CN1239760C - 纺丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于纺一种合成复丝纱线(16)的纺丝设备。纺丝帽(6)在纺丝头(3)的下侧隔开很小的间距，并且带有纺丝帽，其中长丝(8)通过纺丝帽(7.2)的喷嘴孔(7.1)被挤出。长丝(8)通过位于所述纺丝帽(7.2)之下的冷却管(12)，所述冷却管(12)与一个产生空气流的装置(13)连接，该装置(13)在纱线运行方向上产生一股空气流。根据本发明，这些冷却管(12)由一个密封单元(9)直接密封到纺纯正帽(6)上，这样在纺丝头一侧在纺丝帽(6)上形成一个分离平面(9.5)，并且在冷却管一侧在冷却管(12)上形成一个分离平面(9.6)，由此导致了纺丝头(6)和冷却管(12)的非常紧凑的结构。密封单元(9)被这样设置，即能够被分开，这样冷却管(12)可以向下移动，以便于操作和维护。

Description

纺丝设备

技术领域

本发明涉及一种用于熔融纺丝和冷却连续化纤复丝的纺丝设备。

背景技术

在合成长丝的生产中，一种熔融聚合物被挤压成一组线状长丝。为此目的，聚合物的熔融物通过一个泵经由管线被推进到一个或多个纺丝组件中。除了过滤器和分配器零件之外，这些纺丝组件包括一个带有一组喷丝孔的纺丝帽。该泵、管线和纺丝组件都被容纳于一个被加热的纺丝头中。长丝被冷却后，这些长丝束就分别结合成为一根纱线，而这些纱线被进一步处理，其中这些长丝通过纺丝帽的孔被挤出，并且由一个冷却装置例如一股空气流冷却。在大多数情况下，一个纺丝头容纳一行四个、六个或更多的以窄间距布置的纺丝组件。

已经发现这样做是有利的，即引导冷却长丝的空气流，使其与长丝一起并且与长丝平行，以高流速通过一个冷却管。一种执行这种方法的设备由例如WO 99/067450描述。在该设备中，一个抽吸风机配置在冷却管的端部，用于维持所需要的流速。在冷却管的上端，冷却空气通过一个多孔圆筒供给到该冷却管中。

在这方面，需要以可分开的方式，在冷却管到纺丝头的连接处进行针对大气的密封，以达到避免其它空气流入的目的。为了这样做，必须注意到容纳在纺丝组件中的纺丝帽是以非常窄的相互间距布置的。因此其理由一方面在于在纺丝头中可得到的装配空间是有限的。另一方面，纺丝帽和连接于其上的纺丝组件具有大直径，特别是在有很多长丝时尤其如此。

DE 34 06 347 A1揭示了这样一种可能性，即将一个冷却管连同一个包围该冷却管的空气腔室密封地连接到纺丝头上，使该冷却管和空气腔室可以被放下以便进行维修操作。为此目的，DE 34 06 347 A1在纺丝头侧和在冷却管侧配置了法兰，在这些法兰之间配置了密封部件和绝热部件。该绝热部件防止热量从纺丝头以外流到纺丝轴之中。该密封部件以气密的方式相互连接纺丝头和冷却管，它被设计并且构造成可分开的。

由于在纺丝头一侧的法兰存在，DE 34 06 347 A1中的教导不能够应用于纺丝组件之间的间隔非常窄的那种纺丝头。另一方面，不能够在所有类型的纺丝头中确保纺丝头和纺丝组件之间的气密性能。在这种情况下，冷却空气会被抽吸通过纺丝头，而使后者以一种不可接受的方式被冷却。

发明内容

因此，本发明的一个目的是进一步改进纺丝头和冷却管之间的密封，这样使一个密封件也能够用于纺丝组件之间的间隔非常窄的那种纺丝头，以及各种类型的纺丝头，其中在纺丝头与纺丝组件之间不是气密的。

根据本发明，该目的是这样实现的，即在纺丝组件上布置一个位于纺丝头一侧的密封单元的分离平面。

本发明的一个结果，是即使在纺丝头非常紧凑以及纺丝组件之间的间隔相应窄的情况下，也可以实现一个与一股长丝束对中的冷却装置。纺丝组件和冷却管之间的间隔由密封单元针对其它空气以一种有利的方式来密封，其中该密封单元也盖住了纺丝组件的下侧。在纺丝头一侧的分离平面和在冷却管一侧的分离平面是这样实现的，即在每次分开之后，密封单元的不透气性基本上没有变化。该密封单元被理解为包括所有这样的部件，在将冷却管以可密封的方式连接到纺丝组件上时，这些部件是必需的。

