用于冷却刚挤出的长丝束的装置的制作方法

1.本发明涉及用于冷却刚挤出的用于制造纱线的长丝束的装置。


背景技术：

2.在合成纱线生产中众所周知的是，穿过纺丝嘴的多个嘴口挤出许多由聚合物熔体构成的细长丝缕。在此，长丝缕形成丝束，其在冷却后并合形成纱线。为了不使长丝缕在纱线片内彼此相连，长丝束内的每个长丝缕必须在挤出之后被冷却，以使所述长丝缕凝固。为了冷却长丝缕，通常产生作用于长丝缕的冷却空气流。但是，在这里要求理想地在长丝束内的每个长丝缕上发生均匀冷却和进而均匀凝固。
3.许多用于冷却刚挤出的长丝束的装置在现有技术中被公开了，所述装置能够被基本分为多组以用于产生冷却空气流。在第一组中，如例如从de4404258a1中知道地，横向定向的冷却空气流被引导到挤出的长丝缕上。为此，鼓风机壁在长丝移动方向上延伸，鼓风机壁被连接至鼓风机腔，在鼓风机腔中输送空调空气并且穿过鼓风机壁以横向定向方式冲击长丝。但是，也被称为所谓横流骤冷(crossflow quenching)的这种装置具有以下基本缺点，即，长丝束仅从一侧受到冷却空气流的冲击。
4.为了将冷却空气流从所有侧面引导至长丝束，知道了第二通用类型的冷却装置，其中该长丝束在具有透气壁且设置在鼓风机腔内的圆柱形冷却道内被引导。横向定向的冷却空气流于是可以在长丝束的整个周面范围产生。这种冷却在业内也被称为所谓的径向骤冷并且例如在us5,219,582中有所披露。
5.横流骤冷以及径向骤冷基于被产生且指向长丝缕的基本横向定向的冷却空气流。就此而言，需要该长丝缕在被冷却空气冲击下已经具备充分预凝固，以在受到冷却空气冲击时得到尤其是外长丝缕的任何横截面变化。
6.为了获得通过正压少量产生的冷却空气流，也例如从de10048133a1中知道了如下装置，冷却道以其下端被连接至抽吸设备，从而在冷却道内产生真空。冷却空气在此被吸入冷却道的被设计成是透气的上部。结果，产生基本在长丝移动方向上被引导的冷却空气流。但在这里出现以下问题，从纺丝嘴抽出长丝造成在长丝缕表皮上形成的表皮空气流长丝缕被在纱线移动方向上指向的冷却空气流移动不足。就此而言，这种用于在纱线移动方向上产生冷却空气流的装置在纱线生产中未被证明是成功的。
7.但是，与长丝移动方向相反地产生的冷却空气流被用来冷却长丝的装置也由现有技术、即de11194567a1公开了。于是人们很早就已在尝试想要通过抽吸设备产生这样的冷却流，抽吸设备例如正好安置在纺丝嘴下方。这种抽吸设备通常被用于移除在挤出聚合物熔体时、尤其在挤出聚酰胺时所产生的且导致不希望的污染的废气。
8.在从de1119456a1中知道的长丝束冷却装置中，冷却筒直接在纺丝嘴下方设置在抽吸设备上。长丝缕穿过冷却筒，其中冷却空气借助抽吸设备的抽吸效果在冷却风筒的下端进入并在冷却筒内产生返向流。在已知装置中的抽吸设备直接作用于冷却筒的输入侧，因此不得不在纺丝嘴下方产生相对大的真空以便在冷却筒内主要存在反向流。但是，在正
好在纺丝嘴下方的区域内的这种强烈抽吸效果确实阻碍单独长丝缕的挤出。因此，早已在60年以前开始的冷却变型方案已经在纱线生产中被证明是成功的。


技术实现要素：

9.考虑到有用于在纱线生产中产生冷却空气流以冷却刚挤出的长丝的许多变型，现在的目的是通过反向空气流来改善通用类型的用于冷却长丝缕的装置，从而可以高度均匀地制造用于产生合成纱线的长丝缕。
