CN107075734A - 熔融纺丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有多个喷丝嘴的熔融纺丝装置，其固定在可加热的纺丝箱上。具有高度可调冷却箱的冷却装置安装在纺丝箱下面。冷却箱具有一个或多个入口，其与喷丝嘴相连。为了获得对喷丝嘴及冷却箱间的屏蔽过渡区的灵活调节，每个喷丝嘴所具有的多个凸套之一的套筒架安装在冷却箱和纺丝箱之间。套筒与一个或多个冷却箱的入口相连，并提供对面自由的套筒端部伸入任一喷丝嘴和纺丝箱间的环状间隙。

Description

熔融纺丝装置

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分具有多个喷丝嘴的熔融纺丝装置。

通用的熔融纺丝装置从DE10 2011 117 458 A1可知。

在合成长丝丝束的生产过程中，通常在纺纱区内从彼此平行排列的多个喷丝嘴中挤出多股丝线。为此，喷丝嘴彼此以一定间隔固定在具有供给喷丝嘴的熔体分流系统的可加热的纺丝箱上。因此，装载熔体的所有部件和纺丝箱中的喷丝嘴是可被加热的。为此，喷丝嘴安装在纺丝箱下面的凹部。纺丝箱下面的凹部与冷却箱相邻，通过冷却气流以冷却喷丝嘴挤压出的长丝丝束，从而所述丝束，在冷却后，彼此结合形成复丝丝束。

在特定类型丝线的生产过程中，发现长丝的延时冷却对特定丝线性能具有特别积极的作用。为此，在已知熔融纺丝装置中，已知的再加热器安装在纺丝箱和冷却箱之间，从而使新挤出的长丝首先穿过非冷却过渡区。

此类非冷却过渡区被证实为纺丝过程中优化丝线质量的重要参数。因此，它需要能尽可能灵活地设定过渡区，因此，尤其是喷丝嘴和冷却装置之间的屏蔽长度应为可变的。尽管如此，已知熔融纺丝装置为此目的要求非常复杂的转换工作。

然而，WO 03/056074 A1公开了一种熔融纺丝装置，其中冷却装置由直接配属至纺丝箱下面的喷丝嘴的冷却筒组成。在面对喷丝嘴的一端，隔离套拧接在冷却筒的自由端，从而伸入的套筒端部确定屏蔽的长度而无需在喷丝嘴和冷却筒之间冷却。为了调节屏蔽长度，因此需要改变套筒的旋入长度。当在纺丝箱上具有大量喷丝嘴时，复杂的转变方式因而同样需要，从而能够设定屏蔽的所需长度。此外，纺丝箱的附近达到非常高的温度，以便手动转变需要特殊的预防措施。

因此，本发明的目的在于提供一种具有多个喷丝嘴的熔融纺丝装置，以这种方式设置在喷丝嘴和冷却装置间的过渡区的长度可简单随意调节。

根据本发明，该目的通过具有本发明第一方面特征的熔融纺丝装置来实现。

本发明的有利发展由从属权利要求的特征及特征组合来定义。

本发明以用于纺丝箱的喷丝嘴需经常维护(比如喷丝板的刮擦)这一发现为基础，从而使得布置在纺丝箱下侧的冷却装置被设计为高度可调节。本发明中的冷却装置的高度可调节性在于，纺丝箱下面布置有套筒架，其对应每个喷丝嘴具有多个塔式套筒中的一个套筒。套筒在喷丝嘴和冷却装置之间延伸，冷却装置具有一个或多个入口作为冷却箱。套筒的与入口相对的套筒端部相应伸入其中一个喷丝嘴和纺丝箱之间的环状间隙。本发明的特殊优点在于，借助套筒架，每个喷丝嘴上的屏蔽区可同时由保持套调节。

视套筒架上套筒的特性而定，可实现与过渡区可调节性相关的两个替代性发展。在第一个变型中，套筒架借助固定的塔式套筒被保持在冷却箱上侧，其中冷却箱可连续调节从而调节自由套筒端部侵入纺丝箱的深度。为此，喷丝嘴和纺丝箱间的环状间隙以自由套筒端部侵入纺丝箱的可变长度来确定尺寸。

在本发明的第二替代实施例中，套筒端部之间的套筒均由波纹管组成，其中冷却箱可连续调节以设定波纹管的波纹长度。在这种情况下，套筒端部同样可固定在喷丝嘴和纺丝箱之间的环形间隙中。过渡区中的长度变化仅通过波纹管执行。

