CN1378971A - 用于许多丝束熔融纺丝和叠放的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于许多丝束(5.1,5.2,…,5.n)熔融纺丝和叠放的装置和方法。其中设有许多纺丝装置(1.1,1.2,…,1.n),通过纺丝装置分别产生一个丝束(5.1,5.2,…,5.n)的单丝束(4.1,4.2,…,4.n)。按照本发明每个纺丝装置(1.1,1.2,…,1.n)分别配设一个牵引装置和一个圈条器装置(3.1,3.2,…3.n),使得每一丝束(5.1,5.2,…,5.n)可单独叠放在一个条筒(19.1,19.2,…,19.n)。

Description

用于许多丝束熔融纺丝和叠放的装置和方法

本发明涉及一种用于许多丝束熔融纺丝和叠放的按权利要求1前序部分的装置以及一种用于许多丝束熔融纺丝和叠放的按权利要求12的前序部分的方法。

为了制造短纤维(Stapelfaser)已知，首先在第一个工序中由聚合物熔液纺出许多丝束，在纺出后丝束合并成一丝条，并作为丝条叠放在条筒内。在第二个工序中将丝条从条筒中抽出，并在许多处理阶段以后借助于纤维切断刀切成短纤维。

本发明涉及一种用来实现第一个工序的装置。在已知装置中在许多相互并排放置的纺织装置中分别挤出单丝束，并在冷却后合并成丝束。各个纺织装置的丝束通过一共同的牵引装置抽出，并合成丝条。借助于一圈条器装置将丝条叠放在条筒内。

在已知的装置中出现这样的问题，即在纺织装置出故障或中断时整个过程都必须停止，或者在清洗例如一个位置时条筒内的丝条便被弄乱。这样装置的另一个缺点可以从由许多丝束组成的丝束，特别是在单丝束的纺丝支数较大-例如大于12000dtex时-的铺放中看出。

与此不同本发明的目的是，这样地改进开头所述类型的装置和方法，使得可以以少的时间中断和报废量灵活地制造丝束。

按照本发明这个目的通过具有权利要求1特征的装置和具有 12特征的方法来实现。其它优良的造型和改进结构是各从属权利要求的内容，它们可以单独应用或相互任意组合。

本发明的特征是，每个从纺织装置中纺出的丝束可单独地引导、处理和叠放在条筒内。从而使丝束不管是在纺丝线路中出现故障还是在例如在牵引装置中铺放时都排除相互影响。为此设有许多牵引装置和许多圈条器装置，其中每个纺织装置分别配设一牵引装置和一圈条器装置。本发明另一个主要优点是，对于丝束的后续处理可以采用小的和可方便地操作的条筒。特别是在致密铺放时由此得到位置和输送方面的优点。

在本发明一种特别优良的改进结构中牵引装置和圈条器装置做得可相互独立地控制。由此可以有利地在一个装置中制造具有不同支数的丝束，其中纺织性能可以有利地调整。例如牵引装置可以独立地以不同的牵引速度运行。其次单个牵引装置和圈条器装置可以在不中断相邻纺丝线路的情况下进行保养和修理。

为了进一步提高丝束制造的灵活性，按本发明一种优良的改进结构建议，用来产生和铺放丝束的牵引装置和圈丝器装置合并成一个纺丝工位，它可以独立于相邻纺丝工位控制，但是也可以仅仅合并纺丝工位组并共同控制。

这里每个纺丝工位配设许多熔液发生器中的一个是特别有利的。这时例如每个纺丝工位可以配设一个做成熔液发生器的挤出机。但是也可以一组纺丝工位或所有纺丝工位共同通过一个熔液发生器供给。这里可以采用缩聚装置或挤出机作为熔液发生器。

