CN118241328A - 用于冷却多根合成长丝的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于冷却多根合成长丝(26)的装置(500)，该装置具有用于供入空气流(L)的进料壳体(1)、和冷却筒(7，700)，冷却筒用于将空气流(L)作为冷却空气(KL)径向供给到冷却筒的引导通道(14)中，该冷却筒构造成用于借助于冷却空气(KL)来冷却所述多根合成长丝(26)，其中所述多根合成长丝(26)能够在引导通道(14)中在线引导方向(F)上被引导，其中进料壳体(1)借助于空气供给装置(12)被供应空气流(L)，其特征在于，限定次级空气通道(50，500)的调节区域(404)在线引导方向(F)上被限定在冷却筒(7，700)下方，其中能借助次级空气(WS)来在次级空气通道的相反两侧上设定出所述多根合成长丝(26)的均匀调节。本发明还涉及一种用于熔融纺丝和冷却多根线的熔融纺丝装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序特征部分的用于冷却多根合成长丝的装置，以及一种相关的熔融纺丝装置。
背景技术
从一般的现有技术中已知，在合成线的生产过程中，为了固化的目的，在从聚合物熔体中挤出之后，将合成线冷却。长丝股的冷却通常通过冷却空气流来完成，该冷却空气流被导向新挤出的长丝股。在此过程中，冷却空气流优选从外部被引导到从喷丝头挤出的长丝股上。从DE 34 24 253 A1已知一种用于冷却由喷丝头挤出的多个丝束的装置。在该文献中描述了一种用于合成纤维的纺丝设备，该设备具有风箱和纺丝轴，其中从喷丝头出来的纤维的冷却可以通过无湍流的空气流来进行。
缺点是喷丝头和冷却筒之间会形成沉积物，必须定期清除这些沉积物。为此，必须能够通过升降装置降低冷却箱，以便清洁喷丝头。
例如，从DE 10 2015 012 846 A1中已知一种相应的升降装置。据此，在冷却单元之间，在纺丝箱体下方设置升降装置。升降装置具有两个单独的升降机构，它们被分配给冷却单元。借助于升降机构，冷却单元可以在操作位置和维护位置之间彼此独立地前后移动。
这里的问题是，在长丝被引导的区域和提供升降装置的区域之间经常提供壁区段，并且该壁区段防止被冷却空气流和挤出的长丝带走的夹带空气仅作用在挤出的长丝的一侧上，从而损害长丝的质量。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于冷却长丝的装置，通过该装置可以防止长丝被夹带空气单侧冷却。
此外，本发明的目的是提供一种熔融纺丝装置，通过该熔融纺丝装置可以避免上述缺点。
根据本发明，该目的通过具有根据权利要求1的特征的装置来实现。
根据本发明，借助于具有根据权利要求14的特征的熔融纺丝装置，实现了与熔融纺丝装置有关的目的。
从属权利要求中的特征和特征组合限定了本发明的有利发展。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于冷却多根合成线的装置，该装置具有用于供给空气流的进料壳体、和冷却筒，所述冷却筒用于将空气流作为冷却空气径向供给到冷却筒的引导通道中，该冷却筒构造成用于借助于冷却空气来冷却所述多根合成线，其中所述多根长丝能够在所述引导通道中在线引导方向上被引导，其中所述进料壳体借助于空气供给装置被供应空气流。限定次级空气通道的调节区域在线引导方向(F)上被限定在冷却筒下方，其中能借助次级空气来在所述次级空气通道的相反两侧执行所述多根合成长丝的均匀调节。
在这种情况下，调节区域应该理解为特别是指冷却筒下方的区域，通过该区域可以对长丝进行额外的调节，其中在调节区域中可用的次级空气的质量和数量可以根据例如其流入量可以被调节的事实来设定。
在这种情况下，次级空气应该理解为特别是指长丝的夹带空气，它可以影响长丝的冷却，并被长丝带走。
在调节区域，确保次级空气均匀地作用在长丝上，结果，没有由于次级空气的单侧作用而导致的缺点。
根据该装置的一个实施例，调节区域具有操作侧和维护侧，它们各自均对着引导通道定位，从而允许借助于次级空气在操作侧和维护侧执行所述多根合成线的均匀调节。
