的导引间距，优选使用本发明的下述改进方案，即：在所述冷却装置下游设置一用于牵引长丝的牵拉导丝辊，该牵拉导丝辊的转动轴线与冷却滚筒的转动轴线成角度地取向。因此这样以在牵拉导丝辊周部上的错开的碰撞点接收长丝，使得在长丝从冷却滚筒转移到牵拉导丝辊时自动地形成所期望的导引间距。因此同样可以避免通过长丝引导机构造成的附加的摩擦位置。
对于要使长丝以相同的特性在导丝辊和牵拉导丝辊上导引的情况，本发明的下述改进方案是特别有利的，在该改进方案中，所述牵拉导丝辊的转动轴线与导丝辊的转动轴线平行地取向。由此可以使在进入冷却滚筒和从冷却滚筒排出时的长丝导引的几何布置是一致的。
本发明可以特别有利地在产生捻转的变形喷嘴中使用。一般已知，合成长丝进到变形喷嘴中的进入通过明显的捻转/扭转（Drall）来支持。所述捻转可以在长丝上一直传播到导丝辊，以便在长丝中得到尽可能均匀的单丝条牵引。由于无偏移地导引，不会产生捻转障碍，由此可以在长丝中实现高的作用效果。
附图说明
下面参照一实施例的附图详细解释本发明。在附图中：
图1示出按现本发明设备的实施例的示意正视图，
图2示出图1的实施例的示意侧视图，
图3示出图1的实施例的示意俯视图，
图4示出图1的实施例的局部示意侧视图。
具体实施方式
在图1至3中以多个视图示出按照本发明的用于导引和使多根合成长丝变形的设备的一种实施例，该设备可以在熔纺过程中使用。图1示出该设备的正视图，图2示出该设备的侧视图，而图3示出俯视图。因此如果没有特别指出哪个附图，则下面的描述适用于所有附图。
在按照本发明的设备的这个实施例中，导丝辊副1具有导丝辊1.1和1.2，用以将丝簇直接从纺织装置中牵引出或者在拉伸装置内部拉伸。导丝辊1.1和1.2被丝簇多圈缠绕，丝簇在这个实施例中通过长丝5.1、5.2和5.3构成。为了更好地理解本设备，在图1至3中一起示出长丝5.1至5.3的长丝行程。
导丝辊1.1和1.2通过导丝辊驱动装置2.1和2.2驱动。导丝辊1.1和1.2悬臂式地保持在机架13上，由此驱动装置2.1和2.2在机架13上配设给导丝辊1.1和1.2。
导丝辊副1配设有变形单元3，该变形单元包括多个变形喷嘴3.1、3.2和3.3。在这个实施例中，变形单元3对于每根长丝5.1至5.3分别具有各一个变形喷嘴3.1至3.3。
变形喷嘴3.1、3.2和3.3分别配设有各一个填塞室4.1、4.2和4.3。因此变形喷嘴3.1和填塞室4.1形成一个用于使长丝5.1变形的单元。相应地变形喷嘴3.2和填塞室4.2以及变形喷嘴3.3和填塞室4.3分别组合成一个处理单元。
这种变形喷嘴和填塞室的功能早就已知并且例如在EP1614782A1里面描述。因此在这里引用上述文献。
在此还要指出，变形单元3可以将变形喷嘴3.1、3.2和3.3以及填塞室4.1、4.2和4.3保持在一个公共的壳体里面，或者也可以选择保持在三个独立的壳体部件里面。
在变形单元3下方设置有冷却装置6，用于接收和冷却通过变形单元3产生的填塞丝7.1、7.2和7.3。因为长丝5.1、5.2和5.3在变形单元3里面利用热流体填塞成填塞丝7.1、7.2和7.3，所以通过冷却装置6执行热技术的后处理。为此冷却装置6设计成冷却滚筒8，它具有多个环绕的冷却槽10.1、10.2和10.3。冷却槽10.1、10.2和10.3并排地形成在冷却滚筒8周部上并且具有透气的槽壁，因此能够在冷却滚筒8周部上通过被调温的空气对填塞丝7.1至7.3进行热处理。在此冷却滚筒8围绕一转动轴线9被驱动。
形成在冷却滚筒8周部上的冷却槽10.1、10.2和10.3在它们之间形成有处理间距，填塞丝7.1、7.2和7.3以该处理间距平行并排地被导引。填塞室4.1、4.2和4.3直接配设给冷却滚筒8的冷却槽10.1、10.2和10.3，因此填塞室4.1、4.2和4.3的出口同样在它们之间形成有所述处理间距。在图3中以小写字母b表示该处理间距。
如同由图3的视图给出的那样，长丝5.1、5.2和5.3在导丝辊1.1和1.2的周部上相互间以导引间距被导引。在图3中以小写字母f表示导引间距。导引间距f与处理间距b相比小得多，由此在从导丝辊1.2转移到冷却滚筒8时需要使长丝5.1、5.2和5.3铺开。