本发明的一个特别的优点在于，冷却管构造成具有较小直径，这样它们相互之间可以布置成具有很小的间隔，而且密封单元甚至可以用在没有气密性的纺丝头中。

为了在纺丝头中以最小可能的相互间隔布置纺丝组件，以适应纺丝位置之间特别小的间隔，最好将本发明的纺丝设备设计并构造成所述密封单元基本上在由纺丝组件的横截面所确定的包络轮廓线之内延伸。在这种情况下，密封单元基本上位于由纺丝组件的横截面确定的包络轮廓线之内。

在本发明的另一个有利的进一步改进中，将位于纺丝头一侧的分离平面直接布置在纺丝帽上。与上述结构相比，这样可以实现更小的间隔尺寸。

在本发明的另一个有利的进一步改进中，将纺丝头上的分离平面布置在用于纺丝组件的固定部件上或布置在用于纺丝帽的固定部件上。这样可以节省更多的装配空间，并且可以实现纺丝组件之间特别小的间隔。

为了在离纺丝组件的下侧尽量远的地方配置纺丝组件和冷却管之间的密封单元，可以将本发明的纺丝设备设计成所述布置在纺丝头一侧的分离平面形成在一个环形套管的一个端表面上，所述环形套管相对于纺丝组件的下侧突出。这可以在很大程度上减少从纺丝组件流入到密封单元的热量，这样密封单元不需要具有耐高温的性能。

有利地，布置在冷却侧的分离平面是直接形成在冷却管的对着纺丝头的端侧。

然而，在很多情况下不需要经过冷却管的连接件来从纺丝组件或纺丝帽中除去热量。这将以不利的方式降低熔融物的温度。因为该原因，本发明的一个有利的进一步改进是对于冷却管进行隔热。这一点是通过抗热的绝热密封单元而实现的。

根据本发明的一个特别有利的进一步改进，所述绝热和密封功能是相互分离的。为此，所述密封单元包括一个隔绝热量的绝热体，以及一个用于密封的密封件。

在一个特别优良的实施例中，所述绝热体被布置在被加热的一侧，即与纺丝头相对。这可以降低密封件的温度水平，这样也可以采用温度敏感材料做密封件。通过在绝热件和密封件之间散热，密封件的温度水平可以进一步降低。

附图说明

以下参考附图对一个实施例进行了详细的描述，其中：

图1是根据本发明的纺丝设备的示意图；

图2是一个带有两种密封单元变型的纺丝组件的详细视图；

图3是一个变型的详细示图，其中所带的密封单元被设计和构造成一个紧固部件；

图4是另一个变型的详细示图。

具体实施方式

图1显示了本发明的一种纺丝设备。一种熔融物1经一条熔融物管线2被推送到加热的纺丝头3中。纺丝头中装了一个增压和分配泵4，该泵4通过分配管线5分配所提供的熔融物到纺丝组件6中。为了简单起见，该示图是一个断开的视图，仅显示了两个纺丝组件。通常，六个、八个或更多的纺丝组件被以很窄的间隔并排布置。

除了过滤和分配熔融物的零件之外，纺丝组件6的下侧安装了一个纺丝帽7.2，借助于该纺丝帽，熔融物1通过一组喷嘴孔7.1被挤成长丝8。

长丝8被向前推并且与一股冷却空气11一起通过一个冷却管12，其中冷却空气是由一个气流发生器13提供的。冷却空气11通过冷却管12的上部区域进入。为此，冷却管12的上部区域由一个透气的多孔圆筒10形成。在冷却管12的前端并且在纺丝组件6的下游，设有一个密封单元9。所述密封单元9有助于防止其它空气从纺丝组件6和冷却管12之间进入，并且防止紧接着长丝8排出纺丝组件6之后，纺丝组件6和长丝8的不良冷却。

在冷却之后，长丝8通过一个较低的开口离开冷却管12。这些长丝8通过一个润滑装置15而结合成为一根纱线16，该纱线随后还要被进一步处理和卷绕。

为了确保纺丝组件6的可接近性以便于维修操作，整个冷却管12可以通过一个提升装置14而被放下。当冷却管12放下时，密封单元9沿一个分开线分开，该分开线是由位于纺丝头一侧的分离平面和位于冷却管一侧的分离平面形成的。在下面的示图中，纺丝头一侧的分离平面表示为9.5，而冷却管一侧的平面表示为9.6。

