CN88102820A - 汽蒸处理装置 - Google Patents

Abstract

用于长丝束或纤维条的连续蒸汽处理并与拉断式丝束成条机相连接的装置包括可输入饱和蒸汽的汽蒸通道，在该通道中长丝束或纤维条在饱和蒸汽的作用下可收缩；和串接于汽蒸通道之前的接合器。为改善已知汽蒸装置在长丝束或纤维条的拉断丝束成条加工之后的收缩消除效果，本发明使作用于汽蒸通道内长丝束或纤维条上的反压力成为可调，在汽蒸通道丝流侧的末端安装一块可摆动的挡板以改变汽蒸通道的截面。

Description

本发明涉及一种用于长丝束或纤维条的连续汽蒸处理、并与一个拉断式丝束成条机相连接的装置。该装置带有一个可输入饱和蒸汽的汽蒸通道，饱和蒸汽可使长丝束或纤维条在该通道中收缩。在汽蒸通道前还串接了一个接合器。

在一台用于长丝束或纤维条的拉断丝束成条加工的机器中，由纤维组成的无穷长丝束或纤维条通过伸长而拉断。断裂伸长的纤维应力会引起一种潜在的纤维收缩，这样所提供的纤维条的特征是其势态长度分布往往要比原喂入的减少。这种纤维收缩在纺织业的后续加工中仅在一些特定的情况下方需要。而在所有不希望纤维收缩的情况下，目前多数是在丝束拉断成条工序之后连续地通过液热处理，这其中更多的是采用在一台与拉断式丝束成条机相连接的汽蒸装置中的饱和蒸汽处理使纤维产生的收缩得以并通过这一过程使之消除。

由DE-GM8202206已熟知了一种用于长丝束或纤维条的连续处理汽蒸装置，它与一台拉断式丝束成条机相连接。这种汽蒸装置且有一个S形的汽蒸通道，一个作为接合器的入口区与其相衔接。这些S形的汽蒸通道可以具有园管形截面。

已知的另一种汽蒸装置的汽蒸通道具有一个正方形的截面，并且在通道中间部分设置了一个转向区，它使得纤维材料的走向偏转了30°。这种汽蒸装置的特色在于蒸汽是经过分布于汽蒸通道入口区四周的孔而进入内腔，以及一个伸入通道内的截面大大缩小的通道套管。

目前所熟知的汽蒸装置中的一个主要的特征在于重力和摩擦力的利用（S形构造的汽蒸通道是通过转向），以便给注入的蒸汽提供足够的反压力。这一目的在S形弯曲的汽蒸通道中仅仅在有限的范围内可以达到。在其通道中部为使纤维材料转向而折弯的汽蒸装置中也仅仅得到不充分的收缩消除效果。因此对于这两种汽蒸装置可以说均不能达到完全消除收缩的目的。除此之外所有熟知的汽蒸装置仅限于使用接近环境压力的饱和蒸汽，也就是说其温度限于100℃。

有鉴于此，本发明的任务是使已熟知的汽蒸装置在长丝束或纤维条的拉断成条加工后能改善消除收缩的效果。

作为技术措施，本发明提出作用于汽蒸通道中的长丝束或者纤维条的反压力应是可调的。

作用于长丝束或纤维条的反压力的可调性的优点是，如果长丝束或纤维条使汽蒸通道入口端和出口端密封，那么对于在汽蒸通道中传送的纤维丝饼的汽蒸过程的条件诸如所处理的纤维材料的压力，温度和停留时间等可用适当的方式加以调节，从而能使变化的蒸汽压力、蒸汽温度调节到所要求的数值。若没有对汽蒸通道的入口和出口的密封，也能够单独的通过反压力的调整来调节纤维材料在汽蒸通道内的停留时间，这其中停留时间可处于20到240秒之间，最好在20到120秒之间。由于汽蒸过程中重要的参数“压力、温度、停留时间”是可变的，所以能够根据所处理的长丝束或纤维条的情况优化消除收缩的效果，甚至能够几乎完全消除收缩。除此之外，在汽蒸装置中纤维材料可以水平传递，以使机器高度降低，便于操作和保养。汽蒸装置的直线结构允许其布置在拉断式丝束成条机旁的任意位置，而不必考虑重力的要求。这种拉断式丝束成条机的结构更便于操作，也就是说可设计的低一些。尤其是对于带有双层纤维束导丝器的拉断式丝束成条机，适于操作的汽蒸装置结构在一个高度中要求一个出条，这在已熟知的S形汽蒸通道是不能实现的。

