专利名称：用于湿纺的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于湿纺的装置和方法。
湿纺法是这样一种方法，在采用这种方法时将液态的形成丝线的原料从一个均匀各向同性的或各向异性的、单相或多相(ein-mehrphasigen)的液态多元系统中通过纺丝喷嘴引入纺丝浴液中，并从它里面抽出来。作为湿纺法的一个例子可以举出粘胶长丝的制造，其中形成丝线的原料引入凝固液内。
由EP0442405 B1已知一种用于湿纺的装置。这个装置包括一个纺丝装置，它具有一个带通向纺丝管的带喷嘴孔的纺丝喷嘴。形成丝线的原料输入纺丝喷嘴、并通过喷嘴孔引入纺丝管。纺丝管内有纺丝浴液流过。通过流动的纺丝浴液形成丝线的原料仅仅可以缓慢地转化成固相，使得形成一种复丝。复丝从通向大气的纺丝管中抽出。抽丝速度或者说纺丝速度和纺丝浴液在纺丝管内的流动速度相互之间存在确定的关系。丝线或者单个长丝的位伸受纺丝速度和纺丝浴液流动速度的比例关系的影响。
其次已知一种多套纺丝装置通过一个共同的主管道供给纺丝浴液这样的装置。对此纺丝装置的每个纺丝管通过一个输入管与主管道相连。在湿纺过程中在纺丝装置的某些部位可能出现断丝。如果出现断丝，这个纺丝工位就关掉，由此中心向关掉的纺丝装置的纺丝管输送纺丝浴液。这种方法出现这样的问题，由于关掉一些纺丝装置纺丝浴液主管道中的压力上升。这会导致，仍然运行中的纺丝装置中纺丝浴液的流动速度发生变化。由此也引起液流速度和纺丝速度比例关系的变化，从而影响丝线的拉伸。
从这一点出发本发明的目的在于这样地改进已知的用于湿纺的装置和方法，使得纺丝装置纺丝管内的液流速度在纺丝过程中，特别是与处于运行中的纺丝装置的数量无关地，几乎保持不变。
这个任务通过具有权利要求1的特征的装置以及具有权利要求18的特征的方法来解决。
本装置的其他优良的结构造型以及本方法的其他优良的方案在从属权利要求中确定。
实际表明，纺丝管内的液流速度直接取决于纺丝浴液的供给压力。纺丝浴液主管道内的压力升高引起纺丝管内纺丝浴液流量加大，从而引起液流速度的提高。现在按本发明的装置以及按本发明的方法利用这一知识，以便通过对纺丝浴液供给压力有目的的影响使纺丝装置中的纺丝条件尽可能保持不变。为此在主管道内安装一个压力传感器。在通过主管道连接贮备箱的供给管道内内置一个调节阀。压力传感器和调节阀通过一个计算装置相互连接在一起。因此可以做到，根据测出的压力计算装置发出一个信号以控制调节阀。从而存在这样的可能性，使纺丝浴液的供给压力保持在预先规定的水平上。
为了处理由压力传感器发出的主管道内压力的实际值设有一个比较器，它将预先规定的压力、即理论压力与实际压力相比较。
在本发明装置及方法的一种特别优良的具体方案中计算装置与机器中央控制单元相连接。通过压力调节装置与机器控制系统相连接存在这样的优点，在起动到一个具有较高纺丝速度的过程中时纺丝条件从一开始起就可以保持不变。为此特别是在机器起动或惯性运行阶段要求液流速度与当时的纺丝速度相匹配。
此外借助于上述压力调节装置调整纺丝浴液流动速度具有这样的优点它和相连接的纺丝管的直径无关。与液体流量调节装置不同，不需要知道输入管和通道的截面积。
