CN1288286C - 用来熔融纺丝和冷却单丝簇的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来熔融纺丝和冷却单丝簇的装置。为此装置具有一带有用来挤出单丝簇的环形纺丝喷嘴的纺丝装置以及一安装在纺丝装置之下的冷却装置。冷却装置由一固定装置和一与固定装置连接的喷气筒组成，其中喷气筒在运行位置时基本上与纺丝喷嘴同心地相互接触地固定在纺丝装置和固定装置之间，其中喷气筒可移动到离纺丝喷嘴一定距离的维护位置。按照本发明设有一以一定距离壳形包围喷气筒的导管，导管在朝向纺丝装置的末端处是开口的。导管和喷气筒相互可沿轴向相对移动，以便特别是在从维护位置转移到运行位置时在导管的喷气端产生一气流。

Description

用来熔融纺丝和冷却单丝簇的装置

技术领域

本发明涉及一种用来熔融纺丝和冷却单丝簇的装置。

背景技术

在合成长丝熔融纺丝时由聚合物熔液借助于带有多个喷丝孔的纺丝喷咀挤出多个条状单丝。这时从纺丝喷咀中出来的单丝条必须得到冷却，以便在进一步处理后作为长丝或丝束接收。这里最好采用空气作为冷却介质，空气沿长丝运行方向的横向流动并对准单丝。冷空气可以从外向内或从内向外穿过单丝簇。本发明从冷空气流从内向外穿过单丝簇的已知装置出发，例如由DE3629731A1所知。

在已知装置中单丝簇通过一纺丝装置的环形纺丝喷咀产生。在纺丝装置下面设有一冷却装置，它具有一基本上与纺丝喷咀同心布置的喷气筒。喷气筒与一固定装置连接，通过固定装置在喷气筒内将冷却介质引入喷气筒。喷气筒具有一例如由烧结材料组成的多孔外壳，使得在喷气筒内流入的冷空气径向从喷气筒中流出并穿过单丝簇。在这种装置中喷气筒可以在一运行位置和一维护位置之间移动，以便能够在过程开始时起纺单丝簇。在维护位置喷气筒离纺丝喷咀一定距离地完全从纺丝区中移出，从而不可避免地造成在过程中断情况下的特别长的停机时间。为了能够在起纺后使喷丝筒移入运行位置，在喷气筒自由端上通过一在喷气筒末端上附加形成的环形缝隙产生一径向的尖锐空气束。这里特别是在喷气筒转入时出现这样的问题，即被喷气筒吹走的单丝条相互粘接。此外还有这样的缺点，即必须通过附加的导向装置在喷气筒内将一附加的气流引向环形缝隙，它在到达运行位置时通过附加的装置重新关闭。

发明内容

现在本发明的目的是，提供一种开头所述类型的带有柔性冷却装置的装置，它可以不用附加的空气输入装置在起纺(Anspinnen)后将喷气筒迅速调整到运行位置。

按照本发明这个目的通过这样的装置来实现，该装置用于熔融纺丝和冷却单丝簇，带有一纺丝装置，它具有一用来挤出单丝簇的环形纺丝喷咀；还带有一安装在纺丝装置下方的冷却装置，它具有一固定装置和一与固定装置连接的喷气筒，其中喷气筒基本上与纺丝喷咀同心地在一运行位置时与纺丝装置保持接触，并且喷气筒在纺丝喷咀的下方可移动到一个维护位置，该装置的特征是：设置一以一定距离外壳形地包围喷气筒的导管，导管在朝向纺丝装置的一端(喷气端)是开口的，并且导管和喷气筒在轴向可相互相对移动，以使在导管的喷气端处产生一气流。

本发明的特征是，可以利用通过喷气筒径向流出的冷空气流，以便在喷气筒向上移动到运行位置期间单丝与喷气筒保持一定距离。这时从导管喷气端喷出的气流强度可以通过导管和喷气筒之间的重合度来调整。对于导管沿喷气筒的整个长度延伸的情况，则通过导管在喷气筒末端产生一基本上轴向取向的气流。气流对准纺丝装置，使得调整喷气筒的路径保持畅通(freihalten)。因为喷气筒和导管沿轴向可相互相对移动，在运行位置导管和喷气筒之间的重合可以消除，使得通过喷气筒产生的径向冷气流可以不受阻碍地喷出，以冷却单丝条。

