CN104160078A - 卷曲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在熔融纺丝工艺中使复丝束卷曲变形的卷曲装置。为此，该卷曲装置具有输送机喷嘴和填塞箱，所述填塞箱配设给输送机喷嘴以填塞由输送机喷嘴输送的丝束。为了热处理，具有可旋转的处理转鼓的处理单元设置在填塞箱的下游，所述处理转鼓具有旋转的转鼓壁用以引导填塞丝和对填塞丝进行温度调控。为了能够尽可能温柔地执行对填塞丝的处理，根据本发明，填塞箱设置成与处理转鼓轴向平行，使得能够以直线行程将填塞丝从填塞箱的填塞丝出口供给至转鼓壁的周部。因此可以将填塞丝的自然作用的重力有利地用于引导填塞丝。

Description

卷曲装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的、用于在熔融纺丝工艺中使复丝束卷曲变形的卷曲装置。

背景技术

当在熔融纺丝工艺中制造卷曲长丝时，长丝的卷曲是由将丝束填塞成填塞丝而引起的。在该已知工艺中，由于丝束的填塞，单丝以毛圈和弧线被铺放和压缩成填塞丝，从而在填塞丝开松后产生具有卷曲单丝的长丝。在单丝中所包含的卷曲的形状基本取决于填塞丝的热处理。为了能够使得用于调控填塞丝温度的停留时间尽可能的长，在现有技术中已证实下述处理单元是有利的，在该处理单元中在一处理转鼓/处理滚筒上用多圈缠绕引导填塞后产生的填塞丝。

例如，在DE 26 32 082中已知这种类型的卷绕装置。在该已知的卷曲装置中，输送机喷嘴、填塞箱和具有处理转鼓的处理单元相继布置。原则上，在此已知用于接纳和引导从填塞箱出来的填塞丝的处理转鼓的两种不同的位置。在第一变型中，处理转鼓的轴线的朝向是大体水平的，以使得当在处理转鼓的周部上多圈缠绕时，必须大体上沿着水平方向引导填塞丝。在处理转鼓的该布置结构中，必须使填塞丝在转鼓壁的周部上的绕圈进行移动，以便获得填塞丝在处理转鼓的周部上的螺旋状走向。在此，取决于转鼓壁的性质，可能会导致填塞丝的相邻绕圈的或强或弱的缠结。此外，采用了进给机构，以便使填塞丝的绕圈轴向移动。

在处理转鼓的布置结构的第二变型中，处理转鼓的轴线的朝向是大体竖直的，以使得在处理转鼓的周部上被螺旋引导的填塞丝在其在转鼓壁的周部上的进给运动方面得到自然的支持。为此，需要比较小的进给力以便将填塞丝的螺旋形走向从处理转鼓的上端部引导至处理转鼓的下端部。此处，填塞丝的供给通过在填塞箱和处理室之间的上游偏转来进行。此类偏转通常是对于填塞丝的温度调控而言不受控制的区并且在可能的情况下应当使其尽可能的短。

发明内容

本发明的目的是，提供一种上述类型的用于在熔融纺丝工艺中使复丝束卷曲变形的卷曲装置，在该卷曲装置中为了进行热处理，能以多圈缠绕温柔地在处理转鼓的周部上引导填塞丝。

本发明的另一目的在于，这样改进上述类型的卷曲装置，使得填塞丝在处理转鼓的周部上的引导可以基本上不需要进给单元地进行。

根据本发明所述目的由下述方式实现，即：填塞箱与处理转鼓这样轴向平行地布置，使得能够以直线行进将填塞丝从填塞箱的填塞丝出口供给至转鼓壁的周部。

由从属权利要求的特征和特征组合限定本发明的有利的改进方案。

本发明的突出之处在于，填塞丝的自然的重力可用于将填塞丝在不偏转的情况下输送给处理转鼓。填塞丝在处理转鼓的周部上的方向的改变仅仅是由填塞丝和转鼓壁之间的相对速度造成的。以其轴线竖直取向的处理转鼓在此确保了填塞丝的单个绕圈在没有较大的进给力的情况下的进给。