为了使单丝束单独地合并成丝束，设有上油装置，它们做得可相互独立地控制。上油装置有利地做成具有许多辊子的辊式上油装置。但是它们也可以包含上油销或其它类型的加油器。

本发明装置按权利要求6的结构的特征为，在处理级之间基本上没有单丝束或丝束的明显转向。为此纺丝装置、牵引装置和圈条器装置分层重叠设置。

这里如果牵引装置和圈条器装置相互并排地设置在一个安装平面内，则特别有利。由此保证所有各个可控制的牵引装置的操作和监控。

但是也可以将全部纺丝工位放置在一个安装平面内，以便有利地节省厂房高度。

按本发明的装置特别适用于具有相应高数量的喷丝头的喷丝孔的超过500公斤/小时的熔液流量的纺丝装置。

为了在单丝束内单丝很粗时在挤出后达到单丝束内部所有单丝的均匀冷却，本发明装置按权利要求8的改进结构特别合适。这里在纺丝头下方设有一喷气筒，其空气输入管穿过做成环形的喷丝头。在这方面单丝帘(Filament-Vorhang)在任何一个部位不需要单丝束的偏向。因此喷气筒伸入刚挤出的单丝束的内部，并将从内径向向外流的冷却介质均匀地引向单丝束的单丝。

为了避免在冷却期间或以后单丝束不许可的扩张，按照本发明装置的另一种优良结构在喷气筒之下设有一外上油环，它环形包围单丝束，从而可以从外部润湿单丝束。这里外上油环有利地由两个相向运动的构件构成。但是也可以有利地在单丝束之内设一上油环，使得从内部润湿单丝帘。这里用两个上油环特别有利，从而可以从外部和内部进行润湿，这促使单丝束的所有单丝特别均匀的上油。

为了能够对新铺放的丝束进行连续的后续加工，圈条器装置有利地与一自动的条筒架喂入装置连接。

通过本发明可以以高的灵活性同时并排纺造和铺放许多丝束。与已知制造方法相比本发明的特征特别在于：在采用许多纺丝装置时可以同时产生不同的丝束。丝束的区别可以在支数、聚合物类型或丝束的物理性能方面。

下面借助于附图对本发明装置的一些实施例作较详细的说明。

附图表示：

图1按本发明的装置的第一实施例的示意图；

图2图1中纺丝装置的示意图；

图3按本发明的装置的另一实施例的示意图；

图4纺丝装置的另一实施例的示意图。

图1中用局部放大图示意表示带有几个纺丝装置1.1，1.2…1.n的按本发明的装置的第一实施例。这里n是大于0的自然数。装置包含几个纺丝工位P.1至P.n。在每个纺丝工位P.1至P.n中分层重叠设有一纺丝装置1.1至1.n，一牵引装置2.1至2.n和一圈条器装置3.1至3.n。各层由第一底板13，一第二底板26和一第三底板27构成，其中第一底板13设置在第二底板26上方，第二底板26设置在第三底板27上方，纺丝装置1.1至1.n设置在第二底板26上方，并构成一纺丝级28。牵引装置2.1至2.n设置在第二底板26和第三底板27之间，并构成一个牵引级29。圈条器装置3.1至3.n设置在第三底板27之下，并构成一个叠放级30。纺丝装置1.1至1.n以及牵引装置2.1至2.n和圈条器装置3.1至3.n各自并排设置，每个纺丝工位P.1至P.n分别通过一熔液输入管11.1至11.n供给熔液。

图2中局部示意表示纺丝装置1.1至1.n中的一个。纺丝装置1.1至1.n中的每一个包含一纺丝头6，它在底面上具有一环形喷丝头7以及一个和喷丝头7同心设置的空气输入管8。纺丝头6是可加热的并含有通向喷丝头7的熔液输送管24。这里由一熔液发生器(未画出)提供的聚合物熔液通过熔液输入管11.1至11.n输送给纺丝头6。熔液输入管11.1至11.n通向一纺丝泵23，它通过熔液输入管24与喷丝头7连接。

