用于冷却合成纱线的方法和装置与流程

为了修整纺成合成纱线，几十年来已经使用了复丝卷曲方法，其在业界也被称为所谓的假捻变形。为此，已在先在熔纺过程中产生的预定向纱线在变形机的变形区内被卷曲。在此，与纱线走向相反散布的假捻以机械方式在纱线上产生。扭曲状态的纱线被加热到200℃范围内的温度。在此获得的纱线材料塑性状态导致扭曲突显在纱线的单独长丝中。为了将该纱线结构固定下来，纱线随后被直接冷却到约80℃的温度。纱线中的卷曲于是保留下来并且具有期望的修整效果。纱线冷却在此最好通过空冷冷却领板进行，纱线以接触方式在所述冷却领板的表面上被引导。但这种冷却领板的根本缺点在于需要相对长的冷却区段以获得纱线充分冷却。因此，在现有技术中知道了如下方法和装置，纱线冷却在此借助冷却液进行以便能获得尽量短的冷却区段。

例如由ep0403098a2公开同类的方法以及装置。在用于冷却合成纱线的已知方法和已知装置情况下，设有具有冷却槽的冷却体，所述冷却体在冷却槽的槽底内具有多个凹陷槽窝。冷却槽通过毛细管被连接至冷却液储箱，从而冷却液被连续输入冷却槽。被加热的纱线以接触方式被引导经过冷却槽且被冷却液冷却。纱线随后被引导跨过下游冷却领板。

在已知方法的情况下和在已知装置的情况下，冷却体形成相对短的冷却区段，其中，多余的冷却液在冷却体末端被拦截且被返回至储箱。考虑到在传统的变形机中相互并排并行地操作几百个变形区，冷却液的循环使用导致显著的额外复杂性。

为了尽量减小在纱线冷却中的冷却液残余，wo0138620a1公开了一种用于在变形区内冷却合成纱线的方法，在该方法中，冷却液通过计量泵被供给纱线，其中该计量泵依据在纱线上监测的液体施加情况被调整。在此，液体施加至纱线的情况借助在冷却后纱线上的电阻来测量。于是，虽然可以避免相对大量的残余冷却液，但这牵涉到可能出现纱线通过不充足的冷却液被不充分冷却的状态。所述状态直接导致了卷曲均匀性恶化。

现在，本发明的目的是提供用于在变形机的变形区内冷却合成纱线的同类的方法以及冷却装置，分别通过所述方法或通过所述装置，能够进行纱线的均匀冷却而没有明显冷却液过剩。

本发明的另一目的在于如此改进同类的用于冷却合成纱线的方法和冷却装置，即许多纱线尤其能够在相同条件下被并行冷却。

所述目的通过一种如权利要求1所要求的用于冷却合成纱线的方法以及一种如权利要求6所要求的用于执行该方法的冷却装置来实现。

本发明的有利改进方案由各自从属权利要求的特征和特征组合限定。

本发明基于以下概念，即冷却液量和纱线质量必须以特定方式彼此相关联以便一方面获得期望的冷却效果并且另一方面尽量减少在冷却结束时的剩余冷却液。在此应该保证该冷却液被可靠供给至纱线。本发明的方法因此规定，冷却液经由在冷却槽的槽底中的计量口以在0.05毫升/分钟至5毫升/分钟范围内的输送量被供入，取决于纱线纤度。于是，可以根据纱线纤度来实现所期望的纱线冷却，没有在冷却后出现相对大的冷却液剩余量。

因为相对强烈的冷却液蒸发出现在冷却液与变热纱线之间的初始接触中，故待冷却纱线的润湿在冷却区段中在冷却槽的槽底上进行。根据本发明的一个有利改进方案，纱线为此经由冷却区段的在100-300毫米范围内的区段长度被引导。于是可以实现纱线的均匀化的润湿和冷却。

冷却液在冷却槽内分散到槽底中的多个相继槽窝的方法变型尤其被证明是成功的，其中纱线以接触方式被引导经过在槽窝之间形成的多个腹板。对纱线的冷却作用于是还可以被加强，从而可以实现相对短的冷却区段。

为了在变形区内维持按照规定的纱线引导和纱线在冷却槽中的均匀接触，如下方法变型是极其有利的，在此，纱线通过多个设于冷却槽的上游和下游的导纱件被引导，其中该冷却槽在导纱件之间具有在纱线走向上弯曲的槽底。纱线移入冷却槽和被引导出冷却槽的角度于是能以很精确和可再现的方式来设定。由于所述导纱件而不需要分别在机器或变形区内的单独调整。