在作用于长丝束或纤维条的反压力的可调性方面，一个基本的优点是蒸汽压力和蒸汽温度可以调至更高的程度，由此在以后的加工过程中，即便是使用高于100℃的温度，也可避免出现残余收缩。除此之外，汽蒸过程不依赖于汽蒸通道内壁的材料状况，因为在长丝束或纤维条与汽蒸通道内壁之间的不同的摩擦系数可用反压力的不同调节量来进行补偿，以至于可以通过降低作用于长丝束或纤维条的反压力来避免阻塞现象。由此来保证汽蒸处理过的纤维丝饼的均匀输出。

在一种使长丝束或纤维条上的反压力可调节的优先考虑的实施方案中，建议在汽蒸通道的丝流侧的末端安装一个可摆动的挡板，用这个挡板可以改变汽蒸通道的截面。这样一个挡板的优点在于可通过技术上简单的方式来调节反压力。通过挡板向一个方向的摆动能够使汽蒸通道丝流侧的末端的截面减小，由此使得作用于长丝束或纤维带上的反压力加大，而通过挡板向另一个方向的摆动能够使汽蒸通道丝流侧的末端的截面加大并由此使作用于长丝束或纤维条上的反压力减小。

在第一种方案中，挡板可固定的调节至一个事先选择的摆动位置。这样在一个固定的调节位置，对于一种确定的长丝束或一种确定的纤维条将得到可重复的汽蒸效果。对于另外一种长丝束或另一种纤维条，则应随机选取一个新的调节位置，以便创造完全消除收缩的优化条件。

在第二种方案中，挡板可通过一个弹簧或通过一种气动或液压操纵的活塞/汽缸组件或类似的组件保持在随压力的变化而变化的位置。通过这种方式，挡板的位置由压力来确定，该压力是由长丝束或纤维条施加于挡板上的，也就是说，在材料压力高时，蒸汽通道丝流侧末端处的截面由于挡板的相应摆动而增大，而在材料压力减小时，挡板产生摆动，使蒸汽通道内的截面变小，由此又导致了材料压力因截面的变小而再次增大。这样在纤维丝饼对于挡板的接触压力及挡板对于纤维丝饼的反作用力之间总是处于一种平衡状态，从而在蒸汽通道内实现了一种与过程相关的挡板调节。

特别是安装了带有进汽孔的挡板，这些进汽孔与挡板背面的蒸汽输入装置相连通。用这种方式使挡板也参与了纤维丝饼的汽蒸过程。

按照本发明的另一个特点，通过在汽蒸通道内的挡板使截面减小量可达到5%到60%之间。在这个范围之内将可能实现汽蒸通道截面的最佳匹配，以致即便是对于差别很大的纤维丝饼也能保证完全消除收缩。

作为一种有利的汽蒸通道的完善措施，建议它的截面至少在一个横切方向可呈现锥形逐渐缩小的形状，其缩小量可达10%。这种锥形的缩颈对于消除收缩可起到良好的作用，尤其是在与挡板共同起作用时。

在本发明进一步优先考虑的实施方案中，建议将一个接合器衔接于蒸汽通道之前，这个接合器在汽蒸通道剖面的第一个横切方向中呈喇叭口形逐渐扩大，而这个接合器在与此相垂直的第二个横切方向首先具有一个基本不变的横截面，接着在汽蒸通道剖面的这个横切方向上接合器的后部呈喇叭口形扩大。第一个横切方向是作为垂直方向，第二个横切方向则作为水平方向。这种串接于汽蒸通道前的接合器的结构是用来使长丝束或纤维条在第一个（垂直）横切方向中首先产生折曲。由汽蒸通道抽出的纤维条则首先在一个（垂直）横切方向被折曲。另外，首先在水平方向产生纤维条折曲也是可能的。接合器的这种特殊形状可使经汽蒸处理的纤维条或长丝束连续输出，而不会出现不希望的条子扭结输出和条子拉断的危险。在那些接合器伸入汽蒸通道的结构中围绕伸入汽蒸通道的接合器管筒的所谓“死区”中出现的纤维条材料的积聚也能够通过这种接合器的特殊结构而加以避免。