根据本发明的一个方面，导管安装在固定装置上，喷气筒可相对于该固定装置在运行位置和维护位置之间轴向运动。对于这种结构，导管和喷气筒之间的重合度只能通过喷气筒的运动调整。因此为了产生气流所需要的重合度在喷气筒的维护位置最大，并随着喷气筒向运行位置方向调整变得越来越小。这种改进结构具有特别的优点，即随着喷气筒和导管之间的重合度的减小从导管喷气端喷出的气流和在导管外部径向喷出的喷气筒气流结合成一总气流，使得通过总气流产生单丝垂帘的扩胀(Aufweitung)。

根据本发明的另一方面，还提供一种特别柔性的冷却装置，其中，导管做得可在固定装置上轴向运动，以便改变在喷气筒上的重合度，因而喷气筒上的重合度可与喷气筒的位置无关地改变。

为了在起纺后使环形单丝垂帘保持尽可能扩胀，按本发明一种优选的改进结构建议，喷气筒在自由端设一定心凸台，它具有一个直径超出喷气筒的环形凸缘。因此从导管喷气端平行于喷气筒喷出的气流沿径向偏转。此外存在这样的可能性，定心凸台的凸缘做成这样，使喷气端和凸缘之间形成一环形气隙。

为了在导管喷气端处保持一尽可能强的轴向气流，按照一种优良的改进结构喷气筒在朝向固定装置的末端处与一紧密地插入导管的连接件连接。

为了加强在导管喷气端上喷出的气流，使导管的与喷气端相对的末端与压力腔连通，或者在导管的圆周上设置多个外壳孔并且导管的喷气端通过这些外壳孔与压力腔连通。在这里来自压力腔的附加气流通过导管的外壳上的多个孔进入导管内，并在喷气筒和导管之间流向喷气端。

在本发明一种特别优良的改进结构中喷气筒可通过一促动器相对于固定装置在运行位置和维护位置之间轴向调整。在运行位置喷气筒通过促动器固定在纺丝装置上。从而保证，喷气筒在每次更换后可靠地移到并固定在运行位置上。

这里促动器可以由电动的、气动的或液压的装置构成。

为了从定位在纺丝装置之下的冷却装置中直接更换喷气筒按本发明一种优良的改进结构喷气筒与固定装置可拆卸地连接。从而在维护位置喷气筒可从固定装置上取下并在清洗后或更换后重新安装在固定装置上。固定装置和冷却介质输入管一起可以有利地位置固定地固定。

冷却装置的固定装置最好用来安装一上油装置，它在喷气筒之下安装固定装置上。上油装置具有一上油环，它与单丝簇接触，并将上油剂涂在单丝上。

为了一方面得到上油剂在上油环表面上均匀的润湿和分布，另一方面保证无磨损的可靠导丝，上油环最好由多个陶瓷盘构成。

优选地，固定装置设计成可相对于纺丝装置回转，这对于冷却装置整体地从纺丝线路中移出特别有利。

附图说明

借助于附图对本发明装置的一些实施例作较详细说明。

附图表示：

图1示意表示本发明装置的第一实施例；

图2示意表示本发明装置的另一实施例。

具体实施方式

图1中示意表示本发明装置的第一个实施例。这里图1.1表示装置在运行中，图1.2表示装置不运行。如果没有具体指明某个附图，以下说明适用于两个附图。

装置由一纺丝装置1和一安装在纺丝装置1下面的冷却装置2组成。纺丝装置1在底面上有一环形纺丝喷咀4，它通过一熔液分配器5与纺丝泵6连接。纺丝泵6通过一熔液管道7与熔液发生器(这里未画出)连接。

在纺丝装置1下方的冷却装置2具有一固定装置10和一与固定装置10连接的喷气筒9。喷气筒9具有一多孔外壳，它例如可由一种无纺布、泡沫材料、筛网织物或一种烧结材料制成。在自由端上喷气筒9通过一定心凸台11封闭。喷气筒9以其相对的另一端通过连接件12插入一导管13内。连接件12和喷气筒9通过一可拆卸的锥形配合面16相互连接。

导管13与喷气筒9同心地安装在固定装置10上，其中导管13的内径大于喷气筒9的外径。导管13用一个末端从固定装置10中伸出。导管13的这一端作为喷气端以附图标记15表示。导管13以另一端伸入在固定装置10内部形成的压力腔17内。

圆柱形连接件12在导管13之内滑动。在连接件12的导向部分上在圆周上相对于导管13的壁设有一密封件22。连接件12做成空心的，并通过导管13的开口端与固定装置10内的压力腔17连接。固定装置10内的压力腔17通过一输入管21与一个压力源连接。

连接件12通过导管13的开口端与一个促动器25连接，它最好做成一活塞工作缸单元，并在压力腔17之内固定在固定装置10上。通过促动器25喷气筒9可以在运行位置和维护位置之间来回运动。

