熔融紡絲裝置的製作方法

2023-07-26 12:11:11

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分具有多個噴絲嘴的熔融紡絲裝置。

通用的熔融紡絲裝置從de102011117458a1可知。

在合成長絲絲束的生產過程中，通常在紡紗區內從彼此平行排列的多個噴絲嘴中擠出多股絲線。為此，噴絲嘴彼此以一定間隔固定在具有供給噴絲嘴的熔體分流系統的可加熱的紡絲箱上。因此，裝載熔體的所有部件和紡絲箱中的噴絲嘴是可被加熱的。為此，噴絲嘴安裝在紡絲箱下面的凹部。紡絲箱下面的凹部與冷卻箱相鄰，通過冷卻氣流以冷卻噴絲嘴擠壓出的長絲絲束，從而所述絲束，在冷卻後，彼此結合形成復絲絲束。

在特定類型絲線的生產過程中，發現長絲的延時冷卻對特定絲線性能具有特別積極的作用。為此，在已知熔融紡絲裝置中，已知的再加熱器安裝在紡絲箱和冷卻箱之間，從而使新擠出的長絲首先穿過非冷卻過渡區。

此類非冷卻過渡區被證實為紡絲過程中優化絲線質量的重要參數。因此，它需要能儘可能靈活地設定過渡區，因此，尤其是噴絲嘴和冷卻裝置之間的屏蔽長度應為可變的。儘管如此，已知熔融紡絲裝置為此目的要求非常複雜的轉換工作。

然而，wo03/056074a1公開了一種熔融紡絲裝置，其中冷卻裝置由直接配屬至紡絲箱下面的噴絲嘴的冷卻筒組成。在面對噴絲嘴的一端，隔離套擰接在冷卻筒的自由端，從而伸入的套筒端部確定屏蔽的長度而無需在噴絲嘴和冷卻筒之間冷卻。為了調節屏蔽長度，因此需要改變套筒的旋入長度。當在紡絲箱上具有大量噴絲嘴時，複雜的轉變方式因而同樣需要，從而能夠設定屏蔽的所需長度。此外，紡絲箱的附近達到非常高的溫度，以便手動轉變需要特殊的預防措施。

因此，本發明的目的在於提供一種具有多個噴絲嘴的熔融紡絲裝置，以這種方式設置在噴絲嘴和冷卻裝置間的過渡區的長度可簡單隨意調節。

根據本發明，該目的通過具有本發明第一方面特徵的熔融紡絲裝置來實現。

本發明的有利發展由從屬權利要求的特徵及特徵組合來定義。

本發明以用於紡絲箱的噴絲嘴需經常維護(比如噴絲板的刮擦)這一發現為基礎，從而使得布置在紡絲箱下側的冷卻裝置被設計為高度可調節。本發明中的冷卻裝置的高度可調節性在於，紡絲箱下面布置有套筒架，其對應每個噴絲嘴具有多個塔式套筒中的一個套筒。套筒在噴絲嘴和冷卻裝置之間延伸，冷卻裝置具有一個或多個入口作為冷卻箱。套筒的與入口相對的套筒端部相應伸入其中一個噴絲嘴和紡絲箱之間的環狀間隙。本發明的特殊優點在於，藉助套筒架，每個噴絲嘴上的屏蔽區可同時由保持套調節。

視套筒架上套筒的特性而定，可實現與過渡區可調節性相關的兩個替代性發展。在第一個變型中，套筒架藉助固定的塔式套筒被保持在冷卻箱上側，其中冷卻箱可連續調節從而調節自由套筒端部侵入紡絲箱的深度。為此，噴絲嘴和紡絲箱間的環狀間隙以自由套筒端部侵入紡絲箱的可變長度來確定尺寸。

在本發明的第二替代實施例中，套筒端部之間的套筒均由波紋管組成，其中冷卻箱可連續調節以設定波紋管的波紋長度。在這種情況下，套筒端部同樣可固定在噴絲嘴和紡絲箱之間的環形間隙中。過渡區中的長度變化僅通過波紋管執行。