在这种情况下，操作侧应该理解为操作者可以进入的区域或区段，用于维护和在冷却筒区域中设置合成线，而维护侧应该仅仅以不规则的间隔进入，使得可以例如维护冷却筒和/或喷丝头以及相应的进料管线。
根据该装置的另一个实施例，空气供给装置位于用于挤出所述多根合成长丝的机器箱体和冷却筒的线出口之间。
这具有这样的优点，即空气供给装置就位于较高的位置，因此维护侧可以不受空气进料管线的影响，这促进了次级空气的有条件供给，从而允许次级空气对合成长丝的均匀影响。
根据该装置的另一实施例，布置在次级空气通道中的可调节的会聚点在线行进方向上位于冷却筒下方。
会聚点用于将合成长丝聚集成线。通常，长丝在会聚点的上游已经充分冷却和固化。
因此，重要的是，这种冷却也均匀地发生，特别是通过次级空气，这根据本发明通过次级空气的双侧供给来确保。
根据该装置的一个实施例，次级空气通道由第一调节壁和第二调节壁在横向于线行进方向的两侧被限定出。
调节壁还用于确保次级空气供给和规定的供给。调节壁可以被设计成门，从而使其能够根据需要被导向次级空气通道。如果需要，调节壁也可以从次级空气通道上摆动移开和移除。
根据该装置的另一个实施例，第一和/或第二调节壁被设计成允许次级空气通过，其中次级空气具有一定比例的线夹带空气和一定比例的冷却夹带空气，所述线夹带空气在线移出过程中形成，所述冷却夹带空气由线引导通道中的冷却空气流形成。
在每种情况下，调节壁都以这样的方式设计，即，使得次级空气可以以受控的方式供给到次级空气通道中。这确保了长丝以均匀的方式受到次级空气的作用，从而能确保不会发生次级空气的无意的单侧供给。
根据该装置的另一个实施例，第一调节壁和/或第二调节壁被设计成在某一区段或某些区段中用于调节和/或均匀化次级空气的供给。
在这种情况下，调节应该被理解为特别是指设定次级空气流，其中特别是应该避免次级空气的湍流供给的发生。但是，如果这是不可避免的，则该流在次级空气通道的两侧上应具有一致的特性。
根据该装置的另一个实施例，借助于次级空气对多根合成长丝的均匀调节可以关于冷却筒的中心轴线基本对称地执行。
这使得可以确保次级空气关于冷却筒的中心轴线对称地作用在合成长丝的两侧，结果不会出现不均匀的冷却，不均匀的冷却在合成长丝的进一步加工中，例如在染色过程中可能是不利的。
根据该装置的另一个实施例，第一和/或第二调节壁位于距冷却筒的中心轴线相同的距离处。这促进了次级空气的对称分布和朝向装置的次级空气通道的对称供给。
根据该装置的另一实施例，用于次级空气的受调节进给的第一和/或第二调节壁至少在某一区段或某些区段中具有穿孔和/或网格结构。利用调节壁中的相应开口，次级空气的受控预定供给是可能的，从而能够实现更均匀的次级空气供给和对称地调节的次级空气供给。
在该装置的另一个实施例中，进料壳体至少在某一区段或某些区段中围绕冷却筒，和/或冷却筒至少在某一区段或某些区段中围绕进料壳体。这两个实施例描述了用于空气流入冷却筒的进料壳体的布置，其中冷却筒同心地围绕线引导通道并且冷却空气经由冷却筒供给，长丝也在冷却筒中被引导，或者在另一个实施例中，冷却筒经由进料壳体被供给空气，进料壳体是延伸到冷却筒中的吹管，但是在冷却筒中没有线或长丝被引导。
根据该装置的另一个实施例，空气供给装置位于进料壳体所在的平面内。这提供了这样的优点，即通过次级空气对长丝进行精确的双侧且均匀的、优选对称的调节，这是可能的，因为空气供给装置没有布置在次级空气能够作用在长丝上的区域中。
根据该装置的另一个实施例，空气流动方向中由空气供给装置限定的流动方向至少在某一区段或某些区段中与线引导方向的方向基本上相同。
这提供了这样的优点，即空气供给装置可以布置在不损害次级空气供给的区域中。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于熔融纺丝和冷却多根线的熔融纺丝装置，该熔融纺丝装置具有纺丝箱体，该纺丝箱体具有在其下侧的多个喷丝头组件，并且具有用于冷却保持在纺丝箱体下侧的多根合成线的装置，其中该装置被设计用于根据至少一个上述实施例冷却多根合成线。
可获得的并且设置有根据本发明的用于冷却多根合成线的装置的熔融纺丝装置的优点在于，由于可以消除或避免因次级空气的不均匀作用而导致的负面影响，所以可以生产良好质量的长丝。
附图说明
