专利名称：纺丝设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的用于熔纺大量长丝的纺丝设备。
由EP 0 742 851 B1已知这一类型的纺丝设备。
在已知纺丝设备中，为了熔纺大量长丝而设置许多分别并排排成平行的两行的纺丝喷嘴。纺丝喷嘴与一个或多个熔体源连接，使得从每个纺丝喷嘴中挤出一股多纤维长丝。纺丝喷嘴设置在一加热的纺丝箱体内。在纺丝箱体下方形成一带有双冷却甬道的冷却装置，使得给每一行喷嘴配设一个单独的冷却甬道。在处理后长丝通常卷绕成卷筒。这里卷筒可以夹紧在一台或两台卷绕机的筒管锭子上。
对于需要用纺丝设备同时制造大量长丝的情况，成问题的是，大量纺丝喷嘴的均匀加热以及在结构紧凑的情况下仍便于操作的布局。
因此本发明的目的是，创造一种这一类型的纺丝设备，其中，通过大量纺丝喷嘴挤出的长丝可以以基本上相同的质量挤出。
本发明另一个目的是，在过程中断时，可以通过纺丝喷嘴尽可能快地起纺(Anspinnen)。
按照本发明，这个目的通过具有权利要求1前序部分特征的纺丝设备这样地实现，即，两行纺丝喷嘴的大量纺丝喷嘴沿机器纵侧分成多个纵向模块，并且各纵向模块分别通过一通道相互分开。
本发明的特点特别是，纺丝喷嘴通过形成多个纵向模块而形成多个组，其中，每一组在其纺丝喷嘴的布局和纺丝喷嘴的调温方面保持一致。在纵向模块之间形成的通道使得每个纵向模块可以从机器的两个纵侧操作。从而，可以在过程开始或过程中断以后实现特别短的起纺时间，因为一个操作人员可以照管一个纵向模块的两个喷嘴行的各纺丝喷嘴。
本发明的其纵向模块分别通过一箱形喷嘴支架构成的改进结构特别有利于均匀地调节纵向模块内纺丝喷嘴的温度，所述喷嘴支架借助于载热介质进行加热并且在朝向通道的末端处经由一输入口和输出口供给载热介质。此外，可以用简单的方式这样地实现沿纵向布置的载热介质循环回路，其中箱形喷嘴支架具有沿着机器纵侧取向的轻微的倾角。另一个优点是，在纺丝设备内由通道所形成的自由空间可以有利地用于供给管道和供给机组。
纵向模块的纺丝喷嘴有利地分成多个纺丝部位，其中，每个纺丝部位分别配设冷却装置的一个双冷却甬道，它对于每行喷嘴具有一个冷却甬道。因此对于刚挤出的多纤维长丝可以提供强劲的冷却。这里纺丝部位可以具有成两行的达12、16或20个的纺丝喷嘴，其中例如4个纺丝部位可以构成一个纵向模块。每个纵向模块的纺丝部位数量在2至6的范围内。
为了实现在纵向模块内喷嘴行尽可能窄的间隔，本发明按权利要求4的改进结构特别有利。这里，在双冷却甬道内形成的用来给冷却甬道供给吹风空气的中心压力腔经由一个侧向设置在机器纵侧旁边的空气通道供气。空气通道通过设置在纺丝部位之间的横向接管与双冷却甬道相应的压力腔连接。因此可以保持为了经济地利用空调装置所需要的参数。特别是可以实现大的供给横截面，它们造成相应小的流动速度。
为了能够在每个纺丝部位下方应对例如一行纺丝喷嘴或纺丝喷嘴行中一个纺丝喷嘴的断丝之类事件，按照本发明另一种优良的改进结构，长丝在汇集平面内按预定的顺序合并。例如可以形成这样的顺序，其中，将一个喷嘴行的丝片与相邻喷嘴行的丝片并排引入汇集平面内。但是也可以将两行喷嘴的长丝交替地并排引入汇集平面。
由于一个纺丝部位内有大量长丝，每个纺丝部位的卷绕装置最好由具有两个卷绕单元的卷绕机或分别由多个各自具有一个卷绕单元的卷绕机构成。从而可以构成适合于高的卷绕速度的紧凑的卷绕单元。