图2是一个可互换的纺丝组件6和一个变型的可分开密封单元9。

所述熔融物由分配管线5送到纺丝组件6。可互换的纺丝组件6例如通过螺钉6.1固定到纺丝头3上。位于纺丝组件6之中的是一个带有孔7.1的纺丝帽7.2。在该实施例中，纺丝帽7.2被支承在台肩6.2上。在其下侧，纺丝组件6安装了一个套管6.3，该套管6.3在图中延伸过纺丝头3的下侧。然而，也可以使套管6.3与纺丝头的下侧平齐，或使其延伸到纺丝头3中。在这方面下面这一点是特别有利的，那就是该套管导致了意想不到的散热。

在中心线的右侧和左侧，以示例的形式显示了不同的两个密封单元9。

在图2的右侧，套管6.3的下侧有一个密封表面9.3，一个密封件9.4压靠在该密封表面上。在本实施例中，密封件9.4为一个导热性很差的耐热衬垫，该衬垫由例如一种耐高温的陶瓷纤维的绳索或硅树脂制造。在图中，衬垫绳索9.4被固定到冷却管12上。在其显示的操作位置，密封单元9以气密的方式使冷却管12靠在纺丝组件6上产生密封，这样冷却空气只可以通过透气的壁10进入冷却管12。在进行维护和维修的情况下，冷却管12被放下，密封单元9在分离平面9.5和9.6之间被打开，而密封件9.4仍然留在冷却管12上。此时，在纺丝头一侧的分离平面9.5是由配置在套管6.3端面的密封表面9.3形成的。在冷却管一侧的分离平面9.6是由密封件9.4的上侧形成的。

图2的左侧显示了一个密封单元，该密封单元被设计和构造成一个迷宫式密封件。虽然该密封件不能以一种气密的方式进行密封，但这种密封件相对流过透气的冷却管壁10来说表现出很强的流动阻力，这样可以期望仅有很小的泄露空气流。借助于该迷宫的窄的空气间隙，冷却管12对纺丝组件6产生了绝热。纺丝头一侧的分离平面9.5与纺丝组件6的突出套管6.3类似地形成。与其对置的在冷却管12前端处是一个冷却管一侧的分离平面9.6。

除了在图中显示的衬垫绳索和迷宫式密封件之外，也可以采用其它的密封系统，其中结合了绝热的功能和/或密封作用的功能。

图2所示的实施例特别适合用于纺丝设备，其中纺丝组件以相互很小的间距布置在纺丝头中。由于密封单元9和冷却管12的外部尺寸不超出由纺丝组件6的横截面所确定的包络轮廓线之外，所以通过使冷却管的外径与纺丝组件相适应，就很容易在冷却装置的区域安排纺丝组件之间的间隙。

图3表示了实施例的一个特别有利的变型。与图2所示的实施例不同，可互换的纺丝组件6不直接旋入，而是由一个单独的紧固部件16固定在纺丝头3中。该紧固部件被设计和构造成一个螺纹环16，该螺纹环的一端旋入纺丝头3中，并且其另一端有一个在纺丝头3之外的套管9.1。除了螺纹连接，例如还可采用插销节。螺纹环16的套管9.1还包括密封单元9的零件，在分开时该密封单元9的零件留在分离平面9.5之上的纺丝头一侧。该实施例还包括清晰的变型，其中套管9.1与纺丝头的下侧平齐或延伸到其中。

在图3的右侧所示的实例中，一个单独的绝热体9.2与套管9.1成为一个整体。在该绝热体9.2之下，配置了一个密封表面9.3，一个弹性密封件9.4压靠该密封表面9.3。由于在本实例中绝热件是配置在被加热一侧的，所以可以采用不耐热的密封材料，比如，采用一种由橡胶或软木制成的特殊截面的密封件，并且在此将其固定到冷却管12上。这种配置特别有利之处在于只有一小股热流可以流过绝热体9.2。在绝热体的密封表面侧9.3处，一部分热流已经耗散掉了。另外，为了进一步加强这种效果，还可以在绝热体9.2和密封表面9.3之间的套管9.1上，提供一个例如为冷却凸缘形式的冷却表面9.7。结果，密封件9.4只受到一点点热应力。纺丝头一侧的分离平面9.5由套管9.1的端面形成，该分离平面9.5与冷却管一侧的为密封件上侧的分离平面9.6对置。

还可以将该密封件9.4安排在绝热件9.2以下，并且将密封表面9.3与冷却管12连接，这样在分开时，密封件9.4保留在纺丝头一侧。在这种情况下，纺丝头一侧的分离平面将形成在密封件9.4的下侧。