下面参照附图，通过根据本发明的设备的多个示例性实施例来更详细地解释本发明。
更具体地：
图1示意性地示出了根据现有技术的用于冷却多根合成长丝的装置的剖视图；
图2示出了用于冷却多根合成长丝的装置的本发明第一实施例的剖视图；
图3示出了图2的截面A-A中的冷却筒的第一实施例的平面图；
图4示出了本发明的第二示例性实施例的示意性横向视图；
图5示出了图4的截面B-B中的冷却筒的平面图；以及
图6和7示出了调节壁的示例性实施例。
具体实施方式
在图1至图7中，存在在XYZ方向上的参考坐标系，它们分别表示用于冷却多根合成线的装置或其相关部件的X纵向、Y纵向和Z方向，使得更容易理解它们彼此结合的描述。
图1示出了根据现有技术的用于冷却多根合成线的装置。
用于冷却多根合成线的装置布置在纺丝箱体20上，在该纺丝箱体20中布置有至少一个喷丝头组件21。多个喷丝头组件21在X纵向上串联布置，使得可以生产多根合成线，每根合成线通过喷丝头组件21由多根长丝26形成。
在下文中，在每种情况下都参照一个纺丝位置来解释剖视图，因为每个纺丝位置优选地具有相同的设计。
根据本发明，也可以在纺丝箱体20中设置多个喷丝头组件21，这些组件装备有根据本发明的相应装置。
在纺丝箱体20上布置有进料壳体1，该进料壳体为冷却筒7供料，所述多根长丝26在该冷却筒中被引导。
冷却空气KL经由进料壳体1和与进料壳体连接的向上指向的空气供给装置12被供给。在本文中，向上指向应理解为指代空气流动方向L在与线行进方向F相反的方向上向上行进。
冷却筒7具有线入口开口2，所述多根长丝26在该开口中被供给到冷却筒7。冷却空气KL经由进料壳体、经由通路壁10被供给到冷却筒7。进料壳体1具有顶部部分5和底部部分4，其中底部部分4连接到空气供给装置12，该底部部分环形地或同心地围绕冷却筒7，从而使得供给到其中的冷却空气KL能够经由通路壁10径向地/辐射状地供给。
待冷却的合成长丝26经由长丝出口15离开冷却筒7。会聚点31位于线出口开口15的下方。
从图1中可以看出，一方面，所述多根长丝26通过在冷却筒7下方的区段延伸到会聚点31，一方面，该区段由空气供给装置12和升降装置29界定，该升降装置29可以前后移动支承件28，从而使得冷却筒7能够在操作位置和维护位置之间前后移动。
此外，在升降装置29之间还布置有后壁引导件30，该后壁引导件30可联接到支承件28上，从而能够改变会聚点31的位置，使得可以根据要生产的线来改变会聚点31的位置。
由于空气供给装置12、后壁引导件30和升降装置的升降缸29的单侧阻挡，次级空气WS只能单侧作用在线上。这可能对例如由所述多根长丝26形成的线的染色行为产生负面影响。
因此，本发明提供了一种冷却装置，该冷却装置具有用于冷却多根长丝26的装置500，该装置具有调节区域400，该调节区域允许在合成长丝26的长丝行进方向的两侧对称地供给次级空气WS。
图2示出了装置500的第一示例性实施例。根据本发明的装置500同样具有纺丝箱体20，在该纺丝箱体中设置有用于生产多根长丝26的喷丝头组件21。
带有进料壳体1的冷却筒7布置在纺丝箱体20上的相邻位置。进料壳体1具有顶部部分5和底部部分4。冷却空气KL在空气流动方向L上经由底部部分4被供给。
在该实施例中，提供了向下指向的空气供给装置120，从而使得空气供给装置120下方的区域保持自由，使得也可以在空气供给装置120的一侧无障碍地将夹带空气WS供给到调节区域400。
调节区域400具有围绕会聚点31的第一调节壁40和第二调节壁41，从而使得夹带空气WS能够作用在会聚点31的两侧。
为此，调节壁41、42布置在距冷却筒7的中心轴线MZ相同的距离b1、b2处，这有助于次级空气WS的均匀供给。
图3示出了根据图2的截面A-A的冷却筒7，冷却筒7被进料壳体围绕，进料壳体借助于向下的空气供给装置120被供给。
在本文中，“向下”是指空气流L至少在向下指向的空气供给装置120的一个或多个区段中沿着线行进方向F的方向行进，特别是如图2所示。
图4示出了用于冷却合成长丝的装置的实施例的另一个例子，这里的合成长丝特别用于短纤维生产。纺丝箱体200具有带有毛细管的喷丝头组件210，毛细管以圆形段的形式布置在喷丝头组件210中，从而能够从所述多根长丝26挤出环形线帘。