按照本发明的另一种优良设想，建议用于湿纺的装置带一个通过供给管道与贮料箱相连的主管道，和至少一个具有喷嘴的纺丝装置，纺丝喷嘴通向一个通过输入管与主管道相连的、具有一个出口的通道，其中主管道与一个具有通向大气的溢出口的管道相连，其中溢出口做在出口上方一定距离处。一个纺丝管的各个出口设置在同一个测量高度上。溢出口到出口的距离这样大，使它相应于主管道内预先规定的静压力，在装置正常运行时液面位于溢出口水平上。如果在装置运行时一些纺丝装置关掉，那末主管道内的流体压力升高，因此管道内的压力也升高。主管道内部压力的升高这样来平衡，使浴液通过溢出口流出。由此达到主管道内部纺丝浴液恒定的供给压力，从而也达到纺丝管内部几乎不变的液流速度。
用于湿纺的装置可以用不同的主管道压力运行。也许这需要根据形成丝线的原料而定。为此建议使纺丝管的溢出口到出口的距离可调。溢出口到出口距离的可调性最好这样来实现，管道做成可伸缩的。也可以这样地达到同样的效果，即应用柔性的管道，其中管道的尺寸足够长，使得即使在主管道内达到最大允许压力时出口可以达到规定的测量高度。
优先采用这样的结构，在这种结构时溢出口由管道的容器状扩展部分形成。
如上所述一个或一些纺丝装置的关断导致管路中纺丝浴液的溢出。为了收集溢出的纺丝浴液，最好在出口下方设置一个聚集箱。
按照另一种优良的结构形式聚集箱通过一个回流管道与贮料箱相连。这种结构形式的装置具有这样的优点减小纺丝浴液的消耗。
按照本发明另一个优良的设想，建议用于湿纺的装置带一个通过供给管道与贮料箱相连的主管道，和至少一个具有纺丝喷嘴的纺丝装置，纺丝喷嘴通向一个通过输入管与主管道相连的、具有一个出口的纺丝管，其中装在纺丝管出口上方的贮料箱具有一个通向大气的溢出口，其中溢出口做在出口上方一定距离处。由于装在出口上方的贮料箱使主管道内确定了一个静压力。在由于单个纺丝装置的关断使主管道内的静压力发生变化时贮料箱中的液面升高。当贮料箱内的液面达到溢出口平面时，浴液通过溢出口流出，由此过渡管道内的静压力得到平衡。上述装置具有这样的优点它做得效率高并且结实。
按照本装置的另一种具体结构建议溢出口由一个基本上垂直分布的管子构成，它部分插入贮料箱内。
为了调节主管道内的供给压力，并因此调节通道内的液流速度，建议贮料箱与一个可以垂直移动的拖板相连，拖板可以锁定在一个预先规定的位置上。为了补偿在湿式纺丝过程中由于纺丝浴液从纺丝管中流出造成贮料箱中浴液的减少，建议贮料箱具有一个进料口，通过这个进料口可以根据贮料箱内的液面高度向贮料箱输入纺丝浴液。当贮料箱在水平面内具有比较大的基面时，贮料箱内纺丝浴液的减少比较小，因此这种减少对主管道内压力的影响不会对管道内液流速度产生明显的影响。
按照另一种优良的具体结构建议，闭合体安装在一个铰接在箱壁上的、带有浮标的臂上。由此取消了昂贵而灵敏的液面高度传感器。
本发明的其他优点和特征借助于在附图中表示的优先实施例加以说明。其中表示
图1用于湿纺的装置的第一实施例，图2用于湿纺的装置的第二个实施例的示意图，图3用于湿纺的装置的第三个实施例。
图1中表示用于湿纺的装置的第一优先实施例。用于湿纺的装置具有一个主管道1，它通过一个供给管道2和调节阀12与贮料箱3相连。在主管道1内输送对于湿纺所必需的纺丝浴液。
多个纺丝装置4与主管道1相连。图1中表示4个纺丝装置。每个纺丝装置4通过一个输入管5与主管道1相连。每个输入管5内分别装有一个截止阀6。
每个纺丝装置包含一个纺丝喷嘴35，通过管道36可以给它输送形成丝线的原料。纺丝喷嘴35具有多个没有画出来的喷嘴孔，它们通向纺丝管7。纺丝管7在其自由端有一个出口8。
