CN107964714A - 用于对热纱线进行冷却的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对热纱线进行冷却的设备，所述设备具有散热器。所述散热器具有用于引导所述纱线的细长冷却凹槽，所述冷却凹槽经由凹槽底部中的计量开口连接至用于供应冷却液体的计量装置。为了以少量冷却液体冷却纱线而没有过量的冷却液体，根据本发明，所述冷却凹槽具有接连地交替形成的多个具有肋状凹槽底部的引导部分和至少一个具有光滑凹槽底部的引导部分。所述计量开口在所述冷却凹槽的引入区域中布置在所述具有肋状凹槽底部的引导部分中的一个引导部分的上游。

Description

用于对热纱线进行冷却的设备

技术领域

本发明涉及一种用于对热纱线进行冷却的设备，所述设备具有散热器，所述散热器具有用于引导所述纱线的细长冷却凹槽，其中，所述冷却凹槽经由凹槽底部中的计量开口连接至用于供应冷却液体的计量装置。

背景技术

在合成纱线的生产中，已知通过熔融纺丝过程生产的光滑纱线在纺织过程中需要卷曲。为此，在众所周知的纺织区域中在纱线中产生假捻，所述假捻通过热处理固定在纱线的长丝中。因而，常见的是，首先将合成纱线在纺织区域中加热至200℃左右的温度。所得到的纱线材料的塑性状态导致假捻被压印在纱线的各个长丝上。为了将这种纱线结构固定，随后立即将纱线冷却至大约80℃的温度。纱线的冷却优选通过空冷冷却轨来进行，纱线以表面接触的方式沿着该冷却轨被引导。然而，这种冷却轨的根本缺陷在于，为了实现纱线的充分冷却而需要相对较长的冷却区段。另外，为了避免显著的摩擦，需要纱线引导，这可以通过尽可能少地缠绕来防止冷却轨过早磨损。

然而，在现有技术中，还已知其他用于对热纱线进行冷却的设备，在这种情况下，借助于冷却液体进行纱线冷却，以便可以实现尽可能短的冷却区段。本发明源自于这种现有技术。

例如，在EP 0403 098 A2中描述了一种通用设备。在用于对热纱线进行冷却的已知设备中，设置了具有冷却凹槽的散热器，所述散热器具有位于冷却凹槽底部中的多个凹入的凹槽坑窝。冷却凹槽通过毛细管联接至冷却液体储存器，从而向冷却凹槽中连续地提供冷却液体。热纱线以接触的方式引导通过冷却凹槽并被冷却液体冷却。随后，在随后的冷却轨上传送纱线。

在已知设备中，散热器形成了相对较短的冷却区段，其中过多冷却液体在散热器的末端处收集并返回到罐。因此，在由多个这种用于对热纱线进行冷却的设备构成的纺织机器中，需要用于收集和循环利用损耗的冷却液体的装置。特别考虑到环境要求，这种用于对热纱线进行冷却的设备尚未能够建立起来。过多冷却液体的循环利用与设备的高支出相关联。

发明内容

因而，本发明的目的是提出一种用于对热纱线进行冷却的通用设备，从而可利用尽可能少量的冷却液体充分地冷却纱线。

在这方面，本发明的目的还在于改进一种用于对热纱线进行冷却的通用设备，从而产生尽可能少的过多冷却液体。

该目的通过一种用于对热纱线进行冷却的设备实现，其中，所述冷却凹槽具有接连地交替形成的多个具有肋状凹槽底部的引导部分和至少一个具有光滑凹槽底部的引导部分，所述计量开口在所述冷却凹槽的引入区域中布置在具有肋状凹槽底部的所述引导部分中的一个引导部分的上游。

本发明的有利改进由相应从属权利要求中的特征及特征组合来限定。

本发明已经认识到，位于冷却凹槽的进入区域中的所述冷却凹槽的肋状底部显著地增强了纱线的润湿。因而，通过凹槽底部中的肋状化来防止供应至纱线的冷却液体被连续地带走。另一方面，凹槽底部中的肋状化适合于将附着至纱线的未蒸发冷却液体残留剥离掉并且将其保持在冷却凹槽中。因而，能够在相对较长的区段上均匀地润湿纱线，从而强化冷却作用。为了可以完全地利用这种冷却纱线的作用，设置了至少一个具有光滑凹槽底部的引导部分，其中通过之前供应的冷却液体对纱线进行冷却。因此，冷却凹槽的不同引导部分有利于利用最少的冷却液体供应进行密集的冷却。