在固定装置10圆周上设有一上油装置18，它具有一装在固定装置10上的上油环19。上油环19从内部供应通过一管道20输入的上油剂。

图1.1中表示装置在运行状态。为此喷气筒9通过促动器25固定在运行位置。这时喷气筒9的定心凸台11靠在纺丝装置1的一止挡8上。止挡8在纺丝装置1的底面上基本上与纺丝喷咀4同心设置。

在运行位置冷却介质，尤其是冷空气，通过输入管21和在固定装置内形成的压力腔17输入。冷却介质通过压力腔17经过导管13的开口端和空心圆柱形连接件12引入喷气筒9的内部。现在冷却介质均匀地通过喷气筒9的外壳流出，并从内向外穿过由纺丝喷咀4产生的单丝簇3。在单丝簇3的单丝冷却后，在上油装置18内进行上油。为此通过管道20给上油环19输入油剂。上油环19例如可以由多孔材料制成，以使上油剂在上油环19内均匀地分布，并在表面上流出，以使单丝上油。上油后单丝束准备进行后续处理。例如单丝簇可以形成长丝并卷绕，或合并成丝束并铺放在条筒内。

在图1.2中表示按本发明的装置没有运行。冷却装置2的喷气筒9处于维护位置，离纺丝喷咀4一定距离。这时喷气筒9连同连接件12在导管13内通过促动器25沿长丝行进方向轴向移动，使喷气筒9的定心凸台11与纺丝装置1的止挡8脱开。喷气筒9潜入导管13内，因此喷气筒9的至少部分区域被导管13外壳形地包围。

在维护位置喷气筒9可以方便地从锥形配合面16脱开，以便例如用一新的喷气筒更换。这种更换可以有利地仅仅通过一个操作者进行，因此缩短由于更换喷气筒造成的生产中断。同时存在这样的可能性，在去掉喷气筒9时清洗纺丝喷咀4的底面。冷却装置2的固定装置10在这一过程期间位置保持固定。但是固定装置10也可以做得相对于纺丝装置1高度可调和/或可回转。固定装置10的高度调整特别有利于在装置运行期间上油位置的调整。

只有在排除了可能出现的过程故障后，才能通过起纺使过程继续进行。为了使喷气筒9从维护位置退回到运行位置，通过压力腔17给喷气筒9输入一冷空气流。在被导管13覆盖的喷气筒9的区域内从喷气筒9的外壳径向喷出的气流被导管13接收，并通过导管13开口的喷气端15作为基本上沿轴向的气流喷出。平行于喷气筒9流动的气流朝向纺丝装置1，从而避免单丝条进入喷气筒9的运动轨道。此外在导管13之外产生的喷气筒9的径向气流作用在单丝垂帘上，从而排除了喷气筒9和单丝条之间的接触。

为了提高在喷气端15处喷出的气流，导管13在压力腔17区域内在圆周上具有一个或多个外壳孔14，通过这些孔压力腔17与导管13的内部直接连通，并直接到达喷气端15。在图1.1和1.2中外壳孔14用虚线画出。

这里只有在喷气筒9的维护位置才建立喷气端15和压力腔17之间的连接。在这个位置连接件12连同密封件22位于紧靠外壳孔14下方导管13的开口端处。只有在喷气筒9进入运行位置之后压力腔17和喷气端15之间的连接才通过设置在连接件12圆周上的密封件22压力密封地隔开。

在图2中表示本发明装置的另一个实施例。按图2的实施例基本上与上述实施例一样，因此下面只说明主要区别。具有相同功能的构件用相同的附图标记表示。

在图2中所示的实施例表示不处于运行状态，其中喷气筒9在维护位置固定在固定装置10上。喷气筒9通过连接件12在导管13内滑动，其中喷气筒9的运动通过促动器25控制。导管13轴向可移动地安装在固定装置10内。为此导管13在喷气端15上具有一条或几条径向突起的筋24，一个或几个促动器27作用在筋上。促动器27装在固定装置10上。在导管13的圆周和固定装置10之间设有一密封件28，压力腔17通过此密封件向外密封。

保持在导管13内的喷气筒9在自由端上具有一定心凸台11。定心凸台11具有一环形凸缘26，其外径大于喷气筒9的外径。

起纺以后喷气筒9通过压力腔17输入冷空气。在喷气筒9的被导管13覆盖的区域内喷气筒9的径向喷出的气流通过导向管13转向并引导到喷气端15。从喷气端15喷出的气流基本上平行于喷气筒9流动，并通过在喷气筒9自由端上的凸缘26径向偏转，从而出现单丝垂帘的扩胀。