填塞丝在处理转鼓的周部上的引导还可由下述方式进行改进：根据本发明的一种有利的改进方案，在距转鼓壁短的距离处配设有套管状地包绕冷却转鼓的外筒，在外筒和转鼓壁之间形成有环绕的环形室以引导填塞丝。此处，可立即将填塞丝从填塞丝出口直接地引导至环形室，以使得可将填塞丝和转鼓壁之间存在的滑动摩擦减至最小值

为了一方面便于填充处理转鼓周部上的环形室，并且另一方面在填塞丝开松之前获得填塞丝在转鼓周部上的固定，本发明的改进方案优选实施为，环形室在外筒的上端部处具有入口，并且在外筒的下端部处具有位于转鼓壁和外筒之间的出口，环形室具有沿着轴向方向向着出口逐渐减小的室截面。因此，室截面可实施成在环形室的入口区域中优选比填塞丝的直径大。这使得能够在填塞后立即将填塞丝在没有任何压缩的情况下直接地沉积在环形室中。由于室截面的随后的逐渐变细可实现的是，在环形室的下部区域中能够可靠地固定填塞丝。为此，室截面在出口的区域中具有大致小于填塞丝直径的尺寸。

为了在细纤度和相应地小的线重量的情况下获得在环形室内的可靠的引导，还规定，环形室的入口配设有扇段状/环段状的压紧元件，该压紧元件部分地覆盖入口。因此，即使在逐渐变细的室截面的情况下，也可实现填塞丝层在环形室内的可靠的引导。

为了获得处理转鼓和外筒之间的小的相对速度，本发明的下述改进特别有利，即：外筒构造成可旋转的并且联接至旋转驱动装置，该旋转驱动装置沿着与处理转鼓的转鼓壁相同的旋转方向驱动筒壁。因此，能够以一周向速度沿着与转鼓壁相同的旋转方向驱动筒壁，以使得在环形室的两壁之间不存在速度差。然而原则上也存在下述可能性，即：为了在引导填塞丝时产生特殊的作用，在筒壁和转鼓壁之间设定期望的速度差。

在同步驱动处理转鼓和外筒的情况下，已经证明本发明的下述改进是有利的，其中，处理转鼓由电机驱动，该电机联接至外筒的旋转驱动装置。以此，这两个壁可共同借助于一个电机同向地被驱动。

为了对处理室的周部上的填塞丝进行温度调控，本发明提供了在选择和实施温度调控介质方面的高度灵活性。在第一变型中，处理室(处理转鼓)的转鼓壁构造成可透气的，其中处理转鼓联接至用于产生冷却空气流的鼓风机。以此，鼓风机例如能在处理转鼓的内部中产生负压，从而使环境空气经由转鼓壁被吸入并且可用于冷却填塞丝。然而另选地也存在下述可能性：鼓风机在处理室的内部中产生过压，从而出现从内向外的冷却空气流。

不论鼓风机的性质如何，填塞丝也可以有利地在环形室内部冷却，在该环形室中外筒具有可透气的筒壁。

然而原则上也存在将流体用作温度调控介质的可能性，该温度调控介质被引导通过处理室内的流体通道，以调控转鼓壁的温度。在此既可使用冷的流体也可使用热的流体以便实施对填塞丝的温度调控。

附图说明

下面结合附图借助多个实施例更详细地说明本发明，在附图中：

图1示意性地示出根据本发明的卷曲装置的第一实施例的剖视图。

图2示意性地示出图1的实施例的侧视图。

图3示意性地示出根据本发明的卷曲装置的另一实施例的剖视图。

图4示意性地示出根据本发明的卷曲装置的又一实施例的剖视图。

图5示意性地示出根据本发明的卷曲装置的另一实施例的局部剖视图。

具体实施方式

在图1和图2中，以多个视图示意性地示出第一实施例。这两个图示均示出工作中的实施例。其中图1示出整个装置的部分截面并且图2示出侧视图。只要没有具体指明参照哪个附图，下列描述对这两个附图均适用。