如同由图1至3的视图给出的那样，为了避免尤其是外部长丝5.1和5.3的偏移和拐弯，变形喷嘴3.1、3.2和3.3以扇形的布置保持在导丝辊1.2与冷却滚筒8之间。在此变形喷嘴3.1、3.2和3.3的布置这样横向于导丝辊1.2的转动轴线取向，使得长丝5.1、5.2和5.3能以在导丝辊1.2周部上的不同的缠绕角以直线的长丝行程没有偏移地被输送到变形喷嘴3.1、3.2、3.3。通过长丝输出点在导丝辊1.2周向上的错位实现长丝5.1、5.2和5.3的铺开。这种情形尤其在图4中表明。
图4示出图1实施例正视图的局部放大图。变形喷嘴3.1至3.3相互间呈扇形地被保持，其中分别在变形喷嘴3.1、3.2与3.3之间各形成一个没入到绘图平面里的错位。变形喷嘴3.1、3.2和3.3的错位对应于导引间距f。因此每个变形喷嘴3.1、3.2和3.3直接位于各自长丝5.1、5.2和5.3的长丝行进平面中。
如同由图4的视图给出的那样，变形喷嘴3.1、3.2和3.3与所配设的填塞室4.1、4.2和4.3分别形成各一个长丝导引轴线，该长丝导引轴线与导丝辊1.2的周部相切。因此导引轴线的相切点形成长丝各自的输出点。在图4中示出这种情形，其中标出长丝5.1、5.2和5.3在导丝辊1.2上的缠绕角。以附图标记
Figure BDA0000472952100000061
表示缠绕角。缠绕角设计成大小不同，因此在长丝5.1、5.2和5.3输出时产生铺开。每根长丝5.1至5.3以直线的长丝行程被输送到变形喷嘴3.1至3.3。在从导丝辊1.2输出时以及在进入变形喷嘴3.1至3.3时都不产生长丝5.1至5.3的不期望的偏移。
如同由图1至3的视图给出的那样，变形喷嘴3.1至3.3和所配设的填塞室4.1至4.3并排地保持在一个平面里面，该平面在这里称为变形平面。变形平面与导丝辊1.2的转动轴线形成一角度，该角度在图3中以附图标记α表示。通过角度α确定一几何布置，该几何布置在给定的导引间距f和处理间距b下能够无偏移地使丝簇铺开。导丝辊1.2转动轴线与变形平面之间的角度α一般位于30°至90°的范围内。
为了继续均匀地处理在变形平面中产生的填塞丝7.1至7.3，后置的冷却滚筒8同样以相对于导丝辊1.2的特定的几何布置被保持。尤其由图3可看出这种情形。因此在导丝辊1.2的转动轴线与冷却滚筒8的转动轴线之间形成一角度，该角度在图3中以附图标记β表示。角度β同样也位于30°至90°的范围内。为了使所有长丝得到尽可能相同的处理，优选使冷却滚筒8与导丝辊1.2之间的角度β等于变形喷嘴3.1至3.3的变形平面与导丝辊1.2的转动轴线之间的角度α。
在图1至3所示的实施例中，冷却滚筒8被顺时针驱动，其中，填塞丝7.1至7.3以部分缠绕的方式在冷却槽10.1至10.3里面被导引。为了拉出卷曲变形的长丝和为了开松填塞丝7.1至7.3，在冷却滚筒8下游设置有牵拉导丝辊11。牵拉导丝辊11与以可自由转动的方式被支承的转向辊12共同作用，它们共同保持在机架13上。牵拉导丝辊11通过导丝辊驱动装置2.3驱动。因为长丝5.1、5.2和5.3在牵拉导丝辊11上同样也以比处理间距更小的导引间距被导引，因此牵拉导丝辊11与冷却滚筒8成角度。为了在牵拉导丝辊11上得到尽可能相同的导引间距，优选使牵拉导丝辊11的转动轴线与导丝辊1.2的转动轴线平行。因此在长丝从冷却滚筒8转移到牵拉导丝辊11时能够充分利用角度错位以在牵拉导丝辊11上将长丝共同导引成具有导引间距的平行行程。由此能够有利地在牵拉导丝辊11与冷却滚筒8之间的长丝行程中避免那些长丝引导机构和长丝导向措施。
在图1至3中所示的本发明设备的实施例中，各个设备的构造和布置是示例性的。原理上也存在下述可能性，即：使配设给变形单元3的导丝辊仅以单个的部分缠绕而导引长丝。因此本发明特别适用于，在多根长丝的丝簇中在每根长丝上产生均匀的卷曲变形。丝簇内部的长丝的数量示例性地示出为三根长丝。丝簇可以含有两根或更多的长丝。本发明在使用所谓的加捻变形喷嘴时是特别有利的，在该加捻变形喷嘴中在进入的长丝上产生捻转。通过避免摩擦位置和偏移，在每根输入的长丝上得到相同的加捻作用。此外能够实现非常紧凑的布置，因为变形喷嘴能以相对较短的距离后置于导丝辊。无需用于保持最大偏移角的最小间距。因此也可以在导丝辊与变形单元之间的小距离上实现导引间距与处理间距之间的较大差别。
附图标记列表：
1              导丝辊副
1.1,1.2        导丝辊
2.1,2.2,2.3    导丝辊驱动装置
3              变形单元