对于这种类型的长丝，冷却筒700具有吹管，该吹管伸入线引导通道14中。这里，在冷却筒700下方也有调节区域400，该调节区域400具有第一和第二调节壁400、410，第一和第二调节壁400、410以相同的距离b10、b20布置并且相对于彼此基本对称地布置。空气供给装置120也布置在调节区域400上方，因此不会损害夹带空气WS。
图5示出了根据图4的截面B-B的冷却筒700，该冷却筒700被进料壳体100包围，该进料壳体借助于向下指向的空气供给装置120供给空气。
如图3和图5所示，进料壳体1可以至少在一个或多个区段处围绕冷却筒7，或者冷却筒700可以至少在一个或多个区段中围绕进料壳体1。在每种情况下，这取决于要生产哪种类型的线以及提供什么样的径向冷却-从外向内或从内向外。
从图2和图4中还可以看出，调节区域400由用于操作和设置长丝的操作侧B和用于维护侧R上的维护装置的维护侧R限定，它们各自定位成与引导通道14、140相对，因此使得可以通过操作侧B和维护侧R两者上的次级空气WS来设置所述多根合成长丝26的均匀调节。
在横向于线行进方向F的两侧，次级空气通道50、505由第一调节壁40、400和第二调节壁41、410限定。
第一和/或第二调节壁40、400优选定位在距冷却筒7的中心轴线MZ相同的距离b1、b2处。此外，第一和第二调节壁40、400具有彼此相同的设计，因此次级空气WS可以尽可能均匀和对称的方式供给到次级空气通道50、505中。
第一调节壁40、400和/或第二调节壁41、410设计成允许次级空气WS通过。第一调节壁40、400和/或第二调节壁41、410也可以是可枢转的设计，从而使得第一调节壁40、400和/或第二调节壁41、410能够以门的方式摆开。
次级空气WS具有一部分线夹带空气WF和一部分冷却夹带空气，所述线夹带空气在线移除过程中形成，冷却夹带空气由线引导通道14、140中的冷却空气流KL形成。夹带的次级空气也部分有助于长丝的冷却和固化。
如在图2至5中进一步示意性示出的，向下指向的空气供给装置120可以具有多个收集空气进料区段17，其允许目标空气进料L进入相关联的进料壳体1、100。
每个进料壳体1、100优选地具有单个收集空气进料区段17，其具有专用的软管联接器18。在所示的实施例中，每个软管联接器18被分配有多个收集空气进料区段17。然而，为每个软管联接器18提供仅仅一个收集空气进料区段17或几个收集空气进料区段17的实施例也是可能的。
图6和7分别示出了调节壁40、41和400、410的示例性实施例。例如，调节壁可以具有穿孔和/或网格结构，通过它们可以更有效地控制和进给次级空气。
附图标记列表
1进料壳体
2线入口开口
3连接通道
4底部部分
5顶部部分
6空气连接部
7冷却筒
700冷却筒
8多孔板
9线通路
10通路壁
100通路壁
12向上的空气供给装置
14线引导通道
120向下的空气供给装置
17收集空气进料区段
18软管联接器
140线引导通道
15线出口开口
20纺丝箱体
200纺丝箱体
21喷丝头组件
210喷丝头组件
26长丝
28支承件
29升降缸
30后壁引导件
31会聚点
40，400第一调节壁
41，410第二调节壁
404调节区域
500用于冷却的装置
50，505次级空气通道
WS次级空气
WF线夹带空气
WL冷却夹带空气
X调节的次级空气
F线行进方向
L空气流动方向
KL冷却空气
S空气流
MZ中心轴线
B操作侧
R维护侧
Claims (14)
1.一种用于冷却多根合成长丝(26)的装置(500)，该装置具有用于供入空气流(L)的进料壳体(1)、和冷却筒(7，700)，所述冷却筒用于将所述空气流(L)作为冷却空气(KL)径向供给到所述冷却筒的引导通道(14)中，该冷却筒构造成用于借助于所述冷却空气(KL)来冷却所述多根合成长丝(26)，其中所述多根合成长丝(26)能够在所述引导通道(14)中在线引导方向(F)上被引导，其中所述进料壳体(1)借助于空气供给装置(12)被供应所述空气流(L)，其特征在于，限定次级空气通道(50，500)的调节区域(404)在所述线引导方向(F)上被限定在所述冷却筒(7，700)下方，其中能借助次级空气(WS)来在所述次级空气通道的相反两侧执行所述多根合成长丝(26)的均匀调节。