为了保持环境尽量没有出现的蒸汽，规定如下的本发明方法的改进方案，在此，由润湿纱线造成的蒸汽在冷却槽处被拦截和抽吸。考虑到许多纱线在变形机内并排并行处理，拦截并排出蒸汽是特别有利的。

该抽吸装置的抽吸连接器可以尤其有利地配置在出口区中的冷却槽最低点，以便除了蒸汽外也排走未用的残余冷却液。

为了执行该方法，本发明的冷却装置具有用于供应冷却液的计量装置，其中该计量装置具有用于产生在0.05毫升/分钟至5毫升/分钟范围内的冷却液输送量的计量部件。这种计量部件最好通过计量泵来实现，其能产生连续均匀输送的冷却液流并将后者供应至冷却槽。

在冷却槽内将冷却液施加至纱线在一定的冷却区段范围内进行。为此，在冷却体上的冷却槽以具有在100-300毫米范围内的长度的形式实现。

为了加强冷却而还规定，冷却槽在槽底具有多个凹陷的槽窝，它们均通过在槽底中的导向腹板被相互分开。

在位于冷却槽的槽底上的槽窝之间的导向腹板在此能以具有相同的腹板宽度和/或尺寸不相似的腹板宽度的形式实现，以便完成在冷却槽内的纱线引导和纱线润湿。

为了纱线能够通过在冷却槽的槽底中的均匀接触以重现方式被引导，如下的本发明装置的改进方案是极其有利的，其中，冷却槽配属有至少一个设于上游的导纱件和一个设于下游的导纱件，并且该冷却槽具有在纱线走向上弯曲的槽。

为了拦截并排走蒸汽，规定了如下的本发明装置的实施例，其中该冷却体在冷却槽上配属有抽吸装置。抽吸装置最好被设计成冷却流体的在出口区域内潜在形成的残余流体连同蒸汽从冷却槽被排出。于是可以避免对变形机的环境影响。

以下将通过本发明装置的几个实施例并参照附图来更详细解释根据本发明的用于在变形机的变形区内冷却合成纱线的方法，其中：

图1示意性示出具有根据本发明的用于冷却纱线的整体冷却装置的变形机的变形区的视图；

图2示意性示出根据本发明的图1的用于冷却纱线的冷却装置的实施例；

图3示意性示出图2的实施例的横剖视图；

图4示意性示出本发明的冷却装置的另一实施例的剖视图；

图5示意性示出本发明的冷却装置的另一实施例的剖视图。

图1示意性示出了变形机局部、尤其是变形区的视图。为此，变形机具有供应位置4，具有纱线3的喂给筒子2被保持在供应位置处。纱线3已在先作为预取向纱线/丝线(poy)以熔纺方法制成。供应位置4配属有第一输送单元1.1。输送单元1.1在此实施例中由被缠绕多次的导丝盘单元形成。第一输送单元1.1形成至所谓的变形区的纱线入口，变形区延伸到第二输送单元1.2。第二输送单元1.2同样由被缠绕多次的导丝盘单元形成。输送单元1.1和1.2的类型在此是示例性的。原则上，所谓的夹持输送单元也可被用来引导纱线，在此，纱线在驱动轴和接触压辊和/或接触压带之间的夹持间隙内被引导。

加热装置5、冷却装置6、假捻装置7在纱线走向上布置在变形区内，变形区在输送单元1.1和1.2之间延伸。冷却装置6通过本发明的装置形成且在图2和图3中被独立示出。

如图2和图3所示的本发明冷却装置6的实施例在图2中以纵剖视图被示意性示出，在图3中以横剖视图被示意性示出。除非明确提到其中某幅图，否则以下描述适用于两幅图。

本发明冷却装置6的实施例具有长形的冷却体10。冷却槽11在冷却体10的顶侧上延伸。冷却槽11一直延伸到冷却体10的端侧，其中该冷却槽11在纱线入口24配属有输入导纱件8，在纱线出口25配属有输出导纱件9。冷却槽11具有弧形槽底17，其曲率由半径r确定。在槽底17上在纱线入口24和纱线出口25之间延伸的冷却区段5由图2中的区段长度l确定。

在冷却槽11的槽底17中的计量口12通入纱线入口24的区域。计量口12通过计量管道12.1和供应管线26连通至计量装置13。在此实施例中的计量装置13具有连接至容器20的计量部件14。冷却液保存在容器20内。计量部件14最好以计量泵的形式实现并通过马达15被驱动。马达15由被连接至机器控制单元(在此未示出)的控制装置16来控制。