為了增加根據本發明的熔融紡絲裝置的靈活性，進一步規定套筒架以可拆卸的方式連接到冷卻箱，且在紡絲箱下側有/無套筒架的情況下，冷卻箱可隨意使用。

依據生產工藝，套筒架以不同變型執行。因此，在未加熱的屏蔽區情況下，套筒架以簡單方式由冷卻箱的上板形成。在這種情況下，套筒可以有利地集成在冷卻箱上。

為了實現過渡區的主動加熱，另外一種可能是藉助加熱箱形成的套筒架及由導熱材料製成的套筒，其中套筒的套筒端部可以通過加熱箱內的加熱介質來加熱。

所用加熱介質可為金屬粉末，其通過電加熱棒或加熱箱內的熱管系統加熱。

儘管如此，還有一種可能性是通過熱交換流體形成加熱介質，其中加熱箱直接連接至熱交換迴路。

套筒的加熱也可通過在每個套筒周面配設電加熱帶的方式實現。

當加熱的套筒用在套筒架上時，熱隔離件優選地布置在套筒架和冷卻箱之間以避免熱損失。

視長絲的相應紗線纖度和數量而定，冷卻裝置也可實施為所謂的徑向吹風系統或橫流吹風系統執行。為了產生從外而內的徑向冷卻氣流，本發明的改進在於提供具有多個透氣冷卻筒的冷卻箱，其布置在上吹風室並形成入口，且冷卻筒在出口側配設多個管套，它們布置在分流室內並在冷卻箱的下側形成多個出口。因此，能夠通過冷卻筒藉助從外到內產生的徑向冷卻氣流實現強化冷卻。

這裡，冷卻空氣的供應優選地經分流室導入，分流室通過多孔板連接至吹風室。

為形成橫流吹風系統，應使用本發明的改進，其中冷卻箱具有一形成入口的細長形冷卻軸，其沿側向布置的吹風室向下延伸，並通過送風壁連接至吹風室。

下文中，本發明通過使用一些依據本發明的熔融紡絲裝置的實施例作進一步詳細解釋，參照附圖。

圖1.1和圖1.2示出了熔融紡絲裝置的第一實施例的視圖；

圖2.1和圖2.2所示為根據本發明熔融紡絲裝置的進一步實施例的視圖；

圖3示出了熔融紡絲裝置的進一步實施例的橫截面示意圖；

圖4示出了本發明熔融紡絲裝置的進一步實施例的橫截面示意圖；

圖5示出了熔融紡絲裝置的進一步實施例的橫截面示意圖。

在圖1.1和圖1.2中，熔融紡絲裝置的第一實施例示於多個視圖中。在圖1.1中示出為縱向剖面圖，而圖1.2所示為橫截面示意圖。在這方面來說，沒有明確提到具體的視圖，以下描述適用於兩個視圖。

熔融紡絲裝置具有紡絲箱1，其僅在圖1.1和圖1.2中示出下半部分。紡絲箱以可加熱形式實現。在下表面3上，紡絲箱1具有多個凹部5.1，5.2和5.3，這些凹部每個在紡絲箱1內部形成噴絲嘴連接部4.1，4.2和4.3。在不同情況下，噴絲嘴2.1，2.2和2.3保持在噴絲嘴連接部4.1，4.2和4.3上。噴絲嘴2.1，2.2和2.3通常作為所謂的噴絲嘴組件來實現，且能夠通過螺紋連接固定至噴絲嘴連接部4.1，4.2和4.3。凹部5.1，5.2和5.3形成為在直徑上大於噴絲嘴2.1，2.2和2.3，因此環狀間隙6.1，6.2和6.3形成於每個凹部5.1，5.2和5.3和噴絲嘴2.1，2.2和2.3之間。