此外，为了尽可能将一个喷嘴行的丝片同时卷绕成卷筒，建议在处理后抽出的丝片这样地分配到卷绕单元上，即，一个喷嘴行的长丝和另一喷嘴行的长丝按预定的配位卷绕成卷筒。这里所述配位最好这样地选择，使得其中一个喷嘴行的长丝全部卷绕到其中一个卷绕单元的一个筒管锭子上。
因此本发明的特点是具有一种特别紧凑的结构，其占用约比传统纺丝设备小30％至40％的空间。
下面借助于本发明纺丝设备的一个实施例参照附图详细说明本发明。
附图表示
图1至3本发明纺丝设备一个实施例的多个示意图；图4和5示意表示将长丝引入汇集平面内的实施例；图6示意表示将长丝引入汇集平面内的另一个实施例；图7示意表示按图1的纺丝设备的卷绕装置的一个实施例。
在图1、2和3中以不同的视图表示本发明纺丝设备的一个实施例。这里图1表示机器纵侧的视图，图2表示图1中纺丝设备的局部视图，图3表示横向于机器纵侧的视图。以下说明只要没有具体指明是针对某一个附图，就适用于所有附图。
纺丝设备通过一多层式机座1固定，在图1、2和3中仅仅作为侧支架示出，在机座1的顶层内，沿机器纵侧并排设置多个纵向模块2.1、2.2和2.3。各纵向模块2.1、2.2和2.3分别包含大量纺丝喷嘴4，它们设置成两个平行的喷嘴行A和B。
如图1中所示，沿机器纵侧设置的纵向模块2.1、2.2和2.3分别通过一通道D相互分开。其中，纵向模块2.1、2.2和2.3之间的通道D在机座1的整个层上延伸。
纵向模块2.1、2.2和2.3分别通过一箱形喷嘴支架8.1、8.2和8.3构成。在箱形喷嘴支架8.1、8.2和8.3内部设置配设于纵向模块的纺丝喷嘴4以及与纺丝喷嘴4连接的分配泵和其他这里未画出的熔体分配装置。为了加热引导熔体的构件，喷嘴支架8.1、8.2和8.3分别连接在一载热介质循环回路上。为此在喷嘴支架8.1、8.2和8.3的端面33上设置一输入口11及一输出口12。输出口12分别设计在喷嘴支架8.1、8.2和8.3的下部区域内，其中喷嘴支架保持略微倾斜的布局，使得作为冷凝物产生的载热介质可以用简单的方式排出。输入口11和输出口12的供给管道有利地设置在通道D的区域内。
设置在纵向模块2.1、2.2和2.3上方的用来产生熔体和分配熔体的装置未画出。例如多个纵向模块的熔体引导构件可以通过一台挤出机供给。
每个纵向模块2.1、2.2和2.3分成多个纺丝部位。下面借助于纵向模块2.1详细说明纺丝部位的结构和组成。
每个纺丝部位3.1、3.2，3.3和3.4总共包括12个纺丝喷嘴4，它们平均分配成两个喷嘴行A和B。喷嘴行A和B的纺丝喷嘴分别与一分配泵5连接。每个分配泵5具有一驱动轴6，它与一这里未画出的驱动装置连接。通过一个或多个熔体源，分别经过一熔体接头7给分配泵5输送聚合物熔体。
在图2和3所示的实施例中，一个纺丝部位的各纺丝喷嘴通过两个单独的分配泵供给。但是例如也可以对两个喷嘴行中的总数为6或8的纺丝喷嘴中的全部纺丝喷嘴通过一个分配泵供给。这里强调指出，每个纺丝部位的纺丝喷嘴的数量是举例性的。
在喷嘴支架8.1，8.2和8.3下方设置一冷却装置13。每个纺丝部位冷却装置13分别具有一个双冷却甬道14。比如第一个纵向模块2.1的纺丝部位3.1至3.4配设双冷却甬道14.1、14.2、14.3和14.4。
