專利名稱：用于牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲的方法和裝置的制作方法
用于牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲的方法和裝置 本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于在熔融紡絲中
牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲的方法以及一種按權(quán)利要求10前序部分所述
的用于實(shí)施該方法的裝置。
在熔融紡絲過程中制造多纖維長(zhǎng)絲時(shí)，已知的是，應(yīng)從紡絲裝置 中抽出剛紡出的多纖維長(zhǎng)絲，并根據(jù)長(zhǎng)絲類型的不同進(jìn)行強(qiáng)度或大或 小的拉伸以及可能的其他處理，以便能在處理末尾將多纖維長(zhǎng)絲巻繞 成巻筒。為了牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲，通常釆用具有一受驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)絲 外殼的導(dǎo)絲輥，至少一股長(zhǎng)絲在其圓周上部分纏繞地引導(dǎo)。根據(jù)所希 望的拉伸和對(duì)于拉伸所需要的拉伸力的不同，導(dǎo)絲輥的導(dǎo)絲外殼被長(zhǎng) 絲纏繞一圏或多團(tuán)。
例如由DE 103 43 460A1已知一種這一類型的方法和裝置，其中， 一股多纖維長(zhǎng)絲通過兩個(gè)在長(zhǎng)絲行程中前后設(shè)置的受驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)絲輥牽 引和拉伸。這種布局特別適合于用來制造具有小的或部分拉伸的所謂 預(yù)取向絲(POY)。
而為了產(chǎn)生全拉伸絲則需要較大的拉伸力，因此，為了避免導(dǎo)絲 輥上的打滑現(xiàn)象，長(zhǎng)絲在導(dǎo)絲輥導(dǎo)絲外殼上必須多圖纏繞。為此給導(dǎo) 絲輥配i殳一附加輥，例如由DE 102 27 290 Al所知。因此4安照長(zhǎng)絲在 導(dǎo)絲輥導(dǎo)絲外殼上的纏繞圏數(shù)的不同和根據(jù)在導(dǎo)絲外殼上同時(shí)引導(dǎo)的 長(zhǎng)絲數(shù)量，需要懸伸得很長(zhǎng)的導(dǎo)絲輥系統(tǒng)。
與拉伸力的大小無關(guān)，必須保持在長(zhǎng)絲的通過兩個(gè)導(dǎo)絲輥張緊的 長(zhǎng)絲段的拉伸區(qū)內(nèi)的最小長(zhǎng)度，以實(shí)現(xiàn)在多纖維長(zhǎng)絲內(nèi)的拉伸過程。 因此在已知方法和裝置中在導(dǎo)絲輥之間形成的距離主要通過長(zhǎng)絲段所 需要的長(zhǎng)度確定。
現(xiàn)在本發(fā)明的目的是，將這一類型的用于牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲 的方法和裝置設(shè)計(jì)成這樣，使得可以與長(zhǎng)絲懸空(自由)的拉伸長(zhǎng)度無關(guān)地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲輥非常緊湊的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種這一類型的方法和裝置，用它 也可以只纏繞導(dǎo)絲輥 一 圏便實(shí)現(xiàn)大的拉伸力，以制造全拉伸長(zhǎng)絲。
本發(fā)明的上述目的通過具有權(quán)利要求1特征的方法和具有權(quán)利要
求10的裝置得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明有利的改進(jìn)設(shè)計(jì)通過相應(yīng)從屬權(quán)利要求的特征和特征組合限定。
本發(fā)明的特征是，張緊在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲段的長(zhǎng)度可以與導(dǎo)絲 輥相互的布局無關(guān)地選擇。為此，在導(dǎo)絲輥之間長(zhǎng)絲段成一長(zhǎng)絲回環(huán) 地引導(dǎo)，其中，長(zhǎng)絲在回環(huán)末端處通過一可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)向輥進(jìn)行 引導(dǎo)。因此，張緊在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲段的長(zhǎng)的拉伸區(qū)可以在導(dǎo)絲輥 相互之間有最小化距離的情況下實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的裝置在導(dǎo)絲輥之間的 長(zhǎng)絲路徑內(nèi)具有一可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)向輥，它以其離開導(dǎo)絲輥的距離 確定長(zhǎng)絲回環(huán)的長(zhǎng)度，從而也確定張緊在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲的總長(zhǎng)度。 通過可旋轉(zhuǎn)地固定的轉(zhuǎn)向輥，使得在長(zhǎng)絲段和轉(zhuǎn)向輥之間不出現(xiàn)相對(duì) 現(xiàn)象，因此只有導(dǎo)絲輥的圓周速度對(duì)于長(zhǎng)絲段的引導(dǎo)是決定性的。
為了結(jié)合在熔融紡絲過程中，優(yōu)選釆用本發(fā)明這樣的改進(jìn)設(shè)計(jì)，