在纺丝过程中通过管道36给纺丝喷嘴输送液态的、形成丝线的原料。形成丝线的原料流过喷嘴孔进入纺丝管7。纺丝管7与输入管5相连，使得纺丝浴液可以流入纺丝管7。在纺丝管中流动的纺丝浴液将形成丝线的原料转变成固态。纺丝浴液和丝线通过出口8离开纺丝管7。从出口8中流出来的纺丝浴液收集在一个没有画出来的收容箱内，并在必要情况下通过一个再生过程重新输入贮料箱3，由此达到纺丝浴液的循环流动。
如果断定在一个纺丝装置4中例如出现断丝，那末相关的纺丝装置4被关掉。此外相关纺丝装置4的截止阀6也关闭，由此从主管道出来通过相关输入管5的纺丝浴液不可能再流入相关的纺丝管7。一个或几个纺丝装置4这样的关断导致主管道1内压力的升高。为了确保纺丝管7内纺丝浴液和形成丝线的原料的速度(的比例)与预先调整好的比例关系的差别仅仅处于一个很小的，可以允许的范围之内，在主管道1内设有一个压力传感器9，它测量主管道1内的供给压力。压力传感器9通过电气接线11与计算装置10相连，电气接线传递压力传感器9的测量信号。计算装置10将测量压力(实际压力)与一个预先规定的压力(理论压力)进行比较。如果实际压力和理论压力之间的差大于给定的阈值，那末就通过计算装置10控制装在供给管道内的调节阀12。通过调节阀12这样地调节或改变输送给主管道1的浴液流量，使主管道内达到预先规定的理论压力。通过这个措施确保，每个在运行中的纺丝装置中的液流速度几乎保持不变。
如图1中所示，计算装置10与机器的中央控制系统37相连。机器中央控制系统37给计算装置10规定压力值(理论压力)。因此存在这样的可能性，使主管道1内的供给压力与机器当时的运行状态相匹配。特别是在机器起动时复丝以较小的纺丝速度从纺丝管7中抽出。在过程的这个阶段纺丝管7内的液流速度必须与纺丝速度相匹配。这种匹配通过主管道1内的压力调节进行。因此可以明显地减少次品丝线。
图2中表示用于湿纺的装置的第二个实施例。用于湿纺的装置包含一个主管道1，它通过供给管道2与一个没有画出来的贮料箱相连。装置包含多个纺丝装置4，它们分别通过一个输入管5与主管道1相连。每个纺丝装置4的结构相应于众所周知的纺丝装置的结构。在每个输入管5中各自安装一个用作输入管5关闭机构的阀6。
主管道1与管道13相连。管道13具有一个通大气的溢出口14。溢出口14做在纺丝管7出口8上方距离为h处。在有多个纺丝装置4时每个出口8位于同一个水平面内。
溢出口14的间距h是可调的。为此管道13做成伸缩式的。它具有一个第一外管段13a和一个内管段13b，内管段可以在外管段13a内垂直移动。管段13a和13b之间设有密封装置15，使得液体不会从外管段13a内表面和内管段13b外壳面之间流出来。为了调整间距h设有操纵装置16，通过操纵装置内管段13b可以插入外管段13a或从中拉出，如图2中所示。由图2可以看出，溢出口14由容器形的扩展部分构成。在溢出口14下方做一个聚集箱17，它具有一个回流管18。回流管18可以直接或间接地与没有画出来的贮料箱相连。
如果在湿纺过程中有一个纺丝装置4关掉，其中相关纺丝装置输入管5中的阀门6也关闭，那末主管道1内的压力就会升高。这个压力升高导致管道13内液面的上升。由于溢出口14设置在距纺丝装置出口8规定的距离处，浴液通过溢出口14从管道13中流出，由此在主管道1中产生一个压力补偿。通过这种补偿每个没有关掉的纺丝装置的纺丝管7中的液流速度几乎保持不变。