如图3中可见，每个双冷却甬道14.1至14.4由两个单独的冷却甬道15.1和15.2构成，它们配设于喷嘴行A和喷嘴行B的纺丝喷嘴4。在冷却甬道15.1和15.2之间，双冷却甬道14.1至14.4分别具有一压力腔16。在冷却甬道15.1和15.2与压力腔16之间形成吹气壁17.1和17.2，使得在冷却甬道15.1和15.2内产生沿横向的冷空气流。双冷却甬道14.1至14.4的压力腔16在下部区域内经由一空气接头18和一横向接管19连接到一中央空气通道20上。空气通道20在侧向平行于机器纵侧延伸，并给冷却装置13的所有双冷却甬道供气。与空气通道20连接的横向接管19设置在纺丝部位之间冷却装置13的下部区域内。冷却装置13的下部区域分别由一骤冷甬道构成，对于第一纵向模块，它们通过附图标记34.1、34.2、34.3和34.4表示。这里骤冷甬道34.1至34.4具有一向下逐渐变细的形状，从而利用在纺丝部位之间形成的自由空间来安装横向接管19。吹风空气侧向输入的方式具有特殊的优点，即，纺丝喷嘴行A和B可以以相互尽可能窄的间隔设置。因此，可以取消穿过在喷嘴行A和B之间延伸的中心平面设置的空气供给管道。
如图3中所示，在双冷却甬道14.1下部区域内每个冷却甬道15.1和15.2分别配设一上油装置23.1和23.2。其中上油装置23.1配设于喷嘴行A的各纺丝喷嘴4，使得喷嘴行A中挤出的多纤维长丝9在冷却结束时通过上油装置23.1配备油剂涂层。相应地从喷嘴行B的各纺丝喷嘴中挤出的长丝10通过上油装置23.2上油。上油后，长丝9和10在一共同的汇集平面35内合并成丝片22。为此在骤冷甬道34.1的出口端上设置一导丝装置21。这里，通过导丝装置21，在丝片22内保持长丝的预定顺序。
下面更详细地说明在丝片22内长丝9和10的分布。
如图1、2和3中所示，在冷却装置13下方设置一处理装置24。处理装置24具有许多处理模块36，其中给每个纺丝部位配设一个处理模块36。以第一纵向模块2.1为例，纺丝部位3.1至3.4配设处理模块36.1至36.4。根据所要生产的长丝类型的不同，这些处理模块分别配备例如导丝辊、导丝辊单元、喷气变形装置、长丝梳栉、加热装置、上油装置等等装置。在所示实施例中，为表示清楚，举例性地示出两个导丝辊25.1和25.2。
在处理装置24内，丝片22所在的汇集平面35在从导丝装置21到绕上第一个导丝辊25.1的交接处旋转90°。因此长丝在导丝辊25.1上在一基本上横向于机器纵向定向的平面内行进。
在处理装置24下方设有卷绕装置26，它由许多卷绕单元组成。例如每个纺丝部位分别配设两个卷绕单元27.1和27.2。这里卷绕单元27.1和27.2可以做成一台卷绕机的形式或两台并排安置的卷绕机的形式。在所示实施例中，卷绕单元27.1和27.2分别在同步运行的卷绕机37.1和37.2上形成。因此卷绕装置26由多个卷绕机37构成。在每个卷绕单元27.1和27.2内，丝片22的长丝分别卷绕成一卷筒32。为此卷筒32夹紧在一筒管锭子29.1上。在每个卷绕单元27.1和27.2内筒管锭子29.1分别通过一卷筒回转架28固定。卷筒回转架28支承着错开180°设置的第二个筒管锭子29.2。因此，通过卷筒回转架的旋转，丝片22的长丝可以连续卷绕成卷筒。一加压辊30紧贴在卷筒32圆周上。这里，设置在加压辊前面用来使长丝往复运动以形成交叉卷筒的往复运动机构没有详细画出。
在丝片22进入卷绕单元27.1和27.2之前，每个纺丝部位分别设置一个双导丝条31，以便分配丝片22的长丝。这里，通过双导丝条31保持适合于纺丝喷嘴行A和B的或适合于喷嘴行A和B的纺丝喷嘴的配置。下面对于丝片的分配和选择的配位作更详细的说明。
