CN1325357C - 用来制造和卷绕合成长丝的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用来制造和卷绕合成长丝的装置。为此该装置具有一用来熔融纺造长丝的纺丝装置(1)，至少一个用来处理长丝的处理装置(7)和一用来卷绕长丝的带多个卷绕部位的卷绕装置(16)。这里卷绕部位(17.1，17.2，17.3)沿卷绕装置(16)的水平纵轴分布，其中为了输入长丝设一受驱动的导辊(12)，每个卷绕部位分别设一导丝器(15.1，15.2，15.3)。为了尽管在长丝处理和长丝卷绕期间长丝间距不同避免不同的长丝偏转，按照本发明用来引导长丝的导辊(12)以辊轴线垂直布置，并这样地设置在导丝器(15.1，15.2，15.3)的侧面旁边，使得长丝在导辊(12)和导丝器(15.1，15.2，15.3)之间可基本上平行地行进。

Description

用来制造和卷绕合成长丝的装置
技术领域
本发明涉及一种用来制造和卷绕合成长丝的装置，该装置具有一用来熔融纺丝的纺丝装置、至少一个用来处理长丝的处理装置和一用来卷绕长丝的具有多个分布在卷绕装置的一水平纵轴线上的卷绕部位的卷绕装置，其中为了输入长丝在卷绕装置前面设置一受驱动的导辊和为每个卷绕部位各设置一个导丝器。
背景技术
这种用来制造和卷绕多股合成长丝的装置是公知的，它包含一带多个纺丝喷嘴的纺丝装置、一处理装置和一带多个卷绕部位的卷绕装置。其中在纺丝装置内借助于熔体发生器将聚合物熔体分配给多个纺丝喷嘴。聚合物熔体在纺丝喷嘴内在压力作用下被分别挤出成条状单丝束，所述单丝束在冷却后合并成长丝。然后长丝一起穿过处理装置，以使长丝获得确定的物理性能。在处理后长丝单独卷绕成卷筒。在装置内部根据各个装置结构的不同长丝以不同的彼此间距行进。例如由EP0845550所知，在纺丝、处理和卷绕时长丝之间的距离分别设计成不同的。这样就要求在处理后将长丝扩展/分散到一较大长丝间距，以进行卷绕，因此长丝从一直接设置在卷绕装置前面的导辊上退绕的情况在长丝与长丝之间互不相同。特别是在长丝在处理装置内得到卷曲变形的情况下，扩展和由此引起的导丝器的摩擦系数以及不同的退绕情况会对卷曲丝的质量数据产生直接的不利影响。
为了在处理后使长丝尽可能在相同的偏转条件下分配到卷绕装置的各个卷绕部位，在现有技术中只知道这样的装置，在这种装置中设置这样在其长度上来确定卷绕装置内的导辊的尺寸，从而基本上在处理后可平行于卷绕装置地引导长丝。例如由WO96/09425已知这样的装置，但是有这样的缺点，即用来处理和引导长丝的设备必须设计成具有由卷绕部位预先确定的长丝间距。因此需要悬伸很长的及非常宽的处理设备，这造成特别差的可操作性。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种所述类型的用来制造和卷绕合成长丝的装置，其中基本上可在相同条件下将长丝从一由处理装置决定的小的长丝间距引导到一由卷绕装置决定的大的长丝间距。
按照本发明这个目的通过这样来实现，即引导长丝的导辊的轴线垂直地布置，并这样地侧向设置在导丝器旁边，使长丝在导辊和导丝器之间可基本上平行地行进。由此长丝通过导辊平行于卷绕装置的轴线一直输送到配设给卷绕部位的导丝器。在导丝器处每股长丝转向约90°，以进入卷绕部位。因此在导辊和卷绕部位之间在相同的条件下引导每股长丝。因此可以与卷绕部位的间距无关地选择有利地朝连接在前面的处理装置定向的导辊上的长丝间距。即使处理装置和卷绕装置之间长丝间距的差别较大，该差别也可以通过每股长丝相同的绕缠状态有利地克服。
为了尽可能低摩擦地将长丝从导辊分配到卷绕部位上，按照本发明一种有利的改进方案，导丝器由可自由旋转的转向辊形成。这里为了实现长丝在导丝器和导辊之间的平行行进，转向辊可以分别设置在和从导辊上退绕的长丝相同的高度上。但是转向辊也可以设置在一共同的高度上。
本发明的一种改进方案特别适于调整长丝上确定的长丝张力状态，在这种方案中转向辊设计成可单独或成组地驱动。因此特别是可以实现有利于长丝卷绕的长丝张力降低。
导辊最好配设一相同走向的伴随辊(Beilaufwalze)，从而长丝可在导辊上多次卷绕地行进。从而可以施加特别大的用来牵引长丝的牵引力。这样例如就可以将长丝直接从纺丝装置中抽出，并输送给卷绕装置。另一方面较高的长丝张力促使丝束(Fadenschar)在导辊的周向上可靠而平稳的行进。