根据图1和2的实施例具有输送机喷嘴1，该输送机喷嘴1经由流体连接部2联接至流体源(未在此处示出)。输送机喷嘴1包含连续的引导通道30，该引导通道30在图1和2中以虚线示出。引导通道30穿透输送机喷嘴1并因此在上端部上形成入口。输送机喷嘴1的引导通道30的下端部通向填塞箱3。所述填塞箱3在图1和2中同样以虚线示出，并且构造在壳体31中。壳体31在其底面具有填塞丝出口4，该填塞丝出口与壳体1内部的填塞箱3相连接。

处理单元7设置在填塞丝出口4下方。处理单元7具有可旋转的处理转鼓8，该处理转鼓经由驱动轴16连接至旋转驱动装置(未在此处示出)。

如可从图1中的图示看出的，处理转鼓8构造为空心筒，其转鼓壁9具有多个开口。处理转鼓8的端侧是闭合的并且经由吸入通道32联接至鼓风机17。

处理转鼓8的转鼓轴线竖直地取向，以使得转鼓壁9从上端部沿着竖直方向向下延伸至下端部。转鼓壁9的上端部与填塞箱3的填塞丝出口4距离一较短的距离地配设给该填塞丝出口。此处填塞箱3与处理转鼓8这样轴向平行地布置，使得填塞丝6以直线行程在填塞箱3的填塞丝出口4与转鼓壁的周部之间被引导。

如可从图2中的图示看到的，填塞丝在碰到转鼓壁9的周部后才会由于转鼓壁9沿着处理转鼓8的周向方向的旋转运动而偏转。在此已经发生由处理转鼓8产生的温度调控。随着转鼓壁9的旋转运动的进行，填塞丝6以多个绕圈铺放在转鼓壁9的周部上。仅在转鼓壁9的下端部才出现填塞丝6开松成卷曲长丝18。

在图1和图2示出的实施例中，丝束5经由优选的热流体(例如受热的压缩空气)通过输送机喷嘴1连续地输送至填塞箱3中并在那里填塞成填塞丝6。为了进一步地进行温度调控和固定单丝中的卷曲，填塞丝6然后直接被供给至处理单元7。在此实施例中，处理单元7具有作为温度调控介质的冷却空气。为此，鼓风机17在处理转鼓8的内腔中产生负压，以使得经由可透气的转鼓壁9产生从外向内的吸入流。为了调控填塞丝6的温度，特别是为了冷却填塞丝6，在此实施例中采用环境空气。同时，借助吸入流使得填塞丝6的绕圈可靠地保持在转鼓壁9的周部上。

在图1和图2中示出的实施例中，冷却空气流不仅用于对转鼓壁9周部上的填塞丝进行温度调控，也用于提供填塞丝在转鼓壁9周部上的保持。为了能够将冷却空气仅用于调控温度，在图3中示出根据本发明的卷曲装置的另一实施例。根据图3的实施例大体上与根据图1的实施例相同，因此下文中仅仅说明了不同之处，而在其他方面请参阅之前的说明。

为了在转鼓壁9的周部上引导填塞丝，处理转鼓8配设有外筒10。外筒10具有可透气的筒壁11，该筒壁11被构造成与转鼓壁9相距一很小的间距地包封转鼓壁9。用于接纳填塞丝6的环形室12形成在转鼓壁9和筒壁11之间。在处理转鼓8的上端部，环形室12具有入口13，而在处理转鼓8的下端部，环形室12具有出口14。入口13配设有扇段状的压紧元件15，该压紧元件作用在已经沉积在环形室12中的填塞丝6绕圈上。借助于支承单元19，外筒10可旋转地保持在上支承件20上。

处理转鼓8和填塞箱3以及输送机喷嘴1以与前文提到的根据图1的实施例相同的方式实施，从而在此为了避免重复无需提供进一步的说明。

在图3中示出的实施例中，以直线行程将填塞丝6从填塞箱3的填塞丝出口4引导至转鼓壁9周部上的环形室12中。此处，填塞丝绕圈在转鼓壁9周部上的固定大体由外筒10的筒壁11来承担。此处以与处理转鼓8相同的旋转方向经由处理转鼓8驱动外筒10。为了调控温度，经由鼓风机17在处理转鼓8的内部产生过压，以使得冷却空气流从内向外穿透填塞丝6的绕圈。