其中，在導(dǎo)絲輥的至少一個(gè)導(dǎo)絲外殼的圓周上，長(zhǎng)絲以大于120。的包 角引導(dǎo)。由此既可以實(shí)現(xiàn)用來制造合成長(zhǎng)絲的垂直定向布置也可以實(shí) 現(xiàn)水平定向布置的紡絲過程。這里，為了形成對(duì)稱的長(zhǎng)絲回環(huán)，轉(zhuǎn)向 輥以相同的距離固定在導(dǎo)絲輥中間。
特別優(yōu)選采用本發(fā)明這樣的改進(jìn)設(shè)計(jì)，即其中對(duì)導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng) 絲段通過調(diào)溫和/或噴氣變形進(jìn)行處理。例如可以有利地在導(dǎo)絲輥和轉(zhuǎn) 向輥之間的長(zhǎng)絲段內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)于拉伸常用的長(zhǎng)絲溫度。因此可以完全取 消損失大的長(zhǎng)絲在導(dǎo)絲輥的一可加熱的導(dǎo)絲外殼上多圏纏繞地行進(jìn)的 加熱系統(tǒng)。因此可以有利地利用導(dǎo)絲輥和轉(zhuǎn)向輥之間長(zhǎng)絲回環(huán)的空余 行程來處理長(zhǎng)絲。
為此本發(fā)明的裝置在轉(zhuǎn)向輥和至少一個(gè)導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲路徑內(nèi) 具有一處理裝置，使得既可以在長(zhǎng)絲回環(huán)的輸入段內(nèi)也可以在輸出段內(nèi)處理長(zhǎng)絲段。但是處理裝置也可以設(shè)計(jì)成這樣，使得可以均勻地通 過處理裝置既處理在轉(zhuǎn)向輥之前的長(zhǎng)絲回環(huán)輸入段，又處理轉(zhuǎn)向輥之 后的輸出段。因此，按本發(fā)明的在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲回環(huán)帶來了在處 理裝置結(jié)構(gòu)和布局方面的很高的靈活性。
為了長(zhǎng)絲段的調(diào)溫，優(yōu)先選擇非接觸加熱，其中長(zhǎng)絲段通過紅外 輻射器加熱。這種管狀的紅外輻射器可以特別是在其波長(zhǎng)方面與長(zhǎng)絲 材料匹配，使得調(diào)溫可以設(shè)計(jì)得具有很高的效率。
長(zhǎng)絲通過紅外輻射器加熱處理還可以通過這樣的方式改善，即， 在紅外輻射器對(duì)面設(shè)置一射線轉(zhuǎn)換器，其中，長(zhǎng)絲在射線轉(zhuǎn)換器和紅 外輻射器之間的空腔內(nèi)行進(jìn)。通過射線轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)不合適的 紅外線并用來加熱長(zhǎng)絲。從而可以顯著提高用于加熱長(zhǎng)絲的紅外線輸 出量。
可以通過這樣的方式達(dá)到特別有利的布局，即，過繞輥和導(dǎo)絲輥 具有基本上一樣大的外殼面直徑，輻射加熱器設(shè)置在長(zhǎng)絲回環(huán)內(nèi)。因 此可以同時(shí)照射長(zhǎng)絲回環(huán)的兩個(gè)長(zhǎng)絲段來進(jìn)行加熱。此外還得到了非 常緊湊的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)所制造的長(zhǎng)絲類型的不同，既可以相互獨(dú)立地用不同的導(dǎo)絲 外殼圓周速度也可以共同用基本相同的圓周速度驅(qū)動(dòng)和控制導(dǎo)絲輥。 其中，導(dǎo)絲輥?zhàn)詈门湓O(shè)單獨(dú)的導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置，它們可通過共同的或 單獨(dú)的控制器進(jìn)行控制。
此外還存在這樣的可能性，用一電機(jī)驅(qū)動(dòng)過繞輥，從而給長(zhǎng)絲回 環(huán)內(nèi)的長(zhǎng)絲張力一種額外的控制。
本發(fā)明的通過多個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)引導(dǎo)長(zhǎng)絲進(jìn)行拉伸的改進(jìn)設(shè)計(jì)特別適 合于用多個(gè)處理階段制造全拉伸長(zhǎng)絲，其中，張緊在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng) 絲段作為長(zhǎng)絲回環(huán)在每個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)上引導(dǎo)。因此例如可以給最后一個(gè) 導(dǎo)絲輥對(duì)配設(shè)一加熱裝置，它對(duì)導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲回環(huán)進(jìn)行調(diào)溫，以 進(jìn)行收縮處理。相應(yīng)地，導(dǎo)絲輥對(duì)的最后一個(gè)導(dǎo)絲輥以比設(shè)置在長(zhǎng)絲 回環(huán)前的導(dǎo)絲輥略低的圓周速度運(yùn)行。
熔融紡絲過程通常這樣運(yùn)行，即，平行地同時(shí)制造多股長(zhǎng)絲。因
7此優(yōu)選采用本發(fā)明這樣的改進(jìn)設(shè)計(jì)，即，在導(dǎo)絲輥上同時(shí)平行地并排 引導(dǎo)多股長(zhǎng)絲，因而導(dǎo)絲輥的導(dǎo)絲外殼做得相當(dāng)長(zhǎng)。這時(shí)，在導(dǎo)絲外