在本发明的一种有利的改进方案中，将导丝器直接这样地设置在卷绕部位之前，从而在长丝行进线路内，每个导丝器后面设置卷绕部位的一往复运动单元，这种改进方案的特征为，具有紧凑和短的结构形式。这里可有利地将导辊的驱动和控制技术与卷绕机的驱动和控制技术结合成一个单元。
为了能够保持用来制造和卷绕合成长丝的装置的垂直走向，按照本发明的一种特别优选的改进方案，在长丝行进路线内，在导辊之前设置一用来将长丝的行进路线尤其是改变90°角的转向装置。由此存在这样的可能性，即可以与设置在前面的纺丝装置和处理装置无关地在顾及相同的卷绕状态的情况下进行分配。
转向装置可以由导丝元件或有利地由一个或多个在长丝输入方向和长丝输出方向之间倾斜设置的导向辊形成。由此特别是可以低摩擦地对长丝束方向进行改变。
设置在导辊前面的处理装置可以由对长丝进行处理的任意的处理设备形成。例如处理装置可以由缠结装置(Tangelvorrichtung)构成，它在每股长丝上产生扭结(Verwirbelung)，以改善长丝紧密度。
但是在许多情况下要求所制造的合成长丝具有一定的取向。为此处理装置设计成一拉伸装置，所述拉伸装置在卷绕之前拉伸刚纺出的长丝。
可选地，或为了进一步处理，处理装置可以由一卷曲变形装置和一设置在卷曲变形装置之后的牵引装置形成。这种处理装置特别适用于制造合成的卷曲变形丝。
为了提高在装置内各个设备的集成度，导辊也可以直接做成拉伸装置的最后一个导丝辊或牵引装置的最后一个导丝辊。
这里存在这样的可能性，即例如拉伸装置的导丝辊或导丝辊单元或者牵引装置的导丝辊或导丝辊单元以其纵轴基本上垂直地布置。
附图说明
下面借助于实施例按照附图详细说明本发明的其它优点。
其中：
图1示意性地示出根据本发明的装置的第一实施例的侧视图
图2示意性地示出图1实施例的卷绕装置的俯视图
图3示意性地示出处理装置的第一实施例
图4示意性地示出处理装置另一实施例
图5示意性地示出根据本发明的装置的另一实施例的侧视图。
具体实施方式
在图1和2中以多个视图表示本发明装置的第一个实施例。在图1中以侧视图表示该实施例。图2示意表示带有设置在前面的图1中的装置的导辊的卷绕装置的俯视图。如果设有具体指某一个附图，以下说明适用于两个附图。
本发明的装置由一纺丝装置1，一处理装置7和一卷绕装置16组成，其中在处理装置7和卷绕装置16之间的过渡部设一导辊12。纺丝装置，包括一可加热的纺丝箱体2，它通过一熔体输入管3与这里未示出的熔体源—例如挤出机—连接，这里一共同的熔体源可以配设多个纺丝装置，其中纺丝装置可以平行地并排安装。纺丝箱体2在下侧上具有多个纺丝喷嘴4.1、4.2和4.3。纺丝喷嘴的布局及其数量只是举例性的。所以在纺丝箱体的下侧上可以以多行或以圆形布局设置多个纺丝喷嘴。
每个纺丝喷头4.1至4.3具有大量喷丝孔，以便由通过熔体输入管输入的聚合物熔体分别挤出一多纤维长丝的单丝束6.1至6.3。在纺丝箱体2下方设一冷却甬道5，单丝束穿过该甬道，以进行冷却。为此在冷却甬道5内最好通过一这里未详细示出的鼓风装置产生冷却空气流。在冷却甬道5的出口区内设一上油装置9和多个导丝器8.1至8.3，以便将单丝束分别合并成长丝6.1至6.3。这里上油装置9举例地表示为一辊式上油器，其中在辊子的周向上引导单丝条。辊子表面用上油剂润湿。也可以采用其它系统，如销形上油器或喷嘴上油器。
纺丝装置1后面设置处理装置7，它最好具有至少一个牵引辊，通过该牵引辊将长丝一起从纺丝装置1中抽出。长丝6.1至6.3以基本上平行的路线穿过处理装置7，其中长丝间距通过一配设给处理装置7的导丝条10确定。因此长丝6.1，6.2和6.3在导丝器8.1至8.3和导丝条10之间收缩成较窄的长丝间距。
处理装置7在本实施例中不作详细说明，并可以通过任意的处理设备形成。处理装置7的性能主要取决于所制造的长丝类型。例如可以制造卷曲的和不卷曲的长丝以及部分拉伸的和完全拉伸的长丝。跟本发明的装置特别是良好地适用于BCF-法以及FDY-法及类似方法。后面还会详细说明处理装置7的几个实施例。