为能够有一股轴向支流，定心凸台11的凸缘26可以具有多个缺口，使得从导管13喷气端15喷出的气流的一部分朝纺丝装置轴向流动。

为了在维护位置时便能改变导管13和喷气筒9之间的重合度，导管13可通过促动器27朝喷气筒9自由端方向移动，从而加大重合度，使得在喷气端15可产生更强的气流。

此外在导管13的喷气端15和凸缘26之间可以形成一环形缝隙，通过它可产生径向气流。

在喷气筒9到达在纺丝装置1下方的运行位置后，导管13通过促动器27退回到一较下面的位置，使导管13和喷气筒9之间没有重合。这时喷气筒9通过连接件12和促动器25在导管13内轴向运动。

在图1和2中所示的实施例在其结构和类型方面只是示例性的。本发明并不仅仅涉及这里所示的实施例，而是包括任何对于每个专业人员熟悉的、在喷气筒和固定装置之间可进行相对运动，以便使喷气筒在运行位置和维护位置之间进行调整的冷却装置。

                     附图标记表

1   纺丝装置                         2   冷却装置

3   单丝簇                           4   纺丝喷咀

5   熔液分配器                       6   纺丝泵

7   熔液管道                         8   止挡

9   喷气筒                           10  固定装置

11  定心凸台                         12  连接件

13  导管                         14  外壳孔

15  喷气端                       16  锥形配合面

17  压力腔                       18  上油装置

19  上油环                       20  管道

21  输入管                       22  密封件

24  筋                           25  促动器

26  凸缘                         27  促动器

28  密封件

Claims (13)

1.用于熔融纺丝和冷却单丝簇(3)的装置，带有一纺丝装置(1)，它具有一用来挤出单丝簇(3)的环形纺丝喷咀(4)；还带有一安装在纺丝装置(1)下方的冷却装置(2)，它具有一固定装置(10)和一与固定装置(10)连接的喷气筒(9)，其中喷气筒(9)基本上与纺丝喷咀(4)同心地在一运行位置时与纺丝装置(1)保持接触，并且喷气筒(9)在纺丝喷咀(4)的下方可移动到一个维护位置，其特征为：设有一以一定距离外壳形包围喷气筒(9)的导管(13)，导管(13)在朝向纺丝装置(1)的末端即喷气端(15)处是开口的，并且导管(13)和喷气筒(9)相互可沿轴向相对移动，以便在导管的喷气端(15)处形成一气流。

2.按权利要求1所述的装置，其特征为：导管(13)安装在固定装置(10)上，喷气筒(9)可相对于固定装置(10)在运行位置和维护位置之间轴向运动，其中在运行位置导管(13)和喷气筒(9)之间不发生重叠。

3.按权利要求1或2所述的装置，其特征为：导管(13)做得可在固定装置(10)上轴向运动，以便改变在喷气筒(9)上的重合度。

4.按权利要求1所述的装置，其特征为：喷气筒(9)在自由端上具有一带一突出于喷气筒(9)的环形凸缘(26)的定心凸台(11)。

5.按权利要求1所述的装置，其特征为：喷气筒(9)在朝向固定装置(10)的末端上具有一连接件(12)，连接件(12)密封地在导管(13)内移动。

6.按权利要求5所述的装置，其特征为：导管(13)的与喷气端(15)相对的末端与一压力腔(17)连通。

7.按权利要求6所述的装置，其特征为：导管(13)圆周上设有多个外壳孔(14)，导管(13)的喷气端(15)通过这些外壳孔与压力腔(17)连通。

8.按权利要求7所述的装置，其特征为：在喷气筒(9)的运行位置外壳孔(14)和导管(13)的喷气端(15)之间的连接通过连接件(12)隔断。

9.按权利要求1所述的装置，其特征为：固定装置(10)具有一可控制的促动器(25)，喷气筒(9)可通过它相对于固定装置(10)在运行位置和维护位置之间轴向移动，并且在运行位置时夹持在固定装置(10)和纺丝装置(1)之间。

10.按权利要求9所述的装置，其特征为：喷气筒(9)和固定装置(10)相互可拆卸地连接，因此喷气筒(9)在维护位置时可以更换。

11.按权利要求1所述的装置，其特征为：固定装置(10)在喷气筒(9)下方携带一上油装置(18)，它具有一与单丝簇(3)接触的上油环(19)。

12.按权利要求11所述的装置，其特征为：上油环(19)由多个陶瓷盘(23)构成。

13.按权利要求1所述的装置，其特征为：固定装置(10)设计成可相对于纺丝装置(1)回转。

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