通过与具有肋状凹槽底部的所述引导部分相比具有更大凹槽深度的具有光滑凹槽底部的所述引导部分甚至能够进一步改善冷却凹槽内的冷却作用。因而，可以将纱线接触地以及不接触地引导通过所述冷却凹槽。在具有光滑凹槽底部的引导部分中，纱线不接触，因此只有冷却液体作用以冷却该纱线。

为了可靠地在冷却凹槽内引导纱线，所述引导部分的所述肋状凹槽底部均由多个凹入的凹槽坑窝和位于所述凹槽坑窝之间的多个引导肋形成。纱线因而能够与引导肋接触地运行通过所述冷却凹槽。

在每种情况下，通常都根据待冷却纱线及其纱线支数来选择冷却凹槽的长度。因而，具有相对较大纱线支数的纱线需要相对较长的冷却凹槽。为了实现本发明的对于每种纱线类型都有效冷却的作用，本发明的改进是优选的，其中所述引导部分均具有在10mm到60mm范围内的所述冷却凹槽的长度部分。

因而，在较大纱线支数因而较长的冷却凹槽的情况下，传统上结合多个具有光滑凹槽底部的引导部分。在这种情况下，具有光滑凹槽底部的引导部分均总是包围具有肋状凹槽底部的所述引导部分中的一个引导部分，从而在冷却凹槽中盛行接触区域和非接触区域之间的连续变化。

为了即使在冷却凹槽的相对较长的长度的情况下也在冷却凹槽的底部中可靠地引导纱线，进一步设置成这样，即：所述冷却凹槽的所述引导部分相对于彼此布置成使得所述凹槽底部在纱线运行方向上具有在300mm到1000mm范围内的半径的引导曲率。特别在纺织机器中，因而可以实现相对较大的纱线偏转，而不会额外增加磨损。

所述冷却凹槽的引导部分原理上可以以一体散热器形式形成。然而，为了制造这种冷却凹槽，优选本发明的改进，在该改进中，所述冷却凹槽的所述引导部分由所述散热器的接连地布置的多个节段形成，所述节段由托架保持。因而，组装好的节段形成了具有引导纱线所需的冷却凹槽的散热器。

在这种情况下，已经证明了本发明的改进是特别成功的，在该改进中，所述散热器的包括具有肋状凹槽底部的引导部分的节段和所述散热器的包括具有光滑凹槽底部的引导部分的节段由不同材料形成。因而，在冷却凹槽中接触纱线所需的节段可以利用对应耐磨的材料实施。

为了保持机器紧邻环境不受污染，本发明的改进是特别有利的，在该改进中，所述散热器布置在壳体中，位于纱线入口和纱线出口之间，并且在所述纱线出口的区域中在所述壳体上形成有抽吸开口，所述抽吸开口能附接至抽取装置。这防止在纱线冷却过程中产生的水蒸气以不受阻碍的方式进入环境内。

为了还将可能仍然与水蒸气一起出现的冷却液体残留排出，进一步设置成这样，即：所述抽吸开口形成在壳体基部中，位于所述散热器和所述纱线出口之间。因而，可以有利地利用抽吸流，以便在自由引导的纱线部分离开壳体之前向该纱线部分施加抽吸作用。

为了能够尽可能灵活地在机架中或在纱线运行中集成用于冷却纱线的设备，优选本发明的改进，在该改进中，所述壳体的所述纱线入口分配有入口导纱器，并且所述壳体的所述纱线出口分配有出口导纱器。这样，能够有利地设置可重现的导纱。不需要将散热器特别地定向在纺织机器中。