殼之間形成的長(zhǎng)絲回環(huán)尤其是以在3mm至8mm范圍內(nèi)的小的距離在 轉(zhuǎn)向輥圓周上引導(dǎo)，使得在長(zhǎng)絲數(shù)量大時(shí)可以保持非常緊湊的結(jié)構(gòu)和 布局。
因此本發(fā)明的方法和裝置特別適合于牽引和拉伸在熔融紡絲過程 中的合成長(zhǎng)絲。對(duì)此，無論在熔融紡絲過程中由上述單股絲或花式絲 制造紡織絲、工業(yè)絲、巻曲變形絲還是復(fù)合絲，都沒關(guān)系。
下面借助于本發(fā)明裝置的 一 些實(shí)施例參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的 方法。
附圖表示


圖1 本發(fā)明的在POY-熔融紡絲過程中的裝置的第一個(gè)實(shí)施例 的示意圖，
圖2 本發(fā)明的在FDY-熔融紡絲過程中的裝置的另一個(gè)實(shí)施例 的示意圖，
圖3至6按本發(fā)明的用于實(shí)施本發(fā)明方法的裝置的其他實(shí)施例 的示意圖。
在圖1中示意表示在用來制造POY絲的熔融紡絲過程中的本發(fā) 明裝置的第一個(gè)實(shí)施例。
為了熔融紡絲多纖維長(zhǎng)絲而設(shè)置了一可加熱的紡絲頭1，它在其 底面上具有帶大量噴嘴孔的紡絲噴嘴3，在其頂面上具有一熔體輸入 管2。熔體輸入管2與這里未畫出的熔體源例如擠出機(jī)連接。在紡絲 頭1內(nèi)可以設(shè)置輸入熔體和輸送熔體的其他構(gòu)件，對(duì)此在這里不詳細(xì) 論述。
下紡絲噴嘴3下方形成一冷卻甬道5，它連接在一吹風(fēng)裝置6的 側(cè)面。通過吹風(fēng)裝置6產(chǎn)生一冷空氣流，它被引入冷卻甬道5，從而 均勻地冷卻從紡絲噴嘴3中擠出的單絲束4。
在冷卻萄道5下面設(shè)置一匯集導(dǎo)絲器7和一上油裝置8，以便將 單絲束4合并成長(zhǎng)絲9。為了從熔融紡絲區(qū)中抽出和拉伸長(zhǎng)絲9或單絲束4，在上油裝置8 下面設(shè)置了按本發(fā)明的裝置。此裝置具有一受驅(qū)動(dòng)的第一導(dǎo)絲輥10.1 和一第二導(dǎo)絲輥10.2，它們相互離開短的距離設(shè)置。在導(dǎo)絲輥10.1和 10.2側(cè)面旁邊設(shè)置一轉(zhuǎn)向輥11。這里轉(zhuǎn)向輥11最好位于導(dǎo)絲輥10.1 和10.2之間的中心平面內(nèi)。轉(zhuǎn)向輥11可旋轉(zhuǎn)地支承并與導(dǎo)絲輥10.1 和10.2保持相同距離。
為了牽引和拉伸長(zhǎng)絲9，導(dǎo)絲輥10.1和10.2及轉(zhuǎn)向輥11這樣設(shè) 置在長(zhǎng)絲路徑內(nèi)，使長(zhǎng)絲9通過導(dǎo)絲輥10.1的圓周引導(dǎo)并通過導(dǎo)絲輥 10.2的圓周繼續(xù)行進(jìn)。張緊在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間的長(zhǎng)絲段作為導(dǎo) 絲輥10.1和10.2之間的長(zhǎng)絲回環(huán)12引導(dǎo)，其中，長(zhǎng)絲回環(huán)12的末端 通過轉(zhuǎn)向輥11位置來確定，并且長(zhǎng)絲9在轉(zhuǎn)向輥11的圓周上轉(zhuǎn)向。 這里導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間的長(zhǎng)絲段在長(zhǎng)絲回環(huán)12的輸出段內(nèi)在轉(zhuǎn) 向輥11和導(dǎo)絲輥10.2之間通過一噴氣變形裝置22被噴氣變形。為此 長(zhǎng)絲9在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間的有速度差地引導(dǎo)。為此導(dǎo)絲輥10.2 的圓周速度調(diào)整得與導(dǎo)絲輥IO.I的圓周速度相同或略低。因此長(zhǎng)絲的 拉伸主要發(fā)生在設(shè)置在前面的熔融紡絲區(qū)內(nèi)。
在離開導(dǎo)絲輥10.2之后，長(zhǎng)絲9通過一導(dǎo)向輥13引導(dǎo)到巻繞裝 置14。在巻繞裝置14內(nèi)長(zhǎng)絲9被巻繞成一巻筒18，其中長(zhǎng)絲的鋪放 在巻筒18上通過一往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)15、 一加壓輥16進(jìn)行。巻筒18通 過一受驅(qū)動(dòng)的筒管錠子17固定。
在圖1中所示的實(shí)施例表示采用本發(fā)明方法及裝置的第一種應(yīng)用 可能性。通過在導(dǎo)絲輥10.1和10.2側(cè)面旁邊行進(jìn)的長(zhǎng)絲回環(huán)在長(zhǎng)絲上 可以形成處理段，它有利地相對(duì)于長(zhǎng)絲路徑橫向布置，使得在冷卻甬 道5下面的非常緊湊的導(dǎo)絲輥結(jié)構(gòu)能造成非常短小和緊湊的總體設(shè) 備。這里例如為了長(zhǎng)絲9的松弛可以給長(zhǎng)絲回環(huán)的輸入段配設(shè)另一處 理裝置，以便加熱例如在導(dǎo)絲輥10.1和轉(zhuǎn)向輥11之間的長(zhǎng)絲段。除 了松弛外還可以改善噴氣變形結(jié)果，以產(chǎn)生長(zhǎng)絲緊密性。
在圖2中示意表示用于實(shí)施本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置在用來制造 全拉伸絲(FDY)的熔融紡絲過程中的另一個(gè)實(shí)施例。圖2中所示的
9總體設(shè)備的不同之處主要在于本發(fā)明方法和裝置的結(jié)構(gòu)。用于熔融紡 絲多纖維長(zhǎng)絲的裝置及用于巻繞多纖維長(zhǎng)絲的裝置和上述按圖1的實(shí) 施例一樣，因此這里參看上述說明。