在图1、2和3中所示的纺丝设备中，对于每个纵向模块2.1、2.2和2.3，冷却装置13、处理装置24和卷绕装置26都构造得一样。在运行时通过一个或多个熔体源产生聚合物熔体，例如以聚酯为基的聚合物熔体。聚合物熔体通过未详细说明的分配系统输送给纵向模块2.1、2.2和2.3的分配泵5。聚合物熔体通过分配泵以高压输送到配设的纺丝喷嘴4中。每个纺丝喷嘴4在其底面上具有大量喷丝孔，通过它们挤出每股长丝的一束细单丝。这样纺丝设备的每个纺丝喷嘴产生一多纤维长丝。然后在纺丝部位内每行喷嘴中纺出的长丝在每个纺丝部位配设的双冷却甬道内进行冷却，并在冷却后与相邻喷嘴行的长丝合并成一共同的丝片22。在合并前，喷嘴行A的长丝9与喷嘴行B的长丝10通过配设的上油装置23.1和23.2用液体润湿，接着通过每个纺丝部位的导丝装置21合并成丝片22。丝片的长丝相互平行地以窄的间距分别穿过处理模块36，以便接着在处理后通过两个卷绕单元卷绕成卷筒。
在这种纺丝设备中，通过操作人员一方面可以进行纺丝喷嘴的定期维护，另一方面在过程中断后或在过程开始时进行刚纺出的长丝的生头。通过本发明的纺丝喷嘴布局，可以以简单的方式由操作人员在机器纵侧之间快速更换卷筒。如图2中所示，纵向模块2.1、2.2和2.3的中间层的操作人员可以从两机器纵侧迅速地操作。此外可以通过纵向模块之间的通道D进行纵侧的更换。由于纵侧之间的路程很短，即使在一个纺丝部位断丝后也只有非常短的过程中断。
本发明纺丝设备的另一个优点是，供给管道和辅助机组，例如上油剂输送装置，可以有利地内置在相邻纵向模块之间的通道D内。由此可以提供非常紧凑的节省空间的纺丝设备。例如在图1中所示的装置旁边可以直接安装纵向模块的第二条线。因此可以有利地用这种排列成行的纵向模块配备整个厂房，它们与传统的纺丝设备相比，所需要的位置小30％至40％。
在监控这种纺丝设备时，通常监控其长丝流程中的每股长丝。为了确定出现断丝的情况而设置传感元件，它们将相应的报警信号输送给控制装置。为了能够在整个纺丝设备中制造高质量的长丝，这种类型的监控方法特别重要。而对在长丝流程内出现的情况的这种监控和分析需要知道，长丝是从哪个纺丝部位或哪个纺丝喷嘴产生的。据此，在来自两个喷嘴行的长丝合并时必须保持预定的顺序，以便能够追溯从卷绕装置到纺丝喷嘴的整个长丝流程。
为此在图4和5中示意表示在一个纺丝部位内长丝的分布。例如在图1中用附图标记3.1表示的纺丝部位可以表示分布和纺丝部位。其中图4示意表示直至形成丝片22为止纺丝部位的视图，图5表示纺丝部位的横剖视。在这方面，以下说明只要没有具体指明是针对其中的某一个附图，就对两个附图都适用。
在局部画出的喷嘴支架8.1上，总共12个纺丝喷嘴4均匀分成两个喷嘴行A和B。相应地从喷嘴行A的纺丝喷嘴4中产生6股长丝，它们用附图标记9表示。相应地通过喷嘴行B的纺丝喷嘴4挤出喷嘴行B的长丝10。在冷却甬道(这里未画出)内，长丝9和10平行地行进，一直到达上油装置23.1和23.2。在这里上油装置23.1和23.2是上油辊。但上油装置也可以由单独的上油销构成，它们分别润湿一股长丝。
在长丝9和10润湿后，它们被引导到一共同的汇集平面35内。在该汇集平面35内，长丝9和10通过导丝装置合并成一丝片22，其中，12股并排设置的长丝具有一规定的顺序。在图4中所示的实施例中，喷嘴行B的长丝10和喷嘴行A的长丝9分别作为丝片并排引导。设置在骤冷甬道下方的导丝装置21例如可以由具有12个单独的导丝器的导丝条构成。
如图5中所示，汇集平面35设置在喷嘴行A和喷嘴行B的纺丝喷嘴之间的中间区域内。从而达到两个喷嘴行的长丝的均匀偏转。因而可以有利地制造具有相同物理性能的长丝。