因此，根据本发明的设备特别适合于在具有多个处理工位的纺织机器中使用。在每个处理工位处，通过根据本发明的设备能够执行相同的处理因而执行相同的均匀冷却。

附图说明

在下文中参照附图通过若干示例性实施方式更详细地说明根据本发明的用于对热纱线进行冷却的设备。

图1以纵向剖视图示意性地示出了根据本发明的设备的第一示例性实施方式的视图。

图2.1和图2.2示意性地示出了图1的示例性实施方式的多个横截面图；

图3以纵向剖视图示意性地示出了根据本发明的设备的另一个示例性实施方式的视图。

具体实施方式

图1、图2.1和图2.2示意性地示出了根据本发明的用于对热纱线进行冷却的设备的第一示例性实施方式的若干视图。图1以纵向剖视图示出了该示例性实施方式，图2.1和图2.2示出了该示例性实施方式的两个横截面图。当没有明确提到其中某一幅图时，如下描述对两幅图均适用。

该示例性实施方式具有长形散热器1。敞开的冷却凹槽2在散热器1的顶侧上延伸。冷却凹槽2延伸至散热器1的端面。冷却凹槽2因而形成了位于端面处的纱线引入部7和位于相对端面处的纱线引出部8。

为了在冷却凹槽2内在纱线引入部7和纱线引出部8之间引导纱线，冷却凹槽2具有多个具有肋状凹槽底部4.1的引导部分6.1和多个具有光滑凹槽底部4.2的引导部分6.2。引导部分6.1和6.2在纱线运行方向上以交替方式形成在冷却凹槽2中。

纱线引入部7分配有具有肋状凹槽底部4.1的第一引导部分6.1。布置在第一引导部分6.1的肋状凹槽底部4.1的上游的是引入区域20，计量开口3通向引入区域20。计量开口3经由散热器1内的计量管道连接至流体线路5.1。流体线路5.1联接至计量装置5，计量装置5具有计量部件5.2和容器5.3。计量部件5.2优选采取计量泵的形式，其中，冷却液体存储在容器5.3中。

从图2.1和图2.2的图示可以一目了然，引导部分6.1和6.2在它们各自的凹槽底部4.1和4.2处具有不同凹槽深度。

图2.1示出了穿过具有肋状凹槽底部4.1的引导部分6.1的横截面图。肋状凹槽底部4.1是由以凹入方式布置的多个凹槽坑窝9和在凹槽坑窝9之间突出的多个引导肋10形成的。引导肋10具有由附图标记表示的凹槽深度。凹槽坑窝9以在散热器1中凹入的方式构成并且具有更大的凹槽深度，在图2.1中，该凹槽深度以附图标记t₃表示。引导肋10被实施为具有仅相当于几毫米的肋宽。同样，凹槽坑窝具有几毫米的小宽度。

图2.2示出了具有光滑凹槽底部4.2的引导部分6.2的横截面图。光滑凹槽底部4.2具有凹槽深度，该凹槽深度在图2.2中由附图标记t₂表示。光滑凹槽底部4.2的凹槽深度t₂被实施为略微大于肋状凹槽底部4.1的凹槽深度t₁。因此，t₁＞t₂。

从图1中的图示可以一目了然，冷却凹槽2的引导部分6.1和6.2相对于彼此以如下方式布置，即凹槽底部4.1和4.2形成了在纱线运动方向上具有半径R的引导曲率。根据散热器1或冷却凹槽2的长度以及纱线支数，该引导曲率的半径R在从300mm到1000mm的范围内。因而，在纱线引入部7和纱线引出部8之间实现了可靠的纱线引导。在这种情况下，仅在引导部分6.1中纱线才与肋状凹槽底部4.1接触地引导。在具有光滑凹槽底部4.2的引导部分6.2中，纱线被不接触地引导。因而，在纱线引导期间在冷却凹槽内形成了接触区域和非接触区域。

在操作过程中，经由计量装置5以少量方式将冷却液体计量至在纱线引入部7的区域中的引导部分6.1。冷却液体立即被运行的纱线部分地拾取并且分布在凹槽底部4.1的肋状结构上。因而，实现了用于润湿纱线的相对较长的接触区域。为此，引导部分6.1具有长度部分L₁，根据纱线支数，该长度部分L₁具有从20mm到60mm范围。