在纺丝头6下方纺丝装置1.1至1.n具有一冷却甬道15以及一连接在它上面的纺丝沉降管16。在冷却甬道15之下纺丝头6的下方设有一喷气筒9。喷气筒9连接在空气输入管8上。喷气筒9具有一透气的多孔外壳(用虚线表示)，使得通过空气输入管8引入喷气筒9内部的冷却介质，尤其是冷空气径向从喷气筒9的外壳中流出。在冷却甬道的出口端上设有一外上油环12。冷却甬道15和纺丝沉降管16通过一第一底板13.1隔开，其中纺丝沉降管16基本上同心地直接连接在冷却甬道15上。

在纺丝沉降管16的出口端上设一上油装置14(图1)，它具有许多沿长丝流程顺次设置的上油辊22。上油装置14做成一结构单元，并支承在第二底板26上。上油装置14构成纺丝装置1.1至1.n的出口，因此它至少在两层上延伸。

在位于它下面的一层内纺丝装置1.1至1.n分别配备一牵引装置2.1至2.n。牵引装置2.1至2.n各自具有许多牵引辊17，它们相互错开地并排设置在水平直线上。牵引装置17安装在第三底板27上，并得到驱动。牵引装置2.1至2.n做成独立结构单元，并可通过单独的驱动装置相互独立地控制。为此牵引装置2.1至2.n并排放置在一安装平面内。

圈条器装置3.1至3.n同样并排地设置在牵引装置2.1至2.n的下方一个安装平面内。圈条器装置3.1至3.n分别由一输送装置18、一设置在输送装置18下方的条筒19.1至19.n以及一个支撑条筒19.1至19.n的条筒往复运动机构20组成。圈条器装置3.1至3.n同样做成带有独立驱动和控制装置的独立结构单元。圈条器装置3.1至3.n分别配设一输送带21，通过它使条筒19.1至19.n可以更换以及输送给一个自动的条筒架喂入装置(34)。

在图1和2中所示的装置通过熔液发生器(未画出)，例如挤出机、缩聚装置，产生聚合物熔液，并通过熔液输入管11.1至11.n输送给纺丝装置1.1至1.n。借助于一例如由泵23和熔液输送管24构成的熔液输送装置31将聚合物熔液在压力作用下输送给纺丝装置1.1至1.n喷丝头7。通过喷丝头7的孔挤出条状单丝，使得每个单丝束4.1至4.n产生在量环状分布的单丝。这里喷丝头7可以具有数量为8000以上的喷丝孔，以产生500公斤/小时以上的大流量以及高的单丝密度。因此在每个纺丝装置1.1至1.n中分别产生一个单丝束4.1至4.n。单丝束4.1至4.n的单丝进入各个冷却甬道15。在这里冷却介质，尤其是冷空气，借助于喷气筒9基本上沿径向吹向单丝。在各配设的牵引装置2.1至2.n的牵引应力作用下从纺丝喷嘴7中抽出的单丝在冷却后通过设置在冷却甬道15出口端上的外上油环12得到润湿。这里外上油环12包围单丝束4.1至4.n，并导致单丝束4.1至4.n之内的所有单丝均匀的润湿。为此外上油环12连接在一第一上油环输入管25上。这里外上油环12最好由两个扇形构件构成，它们在工作时相互固定，从而均匀地包围封闭的单丝帘。

在穿过纺丝沉降管16后单丝束4.1至4.n通过上油装置14引导。接着进行单丝的进一步润湿以及单丝束4.1至4.n合并成一丝束5.1至5.n。丝束5.1至5.n通过牵引装置2.1至2.n从上油装置14中抽出。丝束5.1至5.n通过多个受驱动的牵引辊17引导到圈条器装置3.1至3.n。在圈条器装置3.1内丝束5.1至5.n通过输送装置18叠放在条筒19.1至19.n内。这里输送装置18例如可以做成一叠丝绞盘(Ablegehaspel)。为了装载条筒19.1至19.n借助于条筒往复机构20使它来回运动。这里条筒19.1至19.n可以做成矩形条筒或圆形条筒，为了更换条筒通过一输送带21将满条筒19.1至19.n换成空条筒。