现在起我们参看用于湿纺的装置的第三个实施例，它如图3中示意地表示的那样。装置包括多个纺丝装置4，它们与主管道1相连。每个纺丝装置4具有一个纺丝喷嘴35，通过管道36可以给它输送形成丝线的原料。其次每个纺丝装置4具有一个纺丝管7，它通过输入管5与主管道1相连。在每个输入管内安装一个阀门6。
主管道1通过供给管道2与贮料箱3相连。贮料箱3装在各个纺丝装置4纺丝管7出口8的上方。贮料箱3具有一个通大气的溢出口14，其中溢出口14做在出口8上方相隔间距h处。溢出口14由一个基本上垂直分布的管子19构成，它部分插入贮料箱3内。
贮料箱3与一个拖板20相连，它可以垂直移动。拖板20在两个相隔一定间距并平行设置的轨道21，22内移动。每个轨道21，22具有一些通孔23，它们做得相互之间相隔一定的间距。当贮料箱3和拖板20处于规定的位置时为了锁定拖板20将螺栓24穿过孔23，该螺栓嵌入拖板20上的锁紧孔25内。为了确保贮料箱3的垂直移动，供给管道2做成伸缩式的。供给管道2具有一个与主管道1相连的第一管段2a。在第一管段2a内嵌入一个第二管段2b，它和贮料箱3的底面2b相连。第二管段的尺寸做成这样，使得即使当贮料箱3在最高位置时它也不会从第一管段2a中脱出来。另一方面第二管段的尺寸还做得这样，当贮料箱3处于最低位置时它不会撞上主管道1的壁。在第一管段和第二管段之间装有密封装置。供给管道2的管段2a和2b也可以移动。
贮料箱3具有一个进料口28，液体可以通过它输入贮料箱3。进料口28与贮料箱3的盖板29相连。进料口28的出口30可以借助于一个闭合体31关闭，使得贮料箱只能输入规定的浴液量。闭合体31装在一个铰接在箱壁33上的臂32上。臂32带有一个浮标34。如果贮料箱3内部的液面下降，那末臂32向下旋转，因此闭合体31打开进料口28的出口30。随着液面的上升，由于浮标34的浮力臂32旋转，由此当达到规定的液面高度时闭合体31关闭进料口28的出口30。在图3中表示进料口28的出口30打开时闭合体31的位置。
贮料箱3和主管道1内液面之间的高度差决定了主管道1内浴液的静压力。通过拖板20以及因此贮料箱3的移动主管道1内可以调整到不同的供给压力。
如果装置的一个纺丝装置4需要关掉，因此相关纺丝装置的输入管5也关闭，主管道1内的供给压力就会升高。主管道1内压力的升高起着改变贮料箱3内液面的作用。如果液面处于溢出口14同一平面内，那么浴液就会从贮料箱3中通过溢出口14和管子19流出。
权利要求
1.用于湿纺的装置，至少带一个具有一个纺丝喷嘴(35)和一个纺丝管(7)的纺丝装置(4)；带一个输送纺丝浴液的主管道(1)，它通过输入管(5)与纺丝装置(4)相连；和带一个贮料箱(3)，它通过供给管道(2)与主管道(1)相连，其特征在于主管道(1)具有一个压力传感器(9)，供给管道(2)具有一个调节阀(12)，其中压力传感器(9)和调节阀(12)与计算装置(10)相连，调节阀(12)根据测量的压力通过计算装置(10)的信号加以控制。
2.按权利要求1的装置，其特征在于计算装置(10)具有一个比较器，它将规定的压力与测量的压力进行比较。
3.按权利要求1或2的装置，其特征在于计算装置(10)与机器中央控制单元(37)相连，它给计算装置预先规定一个压力值。