为了增加根据本发明的熔融纺丝装置的灵活性，进一步规定套筒架以可拆卸的方式连接到冷却箱，且在纺丝箱下侧有/无套筒架的情况下，冷却箱可随意使用。

依据生产工艺，套筒架以不同变型执行。因此，在未加热的屏蔽区情况下，套筒架以简单方式由冷却箱的上板形成。在这种情况下，套筒可以有利地集成在冷却箱上。

为了实现过渡区的主动加热，另外一种可能是借助加热箱形成的套筒架及由导热材料制成的套筒，其中套筒的套筒端部可以通过加热箱内的加热介质来加热。

所用加热介质可为金属粉末，其通过电加热棒或加热箱内的热管系统加热。

尽管如此，还有一种可能性是通过热交换流体形成加热介质，其中加热箱直接连接至热交换回路。

套筒的加热也可通过在每个套筒周面配设电加热带的方式实现。

当加热的套筒用在套筒架上时，热隔离件优选地布置在套筒架和冷却箱之间以避免热损失。

视长丝的相应纱线纤度和数量而定，冷却装置也可实施为所谓的径向吹风系统或横流吹风系统执行。为了产生从外而内的径向冷却气流，本发明的改进在于提供具有多个透气冷却筒的冷却箱，其布置在上吹风室并形成入口，且冷却筒在出口侧配设多个管套，它们布置在分流室内并在冷却箱的下侧形成多个出口。因此，能够通过冷却筒借助从外到内产生的径向冷却气流实现强化冷却。

这里，冷却空气的供应优选地经分流室导入，分流室通过多孔板连接至吹风室。

为形成横流吹风系统，应使用本发明的改进，其中冷却箱具有一形成入口的细长形冷却轴，其沿侧向布置的吹风室向下延伸，并通过送风壁连接至吹风室。

下文中，本发明通过使用一些依据本发明的熔融纺丝装置的实施例作进一步详细解释，参照附图。

图1.1和图1.2示出了熔融纺丝装置的第一实施例的视图；

图2.1和图2.2所示为根据本发明熔融纺丝装置的进一步实施例的视图；

图3示出了熔融纺丝装置的进一步实施例的横截面示意图；

图4示出了本发明熔融纺丝装置的进一步实施例的横截面示意图；

图5示出了熔融纺丝装置的进一步实施例的横截面示意图。

在图1.1和图1.2中，熔融纺丝装置的第一实施例示于多个视图中。在图1.1中示出为纵向剖面图，而图1.2所示为横截面示意图。在这方面来说，没有明确提到具体的视图，以下描述适用于两个视图。

熔融纺丝装置具有纺丝箱1，其仅在图1.1和图1.2中示出下半部分。纺丝箱以可加热形式实现。在下表面3上，纺丝箱1具有多个凹部5.1，5.2和5.3，这些凹部每个在纺丝箱1内部形成喷丝嘴连接部4.1，4.2和4.3。在不同情况下，喷丝嘴2.1，2.2和2.3保持在喷丝嘴连接部4.1，4.2和4.3上。喷丝嘴2.1，2.2和2.3通常作为所谓的喷丝嘴组件来实现，且能够通过螺纹连接固定至喷丝嘴连接部4.1，4.2和4.3。凹部5.1，5.2和5.3形成为在直径上大于喷丝嘴2.1，2.2和2.3，因此环状间隙6.1，6.2和6.3形成于每个凹部5.1，5.2和5.3和喷丝嘴2.1，2.2和2.3之间。

纺丝箱1还具有熔体分流系统，这里未示出，其连接喷丝嘴2.1，2.2和2.3至多个纺丝泵。纺丝泵，这里未示出，同样固定在纺丝箱1上。

尽管纺丝箱1下面是冷却装置12，其具有高度可调的冷却箱13。该实施例中的冷却箱13形成径向吹风系统。为此，冷却箱13具有上吹风室14和下分流室17。上吹风室14内安装有多个冷却筒16.1，16.2和16.3，其每个形成一入口15.1，15.2和15.3。入口15.1至15.3及冷却筒16.1至16.3与喷丝嘴2.1，2.2和2.3同轴保持，以便使得分别由喷丝嘴2.1至2.3生产的长丝丝束可通过入口15.1至15.3进入冷却箱13。

冷却筒16.1至16.3通至多个管套18.1，18.2，和18.3，管套安装在下分流室17内。管套18.1至18.3每个都在冷却箱13的下侧形成一出口21.1，21.2，和21.3。分流室17通过空气连通部19连接到冷空气源，这里未示出。其中分流室17内，冷空气流入可通过多孔板20引入上吹风室14。安装在冷却筒16.1至16.3中的吹风室14具有透气壁，以便通过冷却筒16.1至16.3冷空气进入吹风室14作用于由外到内径向导入冷却箱13的长丝。布置在分流室17内的管套18.1至18.3每个都具有一封闭的筒壁。