在按图1的装置中丝束5.1至5.n相互平行并排地同时分别叠放在条筒19.1至19.n的一个内。通过在纺丝工位P.1至P.n内可独立控制的牵引装置2.1至2.n和圈条器装置3.1至3.n可以灵活地进行丝束5.1至5.n的制造和叠放。在纺丝装置1.1至1.n中的一个中断时保证相邻丝束5.1至5.n的制造继续进行。同样存在这样的可能性，通过在纺丝工位P.1至P.n中的一个或一组纺丝工位P.1至P.n中单独的熔液发生器(未画出)加工不同的聚合物。同样可以通过相互独立驱动的牵引装置2.1至2.n制造具有不同物理性能的丝束5.1至5.n。

图3中表示按本发明的装置的另一个实施例，这里用侧视图仅仅表示一个纺丝工位P.1至P.n。这里相邻工位P.1至P.n位于一垂直于图纸平面分布的机器正面内。

在图3中所示的装置中相同功能的构件配备相同的附图标记。装置的结构基本上和上述实施例相同，因此下面仅仅指出其区别。与上述实施例不同按图3的实施例基本上做成两层。纺丝装置1.1至1.n在整个两层上延伸，牵引装置2.1至2.n和圈条器装置3.1至3.n上下设置在纺丝装置1.1至1.n侧面旁边。为此丝束5.1至5.n在辊式上油装置14的出口处转向，并引向设置在上层内的牵引装置2.1至2.n。牵引装置2.1至2.n和圈条器装置3.1至3.n做得和上述实施例一样。这里条筒19.1至19.n通过输送带21沿图纸平面输送给一(这里未画出的)自动条筒架喂入装置34。

在图4中表示纺丝装置的另一实施例，它例如可用在按本发明的按图1或3的装置中。这里相同功能的构件配备相同的附图标记，纺丝装置的结构基本上和按图2的实施例相同，因此下面仅仅指出其区别，并参照对图2的上述说明。

在纺丝头6下方冷却甬道15之内设有一喷气筒9和一设置在喷气筒9自由端上的内上油环10。内上油环10与一第二上油输入管33连接，它通过空气输入管8从纺丝头6穿喷气筒9。内上油环10做成盘状，其中内上油环10的一环形环绕的润湿棱32一直延伸到单丝4.1至4.n的行进平面。

在内上油环10下方一定距离处设有第二外上油环12，它包围单丝束4.1至4.n，并与第一上油剂输入管25连接。外上油环12按图2的上述实施例制作。

在图4中所示的纺丝装置1.1至1.n中通过环形纺丝头7纺出的单丝束4.1至4.n在冷却后首先通过内上油环10从内部用上油剂润湿。接着通过外上油环12从外部进行第二次润湿。由此达到单丝束4.1至4.n所有单丝的均匀润湿。

在图1至4中所示的按本发明的装置的实施例在其结构方面只是一个例子。例如可以实现附加的处理装置以及类似的结构方案。本发明包括用来熔融纺造和叠放许多丝束5.1至5.n的所有装置，其中由单丝束4.1至4.n产生的丝束5.1至5.n单独叠放在配设的条筒19.1至19.n内。

                   附图标记表1.1，1，2…1.n 纺丝装置               2.1，2，2…2.n 牵引装置3.1，3，2…3.n 圈条器装置             4.1，4，2…4.n 单丝束5.1，5，2…5.n 丝束                   6 纺丝头7 喷丝头                              8 空气输入管9 喷气筒                              10 内上油环11.1，11，2…11.n 熔液输入管          12 外上油环13 第一底板                           14 上油装置15 冷却甬道                           16 纺丝沉降管17 牵引辊                             18 输送装置19.1，19，2…19.n 条筒                20 条筒往复运动机构21 输送带                             22 上油辊23 纺丝泵                             24 熔液输送管25 第一上油输入管                     26 第二底板27 第三底板                           28 纺丝级29 牵引级                             30 叠放级31 第二上油输入管                     32 润湿棱33 熔液输入装置                       34 条筒架喂入装置P.1，P2…P.n 纺丝工位

