CN113039311A

CN113039311A - 纺丝箱

Info

Publication number: CN113039311A
Application number: CN201980075141.0A
Authority: CN
Inventors: G·舒特
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2039-11-12
Also published as: DE112019005784A5; CN113039311B; WO2020104256A1

Abstract

本发明涉及一种纺丝箱，所述纺丝箱用于容纳并温度控制熔体分配器单元和多个纺丝喷嘴，熔体分配器单元和多个纺丝喷嘴被设置在被加热的压力容器内。所述熔体分配器单元在上板和下板之间具有多个弯管，所述纺丝喷嘴能借助所述弯管被连接到多泵。本发明的目的是提供一种熔体分配器单元，其具有简单的拆装能力。根据本发明，如此实现，即，熔体分配器单元被布置在长方体形壳体中，其中长方体形壳体穿过柱形的所述压力容器，使得所述长方体形壳体的所有壁能通过在所述压力容器中被引导的传热流体被外部加热。

Description

纺丝箱

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于容纳和温度控制多个纺丝喷嘴和熔体分配器单元的纺丝箱。

在纤维和丝线的熔纺中，最细的长丝缕从聚合物熔体中被挤出。为此，使用具有多个喷嘴孔且通常按倍数被保持在纺丝箱下侧上的纺丝喷嘴。在这里，每个纺丝喷嘴被分配一个纺丝泵用于将加压聚合物熔体供应至纺丝喷嘴且用于将聚合物熔体经喷嘴孔挤出。纺丝泵通过单独的熔体管线被连接到每个纺丝喷嘴。在现有技术中，从根本上知道了用于将熔体分配到纺丝喷嘴的两种不同变型。

因此，从DE2218939或DE19540907中知道了纺丝箱的第一变型，在此，熔体管线由设置在纺丝泵与纺丝喷嘴之间的管形成。在此，每个管以具有相同长度的方式来实现以便当在纺丝喷嘴和纺丝泵之间分配聚合物熔体时获得相同的停留时间。由多个管组成的熔体分配器单元直接设置在压力容器的蒸汽气氛中，以确保在挤出之前对聚合物熔体的温度控制。

例如从DE10034891A1中知道了熔体管线由歧管套中的管道构成的第二变型。歧管套通过加热板被加热以便温度控制在管道中被引导的熔体。但是，这种熔体分配器单元在现有技术中未被证明是成功的，因为熔体生产线的生产牵涉到高度复杂性。

本发明以一开始提到的已知纺丝箱为出发点。尽管熔体管线由管构成，但纺丝箱内的已知熔体分配器单元以功能单元的形式实现，这尤其方便组装和可选地拆卸。但压力容器不得不在熔体分配器单元拆卸之前停止运行，因此，熔体分配器单元的任何拆卸都导致熔纺过程中的相应长时间停机。

现在，本发明的目的是以能尽可能快速安全地进行熔体分配器单元的拆卸和组装的方式来改进通用的纺丝箱。

本发明的另一个目的在于提供一种通用的纺丝箱，其特别适合于聚酰胺熔纺。

根据本发明，该目的通过以下方式来实现，将熔体分配器单元安置在长方体形壳体中，该长方体形壳体穿过圆柱形压力容器，使得长方体形壳体的所有侧壁都能通过在压力容器中被引导的传热流体被外部加热。

本发明的有利改进方案由相应的从属权利要求的特征和特征组合限定。

本发明背离如下原理，即，用于温度控制聚合物熔体的熔体分配器单元的管保持与传热流体直接接触。本发明利用了所谓的烘箱效应来保证熔体分配器单元的管中的聚合物熔体的温度控制。就此而言，熔体分配器单元被保持在允许压力容器不受影响地工作的环境中。

在本发明的改进方案中，多泵布置在长方体形壳体的在压力容器外的可封闭的上侧的本发明改进方案的优点在于，多泵能够从外侧来组装和拆卸。因此也可以实现在工作期间的多泵更换。

多泵具有电加热套筒的本发明改进方案特别有利于与在熔体分配器单元中的熔体的温度控制无关地进行在多泵中的熔体的温度控制。因此众所周知的是，因为在多泵内的剪切能，需要聚合物熔体温度控制的改变。可以根据单独的电加热套管来设定具体泵温。

为了在工作过程中拆卸熔体分配器单元以便例如烧掉管并将管从长方体形壳体中取出，优选以下的本发明改进方案，长方体形壳体的在压力容器外的上侧通过可释放的盖被封闭。因此，熔体分配器单元特别适合于通过烧掉聚合物熔体来除去在关停后沉淀在管内的聚合物熔体。熔体分配器单元的拆卸和组装可以伴随打开的长方体形壳体来简单进行。

为了加热纺丝喷嘴，根据本发明，在压力容器内的底部中，长方形体形壳体具有多个容纳开口，纺丝喷嘴安置在该容纳开口中。因此，纺丝喷嘴的安装结构被喷嘴容器包围并且特别是被容装在其中的传热液体包围。

在此，熔体分配器单元的下板优选被设计为连接板，该连接板为了连接纺丝喷嘴被可释放地保持在长方体形壳体内的底部上。因此可以在纺丝喷嘴和熔体分配器单元的管之间实现直接连接。