在处理后必须将长丝6.1至6.3引导到卷绕装置16的各卷绕部位17.1，17.2和17.3。这里两个相邻卷绕部位17.1和17.2之间的距离明显大于长丝6.1和6.2在处理装置7内的间距。为了使每股长丝6.1、6.2和6.3在相同的条件和相同的长丝行进状态下从处理装置7引导到卷绕装置16，在长丝路线内，在处理装置7后面设一转向装置11。这里转筒装置11由一转向辊35形成，在转向辊上具有长丝6.1至6.3的丝束在其长丝行进方向上偏转90°。转向辊35最好对于每股长丝具有一条导槽。在转向装置11的侧面旁边设一受驱动的导辊12。导辊12以其纵轴线垂直布置。通过辊驱动装置13对导辊12进行驱动。导辊12配设有一可自由旋转的伴随辊14，由此可以使带有长丝6.1至6.3的丝束在转向后在导辊12的周向上多圈卷绕地被引导。
在转向装置11下方和在导辊12的侧面旁边设置三个配设给卷绕部位17.1至17.3的转向辊15.1、15.2和15.3。转向辊15.1、15.2和15.3分别对准卷绕部位17.1、17.2和17.3的纵向中部。转向辊15.1、15.2和15.3设计成可自由旋转的。为了在导辊12和转筒辊15.1、15.2和15.3之间平行地引导带有长丝6.1至6.3的丝束、转向辊15.1、15.2和15.3分别设置在与从导辊12退绕的长丝6.1、6.2和6.2相同的高度上。
在长丝行进路线中，在转向辊15.1至15.3后面分别为每个卷绕部位17.1、17.2和17.3设置一顶部导丝器18和一往复运动机构20。在往复运动机构20的下方设一加压辊21，该加压辊贴合在在卷筒锭子19上形成的卷筒22的表面上。卷筒锭子19最好这样地驱动，以使长丝6.1至6.3最好是以恒定的卷绕速度卷绕成卷筒22。
在图1中所示的实施例中，带有长丝6.1至6.3的丝束在纺丝后以小的间距B输送给处理装置。称为处理间距的长丝间距B取决于长丝数量和在丝束上进行的处理的方式和方法。例如可以同时处理2、4、6或8股长丝。但是通常处理间距B显著小于卷绕装置内两股相邻长丝之间的距离。这里这个长丝间距W称为卷绕间距。因此卷绕间距W规定了在卷绕装置16内用于分隔卷绕部位17.1至17.3的尺寸大小。为了将丝束从以处理间距B的行进转换到具有卷绕间距W的卷绕部位17.1至17.3，而尽可能不产生对单股长丝不同的长丝引导，丝束在带有伴随辊14的垂直布置的导辊12上被引导。这里丝束的转向通过转向装置11进行，这时基本上处理间距B引导长丝6.1至6.3。因此导辊12被丝束多次缠绕，这时长丝间距B基本上保持不变。在退绕后长丝6.1至6.3平行地行进，并先后分配到各个转向辊15.1至15.3上，以将其引导到所属的卷绕部位17.1至17.3内。在卷绕部位17.1至17.3内长丝6.1至6.3分别卷绕成卷筒22。
在图1中所示的根据本发明的装置的实施例原则上适用于任何类型的长丝处理。这里转向装置11和导辊12也可以有利地集成在处理过程内。因为这里不能列举在制造合成长丝中采用的所有处理方案，下面在图3和4中示出处理装置的几个重要例子。
按图3的实施例示出一拉伸装置23。该拉伸装置23由一牵引导丝辊24和一拉伸导丝辊25构成。牵引辊以及拉伸辊分别配设有一过绕辊(berlaufrolle)26，从而丝束以多次卷绕在牵引导丝辊24和拉伸导丝辊25上被引导。为了拉伸丝束，以一定的速度差驱动牵引导丝辊24和拉伸导丝辊25。为此牵引导丝辊24和拉伸导丝辊25分别通过一辊驱动装置37驱动。在处理期间以处理间距B引导长丝。
在图4中示出处理装置7的另一种可选方案，它例如可用在按图1的实施例中。按图4的实施例包括一牵引辊24，一拉伸装置23，一卷曲变形装置27和一牵引装置30。这里拉伸装置23由两个受驱动的拉伸导丝辊25.1和25.2构成。在拉伸装置23的后面设置一由一卷曲变形喷嘴28和一冷却滚筒29组成的卷曲变形装置27。在这里由丝束的每股长丝形成一填塞丝31，所述填塞丝铺放在冷却滚筒29的周向上并冷却。在冷却后每个这样形成的填塞丝31通过牵引装置30抽出，成为一卷曲变形长丝。牵引装置30由一受驱动的导丝辊33和一配设的过绕辊26形成。因此图4中所示的处理装置适合于用来制造卷曲丝。因为这种卷曲丝在纺造和卷绕后直接用来继续处理成一平面组织(Gebilde)，例如一地毯，一方面长丝必须卷绕成相同的卷筒，另一方面长丝必须具有尽可能相同的特征值。因此本发明的装置特别优选地适用于这种类型的处理装置。