Claims (15)

1.用于许多丝束(5.1，5.2，...，5.n)熔融纺丝和叠放的装置，具有许多分别由一单丝束(4)产生丝束(5.1，5.2，...，5.n)的纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)、一牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和一圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)，其特征为：

设有许多牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和许多圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)，每个纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)配设有各一个牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和一个圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)。

2.按权利要求1所述的装置，其特征为：

牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)设计成可相互独立地控制。

3.按权利要求2所述装置，其特征为：

纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)、牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)构成一纺丝工位(p.1，p.2，...，p.n)，以产生和铺放丝束(5.1，5.2，...，5.n)，纺丝工位(p.1，p.2，...，p.n)和/或纺丝工位(p.1，p.2，...，p.n)组做得可相互独立地控制。

4.按权利要求3所述的装置，其特征为：

每个纺丝工位(p.1，p.2，...，p.n)或纺丝工位(p.1，p.2，...，p.n)组配设多个熔液发生器中的一个。

5.按权利要求1至4之任一项所述的装置，其特征为：

用来形成丝束(5.1，5.2，...，5.n)的纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)分别具有一上油装置(14.1，14.2，...14.n)，上油装置(14.1，14.2，...14.n)可相互独立地控制。

6.按权利要求1至5之任一项所述的装置，其特征为：

纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)、牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)分层重叠设置。

7.按权利要求6所述的装置，其特征为：

牵引装置(2.1，2.2，...2.n)和/或圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)相互并排地设置在同一安装平面内。

8.按权利要求1至7之任一项所述的装置，其特征为：

纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)分别具有一做成环形的喷丝头(7)和一设置在喷丝头(7)下方的喷气筒(9)，其中喷气筒(9)连接在一同心地穿过喷丝头(7)的空气输入管(8)上。

9.按权利要求8所述的装置，其特征为：

一个纺丝装置(1.1，1.2，...，1.n)的喷丝头(7)包含至少8000以上的喷丝孔。

10.按权利要求8或9所述装置，其特征为：

沿长丝引进方向在喷气筒(9)的下方设有至少一个用来润湿单丝束(4.1，4.2，...4.n)的外上油环(12)，并且包围单丝束(4.1，4.2，...4.n)的外上油环(12)由至少两个可相互运动的构件组成。

11.按权利要求1至10之任一项所述的装置，其特征为：

圈条器装置(3.1，3.2，...3.n)与一自动的条筒架喂入装置(34)连接。

12.用于许多丝束(5.1，5.2，...5.n)熔融纺丝和叠放的方法，其中许多单丝束(4.1，4.2，...4.n)相互平行并排纺出，每个单丝束(4.1，4.2，...4.n)合成一丝束(5.1，5.2，...5.n)，

其特征为：

丝束(5.1，5.2，...5.n)相互独立地通过单独的牵引装置(2.1，2.2，...2.n)抽出，并且丝束(5.1，5.2，...5.n)相互独立地单独叠放在一配设于有关丝束(5.1，5.2，…，5.n)的条筒(19.1，19.2，…，19.n)内。

13.按权利要求12所述的方法，其特征为：

为了牵引和叠放丝束(5.1，5.2，…，5.n)牵引装置(2.1，2.2，…，2.n)和圈条器装置(3.1，3.2，…3.n)相互独立地控制。

14.按权利要求12或13所述的方法，其特征为：

丝束(5.1，5.2，…，5.n)的单丝束(4.1，4.2，…，4.n)相互独立地通过单独的纺丝装置(1.1，1.2，…，1.n)挤出。

15.按权利要求12或13所述的方法，其特征为：

丝束(5.1，5.2，…，5.n)的单丝束(4.1，4.2，…，4.n)共同平行地通过多个纺丝装置(1.1，1.2，…，1.n)挤出。

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