3.1,3.2,3.3    变形喷嘴
4.1,4.2,4.3,    填塞室
5.1,5.2,5.3    长丝
6              冷却装置
7.1,7.2,7.3    填塞丝
8              冷却滚筒
9              转动轴线
10.1,10.2,10.3 冷却槽
11             牵拉导丝辊
12             转向辊
13             机架

Claims (9)

1.一种用于在熔纺过程中导引多根合成长丝和使多根合成长丝变形的设备，具有至少一个被驱动的导丝辊（1.2）、多个变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）和一冷却装置（6），其中，长丝能在导丝辊（1.2）周部上以导引间距（f）被导引，而在冷却装置（6）上以处理间距（b）被导引，其中，在导丝辊（1.2）上长丝（5.1，5.2，5.3）之间的导引间距（f）小于在冷却装置（6）上长丝（5.1，5.2，5.3）之间的处理间距（b），其中，变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）以扇形的布置结构保持在导丝辊（1.2）与冷却装置（6）之间，其特征在于，变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）的布置结构横向于导丝辊（1.2）的转动轴线取向成，使得长丝（5.1，5.2，5.3）以在导丝辊（1.2）周部上的不同的缠绕角
Figure FDA0000472952090000011
在直线的长丝行程中被输送到变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）形成一变形平面，在该变形平面与导丝辊（1.2）的转动轴线之间形成一角度（α）。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，导丝辊（1.2）的转动轴线与变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）的变形平面之间的所述角度（α）位于30°至90°的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）分别配设有各一个填塞室（4.1，4.2，4.3），该填塞室与所配属的变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）共同形成一长丝导引轴线，该长丝导引轴线与导丝辊的周部相切，其中，填塞室（4.1，4.2，4.3）在出口上在各填塞室之间形成有所述处理间距（b）。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述冷却装置（6）由以能转动的方式被支承的、具有多个环绕的冷却槽（10.1，10.2，10.3）的冷却滚筒（8）形成，该冷却滚筒的转动轴线（9）与导丝辊（1.2）的转动轴线成角度地取向。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，冷却滚筒（8）的转动轴线（9）与导丝辊（1.2）的转动轴线之间的角度（β）位于30°至90°的范围内。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，冷却滚筒（8）的转动轴线（9）与导丝辊（1.2）的转动轴线之间的角度（β）等于在变形喷嘴（3.1，3.2，3.3）的变形平面与导丝辊（1.2）的转动轴线之间的角度（α）。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其特征在于，在所述冷却装置（6）下游设置有一用于牵引长丝的牵拉导丝辊（11），该牵拉导丝辊的转动轴线与冷却滚筒（8）的转动轴线（9）成角度地取向。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，牵拉导丝辊（11）的转动轴线平行于导丝辊（1.2）的转动轴线。
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