10.根据本发明如此实现此目的，该冷却筒具有至少一个具有透气的筒壁的纵向部分，并且该冷却筒的透气的纵向部分设置在闭合的抽吸腔内，并且抽吸腔与抽吸设备相连。
11.本发明具备如下特殊优点，即，抽吸效果在整个纵向部分范围作用于冷却筒的周面。为此，具有各自纵向部分的冷却筒被抽吸腔包围，抽吸腔被连接至抽吸设备。该纵向部分具有透气的筒壁，因此在整个纵向部分范围产生从内侧到外侧的径向空气流。在此在冷却筒内产生的真空导致在整个冷却筒内的期望反向空气流。长丝于是可以通过冷却空气流被冷却，冷却空气流与长丝移动方向相反地流动。冷却长丝所耗用的冷却空气可以有利地通过抽吸腔被排出。结果，防止耗用的冷却空气连同长丝束被排出。
12.为了通过抽吸腔和冷却筒的透气的纵向部分所产生的反向空气流能够被用于强烈冷却长丝，冷却筒具有至少另一个带有闭合筒壁的纵向部分的本发明改进方案是特别有利的，所述另一个纵向部分配置在透气的纵向部分下方并具有通向环境的筒端。用于冷却长丝的反向空气流的有效持续期于是可以通过闭合的纵向部分的设计被影响。
13.为了产生均匀作用于透气的纵向部分周围的抽吸流，以下的本发明改进方案已被证明是特别成功的，在此该冷却筒的闭合的纵向部分穿过真空腔，并且该真空腔设置在抽吸腔下方且被连接至抽吸腔，并且该抽吸设备被连接至真空腔。
14.施加在冷却筒的透气的纵向部分周面上的均匀真空于是可以在抽吸腔的整个横截面范围产生。非均匀分散在抽吸腔内的抽吸流于是可以有利地得以避免。进入抽吸腔的耗用的冷却空气被设于抽吸腔下方的真空腔容纳并通过抽吸设备被排走。
15.为了整个横截面能够被用于排出耗用冷却空气，抽吸腔和真空腔通过透气隔板彼此连通，其中该隔板形成抽吸腔的底部。
16.为了在冷却筒内产生反向空气流以及为了冷却纺织纱线常见的纱线支数范围，以下的本发明改进方案已被证明是成功的，该透气的纵向部分被设计成其长度比闭合的纵向部分长至少1.5倍，其中该冷却筒以一件式或多件式构成。特别是在呈多件式构成冷却筒的情况下，可以单独地在抽吸腔内固定透气的纵向部分好在真空腔内固定闭合的纵向部分。
17.具有与冷却筒同轴的切口的密封件设置在抽吸腔上方的本发明改进方案造成可以避免直接在纺丝嘴下方吸入外界空气。此外，例如在挤出过程中产生的废气例如单体或低聚体可以通过抽吸腔被容纳和排出。
18.合成纱线的生产通常发生在如下纺丝位置，在此以纱线片形式彼此相邻平行地产生许多纱线。就此优选实现如下的本发明改进方案，在这里，抽吸腔中装有许多冷却筒的透气的纵向部分，所述冷却筒形成一行地保持相互间隔开并且均形成一个长丝入口。反向空气流于是可以在多个冷却筒处被同时产生。盛行于抽吸腔内的真空在冷却筒的所有纵向部分上均匀起效。
19.因此，真空腔包括冷却筒的闭合的纵向部分，其中所述真空腔通入侧向设置的抽吸接口。
20.抽吸接口优选设计成l形并且借助自由端被连接至抽吸设备。因此，具有本发明的装置的多个纺丝位置可以按照节省空间的方式彼此相邻布置。
21.为了一方面影响冷却筒内的反向空气流的强度，并且另一方面在过度产生来自挤出的废气的情况下在冷却筒入口区域中获得充分抽吸效果，以下的本发明改进方案是尤其有利的，冷却筒的带有透气的筒壁的纵向部分所具有的透气性可以与距长丝入口的距离相关地改变。按照这种方式的影响可以简单地通过例如在穿孔的金属板筒壁内的不同的开口横截面来实现。
22.根据本发明的用于冷却刚挤出的用于制造纱线的长丝束的装置尤其适用于高丝支数以获得均匀化的长丝缕冷却。
附图说明