在冷却槽11的在计量口12与纱线出口25之间延伸的部分中的槽底17具有多个凹陷的槽窝18，在槽底17中的槽窝通过多个导向腹板19被相互分开。

如尤其可以从图3的显示中得到地，槽窝18在槽底17中形成凹陷，冷却液的累积潜在形成在所述凹陷中。纱线3以接触方式在导向腹板19的表面上被引导。

如可以从图2和图3的显示中得到地，抽吸装置21设置在冷却槽11上方。抽吸装置21具有抽吸罩23，其在冷却体10上延伸经过冷却槽11的整个长度和宽度。抽吸罩23被连通至真空源22，使得由冷却液在纱线冷却中所产生的蒸汽可以被拦截和排走。能以鼓风机形式实现的真空源22可以有利地与多个相邻的抽吸罩23一起来工作。

在此要明确提到的是，这就结构而言是本发明的冷却装置的实施例。抽吸装置21于是也可以安置在冷却槽下方以便能够尤其还接收和在纱线出口排出余液。

如可以从图1的显示中得到地，通过假捻装置7以机械方式在纱线上产生扭曲以便变形，使得纱线3的长丝被扭曲。所述扭曲与纱线走向相反地回捻，并且一般通过在变形区的入口处的所谓止捻件被阻止。接着，扭曲纱线3在加热装置5中被加热到约200℃温度。为了冷却变热的纱线以便卷曲定形，纱线3通过输入导纱件8被供应至冷却装置6。用于冷却扭曲纱线的计量部件13产生预定输送量的冷却液，其经由计量口12被连续输入冷却槽11。在此，输送量设定在0.05毫升/分钟至5毫升/分钟范围内，从而一方面产生充分的纱线冷却，另一方面在离开冷却槽11后的纱线上未产生显著的冷却液余量。吸收液体来冷却受到纱线3扭曲状态的限制，因而冷却槽形成在100-300毫米范围内的特定区段长度，取决于纱线支数。

在采用具有300旦纱线支数(纤度)的聚酯纱线的实施例中，纱线能在225毫米的冷却区段内被充分冷却。水被用作冷却液，其中，最少量的油如1％可以被加入水中，这取决于要求。冷却液的量约为4毫升/分钟。

已经确认，扭曲纱线能够利用在5％-15％纱线重量范围内的冷却液量被高效冷却。冷却过程结束时的残余液体于是可以被减至最少。本发明的方法以及本发明的装置因此尤其具有如下特点，在变形过程中充分冷却纱线耗用最少的冷却液。不需要残余液体的复杂的拦截和准备。

此外，通过在冷却装置6的纱线入口24和纱线出口25处的导纱件8、9可以实现纱线引导的预设定，从而能够实现在多个并行处理位置中相同的可再现的纱线引导。鉴于此可以省掉在变形机和变形区内的复杂定形任务。

在图2所示的实施例情况下，在冷却体10中的冷却槽11的槽底17被设计成具有均匀的槽窝18，从而槽窝之间的导向腹板19均具有相同大小的腹板宽度。但原则上也可以以长度不相似的形式实现在槽底17中的导向腹板19的腹板宽度。为此，图4示出了如下的本发明的冷却装置的实施例，其中该导向腹板19以具有不相似的腹板宽度的形式实现。根据图4的实施例在其它方面与根据图2的实施例相同，其中在此未示出抽吸装置21和计量装置13。在根据图4的实施例中在输出区域内的导向腹板19以比冷却槽11的其余区域明显更宽的方式实现。将冷却液供给至纱线可以基于在冷却槽11的槽底17中的槽窝18被加强，从而可以实现在冷却体10上的相对短的冷却区段和进而短的冷却槽11。但是，也可以不具有槽窝地实现所述冷却槽11。

图5示出了本发明的冷却装置的一个实施例，其中冷却槽11在槽底17处不具有任何槽窝18。在此也放弃示出抽吸装置21和计量装置13。纱线3在此情况下以不中断接触方式在冷却槽11的槽底17上被引导。在此经由计量口12被输入冷却槽11中的冷却液均匀分散在冷却槽11的槽壁上且被蒸发，或者被纱线收容和携带，直到纱线输出口25。

在如图5所示的本发明的装置的实施例情况下，计量管道12.1通过在纱线走向上的倾斜通入冷却槽11。所输送的冷却液流预示已经对准纱线走向并且促成在冷却槽11中的散布。