套筒架10布置在冷却箱13和纺丝箱1之间。套筒架10具有多个固定的塔式套筒18.1，18.2和18.3，套筒以下套筒端部7.1，7.2和7.3配设至入口15.1，15.2和15.3，且套筒以上套筒端部9.1，9.2和9.3伸入纺丝箱1的凹部5.1，5.2和5.3。套筒8.1，8.2和8.3的套筒端部9.1至9.3的尺寸如此确定，使得套筒端部9.1，9.2和9.3伸入环状间隙6.1，6.2和6.3。套筒8.1至8.3因此在喷丝嘴2.1至2.3和冷却装置12之间形成长丝不接受任何主动冷却所处的过渡区。

在该施例中，套筒架10由固定于冷却箱13上侧的板11组成。因此，套筒架10和冷却箱13形成相对于纺丝箱1高度可调的结构单元。冷却箱13的高度调节未在这里明确示出。这可以有利地通过气动或液压控制单元实现，其可将冷却箱13并因此将套筒端部9.1，9.2和9.3相对于纺丝箱1保持在任意所需位置中。因此，设置在喷丝嘴2.1至2.3和冷却箱13之间的屏蔽区的长度可通过套筒8.1至8.3连续调节。

图1.1和图1.2中示出的纺丝箱1下面的喷丝嘴的数量是示例性的。原则上，喷丝嘴可多个一行或多行保持于纺丝箱的下侧。

图2.1至图2.2中所示为根据本发明熔融纺丝装置的另一实施例。该实施例在图2.1中为侧视剖面示意图，图2.2为横截面示意图。在这方面来说，没有明确提到具体的视图，以下描述适用于两个视图。

纺丝箱1等同于图1.1和图1.2的实施例执行，从而在此参考上述描述，不做进一步解释，以避免重复。

纺丝箱1下方，冷却装置12实现为横流吹风系统。为此冷却箱13具有一细长形冷却轴26，其形成一延伸于喷丝嘴2.1至2.3的入口15。

尤其如图2.2中所示，冷却轴沿吹风室28向下延伸，吹风室通过送风壁27连接至冷却轴26。冷却轴在底部打开且形成出口21。

在侧旁布置在冷却轴26上游的吹风室28通过空气连通部19连接至冷却空气源(这里未示出)。

加热箱22形式的套筒架10布置在冷却箱13的上侧。加热箱22被套筒8.1至8.3的套筒端部7.1至7.3穿透，其被分配给冷却箱13上侧的入口15。对面的套筒8.1至8.3的由导热材料制成的套筒端部9.1至9.3伸入环状间隙6.1至6.3。与屏蔽和形成过渡区相关的功能在这里等同于图1.1和图1.2的实施例。根据图2.1和图2.2的实施例中，套筒8.1至8.3通过加热箱22加热。加热箱22通过喂入部23和排出部24连接至热交换流体回路(这里未示出)，以便在加热箱内22，热交换流体循环经过套筒8.1至8.3的套筒端部9.1至9.3，从而进行套筒8.1至8.3的加热。为了避免热损失，隔热部25安装在加热箱22和冷却箱13之间。

图2.1和图2.2中的熔融纺丝装置的实施例因此同样允许对喷丝嘴2.1至2.3和冷却箱13之间的过渡区的长度进行连续调节。根据套筒端部7.1至7.3侵入长度的调节，调节纺丝箱1和冷却装置12之间的过渡区长度。因此，不同的过渡区可以被形成用于挤出的长丝丝束的缓冷。

根据图2.1和图2.2所示的本发明，在熔融纺丝装置的变型中，同样有可能套筒架10连同套筒8.1至8.3可从冷却装置25上拆卸，以便具有冷却箱10的冷却装置12及隔离部25可直接保持在纺丝箱1下侧3上。因此，丝线生产也可在无额外屏蔽情况下执行。

在图3中，熔融纺丝装置的另一实施示意性地以截面图示出。在根据图3的实施例中，只有带套筒架10的纺丝箱1和其中一个套筒8.1被示出。位于套筒架10下面的冷却装置12未被示出，因此图3的变型可随意与图1.1或图2.1的实施例组合。

在图3中的实施例中，套筒8.1由波纹管29形成。波纹管29在套筒端部7.1和9.1之间延伸。套筒端部9.1固定在环状间隙6中。相对的套筒端部7.1同样固定至套筒架10。

为了调节喷丝嘴2.1和套筒架10之间的屏蔽长度，套筒架的高度可调节，以便拉伸或压缩波纹管29(视其调节方向而定)。所述长度变化仅通过波纹管29执行。波纹管29优选地由具有热导性能的金属丝网制成。因此，如图3所示的实施例也能以可加热方式执行。