為了牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲，本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)有多個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)
32.1和32.2。第一導(dǎo)絲輥對(duì)32.1由導(dǎo)絲輥10.1和10.2構(gòu)成，它們緊 接在上油裝置8后面。在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間設(shè)置一個(gè)到導(dǎo)絲輥 10.1和10.2分別具有相同距離的第一轉(zhuǎn)向輥11.1。在轉(zhuǎn)向輥11.1和導(dǎo) 絲輥10.1及10.2之間的間隔距離內(nèi)設(shè)置一加熱裝置20，它具有兩個(gè) 相互面對(duì)面的紅外輻射器21.1和21.2。長(zhǎng)絲回環(huán)12在紅外輻射器21.1 和21.2之間引導(dǎo)。為此長(zhǎng)絲9通過導(dǎo)絲輥10.1的圓周引導(dǎo)。張緊在導(dǎo) 絲輥10.1和10.2之間的長(zhǎng)絲段通過轉(zhuǎn)向輥11.1在長(zhǎng)絲回環(huán)12的末端 處轉(zhuǎn)向，其中長(zhǎng)絲回環(huán)12的輸入段通過紅外輻射器21.1加熱，長(zhǎng)絲 回環(huán)12的輸出段通過紅外輻射器21.2加熱。接著長(zhǎng)絲9通過導(dǎo)絲輥 10.2的圓周在導(dǎo)絲輥對(duì)32.1和32.2之間形成的拉伸區(qū)內(nèi)行進(jìn)。
導(dǎo)絲輥對(duì)32.2由導(dǎo)絲輥10.3和10.4構(gòu)成，為它們配設(shè)一個(gè)i殳置 在一定距離處的轉(zhuǎn)向輥11.2。轉(zhuǎn)向輥11.2以離導(dǎo)絲輥10.3和10.4基 本上相同的距離設(shè)置在一 中間區(qū)域內(nèi)。因此張緊在導(dǎo)絲輥10.3和10.4 之間的長(zhǎng)絲段同樣作為長(zhǎng)絲回環(huán)12通過轉(zhuǎn)向輥11.2的圓周引導(dǎo)。在 轉(zhuǎn)向輥11.2和導(dǎo)絲輥10.4之間的長(zhǎng)絲回環(huán)12的輸出段內(nèi)設(shè)置一噴氣 變形裝置22。
在導(dǎo)絲輥對(duì)32.2后面設(shè)置巻繞裝置14，以使離開最后一個(gè)導(dǎo)絲輥 10.4的長(zhǎng)絲9巻繞成一巻筒18。
在圖2中所示的熔融紡絲過程中，長(zhǎng)絲9通過兩個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)32.1 和32.2牽引和拉伸。為此第一導(dǎo)絲輥對(duì)32.1的導(dǎo)絲輥10.1和10.2基 本上以相同的圓周速度驅(qū)動(dòng)。這時(shí)長(zhǎng)絲9在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間在 長(zhǎng)絲回環(huán)12內(nèi)調(diào)溫。為此長(zhǎng)絲回環(huán)的每一段配設(shè)一單獨(dú)的紅外輻射器 21.1和21.2。在導(dǎo)絲輥對(duì)32.1和32.2之間建立這樣的速度差，使導(dǎo)絲 輥10.3以比導(dǎo)絲輥10.2大的圓周速度運(yùn)轉(zhuǎn)。因此長(zhǎng)絲9在導(dǎo)絲輥對(duì) 32.1和32.2之間被拉伸。在長(zhǎng)絲9巻繞之前它得到一噴氣變形，它在即將離開最后一個(gè)導(dǎo)絲輥10.4之前進(jìn)行。導(dǎo)絲輥10.3和10.4以小的
速度差運(yùn)行。
在圖2中所示的實(shí)施例表示本發(fā)明裝置和方法在全拉伸絲制造中 的應(yīng)用。與在現(xiàn)有技術(shù)中已知的裝置相比，以在導(dǎo)絲輥10.1至10.4 上單圏纏繞得到特別良好的長(zhǎng)絲引導(dǎo)。因此不再要求用來容納多圏纏 繞的長(zhǎng)絲的懸伸很長(zhǎng)的導(dǎo)絲外殼。此外可以在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間 的長(zhǎng)絲回環(huán)區(qū)域內(nèi)有利地實(shí)現(xiàn)調(diào)溫。
在圖3中示意表示本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例。該裝置與在圖1 中所示的實(shí)施例的區(qū)別主要在于，在導(dǎo)絲輥圓周上平行引導(dǎo)多股長(zhǎng)絲。
為此導(dǎo)絲輥10.1具有一導(dǎo)絲外殼19.1，它可旋轉(zhuǎn)地支承在一導(dǎo)絲 輥?zhàn)?4.1上，并通過一這里未畫出的驅(qū)動(dòng)裝置沿箭頭方向驅(qū)動(dòng)。位于 它旁邊短的距離處的第二導(dǎo)絲輥10.2同樣具有一導(dǎo)絲外殼19.2,它可 旋轉(zhuǎn)地固定在導(dǎo)絲輥?zhàn)?4.2上，并通過一這里未畫出的驅(qū)動(dòng)裝置與第 一導(dǎo)絲輥同方向驅(qū)動(dòng)。在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間的中間區(qū)域內(nèi)離導(dǎo)絲 外殼19.1和19.2 —定距離處設(shè)置一轉(zhuǎn)向輥11。轉(zhuǎn)向輥11可旋轉(zhuǎn)地支 承在一軸23上，該軸23固定在一支架33上。在轉(zhuǎn)向輥ll和設(shè)置在 長(zhǎng)絲路徑后面的導(dǎo)絲輥10.2之間設(shè)置一處理裝置25，它例如可以設(shè)計(jì) 為加熱裝置或噴氣變形裝置。