在图3中示出的实施例中，经由受驱动的处理转鼓8实现对外筒10的旋转驱动。为此需要将在环形室12中引导的填塞丝绕圈用于传递旋转(运动)。为了能够尽可能无负载地执行对填塞丝的引导，在图4中示出了根据本发明的卷曲装置的另一实施例。在截面图中示意性示出的卷曲装置的这个实施例中，外筒具有自己的旋转装置，以使得转鼓壁9和筒壁11两者可沿着相同的旋转方向被驱动。

图4中的实施例具有以与前文提到的实施例相同的方式实施的输送机喷嘴1和填塞箱3。

在此实施例中处理单元7设置在上支承件20和下支承件21之间。下支承件21支承具有杯状转鼓壁9的处理转鼓8。转鼓壁9配设有内环22，该内环22在周部上具有多个流体通道23。所述流体通道23可螺旋状地构造成一个槽或具有连接槽的多个槽。流体通道23联接至流体供给装置(未在此处示出)。调控温度的流体、优选为液体在流体通道23内被引导，使得直接地借助于所述流体对转鼓壁9的内侧进行温度调控。

内环22和转鼓壁9与驱动轴16相连接。该驱动轴16的一个自由端部经由旋转驱动装置25联接至电机27。

在上支承件20处，借助于支承单元19以可旋转的方式保持外筒10。外筒10以筒壁11套管状地包围转鼓壁9的形式延伸，并且与转鼓壁9形成环形室12。环形室12具有上部的入口13和下部的出口14。入口13在部分周部上由压紧元件15覆盖。为此，压紧元件15保持在环形室12的上部区域中。

与电机27联接的旋转驱动装置24作用在外筒10的周部上。在此实施例中，旋转驱动装置24由环绕的齿圈33和保持在电机轴26上的齿轮34形成。

处理转鼓8的旋转驱动装置25由齿轮副35形成，该齿轮副将驱动轴16连接至电机轴26。为此，电机轴26与处理转鼓8轴向平行地延伸。电机27设置在上支承件20上并且直接地联接至电机轴26。

旋转驱动装置24和25适配成这样，即当电机轴26旋转时，外筒10的筒壁11和处理转鼓8的转鼓壁9以没有任何速度差的方式被驱动。因此，能在环形室12内无滑移地引导填塞丝绕圈。

为了进行温度调控，在下支承件21上，筒壁11的下端部配设有散热器28，该散热器能够在环形室12的出口14的区域内调控填塞丝的温度(在此情况下加热填塞丝)。特别地，这种热的后处理可有利于单丝中的卷曲的固定。

根据图4的实施例的功能大体与根据图3的实施例相同。然而，根据图4的实施例特别适用于在比较高的速度下执行卷曲变形。由于转鼓壁9和筒壁11的同步驱动，在比较高的速度下也能温柔地进行填塞处理。

在图3和图4中示出的实施例分别具有在处理转鼓8的周部上的环形室12，该环形室12大体由彼此平行延伸的壁9和11形成。然而原则上，还存在在处理转鼓8的周部上构造具有可变的室截面的环形室12的可能性。

在图5中借助于处理单元7的局部截面图示意性示出根据本发明的卷曲装置的另一实施例。在图5中示出的处理单元7的实施例中，在处理转鼓8的周部上在转鼓壁9与外筒10的筒壁11之间形成环形室12。此处，外筒10的筒壁11构造成略微地截锥状，以使得在环形室12中出现了沿轴向方向逐渐变细的室截面。在入口13的区域中，环形室具有优选大于填塞丝6的直径的室截面。在外筒10的下端部处，环形室12优选具有小于填塞丝的直径的室截面。以此特别是可以执行填塞丝开松所需的固定。