图5中示出按本发明的装置的一个实施例，它例如可以由按图4的处理装置的实施例与按图1的按本发明的装置的实施例集成形成。在按图5的实施例中纺丝装置设计成和按图1的实施例相同的，因此可不再重新示出。但是与按图1的实施例不同，纺丝装置的走向偏转90°，因此纺丝平面横向于卷绕装置16的纵轴线延伸。
根据长丝行进路线先后依次说明设置用来处理和引导丝束的设备。首先由第一牵引导丝辊24.1将长丝从纺丝装置中抽出。牵引导丝辊24.1后面设置一预缠结装置32和一第二牵引导丝辊24.2。在第二牵引导丝辊24.2后面跟随一由拉伸导丝辊25.1和25.2构成的拉伸装置23。在拉伸装置后面设置由卷曲变形喷嘴28和冷却滚筒29组成的卷曲变形装置27。冷却滚筒是一分别由多个可自由旋转的导向辊36组成的转向装置11。每个导向辊36配设长丝6.1至6.3之一。在转向装置11后面设置一由一牵引导丝辊33和导辊12构成的牵引装置30。牵引导丝辊33和导辊12垂直定向，其中在牵引导丝辊33和导辊12之间的长丝行进路线内设一缠结装置34.牵引导丝辊33配设导丝辊驱动装置37，导辊12配设辊驱动装置13。牵引导丝辊33配设一这里未示出的过绕辊，从而在牵引导丝辊33的周向上多次卷绕地引导丝束。同样导辊12配设同样未示出的伴随辊。
在导辊12侧向旁边，转向辊15.1至15.3相互并排设置在同一高度上。转向辊15.1至15.3配设有卷绕装置16的卷绕部位17.1至17.3。其中在长丝行进路线内在转向辊15.1至15.3后面直接设置往复运动机构20，从而转向辊15.1至15.2成为往复三角形的端点。
在图5中所示的按本发明的装置的实施例中，长丝6.1至6.3在纺丝和冷却后首先由牵引导丝辊24.1抽出，接着在预缠结装置32中形成扭结。预喷气变形装置32也可以有利地设置在牵引导丝辊24.1之前。在各股长丝喷气变形后通过牵引导丝辊24.2将其引导到拉伸区内，以进行拉伸。为此以不同的周向速度驱动拉伸导丝辊25.1和25.2。在拉伸后单独对长丝进行卷曲变形，并分别填塞成填塞丝31。在填塞丝31冷却后，长丝6.1至6.3被牵引导丝辊33从冷却滚筒29的周向上抽出。在这里通过转向装置11进行丝束的转向。长丝的长丝行进路线旋转约90°，从而丝束以基本上保持不变的处理间距BV在牵引导丝辊33和导辊12的周向上平行地行进。在卷曲变形后的卷曲的长丝6.1至6.3在卷绕之前通过缠结装置34再次扭结。
通过转向辊15.1至15.3将长丝6.1至6.3分配到各个卷绕部位17.1至17.3上。为此平行于卷绕装置16的纵轴线将长丝从导辊12上抽出并在相应的转向辊15.1至15.3上使其转向约90°。为了使长丝6.1至6.3在导辊12的周向上的平行行进路线到退绕之前不受干扰，在导辊12后面设置导丝条10，通过导丝条保证长丝6.1至6.3相互隔开。然后长丝6.1至6.3被引导到位于一共同平面内的转向辊15.1至15.3上。
所示实施例的各个设备的结构和布局是举例性的.原则上长丝的处理和长丝的引导还可以通过这里未示出的装置—例如附加的导丝辊、加热装置或缠结装置或导丝元件—来补充。这里重要的是，用来将长丝分配到各个卷绕部位的卷绕装置分别配设有一转向辊和一垂直走向的导辊。这里，导辊也可以集成设置为牵引装置的最后一个导丝辊。此外例如可以这样来实现长丝的附加处理，即单独或成组地驱动设置在卷绕部位前面的转向辊。由此可以有利地调整长丝内用于卷绕的长丝张力。通过按本发明的装置，可以实现以基本上相同的导丝条件在长丝处理和卷绕之间引导长丝。
在实施例中所示的导辊的定位对于垂直布置同样是举例性的。原则上可以这样定位，其中辊轴线和水平线形成一不等于90°的角。
附图标记表
1               纺丝装置       2              纺丝箱体
3               熔体输入管     4.1、4.2、4.3  纺丝喷嘴
5               冷却甬道       6.1、6.2、6.3  长丝
7               处理装置       8.1、8.2、8.3  导丝器
9               上油装置       10             导丝条
11              转向装置       12             导辊
13              辊驱动装置     14             伴随辊