在图3的左侧，密封件9.4和绝热体9.2的布置作了调整。此时，一个耐热衬垫9.4被压靠在密封表面9.3上。例如，一个环刀被用来作衬垫。该密封表面9.3包括一个小沟槽。为了绝热，在衬垫9.4之下，该绝热体9.2整体地形成在冷却管壁上，并且防止热量发散到冷却管12中。在冷却管一侧的分离平面9.6也是由密封件9.4的上侧形成的。因此，纺丝头一侧的分离平面9.5是由在套管9.1端部的密封表面9.3形成的。

图4表示了实施例的另一个变型，其中冷却管12与纺丝帽7.2以密封的关系连接。为此，固定到冷却管12上的密封件9.4被压靠在纺丝帽7.2的下侧，这样它形成纺丝头一侧的分离平面。正如对图3的左侧所作的描述，绝热体9.2被布置在冷却管12的壁之中的密封件9.4的下面。

如图2至4所示的密封单元的实施例可以随意地用在如图1所示的根据本发明的纺丝设备的实施例中。在这一方面，不管包围在纺丝头下游的冷却管的外侧的冷却空气源于连接在该冷却管端部的抽吸装置，还是源于布置在纺丝头下游的鼓风机，都是不要紧的。在此范围内，本发明包含了所有这样的纺丝设备，即在这些设备中需要防止在纺丝组件和冷却管之间的分支线路上供给空气。

Claims (12)

1.用于纺合成复丝纱线(16)的纺丝设备，所述设备带有一种纺丝头(3)，所述纺丝头(3)包含一个或多个纺丝组件(6)，各纺丝组件(6)包括用于挤出长丝(8)的部件(7.1)，并且带有一个布置在所述纺丝组件(6)下游的冷却管(12)，长丝(8)通过该冷却管(12)，并且该冷却管(12)与一个气流发生器(13)连接，并且带有一个密封单元(9)，该密封单元(9)以密封的关系以及可分开以便于操作的方式将冷却管(12)连接到纺丝头(3)上，所述密封单元(9)包括一个布置在纺丝头一侧的分离平面(9.5)和一个布置在冷却管一侧的分离平面(9.6)，其特征在于：密封单元(9)的布置在纺丝头一侧的分离平面(9.5)位于纺丝组件(6)上。

2.根据权利要求1所述的纺丝设备，其特征在于：所述密封单元(9)基本上在由纺丝组件(6)的横截面所确定的包络轮廓线之内延伸。

3.根据权利要求1或2所述的纺丝设备，其特征在于：至少一个纺丝组件(6)包括一个纺丝帽(7.2)，而所述纺丝帽(7.2)包括用于挤出长丝(8)的喷嘴孔形式的装置(7.1)，而密封单元(9)的布置在纺丝头一侧的分离平面(9.5)位于所述纺丝帽(7.2)上。

4.根据权利要求1或2所述的纺丝设备，其特征在于：至少一个所述纺丝组件(6)包括一个用于将所述纺丝组件(6)固定到纺丝头(3)上的紧固部件(16)，而布置在纺丝头一侧的分离平面(9.5)位于所述紧固部件(16)上。

5.根据权利要求4所述的纺丝设备，其特征在于：所述紧固部件被设计成一个螺纹环(16)。

6.根据权利要求1或2所述的纺丝设备，其特征在于：所述布置在纺丝头一侧的分离平面(9.5)形成在一个环形套管(6.3；9.1)的一个端表面上，所述环形套管(6.3；9.1)相对于纺丝组件(6)的下侧突出。

7.根据权利要求1或2所述的纺丝设备，其特征在于：所述布置在冷却管一侧的分离平面(9.6)形成在对着所述纺丝头的所述冷却管(12)的一个端表面上。

8.根据权利要求1所述的纺丝设备，其特征在于：所述密封单元(9)被制成是耐热的，以防止热量从纺丝组件(6)向冷却管(12)散失。

9.根据权利要求8所述的纺丝设备，其特征在于：所述密封单元(9)包括一个用于绝热的绝热体(9.2)和一个用于密封的密封零件(9.4)。

10.根据权利要求9所述的纺丝设备，其特征在于：所述绝热体(9.2)在布置在纺丝头一侧的分离平面(9.5)与纺丝组件(6)之间延伸。

11.根据权利要求9或10的纺丝设备，其特征在于：在所述绝热体(9.2)与所述密封零件(9.4)之间配置了一个部件(9.7)以便于散热。

12.根据权利要求9的纺丝设备，其特征在于：所述绝热体(9.2)位于所述冷却管(12)上，直接在布置在冷却管一侧的分离平面(9.6)的上游。