23.以下通过几个实施例并参照附图来更详细解释根据本发明的用于冷却刚挤出的长丝束的装置，在图中：
24.图1示意性示出根据本发明的用于冷却长丝束的装置的第一实施例的横截面图；
25.图2.1示意性示出根据本发明的用于冷却长丝束的装置的另一个实施例的纵截面图；和
26.图2.2示意性示出图2.1的实施例的横截面图。
具体实施方式
27.图1示意性示出根据本发明的用于冷却刚挤出的长丝束的装置的第一实施例的横截面图。此实施例所具有的冷却筒1在上端形成长丝入口2并在下端形成长丝出口3。冷却筒1具有多个不同的纵向部分，其中，至少其中一个所述纵向部分1.1由透气的筒壁4形成。冷却筒1的透气的纵向部分1.1布置在冷却筒1的上侧区域内，从而低于长丝入口2。
28.由闭合的筒壁5形成的闭合的纵向部分1.2在透气的纵向部分1.1下方延伸。闭合的纵向部分1.2的闭合的筒壁5延伸至长丝出口3。
29.冷却筒1穿过抽吸腔6和真空腔8。抽吸腔6在透气的筒壁4区域中包围冷却筒1的周围。就此而言，透气纵向部分1.1在抽吸腔6内延伸。抽吸腔6通过腔壳体6.1朝向环境被封闭。真空腔8配置在抽吸腔6下方。抽吸腔6的底部在此由透气的隔板7形成，隔板将抽吸腔6和真空腔8分隔开。隔板7在透气的筒壁4和闭合的筒壁5之间的过渡区内包围冷却筒1。冷却筒1的闭合的纵向部分1.2于是在真空腔8内延伸并穿过后者。在这里，可以将冷却筒1的长丝出口3配置在真空腔8的下侧上，或者与真空腔8的下侧间隔配置。在如图1所示的实施例中，冷却筒1的长丝出口3与真空腔8的下侧间隔开地配置。
30.真空腔8以如下横截面包围冷却筒1，该横截面与抽吸腔6同轴。真空腔8在此通过腔壳体8.1相对于环境被封闭。
31.腔壳体8.1在真空腔8的一侧具有抽吸开口8.2，抽吸接口9与之相连。抽吸接口9将真空腔8连通至抽吸设备10。抽吸设备10具有至少一个真空源10.1以在真空腔8内产生真空。抽吸设备10也可以通常具有其它装置用于处理和过滤耗用冷却空气，所述装置在此未
被示出。
32.在11中的在长丝入口2区域中具有切口的11.1的密封件设置在抽吸腔6上方。11中的密封件被如此容纳，整个冷却用装置能以密封方式被直接保持在纺丝梁的下侧上。
33.该装置在工作中被如此安放，冷却筒1基本上与纺丝嘴12同轴地被保持。为了解释所述功能，纺丝嘴12在图1中用虚线被示出。来自纺丝嘴12的多个喷嘴口的许多长丝缕13穿过纺丝嘴12被挤出。长丝缕13以丝束方式设置并穿过冷却筒1。为了解释所述功能，长丝缕13也在此实施例中仅用虚线被示出。
34.为了冷却刚挤出的长丝束，真空腔8内的真空通过抽吸设备10的真空源10.1来产生，所述真空通过抽吸腔6和透气筒壁4传入冷却筒1内。因此产生了抽吸效果，使得冷却筒1的通入环境的长丝出口3形成进气。于是从环境中抽吸冷却空气，所述冷却空气作为反向空气从长丝出口3流到长丝入口2。冷却空气于是与长丝缕13的纱线移动方向相反地流动。在抽出长丝缕13时在长丝缕周面上形成的皮层流(sheath current)于是可以有利地在相反方向上通过冷却空气流被打断，以便冷却长丝缕。在长丝缕已经被冷却之后，经由冷却筒1的透气的筒壁4的冷却空气流被直接引导入抽吸腔6并离开那里、通过真空腔8并来到抽吸设备10。已经因为长丝冷却被加热和耗用的冷却空气于是从该加工过程被排出。于是可以有利地避免排出到环境中。