在图6中表示丝片内的长丝分布的另一个实施例。按图6的实施例和按图4的实施例类似，因此这里仅仅说明其区别。在喷嘴行A的长丝9和喷嘴行B的长丝10的分布方面，通过导丝装置21确定丝片22内的顺序。喷嘴行A的长丝9和喷嘴行B的长丝10交替地并排导引。因此按照喷嘴行得到AB AB AB的顺序。由此这样地确定丝片22向处理装置的转移，使得知道长丝的未来走向。
在制造合成长丝时，长丝的质量在很大程度上由相应的卷绕过程决定。在这方面来说，纺丝喷嘴和卷绕部位之间一定的配置对于产生均匀的长丝质量可能是有利的。在图7中，借助于一例如可以用在图1中所示的纺丝设备中的卷绕装置的实施例来表示丝片的长丝在处理后如何分配到各个卷绕单元。
这里，卷绕单元27.1和27.2构造于卷绕机内部。卷绕机具有两个卷筒回转架28.1和28.2。每个卷筒回转架分别支承着两个筒管锭子29.1和29.2。卷筒回转架28.1和28.2分别配设一个加压辊30.1和30.2。在加压辊30.1和30.2上方设置一个双导丝条31，它在每个卷绕部位在两个纵侧平行于筒管锭子分别具有一导丝器。这种双卷绕机基本上已知地例如在DE 100 45 473 A1中介绍过。在这方面参照所述文献，以进一步阐明此卷绕机。
在处理后丝片22通过双导丝条31按照规定的配位分配到各个卷绕部位27.1和27.2。这时喷嘴行A的长丝9和喷嘴行B的长丝10从丝片22中分开，分别输送给卷绕单元27.1和27.2。因此喷嘴行A的长丝9卷绕在卷绕单元27.1的筒管锭子29.1上，而喷嘴行B的长丝10则在卷绕单元27.2的筒管锭子29.2上卷绕成卷筒。因此丝片22内的每一股长丝在纺丝喷嘴和卷绕装置之间的每一个部位都是可以认别的。从而可以用简单的方法实现纺丝设备的监测和控制。
图1中所示的纺丝设备在其处理装置和卷绕装置的设计方面是举例性的。例如，一个纺丝部位的所有长丝可以共同由一台带有唯一一个卷绕单元的卷绕机接收。处理装置的设计主要取决于，是制造全拉伸丝(FDY)、预取向丝(POY)、高取向丝(HOY)还是卷曲变形丝(BCF)。在这方面，处理装置可以有选择地配备机组。
附图标记表1 机座2.1，2.2，2.3 纵向模块3.1，3.2，3.3，3.4 纺丝部位4 纺丝喷嘴5 分配泵6 驱动轴7 熔体接头8.1，8.2，8.3 喷嘴支架9 喷嘴行A的长丝10 喷嘴行B的长丝11 输入口12 输出口13 冷却装置14.1，14.2，14.3，14.4 双冷却甬道15.1，15.2 冷却甬道16 压力腔
17.1，17.2吹风壁18空气接头19横向接管20空气通道21导丝装置22丝片23.1，23.2上油装置24处理装置25.1，25.2导丝辊26卷绕装置27.1，27.2卷绕单元28卷筒回转架29.1，29.2筒管锭子30加压辊31双导丝条32卷筒33端面34.1，34.2，34.3，34.4骤冷甬道35汇集平面36.1，36.2，36.3，36.4处理模块37.1，37.2卷绕机A 喷嘴行B 喷嘴行D 通道
权利要求
1.用于熔纺大量长丝的纺丝设备，具有大量纺丝喷嘴(4)，它们平行地沿机器纵侧设置成两个紧密相邻的喷嘴行(A，B)；一设置在所述喷嘴行(A、B)下方的用来冷却从纺丝喷嘴(4)中挤出的长丝的冷却装置(13)；和一设置在冷却装置(13)下方的用来将长丝卷绕成卷筒的卷绕装置(26)，其特征为所述沿机器纵侧的两个喷嘴行(A，B)的大量纺丝喷嘴(4)分成多个纵向模块(2.1，2.2)，各纵向模块(2.1，2.2)分别通过一通道(D)相互分开。