在第一个横切方向中的截面扩大区的长度至少二倍于在二个横切方向中的截面扩大区。通过这种方式可在一个方向上保证得到纤维条的最佳折曲，以致在汽蒸通道的出丝口处使一层层经蒸汽处理的纤维条能够连续抽出。

在一种本发明优先考虑的结构中，汽蒸通道的挡板在接合器的第一个横切方向的锥形扩大的平面内是可摆动的。从而在特殊结构形状的接合器和汽蒸通道挡板之间得到了一种最佳的综合效果。

按照本发明的另一特征，建议在接合器和汽蒸通道的周围分布有蒸汽进汽孔，且接合器和汽蒸通道由一个共同的、绝热的壳体所环抱，借助于该壳体，饱和蒸汽被引入蒸汽进气孔。接合器中附加的蒸汽进气孔使得蒸汽的传输作用得以提高。即使所处理的纤维原料其与钢的摩擦系数高，在高的蒸汽压力下也可保证可靠的运行。通过这个既包含接合器又包含汽蒸通道的整体绝热壳体，可有效地防止在汽蒸过程完成之前的蒸汽冷凝。

作为进一步的完善措施，建议从壳体到挡板的背面安装一个蒸汽输入管道。通过这种途径就能用简单的方法将饱和蒸汽输送到挡板上的蒸汽进气孔，而无需特别昂贵的结构。

最后本发明建议，汽蒸通道和接合器的内表面采用一种低摩擦力的表面涂层，最好是聚四氟乙烯（PTEF）。通过这种低摩擦的表面涂层可就确定的长丝束或纤维条用最佳的方式调节反压力以适应当时的处理条件，而不会由于在纤维丝饼和汽蒸通道内表面之间太高的摩擦系数对反压力产生过强的影响。

进一步的细节和优点可从下面附图的说明中获悉，在图中概要地从二个截面描述了一种与本发明的装置相符的优先考虑的实施方案，该装置是用于长丝束或纤维条的连续汽蒸处理并与一台拉断式丝束成条机相衔接。

图中有示：

图1，汽蒸装置的垂直剖面;

图2，与图1相适应的汽蒸装置的水平剖面。

所描述的用于长丝束或纤维条的连续汽蒸处理的装置主要由一个接合器1及一个配置于其后的汽蒸通道2所组成。接合器1和汽蒸通道2由一个共同的、绝热的壳体3所环抱。图中没有表示出长丝束或纤维条，然而它们在汽蒸装置内的输送方向已由汽蒸装置丝流侧的末端处的箭头P标出。

接合器1被连接于一个未表示出的拉断式丝束成条机之后，并具有一个输入口4。

接合器1在进入壳体3中的某个确定的区段后，其形状即呈截面不变的园筒形。在垂直截面方向（图1）接着出现喇叭口形扩张截面5，而在横剖面的水平截面方向（图2），接合器在其大部分长度上截面保持不变，仅在接合器末端一个很短的区段上同样呈喇叭形扩张6，以使该处的剖面能与连接于其后的汽蒸通道2的水平剖面相匹配。接合器1的四周分布有蒸汽进气孔7。

在水平截面（图2）中可以看出，汽蒸装置的汽蒸通道2具有向内倾斜的壁8，它直到汽蒸通道2的末端均呈渐细的锥形。而在垂直截面的描述中（图1）则可以看出，上下通道的内壁9是水平延伸，没有倾斜。无论是汽蒸通道的壁8还是壁9，其上均分布有蒸汽进气孔10。

从图1中可以看出，在汽蒸通道的上壁9处装有一个受压簧12作用的挡板11。在图中，这个压簧12向下压挡板11并试图使汽蒸通道2的丝流出口处的截面积缩小。如不采用弹簧12，则使用汽缸/活塞组件。

挡板11同样带有若干蒸汽进气孔13，这些孔与挡板11背面的一个集中供汽装置14相通。供汽装置14具有一个蒸汽供气管15，供气管又与一个环抱着接合器1和汽蒸通道2的壳体3相连通。