在圖3中所示的裝置用來引導(dǎo)多股平行引進(jìn)的長(zhǎng)絲9。為此在該 實(shí)施例中兩股平行引導(dǎo)的長(zhǎng)絲9分別在導(dǎo)絲外殼19.1和19.2上部分纏 繞。在導(dǎo)絲外殼19.1和19.2以及轉(zhuǎn)向輥11之間形成的長(zhǎng)絲回環(huán)12 同樣平行地相互并排分布，其中在長(zhǎng)絲回環(huán)之間的長(zhǎng)絲距離a在3mm 至8mm的范圍內(nèi)調(diào)整。因此在長(zhǎng)絲數(shù)量大時(shí)也可以采用緊湊和短的 導(dǎo)絲輥和過繞輥。長(zhǎng)絲9平行地進(jìn)入處理裝置25,以便同時(shí)調(diào)溫或噴 氣變形。這里應(yīng)該強(qiáng)調(diào)說明，前述實(shí)施例和隨后的實(shí)施例不局限引導(dǎo) 一股長(zhǎng)絲，而是同樣可以同時(shí)牽引和拉伸多股平行引導(dǎo)的長(zhǎng)絲。
在圖4中表示本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例，它例如可用在圖2中 所示的熔融紡絲過程中。
按圖4的實(shí)施例具有總共兩個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)32.1和32.2。為導(dǎo)絲輥10.1和10.2配i殳轉(zhuǎn)向輥11.1,為第二導(dǎo)絲輥對(duì)32.2的導(dǎo)絲輥10.3和10.4 配設(shè)轉(zhuǎn)向輥11.2。長(zhǎng)絲9在每個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)32.1和32.2上作為長(zhǎng)絲回環(huán) 12在導(dǎo)絲輥之間引導(dǎo)。這里不管是第一導(dǎo)絲輥對(duì)32.1的長(zhǎng)絲回環(huán)12 還是第二導(dǎo)絲輥對(duì)32.2的長(zhǎng)絲回環(huán)都分別通過一加熱裝置20.1和20.2 加熱。加熱裝置20.1和20.2做得結(jié)構(gòu)相同并具有多個(gè)紅外輻射器21.1 和21.2。對(duì)于在導(dǎo)絲輥10.1至10.4圓周上平行引導(dǎo)多股長(zhǎng)絲的情況可 以在加熱裝置20.1和20.2內(nèi)集成組合其他未畫出的紅外輻射器。
第一導(dǎo)絲輥對(duì)32.1的導(dǎo)絲輥10.1和10.2通過單獨(dú)的導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng) 裝置26.1和26.2驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置26.1和26.2配設(shè)于一控制器 27，使導(dǎo)絲輥10.1和10.2尤其是以相同的圓周速度運(yùn)行。而第二導(dǎo)絲 輥對(duì)32.2的導(dǎo)絲輥10.3和10.4通過單獨(dú)的導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置26.3和26.4 及單獨(dú)的控制器28.1和28.2驅(qū)動(dòng)。因此導(dǎo)絲輥10.3和10.4可以尤其 是以不同的圓周速度運(yùn)行。
為了能產(chǎn)生在導(dǎo)絲輥對(duì)之間的和用于牽引長(zhǎng)絲的大的拉伸力，長(zhǎng) 絲9在導(dǎo)絲輥上以在>120°、尤其是>160°范圍內(nèi)的包角引導(dǎo)。這里對(duì) 于導(dǎo)絲輥IO.I示例性地用附圖標(biāo)記oc表示包角。在轉(zhuǎn)向輥ll.l和11.2 圓周上的長(zhǎng)絲回環(huán)最好以在180°范圍內(nèi)的包角產(chǎn)生。
在圖4中所示的實(shí)施例特別適合于對(duì)合成長(zhǎng)絲進(jìn)行強(qiáng)的拉伸。例 如可以插入其他帶或不帶加熱裝置的導(dǎo)絲輥對(duì)。因此例如在制造工業(yè) 絲時(shí)除拉伸外同時(shí)還可以收縮處理。為了能夠在圖4中所示的實(shí)施例 中在最后一個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)33.2處能夠進(jìn)行收縮處理，導(dǎo)絲輥10.3和10.4 優(yōu)選以一速度差這樣驅(qū)動(dòng)，使得在導(dǎo)絲輥10.3和10.4之間長(zhǎng)絲段可以 在長(zhǎng)絲回環(huán)12內(nèi)進(jìn)行松弛。
在圖5中表示本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例。它例如可以用在圖1 或2中所示的熔融紡絲過程中。此實(shí)施例基本上和在用在圖1和3中 所示的實(shí)施例設(shè)計(jì)得一樣，因此這里僅僅說明其區(qū)別。
在圖5中所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向輥11.1可在導(dǎo)絲輥10.1和10.2 之間在一導(dǎo)軌31上運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向輥11可在導(dǎo)軌31上在一生頭位置和一 工作位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在圖5中，生頭位置用虛線表示。導(dǎo)軌31
12終止于一加熱腔29內(nèi)的工作位置上。轉(zhuǎn)向輥11在工作位置固定在加 熱腔29內(nèi)，使在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間形成的長(zhǎng)絲回環(huán)12基本上固 定在加熱腔29之內(nèi)。在加熱腔29內(nèi)長(zhǎng)絲回環(huán)段配設(shè)加熱元件30,它 們最好做得非接觸但是也可以通過接觸加熱長(zhǎng)絲9。