还可从图5中的图示看出的是，转鼓壁9和外筒10分别具有多个流体通道23，这些流体通道23分别引导一调控温度的流体以对壁9和11进行温度调控。此处还存在将流体通道分成多个区的可能性，以使得例如在环形室的上部区域中冷却填塞丝，而在环形室的下部区域中加热填塞丝。

此外，在图5中示出的实施例还具有特殊优点，即：填塞丝6的绕圈在光滑的转鼓壁9和光滑的筒壁11上被引导。为此，各单丝不期望地穿经到套管开口中是不可能的。就此而言，根据图5的实施例特别适用于具有细纤度的纱线。

附图标记列表：

1  输送机喷嘴

2  流体连接部

3  填塞箱

4  填塞丝出口

5  丝束

6  填塞丝

7  处理单元

8  处理转鼓

9  转鼓壁

10 外筒

11 筒壁

12 环形室

13 入口

14 出口

15 压紧元件

16 驱动轴

17 鼓风机

18 长丝

19 支承单元

20 上支承件

21 下支承件

22 内环

23 流体通道

24 外筒的旋转驱动装置

25 处理转鼓的旋转驱动装置

26 电机轴

27 电机

28 散热器

29 轴承

30 引导通道

31 壳体

32 吸入通道

33 齿圈

34 齿轮

35 齿轮副

Claims (10)

1.一种用于在熔融纺丝工艺中使复丝束卷曲变形的卷曲装置，该卷曲装置具有：输送机喷嘴(1)；填塞箱(3)，所述填塞箱(3)配设给输送机喷嘴(1)以填塞由输送机喷嘴(1)输送的丝束；处理单元(7)，所述处理单元(7)具有可旋转的处理转鼓(8)，该处理转鼓(8)具有旋转的转鼓壁(9)，用于引导由填塞箱(3)产生的填塞丝(6)和对所述填塞丝进行温度调控，其特征在于，

所述填塞箱(3)设置成与处理转鼓(7)轴向平行，使得能够以直线行程将填塞丝(6)从填塞箱(3)的填塞丝出口(4)供给至转鼓壁(9)的周部。

2.根据权利要求1所述的卷曲装置，其特征在于，

在距所述转鼓壁(9)短的距离处配设有套管状地包绕处理转鼓(8)的外筒(10)，在外筒(11)和转鼓壁(9)之间形成有环绕的环形室(12)以引导填塞丝(6)。

3.根据权利要求2所述的卷曲装置，其特征在于，

环形室(12)具有通向外筒(10)上端部的入口(13)，而在转鼓壁(9)和外筒(10)之间具有通向外筒(10)下端部的出口(14)，环形室(12)具有沿着轴向方向朝向出口(14)逐渐减小的室截面。

4.根据权利要求3所述的卷曲装置，其特征在于，

环形室(12)的入口(13)配设有扇段状的压紧元件(15)，该压紧元件(15)部分地覆盖所述入口(15)。

5.根据权利要求2至4所述的卷曲装置，其特征在于，

所述外筒(10)构造成可旋转的并且联接至旋转驱动装置(24)，该旋转驱动装置(24)沿着与处理转鼓(8)的转鼓壁(9)相同的旋转方向驱动筒壁(11)。

6.根据权利要求5所述的卷曲装置，其特征在于，处理转鼓(8)由电机(27)驱动，该电机(27)与外筒(10)的旋转驱动装置(24)相联接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的卷曲装置，其特征在于，处理转鼓(8)的转鼓壁(9)和/或外筒(10)的筒壁(11)配设有至少一个用于冷却和/或加热的温度调控装置(17、23、28)

8.根据权利要求7所述的卷曲装置，其特征在于，温度调控介质为冷却空气，所述处理转鼓(8)的转鼓壁(9)构造成可透气的，处理转鼓(8)联接至用于产生冷却空气的鼓风机(17)。

9.根据权利要求8所述的卷曲装置，其特征在于，

所述外筒(10)具有可透气的筒壁(11)。

10.根据权利要求7所述的卷曲装置，其特征在于，

温度调控介质为流体，该流体被引导通过处理转鼓(8)内的流体通道(23)以对转鼓壁(9)进行温度调控。