2.按权利要求1的纺丝设备，其特征为各纵向模块(2.1，2.2)分别通过一箱形喷嘴支架(8.1，8.2)构成，所述喷嘴支架(8.1，8.2)可借助于一种载热介质加热，并且所述喷嘴支架(8.1，8.2)在至少一个朝向通道(D)的末端处具有一用于所述载热介质的输入口(11)和/或输出口(12)。
3.按权利要求1或2的纺丝设备，其特征为各纵向模块(2.1，2.2)的纺丝喷嘴(4)分成多个纺丝部位(3.1，3.2)，并且每个纺丝部位(3.1，3.2)的冷却装置(13)分别具有一个双冷却甬道(14.1，14.2)，该双冷却甬道对于纺丝部位(3.1，3.2)的每个喷嘴行(A，B)形成一个单独的冷却甬道(15.1，15.2)。
4.按权利要求3的纺丝设备，其特征为配设于纺丝部位(3.1，3.2)的双冷却甬道(14.1，14.2)分别具有一个中间压力腔(16)，并且双冷却甬道(14.1，14.2)的各中间压力腔(16)与一个侧向设置在机器纵侧旁边的空气通道(20)连接。
5.按权利要求4的纺丝设备，其特征为双冷却甬道(14.1，14.2)的压力腔(16)通过横向接管与空气通道(20)连接，各横向接管设置在各纺丝部位(3.1，3.2)之间。
6.按权利要求3至5之任一项的纺丝设备，其特征为每个双冷却甬道(14.1，14.2)通入一骤冷甬道(34.1，34.2)内，其中，两个喷嘴行(A、B)的各纺丝喷嘴(4)的长丝在骤冷甬道(34.1，34.2)的下方引导到一共同的汇集平面(35)内，成为平行地前进的长丝的丝片(22)。
7.按权利要求6的纺丝设备，其特征为其中一个喷嘴行(A)的长丝(9)与另一喷嘴行(B)的长丝(10)在汇集平面(35)内通过一导丝装置(21)相互这样地引导，使得在丝片(22)内形成一预定的顺序。
8.按权利要求6或7的纺丝设备，其特征为每个纺丝部位(3.1)的卷绕装置(26)具有一台带有两个卷绕单元(27.1，27.2)的卷绕机(27)，或分别具有两台各自带有一个卷绕单元的卷绕机(37.1，37.2)。
9.按权利要求8的纺丝设备，其特征为在处理后抽出的丝片(22)这样地分配到卷绕单元(27.1，27.2)上，使得喷嘴行(A)的长丝(9)和喷嘴行(B)的长丝(10)按预定的配位卷绕成卷筒(12)。
10.按权利要求9的纺丝设备，其特征为所述配位这样选择，使得其中一个喷嘴行(A)的长丝(9)全部卷绕到其中一个卷绕单元(27.1)的一个筒管锭子(29.1)上，而另一喷嘴行(B)的长丝(10)卷绕到另一卷绕单元(27.2)的第二个筒管锭子(29.1)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于熔纺大量长丝的纺丝设备，它具有大量纺丝喷嘴。这里，各纺丝喷嘴平行地沿机器纵侧排列成两个紧密相邻的喷嘴行。在喷嘴行下方设置一用来冷却从纺丝喷嘴中挤出的长丝的冷却装置，其中长丝借助于安装在冷却装置下方的卷绕装置卷绕成卷筒。本发明的目的是建立一种尽可能便于操作的布局。按照本发明，两行纺丝喷嘴的多个纺丝喷嘴分成沿机器纵侧的多个纵向模块，各纵向模块通过通道相互分开。当在机器纵侧两侧的纺丝喷嘴都投入使用时只需要跨很短的距离。
文档编号D01D13/02GK1882723SQ200480033763
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月19日 优先权日2003年11月27日
发明者J·拉斯特 申请人:苏拉有限及两合公司