紡絲箱1還具有熔體分流系統，這裡未示出，其連接噴絲嘴2.1，2.2和2.3至多個紡絲泵。紡絲泵，這裡未示出，同樣固定在紡絲箱1上。

儘管紡絲箱1下面是冷卻裝置12，其具有高度可調的冷卻箱13。該實施例中的冷卻箱13形成徑向吹風系統。為此，冷卻箱13具有上吹風室14和下分流室17。上吹風室14內安裝有多個冷卻筒16.1，16.2和16.3，其每個形成一入口15.1，15.2和15.3。入口15.1至15.3及冷卻筒16.1至16.3與噴絲嘴2.1，2.2和2.3同軸保持，以便使得分別由噴絲嘴2.1至2.3生產的長絲絲束可通過入口15.1至15.3進入冷卻箱13。

冷卻筒16.1至16.3通至多個管套18.1，18.2，和18.3，管套安裝在下分流室17內。管套18.1至18.3每個都在冷卻箱13的下側形成一出口21.1，21.2，和21.3。分流室17通過空氣連通部19連接到冷空氣源，這裡未示出。其中分流室17內，冷空氣流入可通過多孔板20引入上吹風室14。安裝在冷卻筒16.1至16.3中的吹風室14具有透氣壁，以便通過冷卻筒16.1至16.3冷空氣進入吹風室14作用於由外到內徑嚮導入冷卻箱13的長絲。布置在分流室17內的管套18.1至18.3每個都具有一封閉的筒壁。

套筒架10布置在冷卻箱13和紡絲箱1之間。套筒架10具有多個固定的塔式套筒18.1，18.2和18.3，套筒以下套筒端部7.1，7.2和7.3配設至入口15.1，15.2和15.3，且套筒以上套筒端部9.1，9.2和9.3伸入紡絲箱1的凹部5.1，5.2和5.3。套筒8.1，8.2和8.3的套筒端部9.1至9.3的尺寸如此確定，使得套筒端部9.1，9.2和9.3伸入環狀間隙6.1，6.2和6.3。套筒8.1至8.3因此在噴絲嘴2.1至2.3和冷卻裝置12之間形成長絲不接受任何主動冷卻所處的過渡區。

在該施例中，套筒架10由固定於冷卻箱13上側的板11組成。因此，套筒架10和冷卻箱13形成相對於紡絲箱1高度可調的結構單元。冷卻箱13的高度調節未在這裡明確示出。這可以有利地通過氣動或液壓控制單元實現，其可將冷卻箱13並因此將套筒端部9.1，9.2和9.3相對於紡絲箱1保持在任意所需位置中。因此，設置在噴絲嘴2.1至2.3和冷卻箱13之間的屏蔽區的長度可通過套筒8.1至8.3連續調節。

圖1.1和圖1.2中示出的紡絲箱1下面的噴絲嘴的數量是示例性的。原則上，噴絲嘴可多個一行或多行保持於紡絲箱的下側。

圖2.1至圖2.2中所示為根據本發明熔融紡絲裝置的另一實施例。該實施例在圖2.1中為側視剖面示意圖，圖2.2為橫截面示意圖。在這方面來說，沒有明確提到具體的視圖，以下描述適用於兩個視圖。

紡絲箱1等同於圖1.1和圖1.2的實施例執行，從而在此參考上述描述，不做進一步解釋，以避免重複。

紡絲箱1下方，冷卻裝置12實現為橫流吹風系統。為此冷卻箱13具有一細長形冷卻軸26，其形成一延伸於噴絲嘴2.1至2.3的入口15。

尤其如圖2.2中所示，冷卻軸沿吹風室28向下延伸，吹風室通過送風壁27連接至冷卻軸26。冷卻軸在底部打開且形成出口21。

在側旁布置在冷卻軸26上遊的吹風室28通過空氣連通部19連接至冷卻空氣源(這裡未示出)。

加熱箱22形式的套筒架10布置在冷卻箱13的上側。加熱箱22被套筒8.1至8.3的套筒端部7.1至7.3穿透，其被分配給冷卻箱13上側的入口15。對面的套筒8.1至8.3的由導熱材料製成的套筒端部9.1至9.3伸入環狀間隙6.1至6.3。與屏蔽和形成過渡區相關的功能在這裡等同於圖1.1和圖1.2的實施例。根據圖2.1和圖2.2的實施例中，套筒8.1至8.3通過加熱箱22加熱。加熱箱22通過餵入部23和排出部24連接至熱交換流體迴路(這裡未示出)，以便在加熱箱內22，熱交換流體循環經過套筒8.1至8.3的套筒端部9.1至9.3，從而進行套筒8.1至8.3的加熱。為了避免熱損失，隔熱部25安裝在加熱箱22和冷卻箱13之間。