4.按权利要求1至3之任一项的装置，其特征在于多个纺丝装置(4)各自通过一个装在输入管(5)内的截止阀(6)与主管道(1)相连。
5.按权利要求1至4之任一项或权利要求1前序部分的装置，其特征在于主管道(1)与一个具有与大气连通的溢出口(14)的管道(13)相连，其中溢出口(14)做在纺丝管出口(8)上方距离(h)处。
6.按权利要求5的装置，其特征在于溢出口(14)到纺丝管出口(8)的距离(h)是可调的。
7.按权利要求6的装置，其特征在于管道(13)做成伸缩式的。
8.按权利要求5、6或7的装置，其特征在于溢出口(14)由一个容器形的扩展部分形成。
9.按权利要求4至8之任一项的装置，其特征在于溢出口(14)下方设有一个聚集容器(17)。
10.按权利要求9的装置，其特征在于聚集容器(17)通过回流管(18)与贮料箱相连。
11.按权利要求1至4之任一项或权利要求1前序部分的装置，其特征在于装在纺丝管出口(8)上方的贮料箱(3)具有一个与大气连通的溢出口(14)，其中溢出口(14)做在纺丝管出口(8)上方距离(h)处。
12.按权利要求11的装置，其特征在于溢出口(14)由一个基本上垂直分布的管子(19)构成，它部分插入贮料箱(3)。
13.按权利要求11或12的装置，其特征在于贮料箱(3)与一个可垂直移动的拖板(20)相连，拖板可以锁定在规定的位置上。
14.按权利要求11、12或13的装置，其特征在于贮料箱(3)具有一个进料口(28)，通过它根据贮料箱(3)内的液面高度向贮料箱输入浴液。
15.按权利要求14的装置，其特征在于进料口(28)具有一个出口(30)，它基本上安装在溢出口(14)的上方；还有一个闭合体(31)，当贮料箱(3)中的液面低于溢出口(14)时，闭合体将出口(30)打开。
16.按权利要求14的装置，其特征在于闭合体(31)装在一个铰接在箱壁(33)上的臂(32)上，臂(32)带有一个浮标(34)。
17.按权利要求14、15或16的装置，其特征在于进料口(28)做成伸缩式的。
18.用于复丝湿式纺丝的方法，其中丝线在一个带一个纺丝喷嘴和一个纺丝管的纺丝装置中纺丝，并且借助于主管道给纺丝装置供给纺丝浴液，其特征在于主管道内纺丝浴液的供给压力可以与纺丝装置无关地调节。
19.按权利要求18的方法，其特征在于供给压力的调节系统这样地与机器控制系统相连，使得在机器起动和/或惯性运行时改变供给压力。
20.按权利要求18或19的方法，其特征在于向多个纺丝装置输送纺丝浴液，供给压力的调节这样地进行，使得每个纺丝装置与需要供给的纺丝装置的数量无关地得到同样数量的纺丝浴液。
全文摘要
推荐一种用于湿纺的装置,带一个主管道(1),它通过供给管道(2)与贮料箱(3)相连;并且至少带一个纺丝装置(4),它具有一个纺丝喷嘴,纺丝喷嘴通向一个通过输入管(5)与主管道(1)相连的,具有一个出口(8)的纺丝管(7),其中主管道(1)具有至少一个压力传感器(9),供给管道(2)具有一个调节阀(12)。压力传感器(9)和调节阀(12)与一个计算装置(10)相连。调节阀(12)根据测量的压力由计算装置发出的信号控制。
文档编号D01D5/06GK1197489SQ97190844
公开日1998年10月28日 申请日期1997年7月2日 优先权日1996年7月4日
发明者克劳斯·韦伯, 海因茨·耶施克 申请人:巴马格股份公司