本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于熔融紡絲及冷卻長(zhǎng)絲組的裝置，以及涉及根據(jù)權(quán)利要求9前序部分的能夠借助這種裝置執(zhí)行的方法。

在合成纖維束或者紗線的熔融紡絲的情形下，多個(gè)細(xì)紗線狀長(zhǎng)絲通過(guò)紡絲嘴的噴孔被擠出。為此，熔化的聚合物在高壓下供給至紡絲嘴。為了要形成纖維束或者多個(gè)紗線，多個(gè)束狀長(zhǎng)絲被組裝成整體或者成捆。在組裝之前，用冷卻氣流來(lái)冷卻長(zhǎng)絲，使得離開噴孔的長(zhǎng)絲的熔合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為凝固狀態(tài)。冷卻所有長(zhǎng)絲的均勻性對(duì)纖維束或者紗線的質(zhì)量具有重要意義。為了要冷卻非常大量的長(zhǎng)絲，采用公知方法和裝置，在該情形下多個(gè)長(zhǎng)絲通過(guò)環(huán)形紡絲嘴被擠入環(huán)形長(zhǎng)絲簾，在該情形下在長(zhǎng)絲簾內(nèi)通過(guò)實(shí)施為鼓風(fēng)機(jī)倉(cāng)的空氣倉(cāng)從內(nèi)側(cè)到外側(cè)徑向所產(chǎn)生的冷卻氣流來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻。例如，該類型裝置公知于ep1467005a1。用于冷卻長(zhǎng)絲組的冷卻氣流由具有多孔外筒的鼓風(fēng)機(jī)倉(cāng)生成，使得均勻的冷卻氣流以徑向方式離開鼓風(fēng)機(jī)倉(cāng)的整個(gè)圓周，穿過(guò)長(zhǎng)絲簾以冷卻長(zhǎng)絲。

為了能夠跟上更高生產(chǎn)速度以及更高生產(chǎn)率的趨勢(shì)，借助紡絲嘴擠出多個(gè)長(zhǎng)絲，布置非常高數(shù)量以及密度的噴孔，使得長(zhǎng)絲組被引導(dǎo)在具有較高密度的長(zhǎng)絲簾中。在該類型情形下在公知方法和公知裝置中，冷卻氣流當(dāng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)絲簾時(shí)從內(nèi)側(cè)至外側(cè)被加熱。該效應(yīng)導(dǎo)致長(zhǎng)絲簾的外側(cè)長(zhǎng)絲未被冷卻到與長(zhǎng)絲簾的內(nèi)側(cè)長(zhǎng)絲相同的程度。但是，冷卻上的這些差異消極地影響纖維束或者紗線的質(zhì)量。除了在高生產(chǎn)率的情形下均勻冷卻長(zhǎng)絲，整個(gè)系統(tǒng)的空間要求越來(lái)越重要。空間要求越高，就必須提供越多機(jī)構(gòu)用于生產(chǎn)庫(kù)。在ep1467005a1中，除了從內(nèi)側(cè)冷卻長(zhǎng)絲簾，設(shè)置成進(jìn)一步從外側(cè)冷卻，以便實(shí)現(xiàn)均勻冷卻多個(gè)長(zhǎng)絲。但是該額外冷卻裝置增加了每個(gè)紡絲嘴的空間要求，因而還增加了整個(gè)系統(tǒng)的空間要求。

因而，本發(fā)明的目的是提供一種通用類型裝置以及關(guān)聯(lián)的方法，借此能夠在最小的空間紡成盡可能多的長(zhǎng)絲，其中，盡管如此能均勻地冷卻所有長(zhǎng)絲。

該目的根據(jù)本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)，做法是除了以長(zhǎng)絲簾形式行進(jìn)在空氣倉(cāng)外部的長(zhǎng)絲外，呈長(zhǎng)絲束形式的長(zhǎng)絲在空氣倉(cāng)內(nèi)被引導(dǎo)?？諝鈧}(cāng)構(gòu)造為中空筒形。在冷卻長(zhǎng)絲方面，該空氣倉(cāng)的內(nèi)周和外周與長(zhǎng)絲連接。為了使在空氣倉(cāng)內(nèi)行進(jìn)以及在空氣倉(cāng)外部行進(jìn)的長(zhǎng)絲與冷卻空氣接觸，一方面該空氣倉(cāng)的外周以及另一方面該空氣倉(cāng)的內(nèi)周構(gòu)造為至少局部透氣的套管。因而穿孔外筒和穿孔內(nèi)筒尤其是空氣倉(cāng)的固有部分。此處是否借助空氣倉(cāng)吸入或者吹走冷卻空氣是無(wú)關(guān)緊要的。借助該裝置創(chuàng)建主要徑向于長(zhǎng)絲流動(dòng)的冷卻氣流，并且所有長(zhǎng)絲能夠以均勻方式釋放它們的熱能。能夠借助行進(jìn)在空氣倉(cāng)內(nèi)的額外長(zhǎng)絲在較小空間中紡成更多長(zhǎng)絲。在相同生產(chǎn)率下，整個(gè)系統(tǒng)的空間要求將降低，使得用于提供工廠庫(kù)的成本降低。同樣地，用于系統(tǒng)的鋼鐵廠的成本和用于電氣及流體技術(shù)線系統(tǒng)的成本降低。