圖2.1和圖2.2中的熔融紡絲裝置的實施例因此同樣允許對噴絲嘴2.1至2.3和冷卻箱13之間的過渡區的長度進行連續調節。根據套筒端部7.1至7.3侵入長度的調節，調節紡絲箱1和冷卻裝置12之間的過渡區長度。因此，不同的過渡區可以被形成用於擠出的長絲絲束的緩冷。

根據圖2.1和圖2.2所示的本發明，在熔融紡絲裝置的變型中，同樣有可能套筒架10連同套筒8.1至8.3可從冷卻裝置25上拆卸，以便具有冷卻箱10的冷卻裝置12及隔離部25可直接保持在紡絲箱1下側3上。因此，絲線生產也可在無額外屏蔽情況下執行。

在圖3中，熔融紡絲裝置的另一實施示意性地以截面圖示出。在根據圖3的實施例中，只有帶套筒架10的紡絲箱1和其中一個套筒8.1被示出。位於套筒架10下面的冷卻裝置12未被示出，因此圖3的變型可隨意與圖1.1或圖2.1的實施例組合。

在圖3中的實施例中，套筒8.1由波紋管29形成。波紋管29在套筒端部7.1和9.1之間延伸。套筒端部9.1固定在環狀間隙6中。相對的套筒端部7.1同樣固定至套筒架10。

為了調節噴絲嘴2.1和套筒架10之間的屏蔽長度，套筒架的高度可調節，以便拉伸或壓縮波紋管29(視其調節方向而定)。所述長度變化僅通過波紋管29執行。波紋管29優選地由具有熱導性能的金屬絲網製成。因此，如圖3所示的實施例也能以可加熱方式執行。

圖4所示為套筒架10的另一實施例，例如根據圖1.1或圖2.1可用於熔融紡絲裝置。根據圖4的實施例大體上等同於圖2.1的實施例。在這種情況下，套筒架10也通過加熱箱22執行。加熱箱被套筒端部7.1至7.3穿透，其中僅套筒8.1的端部7.1如圖4所示。布置在加熱箱22內的是金屬粉末33，該金屬粉末通過兩個電加熱棒31加熱。加熱棒31大體上延伸至紡絲箱1的整個長度。從而使連接至加熱箱22的套筒8.1至8.3被加熱。

在圖4中所示的示例性實施例，加熱棒31也可由熱管系統替代。為此加熱箱22內的金屬粉末30被相應的熱管加熱。

對於其中套筒架10形成為板11的情況，如圖1.1和圖1.2的實施例所示，套筒8.1至8.3的加熱可通過電加熱帶直接執行。為此，圖5中所示為紡絲箱1和冷卻裝置12(未明確示出)之間的可能過渡區的另一實施例。套筒架10實施為板11並承載以塔式保持的套筒8.1至8.3，其中僅套筒8.1在圖5示出。保持在套筒架10上的套筒端部7.1緊鄰地配設有加熱帶32，該加熱帶保持在套筒8.1周面上。這裡未示出的套筒8.2和8.3同樣具有電加熱帶32，從而使每個過渡區可實現為具有被加熱的套筒。

圖例中所示實施例僅示出了某些設計可能性，以通過高度可調套筒架10來允許多個分配給噴絲嘴的套筒同時進行並行調節。這裡較為重要的是冷卻裝置12和套筒架10間的相互作用，以設定過渡區的所需長度，用於屏蔽噴絲嘴緊下方的可能的冷卻空氣影響。