图4所示为套筒架10的另一实施例，例如根据图1.1或图2.1可用于熔融纺丝装置。根据图4的实施例大体上等同于图2.1的实施例。在这种情况下，套筒架10也通过加热箱22执行。加热箱被套筒端部7.1至7.3穿透，其中仅套筒8.1的端部7.1如图4所示。布置在加热箱22内的是金属粉末33，该金属粉末通过两个电加热棒31加热。加热棒31大体上延伸至纺丝箱1的整个长度。从而使连接至加热箱22的套筒8.1至8.3被加热。

在图4中所示的示例性实施例，加热棒31也可由热管系统替代。为此加热箱22内的金属粉末30被相应的热管加热。

对于其中套筒架10形成为板11的情况，如图1.1和图1.2的实施例所示，套筒8.1至8.3的加热可通过电加热带直接执行。为此，图5中所示为纺丝箱1和冷却装置12(未明确示出)之间的可能过渡区的另一实施例。套筒架10实施为板11并承载以塔式保持的套筒8.1至8.3，其中仅套筒8.1在图5示出。保持在套筒架10上的套筒端部7.1紧邻地配设有加热带32，该加热带保持在套筒8.1周面上。这里未示出的套筒8.2和8.3同样具有电加热带32，从而使每个过渡区可实现为具有被加热的套筒。

图例中所示实施例仅示出了某些设计可能性，以通过高度可调套筒架10来允许多个分配给喷丝嘴的套筒同时进行并行调节。这里较为重要的是冷却装置12和套筒架10间的相互作用，以设定过渡区的所需长度，用于屏蔽喷丝嘴紧下方的可能的冷却空气影响。

Claims (13)

1.一种熔融纺丝装置，该熔融纺丝装置具有多个喷丝嘴(2.1，2.2)，所述喷丝嘴被保持在可加热的纺丝箱(1)上，并且所述熔融纺丝装置具有冷却装置(12)，该冷却装置在所述纺丝箱(1)的下侧(3)具有能够调节高度的冷却箱(13)，其中该冷却箱(13)具有一个或多个配设至所述喷丝嘴(2.1，2.2)的入口(15，15.1，15.2)，其特征在于，相对每个喷丝嘴(2.1，2.2)具有多个塔式套筒(8.1，8.2)中的一个套筒的套筒架(10)布置在所述冷却箱(13)和所述纺丝箱(1)之间，所述套筒以一个套筒端部(7.1，7.2)配设至所述冷却箱(13)的入口或开口(15，15.1，15.2)，并且所述套筒以相对的自由套筒端部(9.1，9.2)分别伸入所述喷丝嘴(2.1，2.2)和所述纺丝箱(1)之间的环状间隙(6.1，6.2)。

2.根据权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述套筒架(10)借助固定的塔式套筒(8.1，8.2)被保持在所述冷却箱(13)的上侧，且所述冷却箱(13)能够连续调节，以便调节所述自由套筒端部(9.1，9.2)侵入所述纺丝箱(1)的深度。

3.根据权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述套筒端部(7.1，7.2，9.1，9.2)之间的所述套筒(8.1，8.2)每个都由波纹管(29)形成，其中所述冷却箱(13)能够被连续调节以设定所述波纹管(29)的波纹长度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述套筒架(10)以可拆卸的方式连接至所述冷却箱(13)，并且所述冷却箱(13)能够可选地在所述纺丝箱(1)的下侧(3)带有或不带有所述套筒架(10)地进行使用。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述套筒架(10)由所述冷却箱(13)的上板(11)形成。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述套筒架(10)由加热箱(22)形成且所述套筒(8.1，8.2)由导热材料制成，其中所述套筒(8.1，8.2)的所述套筒端部(7.1，7.2)能够通过保持在所述加热箱(22)内的加热介质被加热。

7.根据权利要求6所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述加热介质为金属粉末(30)，该金属粉末能通过电热棒(31)或热管系统加热。

8.根据权利要求6所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述加热介质由热交换流体形成，其中所述加热箱(22)连接至热交换回路。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，每个所述套筒(8.1，8.2)都能通过周面上的电加热带(32)加热。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，热隔离(25)布置在所述套筒架(10)和所述冷却箱(13)之间。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述冷却箱(13)具有多个透气冷却筒(16.1，16.2)，所述透气冷却筒布置在上吹风室(14)内且形成所述入口(15.1，15.2)，所述冷却筒(16.1，16.2)在出口侧配有多个管套(18.1，18.2)，所述管套安装在分流室(17)内且在所述冷却箱(13)的下侧形成多个出口(21.1，21.2)。

12.根据权利要求11所述的熔融纺丝装置，其特征在于，多孔板(20)布置在所述吹风室(14)和所述分流室(17)之间，且所述分流室(17)连接至冷空气源。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，所述冷却箱(13)具有形成所述入口(15)的细长的冷却轴(26)，该冷却轴沿横向布置的吹风室(28)向下延伸，并通过送风壁(27)连接至所述吹风室(28)。