35.与此同时，在挤出长丝缕时在纺丝嘴下方出现的废气例如像单体或低聚物可以被直接联合排出。
36.为了影响与长丝缕的运动相反流动的冷却空气流，一方面还有可能改变在冷却筒1的纵向部分1.1中的筒壁4的透气性。筒壁4的透气性于是可以通过距长丝入口2的距离被连续增大或减小。也可以将透气的筒壁4分为具有不同的透气性值的不同的区域。为此，透气性筒壁4优选由多层构成。筒壁4于是可以例如由穿孔金属板和过滤材料形成。
37.在合成纱线生产中，纱线通常在一个纺丝位置中作为相互平行相邻的纱线片来产生。就此而言，通常在所谓的纺丝梁上彼此相邻地保持许多纺丝嘴，以产生多个长丝束以用于生产纱线。如图2.1和图2.2所示的本发明装置的实施例优选被用于冷却长丝束。该实施例的纵截面图在图2.1中被示意性示出，横截面图在图2.2中被示出。除非明确提到其中一幅图，否则以下描述适用于两幅图。
38.如图2.1和图2.2所示的实施例具有多个冷却筒1，它们按照包括两行的构型设置成相互错开。冷却筒1的设置在此对应于在纺丝位置中的纺丝嘴的设置。如图2.1和图2.2所示的冷却筒1的数量仅是示例性的。原则上，冷却筒1的数量取决于在各自纺丝位置中的纺丝嘴的数量。
39.冷却筒1设计成与根据图1的实施例相同并分别具有一个透气的纵向部分1.1和一个闭合的纵向部分1.2。就此而言，参照以上描述以避免在此重复。
40.冷却筒1设置成相互平行且联合穿过抽吸腔6和真空腔8。抽吸腔6在此包围所有的冷却筒1的透气的纵向部分1.1。真空腔8以与根据图1的实施例相同的方式包围冷却筒1的所有闭合的纵向部分1.2，其中，隔板7配置在抽吸腔6与真空腔8之间。隔板7于是具有一个用于每个冷却筒1的通道。隔板7被设计成是透气的并且延伸经过抽吸腔6和真空腔8的整个横截面。抽吸腔6通过腔壳体6.1相对于环境被封闭，且真空腔8通过腔壳体8.1相对于环境被封闭。真空腔8只在一侧具有抽吸开口8.2，抽吸接口9通入所述抽吸开口8.2。
41.如尤其从图2.2的图示中得知地，抽吸接口9被设计成是l形的。抽吸设备10通过抽吸接口9被连通至真空腔8。抽吸设备10具有至少一个真空源10.1以在真空腔8内产生真空。
42.对于每个冷却筒1均具有一个切口11.1的密封件11设置在抽吸腔6的上方。
43.在工作中，真空腔8内的真空通过真空源10.1来产生，所述真空传入抽吸腔6并穿过冷却筒1的透气的筒壁4。被用作长丝冷却用反向空气流的环境空气于是在冷却筒1的每个长丝出口3处被抽吸。为了冷却长丝束所耗用的冷却空气由抽吸设备10借助抽吸腔6和真空腔8来吸收。
44.在以上实施例所示的冷却筒的情况下，所述冷却筒优选是一件式设计。透气的纵向部分1.1在此设计成比闭合的纵向部分长基本1.5倍。但在此原则上可以根据纱线的加工过程和类型改变纵向比例。于是，因此可以将冷却筒1的纵向部分1.1和1.2设计成具有一样长度，或者甚至以反比方式。此外，冷却筒1优选呈多件式设计，因而透气的纵向部分1.1和闭合的纵向部分1.2能在冷却筒1上单独实现。透气的筒壁4和闭合的筒壁5连接至冷却筒1能有利地在抽吸腔6与真空腔8之间的隔板7的界面处实现。在此重要的是，为了从冷却筒1抽吸出冷却空气，所述冷却空气首先被集中在抽吸腔6内，从而在透气的筒壁4的周面处出现均匀化的真空和均匀化的空气流。
45.根据本发明的用于冷却刚挤出的长丝束的装置适用于制造纺织纱线和工程纱线或甚至地毯纱线。在此重要的是，长丝组以丝束形式能被引导穿过冷却筒。