在按圖5的實(shí)施例中，可運(yùn)動(dòng)地固定的轉(zhuǎn)向輥11能使得在過程開 始時(shí)長(zhǎng)絲9 一次穿過。因此長(zhǎng)絲9可以繞兩個(gè)長(zhǎng)絲輥10.1和10.2 —圏 引導(dǎo)。這種狀態(tài)用虛線表示?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向輥ll從生頭位置向工作位置移 動(dòng)。這時(shí)長(zhǎng)絲9在導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間^皮抓取，并在長(zhǎng)絲回環(huán)12 內(nèi)引導(dǎo)到位于導(dǎo)絲輥對(duì)面的一側(cè)。 一旦轉(zhuǎn)向輥11到達(dá)加熱腔29內(nèi)的 工作位置，生頭過程便終止。
圖5中所示的實(shí)施例可以選擇地與本發(fā)明裝置前面所示的實(shí)施例 組合，使得即使在采用多個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)時(shí)也可以用簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行長(zhǎng)絲 生頭。
在圖6中表示本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例，它例如可以用在圖1 或2中所示的熔融紡絲過程中。此實(shí)施例與前面所述的方案基本上相 同，因此為了避免重復(fù)這里僅僅說明其區(qū)別。
在圖6中所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向輥11設(shè)置在導(dǎo)絲輥10.1和10.2 上方的中間區(qū)域內(nèi)。轉(zhuǎn)向輥11和導(dǎo)絲輥10.1和10.2分別具有在其尺 寸方面基本上一樣的導(dǎo)絲外殼，因此長(zhǎng)絲9在轉(zhuǎn)向輥11和導(dǎo)絲輥10.1 及10.2上在相同的外殼直徑上引導(dǎo)。
在過繞輥11下方和導(dǎo)絲輥10.1及10.2上方的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一紅外 輻射器21作為處理裝置。紅外輻射器21設(shè)計(jì)成這樣，使得在兩個(gè)縱 側(cè)分別產(chǎn)生一射線，它直接對(duì)準(zhǔn)長(zhǎng)絲回環(huán)12的長(zhǎng)絲段。紅外輻射器 21的每個(gè)縱側(cè)配設(shè)一射線轉(zhuǎn)換器34.1和34.2。這里射線轉(zhuǎn)換器34.1 在導(dǎo)絲輥10.1上方與紅外輻射器21 —起構(gòu)成一空腔。長(zhǎng)絲回環(huán)12的 從導(dǎo)絲輥10.1輸送到過繞輥11的長(zhǎng)絲段穿過此空腔。在對(duì)面的一側(cè) 長(zhǎng)絲回環(huán)12的輸出長(zhǎng)絲段從過繞輥11穿過第二個(gè)空腔到達(dá)第二導(dǎo)絲 輥10.2，第二個(gè)空腔在紅外輻射器21和第二個(gè)射線轉(zhuǎn)換器34.2之間 延伸。為了引導(dǎo)和拉伸長(zhǎng)絲9，導(dǎo)絲輥10.1通過導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置26.1驅(qū) 動(dòng)，導(dǎo)絲輥10.2通過導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置26.2驅(qū)動(dòng)。這里導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置 26.1和26.2通過控制器28.1和28.2相互獨(dú)立地控制。
在圖6中所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向輥ll可旋轉(zhuǎn)地支承，使得在長(zhǎng)絲 9上作用一通過導(dǎo)絲輥10.1和10.2之間的速度差產(chǎn)生的長(zhǎng)絲張力。但 是作為另一種選擇，過繞輥ll同樣可以配備一有源的驅(qū)動(dòng)裝置。為此 在圖6中用虛線表示例如一帶有控制器的電機(jī)。由此可以產(chǎn)生例如附 加的拉伸力，以得到拉伸的強(qiáng)化。此外可通過轉(zhuǎn)向輥驅(qū)動(dòng)裝置這樣調(diào) 整導(dǎo)絲輥10.2之前的長(zhǎng)絲張力，使得例如可以進(jìn)行長(zhǎng)絲的噴氣變形。 導(dǎo)絲輥10.2的圓周速度可以有利地這樣調(diào)整，使得預(yù)先控制對(duì)于長(zhǎng)絲 巻繞所希望的巻繞張力。
為了加熱在長(zhǎng)絲回環(huán)12內(nèi)的長(zhǎng)絲通過配設(shè)的射線轉(zhuǎn)換器34.1和 34.2顯著提高紅外輻射器21的效率。例如已知，對(duì)于加熱聚合物材料 在中等波長(zhǎng)范圍內(nèi)的射線特別有效。聚合物材料主要吸收在3|im至 5nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紅外線。同樣由紅外輻射器產(chǎn)生的波長(zhǎng)非常短或非 常長(zhǎng)的紅外線由于長(zhǎng)絲材料缺少吸收效果對(duì)長(zhǎng)絲沒有明顯的加熱作 用?，F(xiàn)在沒有利用的射線通過射線轉(zhuǎn)換器34.1和34.2轉(zhuǎn)變和反射成中 波射線。從而可以充分利用輻射器的電功率用較高的效率加熱長(zhǎng)絲。 此外通過兩側(cè)照射達(dá)到長(zhǎng)絲均勻的加熱。因此在圖6中所示的實(shí)施例 特別適合于在長(zhǎng)絲拉伸時(shí)產(chǎn)生確定的長(zhǎng)絲拉伸點(diǎn)。但是二者擇一也可 以在圖6中所示的實(shí)施例中僅僅加熱導(dǎo)絲輥10.1和過繞輥11之間的 長(zhǎng)絲段。
