专利名称：用来冷却熔融纺造单丝的方法和熔融纺丝装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用来冷却熔融纺造单丝的方法，以及按权利要求8前序部分所述的用来熔融纺造多个股(绳)状单丝的装置。
背景技术：
在熔融纺丝时借助于纺丝装置通过纺丝喷嘴的多个喷丝孔挤出多个由聚合物熔体组成的股状单丝。刚纺出的单丝股在从纺丝装置中出来后被冷却，以合并成长丝或长丝束。通过一个具有一由单丝通过的冷却通道的冷却装置进行冷却。冷却通道连接在一向冷却通道输送经调节的冷却空气的冷却介质源上。通过调节/调湿冷却空气得到规定的含湿量，以使单丝得到强力的冷却，例如由EP0046571A2已知这种方法和装置。
为了在纺丝过程中得到质量均匀的单丝，特别要求冷却参数具有高度的恒定性。因此调温冷却空气的含湿量在这段时间内应该具有恒定的含湿量预期值。但是这只有在冷却空气调节/调湿时不出现中断或故障才能得到保证，而这在已知装置中通过采用调节系统很难避免。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的用来冷却熔融纺造单丝的方法以及用来熔融纺造多个股状单丝的装置，其中纺出的单丝通过基本上恒定的调节的冷却空气连续地冷却。
这个目的通过具有权利要求1特征的方法以及具有权利要求8特征的装置来实现。
所述方法有利的改进方案在从属权利要求2至7中给出，以及所述装置有利的改进结构在从属权利要求9至13中给出。
本发明设想，冷却空气调节所需要的湿蒸气由多个并联地与冷却介质源连接的蒸汽发生器产生。由此可以达到均匀和更好的调节。此外在蒸汽制备中存在更高的灵活性。必要的蒸汽需求量和蒸汽发生器的数量相互这样地匹配，使得即使在蒸汽发生器部分运行时也不低于最小蒸汽量。
为了提供尽可能恒定的用来调节冷却空气的蒸汽量，本发明按权利要求2和权利要求8的改进结构特别有利。这里在调节冷却空气期间使至少一个蒸汽发生器从运行切换到停机状态。调节所需要的蒸汽量由保持运行状态的蒸汽发生器产生。现在可对处于停机状态的蒸汽发生器进行维护保养或者清洁，而不影响产生的蒸汽量。
因为对于蒸汽发生器在一定的运行时间后需要清洁，通过按权利要求3和10的本发明的有利的改进结构确保，即使在采用两个并联的蒸汽发生器时，一方面可以确保对于冷却空气调节所必需的蒸汽量，另一方面可以对蒸汽发生器进行定期清洁。
在采用3，4或更多个蒸汽发生器的情况下，按照本发明一种优选的改进方案，按规定的顺序进行蒸汽发生器的切换。为此蒸汽发生器与一控制装置连接，该控制装置确保各蒸汽发生器按所述顺序依次进入停机状态。例如蒸汽发生器可以按循环原理依次通过用于维护和清洁的停机阶段，而在所需蒸汽量上不出现明显波动。
用于蒸汽发生器切换的转换有利地通过例如由蒸汽发生器的清洁或维护周期得到的周期时间确定。从而确保在各个蒸汽发生器运行期间由每个蒸汽发生器发出的蒸汽量保持高的恒定性。
但是也可以通过一尽可能在冷却介质源出口处的传感器测量冷却空气的调节情况，并借助于测量值确定在所述顺序之内切换蒸汽发生器的时刻。因此蒸汽发生器可以保持各自具有最长运行时间的运行状态。只有当例如冷却空气的温度低于界限值时，才切换到所述顺序中的下一个蒸汽发生器。
在采用较少蒸汽发生器的情况下，按权利要求7的方法方案对于确保恒定的蒸汽量是特别有利的。这里在将所述蒸汽发生器中的一个从停机状态切换到运行状态时，该蒸汽发生器经过一预运行状态，以便例如在预热阶段内接近对于运行状态所需要的蒸汽产生量。只有在预运行状态结束后顺序中下一个蒸汽发生器才从运行状态切换到停机状态。
下面借助于一个实施例根据图1和2较详细地说明本发明的其它优点。
其中图1示意示出一按本发明的用来熔融纺造多个股状单丝的装置。
图2示意示出用来切换在图1中所示的蒸汽发生器的线路图。
具体实施例方式
在图1中示出了按本发明的用来熔融纺造多个股状单丝的装置的一个实施例。本装置具有一纺丝装置1和一直接位于纺丝装置1下方的冷却装置2。纺丝装置1包含一熔体输入口3，该熔体输入口例如与一熔体源(这里未画出)例如一挤出机或泵连接。熔体输入口3通向纺丝头4。在纺丝头4的下侧上设有一个或多个包含多个喷丝孔的喷嘴组件5，以挤出多个股状单丝6。