更进一步，在冷却凹槽2中，随后有非接触区域，在该非接触区域中在引导部分6.2中的一个引导部分中不接触地引导纱线。在该部分中，所施加的液体用来冷却纱线。引导部分6.2同样具有冷却凹槽2的长度部分，根据纱线支数，该长度部分具有相同长度。该长度部分在图1中由附图标记L₂表示，并且在从10mm到60mm的范围内。

更进一步，在冷却凹槽2中，随后还有具有肋状凹槽底部4.1的接触区域和具有光滑凹槽底部4.2的非接触区域以及分配给纱线引出部8的具有肋状凹槽底部4.1的另一个引导部分6.1。具有肋状凹槽底部4.1的中间引导部分6.1从纱线吸取过多冷却液体并且同时使润湿均匀化，以便实现进一步冷却。在位于纱线引出部8处的最后引导部分6.1中，纱线基本不粘附过多冷却液体地从冷却凹槽2引导出。

由于肋状凹槽底部4.1和光滑凹槽底部4.2之间的交替组合，通过使用最少的冷却液体实现了纱线的密集冷却。结果能够有利地避免过多冷却液体。

为了不将在冷却过程中产生的水蒸气排放到机器环境内，散热器通常封装在壳体中。为此，图3以纵向剖视图示意性地示出了根据本发明的用于对热纱线进行冷却的设备的另一个示例性实施方式的视图。在图3所示的示例性实施方式中，散热器1由若干节段11.1至11.7形成，每个节段均具有位于其顶侧上的敞开冷却凹槽2的子区域。节段11.1至11.7接连地布置，并且由托架12保持。在这种情况下，每个节段11.1至11.7都形成了具有肋状凹槽底部4.1的引导部分6.1或具有光滑凹槽底部4.2的引导部分6.2。由节段11.1至11.7形成的引导部分6.1或6.2以在横截面方向与图2.1和图2.2的示例性实施方式相同的方式实施。在这方面，在节段11.1、11.3、11.5和11.7中接触地引导纱线。节段11.2、11.4和11.6具有光滑凹槽底部4.2，从而在这里没有接触地引导纱线。

由托架12和节段11.1至11.7形成的散热器1被布置在壳体13中。壳体13包围散热器1，散热器1布置在壳体13中，位于纱线入口14和纱线出口15之间。在该示例性实施方式中，纱线入口14由纱线入口导纱器14.1形成，而纱线出口15由纱线出口导纱器15.1形成。原则上，导纱器14.1和15.1可以独立于纱线入口14和纱线出口15布置在壳体13内部或壳体13外部。

在该示例性实施方式中，入口导纱器14.1和出口导纱器15.1布置在距离散热器1的端面较短距离处。在这种情况下，导纱器14.1和15.1的引导凹槽与冷却凹槽2的凹槽底部4.1相协作以引导纱线。

在纱线出口15的区域中，抽吸开口17在壳体13内形成在壳体基部16中。抽吸开口17被布置在散热器1的端面和出口导纱器15.1之间。抽吸开口17经由抽吸线路18联接至抽取装置(这里没有更详细地示出)。

在引入区域中的相反侧，壳体13具有空气开口19。空气开口19形成在入口导纱器14.1和散热器1的端面之间的区域中。空气开口19通向壳体13的环境内。

冷却液体的供应通过布置在壳体外部的计量装置5来确保。为此，计量装置5具有计量部件5.2(如计量泵)和填充有冷却液体的容器5.3。在散热器1的第一节段11.1中，计量部件5.2经由流体线路5.1连接至计量管道3.1。

在操作过程中，计量装置5经由计量开口3将预定量的冷却液体连续地供应到冷却凹槽2的引入区域20内。为此，引入区域20布置在第一节段11.1中的引导部分6.1的上游。在这种情况下，冷却凹槽2中的引入区域20具有与肋状凹槽底部4.1的凹槽深度基本相同的凹槽深度。