接合器1和汽蒸通道2在这个所描述的实施例中是作为分离的部件来说明的。若不采用这种结构，而采用一个集成的一体化的结构也是可能的。

汽蒸装置的工作方式如下：

需经蒸汽处理的长丝束或纤维条经过接合器1中的输入口4被输入汽蒸装置。通过蒸汽处理应去除在拉断中出现的纤维收缩。为达到这一目的，长丝束或纤维条从左至右通过图中所示的汽蒸装置并由饱和蒸汽加载。饱和蒸汽经一个输入口16进入壳体3并通过接合器1中的蒸汽进气孔7，通过汽蒸通道2中内壁8和9上的进气口10以及挡板11中的进气口13进入内腔，以完成对长丝束或纤维条的处理。经由蒸汽供气管15可使饱和蒸汽通至挡板11的进气孔13，供气管15连通于壳体3。

通过接合器1的这种特殊结构，可在垂直方向首先使长丝束或纤维条获得良好的折曲，以保证在汽蒸通道2的出口处经蒸汽处理的一层层长丝束或纤维条可连续地抽出。这期间压簧12压迫挡板11向下摆动，并试图减小汽蒸通道2丝流侧的末端处的截面积。而通过一种类型丝饼的长丝束或纤维条产生的压力则反作用于压簧12，并试图压迫挡板11向上摆动。通过这种方式在长丝束或纤维条上产生了一种反压力，这其中挡板11处在一种与压力相关的可变位置。通过这种方式长丝束或纤维条在进口端和出口端将汽蒸室17密封起来，该汽蒸室是由接合器1和汽蒸通道2的内腔所构成的。由此便可以调节在汽蒸室17中的蒸汽压力和与之相联系的蒸汽温度，以及调节长丝束或纤维条的滞留时间，当然，这还与长丝束或纤维条的材料有关。这样便可以用最佳的方式来消除纤维收缩。

Claims (13)

1、一种用于长丝束或者纤维条的连续汽蒸处理、并与一台拉断式丝束成条机相连接的装置，该装置带有一个可输入饱和蒸汽的汽蒸通道(2)，在该通道中长丝束或纤维条可在饱和蒸汽的作用下收缩，该装置还带有一个串接于汽蒸通道(2)之前的接合器(1)，其特征在于：汽蒸通道(2)中作用于长丝束或纤维条上的反压力是可调的。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：汽蒸通道（2）的末端安装了一个可摆动的挡板（11），利用这个挡板可改变汽蒸通道（2）的截面。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：挡板（11）固定地调节在一个事先选定的摆动位置。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：挡板（11）通过一个弹簧（12）或者通过一个气动或液压操纵的汽缸/活塞组件或者类似的装置，使之处在一种随压力的变化而能变化的位置。

5、根据权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于：挡板（11）带有若干蒸汽进汽孔（13），它们与挡板（11）背面的一个蒸汽进气装置（14）相连通。

6、根据权利要求2-5中任一项所述的装置，其特征在于：通过汽蒸通道（2）中的挡板（11）可使截面少小5-60%。

7、根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于：汽蒸通道（2）的剖面至少在一个横切方向上呈锥形缩颈状，其缩小量可达10%。

8、根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于：汽蒸通道（2）之前串接了一个接合器（1），在汽蒸通道（2）的剖面中的第一个横切方向上接合器（1）呈锥形逐渐扩大，而在与此相垂直的第二个横切方向上接合器首先具有一个基本不变的截面，继之在汽蒸通道（2）的剖面中的这一横切方向上接合器末端呈锥形扩张。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于：在第一个横切方向上的截面扩张的区段长度至少2倍于第二个横切方向上的截面扩张区段。

10、根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于：汽蒸通道（2）的挡板（11）在接合器（1）的第一个横切方向呈锥形扩展的平面内是可摆动的。

11、根据权利要求1～10的任一项所述的装置，其特征在于：接合器（1）和汽蒸通道（2）具有分布于四周的蒸汽进气孔（7、10），接合器（1）和汽蒸通道（2）被一个共同的、绝热的壳体（3）所环抱，借助于这个壳体饱和蒸汽可通至蒸汽进气孔（7、10）。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于：一条蒸汽供气管（15）从壳体（3）通到挡板（11）的背面。

13、根据权利要求1～12的任一项所述的装置，其特征在于：汽蒸通道（2）和接合器（1）的内表面具有一种低摩擦的表面涂层，涂层材料最好是聚四氟乙烯（PTFE）。

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