在喷嘴组件5下方设置一个所述冷却装置2的包围喷出的单丝6的冷却通道7。冷却通道7通过一个空气输入通道8与冷却流体源9的出口连接。通过一个设置在空气输入通道8相对侧的空气入口10向冷却流体源9输入新鲜空气。为了调节/调湿冷却流体源9内的冷却空气，冷却流体源9与多个蒸汽发生器121，122和123连接。为此每个蒸汽发生器121，122和123分别通过单独的蒸汽管道111，112和113并联地与冷却流体源9连接。蒸汽发生器121，122和123可通过控制线14由控制装置13控制。
为了冷却通过纺丝装置1刚纺出的股状单丝6，在冷却通道7内经过空气输入通道8通过冷却流体源9输入调节/调湿的冷却空气。为了调节冷却空气，一方面经过空气入口10向冷却流体源9输入新鲜空气，另一方经过至少两个蒸汽管道例如111和112向所述冷却流体源输入由蒸汽发生器121和122产生的蒸汽。在冷却流体源9内新鲜空气与湿蒸汽混合，并作为调节过的冷却空气例如通过一鼓风机吹入空气输入通道8。
蒸汽发生器121，122和123可以例如设计成用水填装的筒，其中水借助于电能例如直接通过水中的电线或按照所谓的浸入式加热器原理加热。在这种蒸汽发生器中随着运行时间的加长造成筒内剩余的水中的矿物质的浓缩。矿物浓缩对蒸汽发生产生干扰。在矿物含量超过最大允许值时甚至可能损坏蒸汽发生器。因此在蒸汽发生器运行一定时间后需要进行一清洁处理。这时通过所谓的冲刷(Abschlemmen)来降低矿物含量。在冲刷时将用过的水从蒸汽发生器中放出，并重新填装入新鲜水。为了通过这个清洗阶段将蒸汽发生器123例如通过控制器13从运行状态切换到停机状态。仅通过蒸汽发生器121和122向冷却流体源9提供用来调节冷却空气的湿蒸汽。
为了确保每个蒸汽发生器121，122和123都经过一清洗阶段，所述蒸汽发生器121，122和123中的每一个通过控制装置13按一定顺序分别从工作状态切换到停机状态或倒过来。图2中表示一用于蒸汽发生器121，122和123的线路图。其中水平线表示时间轴。可以有选择地将蒸汽发生器121，122和123切换到一运行状态B、预运行状态V或停机状态R。在运行状态B时由相应的蒸汽发生器分别产生一预期蒸汽量并输送给冷却流体源9。在预运行状态V在换水后在相应的蒸汽发生器中完成预热阶段，以将蒸汽发生器加热到需要的蒸汽温度。这里预运行状态始终保持在蒸汽发生器的停机状态结束后重新投入运行之前。在停机状态R蒸汽发生器经过清洁阶段，在这个阶段可以将蒸汽发生器关机以进行维护。如果现在在时间轴上从时刻t0开始，则通过蒸汽发生器121和123产生蒸汽，以提供用于调节冷却空气的湿蒸汽量。蒸汽发生器122切换到停机状态，准备进行清洁或维护。在时刻t1蒸汽发生器122的停机状态结束。蒸汽发生器122切换到预运行状态V以进行预热。现在在时刻t2接着进行这样方式的转换，将蒸汽发生器122从预热状态V切换到运行状态B，同时将蒸汽发生器121从运行状态B切换到停机状态R。现在蒸汽发生器121经过停机状态R，并在到达时刻t3后通过预运行状态V。在这段时间内由蒸汽发生器122和123产生用于调节冷却空气所必需的蒸汽量。在时刻t4进行下一次切换，这时将蒸汽发生器121重新切换到运行状态B，而将蒸汽发生器123切换到停机状态R。蒸汽发生器切换的周期时间T由公式T＝t4-t2得到。
在图2中所示的实施例中周期时间是常数，因此，在每经过一个周期时间后将蒸汽发生器引入新的一次切换。
这里蒸汽发生器切换的周时间可以由一个蒸汽发生器的最大运行时间推导出来，在所述运行时间后需要对蒸汽发生器进行清洁。因此按图2的实施例蒸汽发生器的运行时间总共为周期时间T的2倍。