为了对热纱线进行冷却，在过程开始时将纱线穿入壳体13内。这里，纱线通过入口导纱器14.1和出口导纱器15.1而引导通过冷却凹槽2。纱线与引导部分6.1的肋状凹槽底部4.1接触地运行通过冷却凹槽2。在该示例性实施方式中，设置了总共四个节段11.1、11.3、11.5和11.7，以便在冷却凹槽2中接触地引导纱线。在该过程中，纱线利用冷却液体润湿并且通过该冷却液体的蒸发而被冷却。产生的水蒸气积累在壳体13中并且经由抽吸开口17排出。在这种情况下，连续的新鲜空气流通过空气开口19引入壳体13的内部中。在纱线运行方向上建立均匀的空气流，所述空气流方便了冷却凹槽2上方的水蒸气排出。此外，在纱线出口侧，利用该空气流，以便在散热器1和出口导纱器15.1之间的自由引导的纱线部分中通过抽吸将松散地附着的残余冷却液体从纱线移除。这样，能够避免从壳体13泄漏出任何残余液体。

根据本发明的用于对热纱线进行冷却的设备特别适合于在具有彼此并排的多个处理工位的纺织机器中使用。这样，在纺织机器中可以使用多个这种设备。尽管通过冷却液体密集地冷却纱线，但是不会发生纺织机器环境污染。由于残余液体的量非常低，在冷却纱线之后不必收集和循环利用冷却液体。

在所示的示例性实施方式中，冷却凹槽的不同引导部分的数量是示例性的。为了引导纱线，至少在冷却凹槽的纱线引入部和纱线引出部处需要具有肋状凹槽底部的引导部分。在这种情况下，冷却凹槽将只具有位于中间区域中的具有光滑凹槽底部的单个引导部分。不同引导部分的长度可以实施为具有相同或不同长度。

Claims (11)

1.一种对热纱线进行冷却的设备，所述设备具有散热器(1)，所述散热器(1)具有用于引导所述纱线的细长冷却凹槽(2)，其中，所述冷却凹槽(2)经由凹槽底部(4.1，4.2)中的计量开口(3)连接至用于供应冷却液体的计量装置(5)，其特征在于，

所述冷却凹槽(2)具有接连地交替形成的多个具有肋状凹槽底部(4.1)的引导部分(6.1)和至少一个具有光滑凹槽底部(4.2)的引导部分(6.2)，并且所述计量开口(3)在所述冷却凹槽(2)的引入区域(20)中布置在具有肋状凹槽底部(4.1)的所述引导部分(6.1)中的一个引导部分的上游。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，具有光滑凹槽底部(4.2)的所述引导部分(6.2)与具有肋状凹槽底部(4.1)的所述引导部分(6.1)相比具有更大的凹槽深度(t₂＞t₁)。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述引导部分(6.1)的肋状凹槽底部(4.1)均由多个凹入的凹槽坑窝(9)和位于所述凹槽坑窝(9)之间的多个引导肋(10)形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述引导部分(6.1，6.2)均具有在10mm到60mm的范围内的所述冷却凹槽(2)的长度部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述冷却凹槽(2)具有多个具有光滑凹槽底部(4.2)的引导部分(6.2)，具有光滑凹槽底部(4.2)的所述引导部分(6.2)均包围具有肋状凹槽底部(4.1)的所述引导部分(6.1)中的至少一个。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述冷却凹槽(2)的所述引导部分(6.1，6.2)相对于彼此布置成使得所述凹槽底部(4.1，4.2)在纱线运行方向上具有在300mm到1000mm范围内的半径的引导曲率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述冷却凹槽(2)的所述引导部分(6.1，6.2)由所述散热器(1)的接连地布置的多个节段(11.1-11.7)形成，所述节段(11.1-11.7)由托架(12)保持。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述散热器(1)的包括具有肋状凹槽底部(4.1)的引导部分(6.1)的节段(11.1-11.7)和所述散热器(1)的包括具有光滑凹槽底部(4.2)的引导部分(6.2)的节段(11.1-11.7)由不同材料形成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述散热器(1)布置在壳体(13)中，位于纱线入口(14)和纱线出口(15)之间，并且在所述纱线出口(15)的区域中在所述壳体(13)上形成有抽吸开口(17)，所述抽吸开口(17)能附接至抽取装置。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述抽吸开口(17)形成在壳体基部(16)中，位于所述散热器(1)和所述纱线出口(15)之间。

11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述壳体(13)的所述纱线入口(14)分配有入口导纱器(14.1)，并且所述壳体(13)的所述纱线出口(15)分配有出口导纱器(15.1)。