15              转向辊         16             卷绕装置
17.1、17.2、17.3卷绕部位       18             顶部导丝器
19              筒管锭子       20             往复运动机构
21              加压辊         22             卷筒
23              拉伸装置       24、24.1、24.2 牵引导丝辊
25、25.1、25.2  拉伸导丝辊     26             过绕辊
27              卷曲变形装置   28             卷曲变形喷嘴
29              冷却滚筒       30             牵引装置
31              填塞丝         32             预缠结装置
33              牵引导丝辊     34             缠结装置
35              转向辊         36             导向辊
37              导丝辊驱动装置

Claims (11)

1.用来制造和卷绕合成长丝的装置，具有一用来熔融纺丝的纺丝装置(1)、至少一个用来处理长丝的处理装置(7)和一用来卷绕长丝的具有多个分布在卷绕装置(16)的一水平纵轴线上的卷绕部位(17.1，17.2，17.3)的卷绕装置(16)，其中为了输入长丝在卷绕装置(16)前面设置一受驱动的导辊(12)和为每个卷绕部位各设置一个导丝器(15.1，15.2)，其特征为：用来引导长丝的导辊(12)以辊轴线垂直定向，并这样地侧向设置在导丝器(15.1，15.2，15.3)旁边，从而可在导辊(12)和导丝器(15.1，15.2，15.3)之间基本上平行地引导长丝。
2.按权利要求1所述的装置，其特征为：导丝器由可自由旋转的转向辊(15.1，15.2，15.3)形成，其中转向辊(15.1，15.2，15.3)分别设置在与从导辊(12)上退绕的长丝相同的高度上，或者转向辊(15.1，15.2，15.3)设置在一共同的高度上。
3.按权利要求2所述的装置，其特征为：转向辊(15.1，15.2，15.3)设计成可单独或成组地驱动。
4.按权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征为：导辊(12)配设有基本上相同走向的伴随辊(14)，通过所述伴随辊可在导辊(12)上多次卷绕地引导长丝。
5.按权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征为：导丝器(15.1，15.2，15.3)这样地直接设置在卷绕部位(17.1，17.2，17.3)之前，从而在长丝行进路线内，每个导丝器(15.1，15.2)后面设置一卷绕部位(17.1，17.2，17.3)的往复运动机构(20)。
6.按权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征为：在长丝行进路线内，在导辊(12)之前设置一用来使长丝行进路线改变的转向装置(11)。
7.按权利要求6的装置，其特征为：转向装置(11)由一个或多个倾斜地设置在长丝输入方向和长丝退绕方向之间的导向辊(36)构成。
8.按权利要求1所述的装置，其特征为：处理装置(7)具有一拉伸装置(23)，刚纺出的长丝在卷绕前由所述拉伸装置拉伸。
9.按权利要求1所述的装置，其特征为：处理装置(7)具有一卷曲变形装置(27)和一设置在卷曲变形装置(27)后面的牵引装置(30)，长丝在卷绕前通过所述卷曲变形装置以及牵引装置得到卷曲变形。
10.按权利要求8或9所述的装置，其特征为：导辊(12)设计成拉伸装置(23)的最后一个导丝辊(25)或牵引装置(30)的最后一个导丝辊(33)。
11.按权利要求10所述的装置，其特征为：拉伸装置的导丝辊或导丝辊单元或者牵引装置的导丝辊或导丝辊单元的纵轴基本上垂直地布置。
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