但是也可以根据冷却空气的状态实现蒸汽发生器切换的周期时间。为此在图1中在冷却流体源9的出口处设有一通过一信号线16与控制装置13连接的传感器15。通过传感器15例如可以测量经调节的冷却空气的含湿量。在控制装置13内对含湿量的用信号表示的测量值进行实际—预期值比较，并根据差值进行蒸汽发生器的切换。对于实现冷却空气调节的高恒定性这种方法方案是特别有利的。因此在单丝冷却时达到高度的均匀性，这种均匀性使得纺出的单丝的物理性能具有很好的一致性。
图1中所示的本发明的装置仅是一个实施例。特别是为了调节冷却空气，冷却流体源可以和至少两个蒸汽发生器，或者与四个、五个或更多蒸汽发生器连接。在预期湿蒸汽量相同的情况下，所使用的蒸汽发生器越多，在长时间内蒸汽产量越稳定。
附图标记表1纺丝装置2冷却装置3熔体输入口 4纺丝头5喷嘴组件6单丝7冷却通道8空气输入通道9冷却流体源 10 空气入口13 控制装置14 控制线
15 传感器 16 信号线111第一蒸汽管道112第二蒸汽管道113第三蒸汽管道121第一蒸汽发生器122第二蒸汽发生器 123第三蒸汽发生器
权利要求
1.用于冷却熔融纺造单丝的方法，其中借助于一冷却介质源向包围单丝的冷却通道中输入经调节或调湿的冷却空气，其中事先通过湿蒸汽调节所述冷却空气，其特征为湿蒸汽由多个并联地与所述冷却介质源连接的蒸汽发生器产生。
2.按权利要求1所述的方法，其特征为可选择地将所述蒸汽发生器从运行状态切换到停机状态或反过来，其中在产生冷却空气时将至少一个蒸汽发生器切换到停机状态。
3.按权利要求2所述的方法，其特征为在调节冷却空气期间，将所述蒸汽发生器交替地切换到停机状态。
4.按权利要求3所述的方法，其特征为按一规定的顺序对所述蒸汽发生器进行切换。
5.按权利要求4所述的方法，其特征为所述顺序由用于清洁所述蒸汽发生器的周期时间确定，以使所述蒸汽发生器依次经过一清洁阶段。
6.按权利要求4所述的方法，其特征为测量所述冷却空气的状态，并通过该测量这样地确定所述顺序，使得在低于调节的界限值时进行切换。
7.按权利要求2至6之任一项所述的方法，其特征为在将所述蒸汽发生器中的一个从停机状态切换到运行状态时，该蒸汽发生器经过一预运行状态，且只有在预运行状态结束后才将所述顺序中的后一个蒸汽发生器从运行状态切换到停机状态。
8.用来熔融纺造多个股状单丝(6)的装置，具有一用来挤出单丝(6)的纺丝装置(1)和一用来冷却单丝(6)的冷却装置(2)，其中冷却装置(2)具有一由单丝(6)穿过的冷却通道(7)和一与冷却通道(7)相连的冷却流体源(9)，其特征为为了调节或调湿冷却空气，所述冷却流体源(9)并联地与多个蒸汽发生器(121，122)连接。
9.按权利要求8所述的装置，其特征为所述蒸汽发生器(121，122)可从运行状态切换到停机状态或反过来，其中在调节冷却空气期间，将至少一个所述蒸汽发生器(121，122)切换到停机状态。
10.按权利要求9所述的装置，其特征为所述蒸汽发生器(121，122)可交替地从运行状态切换到停机状态或反过来。
11.按权利要求8至10之任一项所述的装置，其特征为设有一用来控制所述蒸汽发生器(121，122)的控制装置(13)，通过该控制装置按一顺序对所述蒸汽发生器(121，122)进行切换。
12.按权利要求11所述的装置，其特征为所述控制装置(13)具有一计时器，利用该计时器周期性地对蒸汽发生器(121，122)进行切换。
13.按权利要求11或12所述的装置，其特征为在所述冷却介质源(9)的出口处设置一用来测量冷却空气状态的传感器(15)，且该传感器(15)与控制装置(13)连接。
全文摘要
说明一种用来冷却熔融纺造单丝的方法以及一种用来熔融纺造多个股状单丝的装置。其中在一冷却装置内通过调节的冷却空气冷却借助于纺丝装置熔融纺造的单丝。为了调节/调湿冷却空气，按照本发明通过多个并联地与冷却介质源连接的蒸汽发生器产生必需的湿蒸汽。由此蒸汽发生器的数量可以这样和必需的蒸汽需求量相匹配，即可关掉至少一个蒸汽发生器，以进行维护。
文档编号D01D5/092GK1694980SQ03802885
公开日2005年11月9日 申请日期2003年1月23日 优先权日2002年1月29日
发明者S·沃格尔, J·博尔特 申请人:苏拉有限及两合公司