本發(fā)明的方法和裝置并不局限于在圖1和2中所示的熔融紡絲過 程。相反本發(fā)明的方法和裝置可以集成在用來制造多纖維長(zhǎng)絲的任何 熔融紡絲過程中，以牽引和拉伸在熔融紡出后的單股或多股長(zhǎng)絲。這 里可以有利地一起進(jìn)行不同的處理階段和不同的處理，使得除了紡織 應(yīng)用外也可以用來制造工業(yè)用絲。因此也可以產(chǎn)生復(fù)合絲或巻曲變形 絲，例如地趙絲。
14附圖標(biāo)記表
1 紡絲頭
2 熔體輸入管
3 紡絲噴嘴
4 單絲束
5 冷卻甬道
6 吹風(fēng)裝置
7 匯集導(dǎo)絲器
8 上油裝置
9 長(zhǎng)絲
10.1， 10.2, 10.3， 10.4 導(dǎo)絲輥 11, 11.1， 11.2 轉(zhuǎn)向輥
12 長(zhǎng)絲回環(huán)
13 導(dǎo)向輥
14 巻繞裝置
15 4主復(fù)運(yùn)動(dòng)才幾構(gòu)
16 加壓輜i
17 筒管錠子
18 巻筒
19.1， 19.2 導(dǎo)絲外殼 20 加熱裝置
21, 21.1， 21.2 紅外輻射器 22噴氣變形裝置 23 軸
24.1， 24.2 導(dǎo)絲輥?zhàn)?25 處理裝置
26.1， 26.2， 26.3， 26.4 導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置
27控制器
28.1， 28.2 控制器29 加熱腔
30 力口熱元件
31 導(dǎo)軌
32.1， 32.2 導(dǎo)絲輥 33 支架
34.1, 34.2 射線轉(zhuǎn)換器
權(quán)利要求
1. 用于在熔融紡絲中牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲的方法，其中，長(zhǎng)絲通過兩個(gè)受驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)絲輥的導(dǎo)絲外殼以部分纏繞引導(dǎo)，并且，長(zhǎng)絲以一長(zhǎng)絲段張緊在導(dǎo)絲輥之間，其特征為導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲段是作為長(zhǎng)絲回環(huán)被引導(dǎo)的，其中，長(zhǎng)絲在回環(huán)末端處通過一可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)向輥進(jìn)行引導(dǎo)。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征為在至少一個(gè)導(dǎo)絲輥導(dǎo)絲 外殼的圓周上，長(zhǎng)絲以大于120。的包角進(jìn)行引導(dǎo)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng) 絲段通過調(diào)溫和/或噴氣變形處理。
4. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征為長(zhǎng)絲段在長(zhǎng)絲回環(huán)的輸 入段內(nèi)和在長(zhǎng)絲回環(huán)的輸出段內(nèi)進(jìn)行相同或不同的處理。
5. 按權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征為對(duì)長(zhǎng)絲段的調(diào)溫通 過紅外輻射器非接觸進(jìn)行。
6. 按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為各導(dǎo)絲輥相 互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)并且相互獨(dú)立地控制其導(dǎo)絲外殼的圓周速度。
7. 按權(quán)利要求1至6之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為各導(dǎo)絲輥 共同驅(qū)動(dòng)并且共同控制其圓周速度。
8. 按權(quán)利要求1至7之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為為實(shí)現(xiàn)拉 伸，使長(zhǎng)絲通過多個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)進(jìn)行引導(dǎo)，其中，在每個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)上張 緊在導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲段作為長(zhǎng)絲回環(huán)引導(dǎo)。
9. 按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為多股長(zhǎng)絲 同時(shí)相互平行并排地在導(dǎo)絲輥上引導(dǎo)，其中，在導(dǎo)絲外殼之間形成的 各長(zhǎng)絲回環(huán)以在3mm至8mm范圍內(nèi)的距離在轉(zhuǎn)向輥圓周上引導(dǎo)。