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节区域(404)具有操作侧(B)和维护侧(R)，所述操作侧和所述维护侧各自均对着所述引导通道(14)定位，从而允许借助于所述次级空气(WS)在所述操作侧(B)上和所述维护侧(R)上执行所述多根合成长丝(26)的均匀调节。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述空气供给装置(12)位于用于挤出所述多根合成长丝(26)的纺丝箱体(20，200)和所述冷却筒(7，700)的线出口开口(15，150)之间。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，布置在所述次级空气通道(50，505)中的可调节的会聚点(31)在所述线行进方向(F)上位于所述冷却筒(7，700)下方。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述次级空气通道(50，505)由第一调节壁(40，400)和第二调节壁(41，410)在横向于所述线行进方向(F)的两侧被限定出。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述第一调节壁(40，400)和/或所述第二调节壁(41，410)被设计成允许次级空气(WS)通过，其中所述次级空气具有一定比例的线夹带空气(WF)和一定比例的冷却夹带空气，所述线夹带空气在线的移出期间形成，所述冷却夹带空气由线的引导通道(14，140)中的冷却空气(KL)的流形成。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述第一调节壁(40，400)和/或所述第二调节壁(41，410)被设计成在某一区段或某些区段中用于调节和/或均匀化次级空气(WS)的供给。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，借助于次级空气(WS)对所述多根合成长丝(26)的均匀调节关于所述冷却筒(7)的中心轴线(MZ)基本对称地执行。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述第一调节壁(40，400)和/或所述第二调节壁位于距所述冷却筒(7)的中心轴线(MZ)相同的距离(b1，b2)处。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，用于次级空气的受调节供给的所述第一调节壁(40，400)和/或所述第二调节壁(41，410)至少在某一区段或某些区段中具有穿孔和/或网格结构。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述进料壳体(1)至少在某一区段或某些区段中围绕所述冷却筒(7)，和/或所述冷却筒(700)至少在某一区段或某些区段中围绕所述进料壳体(1)。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述空气供给装置(12)位于所述进料壳体(1)所在的平面内。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，空气流动方向中由所述空气供给装置(12)限定的流动方向(S)至少在某一区段或某些区段中沿与所述线引导方向(F)的方向基本上相同的方向延伸。
14.一种用于熔融纺丝和冷却多根线的熔融纺丝装置，该熔融纺丝装置具有纺丝箱体(20，200)，该纺丝箱体具有在其下侧的多个喷丝头组件(21，210)，并且具有用于冷却保持在所述纺丝箱体下侧的多根合成长丝(1)的装置(500)，其特征在于，该用于冷却保持在所述纺丝箱体下侧的多根合成长丝(1)的装置(500)根据权利要求1至13中任一项被设计。
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