为了获得在所谓烘箱效应范围内通过侧壁被加入长方体形壳体中的理想均匀热分布，还规定了填料，其为了热传递而包围要在长方体形壳体内封围的管。因此，长方体形壳体的内部空间例如可填充有铝粉。

此外，为了引导且温度控制该聚合物熔体，如下的本发明实施方式变型已被证明是成功的，熔体分配器单元具有用于连接熔体输入机构的侧板，熔体输入机构与在侧板和上板之间的管接头相互作用。因此，在多泵处所供应和排出的熔体可通过上板被引导入多泵中。

为此，长方体形壳体在侧壁之一处具有至少一个输入口，该输入口与压力容器中的通道连通。由于熔体供应被迁移到多泵的下侧，故可以在外部操作所述多泵。

根据本发明的纺丝箱原则上适用于以单排或双排布置形式容纳多个纺丝喷嘴。在这里，纺丝喷嘴可被一个长方体形壳体或被以成排方式设置在压力容器内的多个长方体形壳体容纳。在此至关重要的是，安置在长方体形壳体内的熔体分配器单元被设计成是能拆卸的。总体而言，本发明的纺丝箱的特征在于高度灵活性。用于不同的流量和聚合物的不同的熔体分配器单元能可选择地被集成在纺丝箱中。通过更换在纺丝箱内的熔体引导部件，可以极其快速地进行用于聚合物更换的重组。

将参照附图并借助根据本发明的纺丝箱实施例来更详细解释本发明。在图中：

图1示意性示出根据本发明的纺丝箱的第一实施例的纵截面图；

图2示意性示出图1的实施例的平面图；和

图3示意性示出图1的实施例的横截面图。

在图1至图3中以多个视图示出根据本发明的纺丝箱的第一实施例。图1以纵截面图示出该实施例。图2以平面图示出该实施例，而图3以横截面图示出该实施例。除非明确提到其中一幅图，否则以下描述适用于所有的图。

根据本发明的纺丝箱的实施例示出一个压力容器1。压力容器1被构造为圆柱形并在端侧具有流体入口2.1和流体出口2.2。压力容器1沿中心轴线被细长的长方体形壳体4完全穿过。为此，长方体形壳体4被如此焊接到压力容器1的壁，即长方体形壳体4的所有侧壁4.2在压力容器1内能通过容装在压力室3内的传热流体如二苯醚被加热。

长方体形壳体4具有底部4.3，在该底部上构造有多个容纳开口4.4。熔体分配器单元5被布置成能在长方体形壳体4内被拆卸。为此，熔体分配器单元5具有下板，其被设计成连接板5.1并可拆卸地连接至长方体形壳体4的底部4.3。在熔体分配器单元5的连接板5.1上针对长方体形壳体4的每个容纳开口4.4保持有多个纺丝喷嘴8。

纺丝喷嘴8布置在熔体分配器单元5的连接板5.1上以便能从压力容器1的下侧来组装和拆卸。

在长方形壳体4的上侧，熔体分配器单元5具有上板5.2，该上板通过侧板5.4支撑在下板5.1上。在下板5.1和上板5.2之间设有多根管5.3，在下板5.1上管的末端分别被分配给其中一个纺丝喷嘴8。终止于上板5.2的管5.3分别与多泵7的一个熔体出口连通，该多泵通过泵座7.1在熔体分配器单元5的上板5.2上被连接。

在上板5.2和侧板5.4之间设有管接头5.5，该管接头连接至熔体输入机构6并在上板5.2处与泵入口连通。

如尤其可以从图3的图示中看到地，在长方体形壳体4的侧壁4.2之一上的侧板5.4分配有进料口4.5，在该进料口上保持有套管9。套管9通向压力容器1上的通道1.1以容纳熔体输入机构6的熔体管线6.1。于是，套管9穿过压力室3并被容装在压力室3内的传热流体加热。

如可从图1和图3中的视图中看到地，长方体形壳体4在上侧通过盖4.1被封闭。盖4.1可拆卸地连接到长方体形壳体4。盖4.1在熔体分配器单元5的上板5.2的区域中具有间隙，多泵7保持在该间隙中。多泵7通过泵座7.1在上板5.2处被可拆卸地连接。多泵7分配有加热套筒10，加热套筒包围多泵7的泵壳体和泵座7.1。加热套筒10被实施为能被电加热以加热多泵7。多泵7由泵驱动机构7.2驱动。泵驱动机构7.2在此由竖向对准的驱动轴示意性示出。

在图1和图3所示的本发明纺丝箱的实施例中，在长方体形壳体4内部通过盖4.1封住环境气氛。就此而言，在工作中，管5.3的周围环境通过压力容器1和在压力容器1中被引导的传热流体被加热。为此，传热流体沉淀在长方体形壳体4的侧壁4.2上，使得释放热能被引导入长方体形壳体4内。抛开内部空间不算，容器开口4.4和进而纺丝喷嘴8也通过压力容器1的压力室3被加热。