10. 用于實(shí)施按權(quán)利要求1至9之任一項(xiàng)所述的方法的裝置，具 有兩個(gè)相互離開一定距離設(shè)置的帶有可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)絲外殼(19.1、 19.2)的導(dǎo)絲輥(10.1， 10.2)，其中，至少一股長(zhǎng)絲(9)部分纏繞地 在導(dǎo)絲外殼(19.1， 19.2)上引導(dǎo)，并且長(zhǎng)絲(9)以一長(zhǎng)絲段張緊在導(dǎo)絲輥(10.1， 10.2)之間，其特征為在導(dǎo)絲輥(1(U, 10.2)之間 的長(zhǎng)絲路徑內(nèi)設(shè)置一可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)向輥(ll)，該轉(zhuǎn)向輥離開導(dǎo)絲 輥(10.1， 10.2)的導(dǎo)絲外殼(19.1， 19.2) —定距離地這樣固定，使 得長(zhǎng)絲段作為長(zhǎng)絲回環(huán)(12)在導(dǎo)絲輥(10.1， 10.2)之間引導(dǎo)。
11. 按權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征為導(dǎo)絲輥(10.1， 10.2) 這樣設(shè)置在長(zhǎng)絲路徑內(nèi)，使長(zhǎng)絲在至少一個(gè)導(dǎo)絲外殼(19.1， 19.2)的 圓周上成大于120。的包角。
12. 按權(quán)利要求IO或11所述的裝置，其特征為在轉(zhuǎn)向輥(ll) 和至少一個(gè)導(dǎo)絲輥(10.1, 10.2)之間的長(zhǎng)絲路徑內(nèi)設(shè)置一處理裝置(25 )。
13. 按權(quán)利要求12所述的裝置，其特征為所述處理裝置具有一 個(gè)用于長(zhǎng)絲段噴氣變形的噴氣變形裝置(22)。
14. 按權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征為所述處理裝置 (25)具有一個(gè)用于長(zhǎng)絲段調(diào)溫的加熱裝置(20)。
15. 按權(quán)利要求14所述的裝置，其特征為所述加熱裝置具有至 少一個(gè)管狀的紅外輻射器(21)。
16. 按權(quán)利要求15所述的裝置，其特征為所述紅外輻射器(21) 與一射線轉(zhuǎn)換器(34.1)共同作用，其中，為了實(shí)現(xiàn)加熱，使長(zhǎng)絲在 一個(gè)在紅外輻射器(21)和射線轉(zhuǎn)換器(34.1)之間形成的空腔內(nèi)引 導(dǎo)。
17. 按權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征為過繞輥(ll) 和導(dǎo)絲輥(10.1， 10.2)具有相同的用以引導(dǎo)長(zhǎng)絲的外殼直徑，并且輻 射加熱器(21)設(shè)置在長(zhǎng)絲回環(huán)內(nèi)。
18. 按權(quán)利要求10至17之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為導(dǎo)絲 輥(IO.I， 10.2 )分別具有一個(gè)可控制的導(dǎo)絲輥驅(qū)動(dòng)裝置(26.1， 26.2)， 通過它們能以預(yù)定的圓周速度驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲外殼(19.1， 19.2)。
19. 按權(quán)利要求18所述的裝置，其特征為為導(dǎo)絲輥的導(dǎo)絲輥驅(qū) 動(dòng)裝置(26.1 ， 26.2 )配設(shè)一個(gè)控制器(27 )或兩個(gè)獨(dú)立的控制器(28.1 ， 28.2)。
20. 按權(quán)利要求10至19之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為在長(zhǎng) 絲路徑內(nèi)設(shè)置多個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)(32.1, 32.2 )，為每個(gè)導(dǎo)絲輥對(duì)(32.1， 32.2 )配設(shè)一個(gè)單獨(dú)的用于引導(dǎo)長(zhǎng)絲回環(huán)(12 )的轉(zhuǎn)向輥(11.1, 11.2 )。
21. 按權(quán)利要求10至20之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為導(dǎo)絲 輥(10.1， 10.2)的導(dǎo)絲外殼(19.1， 19.2)設(shè)計(jì)得這樣長(zhǎng)，使得可以 同時(shí)相互平行并排地引導(dǎo)多股長(zhǎng)絲(9)。
全文摘要
介紹了一種用于在熔融紡絲中牽引和拉伸多纖維長(zhǎng)絲的方法和裝置。其中，長(zhǎng)絲部分纏繞地通過兩個(gè)受驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)絲輥的導(dǎo)絲外殼引導(dǎo)，并以一長(zhǎng)絲段張緊在導(dǎo)絲輥之間。為了能夠在導(dǎo)絲輥上只纏一圈便產(chǎn)生大的拉伸力，按照本發(fā)明，導(dǎo)絲輥之間的長(zhǎng)絲段由一長(zhǎng)絲回環(huán)構(gòu)成，其中，長(zhǎng)絲在回環(huán)末端處通過一可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)向輥進(jìn)行引導(dǎo)，它固定在離開導(dǎo)絲輥的導(dǎo)絲外殼一定距離處。
文檔編號(hào)D02J1/22GK101443490SQ200780017358
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者H·魏根德 申請(qǐng)人:歐瑞康紡織有限及兩合公司