为了使在长方体形壳体4内的热分布优化和均匀化以加热管5.3，也可以给在管5.3周围环境中的长方体形壳体4的内部空间填充填料如铝粉。因此，自侧壁4.2至管5.3的热传递甚至可被增强。

在根据图1至图3的本发明实施例的工作过程中，聚合物熔体如聚酰胺通过熔体输入机构6被供给多泵7。例如以行星齿轮泵形式实现的多泵7因此在每个纺丝喷嘴8处产生部分熔体流。部分熔体流由多泵7通过熔体分配器单元5的管5.3被供应到纺丝喷嘴8。在纺丝喷嘴8中，聚合物熔体通过在此未示出的嘴板和喷孔被挤出而形成细长丝。

在由于功能故障如供电中断引起温度控制不足而使得聚合物熔体在多泵中和在熔体分配器单元中凝固的情况下，需要熔体分配器单元的再生。为此，从熔体分配器单元5的上板拆卸多泵，打开长方体形壳体4的盖4.1，并且将整个熔体分配器单元5从长方体壳体4的底部4.3上拆下。现在可以将熔体分配器单元5从长方体形壳体4中完全取出并转移以烧尽聚合物残余。所述烧尽优选在完全放入熔体分配器的炉中进行。可以使用再生的熔体分配器单元或使用新替换的熔体分配器单元继续工作。就此而言，可以在长方体形壳体4内组装新的或再生的熔体分配器单元。就此而言，根据本发明的纺丝箱特别灵活且能被快速重复使用。

在根据图1的实施例中示出的长方体形壳体4内的纺丝喷嘴8和容纳开口4.4的数量是示例性的。原则上，可以按照单排或多排布置形式将多个纺丝喷嘴容放在长方体形壳体4的相应的容纳开口4.4中。就此而言，布置在熔体分配器单元5中的管5.3的数量同样是示例性的。

此外，熔体分配器单元就结构而言的实施方式同样是示例性的。因此，管5.3的连接例如在没有下板5.1的情况下也可进行。在这种情况下，管5.3的管端将装备有单独的凸缘，该凸缘将布置用于在长方体形壳体4的容纳开口4.4中连接纺丝喷嘴。

根据本发明的纺丝箱适用于所有传统的用于生产丝线和纤维的熔纺方法。在此，多个长方体形壳体也可以在压力容器内彼此并排或前后相继地成行配置。在此至关重要的是，设置在长方体形壳体内且形成纺丝泵与多个纺丝喷嘴之间连接的熔体分配器单元被加热，而没有传热流体的任何直接影响。因此，在压力容器工作过程中也可进行熔体分配器单元的更换。

Claims

1.一种纺丝箱，所述纺丝箱用于容纳并温度控制熔体分配器单元(5)和多个纺丝喷嘴(8)，所述熔体分配器单元(5)和所述多个纺丝喷嘴(8)被设置在被加热的压力容器(1)内，其中，所述熔体分配器单元(5)在上板(5.2)和下板(5.1)之间具有多个弯管(5.3)，所述纺丝喷嘴(8)能借助所述弯管被连接到多泵(7)，其特征在于，所述熔体分配器单元(5)被布置在长方体形壳体(4)中，并且所述长方体形壳体(4)穿过柱形的所述压力容器(1)，使得所述长方体形壳体(4)的所有侧壁(4.2)能通过在所述压力容器(1)中被引导的传热流体被外部加热。

2.根据权利要求1所述的纺丝箱，其特征在于，所述多泵(7)被布置在所述长方体形壳体(4)的位于所述压力容器(1)的外部的可关闭的上侧(4.1)上，其中，所述多泵(7)的泵座(7.1)被连接到所述熔体分配器单元(5)的所述上板(5.2)。

3.根据权利要求2所述的纺丝箱，其特征在于，所述多泵(7)具有电加热套筒(10)。

4.根据权利要求2或3所述的纺丝箱，其特征在于，所述长方体形壳体(4)的在所述压力容器(1)外部的所述上侧通过可释放的盖(4.1)被关闭。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的纺丝箱，其特征在于，所述长方体形壳体(4)在所述压力容器(1)内在底部(4.3)内具有多个容纳开口(4.4)，所述纺丝喷嘴(8)被安置在所述容纳开口中。

6.根据权利要求5所述的纺丝箱，其特征在于，所述熔体分配器单元(5)的下板(5.1)被构造为连接板，所述连接板为了连接所述纺丝喷嘴(8)而以可释放的方式被保持在所述长方体形壳体(4)内的所述底部(4.3)上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的纺丝箱，其特征在于，在所述长方体形壳体(4)内封围有填充材料，所述填充材料为了热传递而包围所述管(5.3)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的纺丝箱，其特征在于，所述熔体分配器单元(5)具有用于连接熔体输入机构(6)的侧板(5.4)，所述熔体输入机构与处在所述侧板(5.4)和所述上板(5.2)之间的管接头(5.5)相互作用。

9.根据权利要求8所述的纺丝箱，其特征在于，所述长方体形壳体(4)在所述侧壁(4.2)之一上具有至少一个进料口(4.5)，所述进料口与所述压力容器(1)中的通道(1.1)连通。