該中空筒形空氣倉(cāng)要求噴孔在紡絲嘴裝置中的特殊布置。紡絲嘴裝置由一個(gè)或者多個(gè)熔體歧管以及一個(gè)或者多個(gè)紡絲嘴組成。在鄰近空氣倉(cāng)的紡絲嘴裝置的環(huán)形區(qū)域中不存在噴孔。此外，在每個(gè)情況下布置多個(gè)噴孔的一個(gè)噴孔區(qū)域存在于該環(huán)形區(qū)域內(nèi)部以及外部。與僅在空氣倉(cāng)外側(cè)具有噴孔的常規(guī)紡絲嘴裝置相反，借助當(dāng)前提議的噴孔的布置，在相同空間中能夠放置基本上更多噴孔，始終處于能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)冷卻的先決條件下。使用一個(gè)或者多個(gè)紡絲嘴的潛能向設(shè)計(jì)工程師提供了在其他問(wèn)題(諸如系統(tǒng)的密封性)方面找到裝置的優(yōu)化構(gòu)造的機(jī)會(huì)。

盡管引導(dǎo)長(zhǎng)絲存在各種方式，但是所有長(zhǎng)絲被盡可能均勻地冷卻。為此，大致需要外筒和內(nèi)筒具有不同的氣動(dòng)阻力值。此處兩個(gè)筒的這些氣動(dòng)阻力值相互調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)該非常精確的均勻冷卻。

空氣倉(cāng)具有至少一個(gè)連接器，借助其將冷卻空氣供給至空氣倉(cāng)或者從空氣倉(cāng)排放。

在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例中，分離筒布置在空氣倉(cāng)的內(nèi)部。因而，創(chuàng)建鄰近外筒的外管路以及鄰近內(nèi)筒的內(nèi)管路。通過(guò)該分離利于均勻冷卻長(zhǎng)絲簾和長(zhǎng)絲束，這是由于長(zhǎng)絲簾的冷卻空氣以及長(zhǎng)絲束的冷卻空氣在空氣倉(cāng)中不混合。

借助該空氣倉(cāng)內(nèi)的分離，對(duì)外管路和內(nèi)管路中的流動(dòng)進(jìn)行單獨(dú)支配變得可行。為此，在本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)施例中，至少一個(gè)空氣連接器分配至每個(gè)管路。因而另一流動(dòng)狀態(tài)能夠設(shè)定在每個(gè)管路中。

在一個(gè)可替換實(shí)施例中，通過(guò)用于流動(dòng)影響的對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)施不同流動(dòng)狀態(tài)的該調(diào)節(jié)。為此，在特定情形下可調(diào)節(jié)的節(jié)流閥分配至每個(gè)內(nèi)管路和外管路。在該情況下，用于空氣倉(cāng)的單個(gè)空氣連接器將滿足要求，然而，其中，能夠分別在外管路和內(nèi)管路中存在或者調(diào)節(jié)不同的狀態(tài)。此外這些節(jié)流閥能夠履行流動(dòng)校正的功能。

借助上文圖示的裝置特征能夠?qū)嵤┮环N方法，借助該方法，均勻地冷卻從紡絲嘴裝置紡成的所有長(zhǎng)絲。此處，尤其大量的噴孔布置在紡絲嘴裝置中的最小空間中。例如在短纖維處理中顯示出均勻的冷卻，因?yàn)樯傻乃卸汤w維在其屬性方面處于期望容差范圍內(nèi)。

參考附圖，借助根據(jù)本發(fā)明的裝置的一些示范實(shí)施例，下文將更詳細(xì)解釋根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法。

在圖中：

圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一示范實(shí)施例的截面圖；

圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一示范實(shí)施例的沿著線aa的截面圖；

圖3示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二示范實(shí)施例的截面圖；

圖4示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二示范實(shí)施例的沿著線aa的截面圖；

圖5示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三示范實(shí)施例的截面圖。

相同附圖標(biāo)記使用在所有附圖中。圖1圖示了用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一示范實(shí)施例的截面圖。

所述裝置包括紡絲裝置1和布置在紡絲裝置1下方的冷卻裝置11。紡絲裝置1在下側(cè)具有紡絲嘴裝置，紡絲嘴裝置包括熔體歧管4和紡絲嘴5。該紡絲嘴5布置在紡絲嘴裝置的下側(cè)并且具有多個(gè)噴孔6。這些噴孔6布置在兩個(gè)噴孔區(qū)域中，其中，第一區(qū)域由布置在外側(cè)的噴孔6的環(huán)形成，第二區(qū)域在第一區(qū)域內(nèi)由噴孔6的圓形布置形成。紡絲嘴5借助熔體歧管4連接至紡絲泵2。紡絲泵2借助熔體供給器3連接至熔體發(fā)生器(此處未圖示)，優(yōu)選連接至擠出機(jī)或者縮聚單元。紡絲泵2、熔體歧管4和紡絲嘴5被加熱。為此，例如，一般來(lái)說(shuō)采用所謂的紡絲橫梁，多個(gè)紡絲嘴彼此相鄰地保持在該紡絲橫梁上。

紡絲裝置1下方的冷卻裝置11具有空氣倉(cāng)12和與其關(guān)聯(lián)的空氣管路20。空氣倉(cāng)12具有多孔外筒13和多孔內(nèi)筒14，這兩者例如能夠由無(wú)紡布、泡沫材料、絲網(wǎng)或者燒結(jié)材料制造。

空氣倉(cāng)12在自由端部鄰近紡絲嘴5。空氣倉(cāng)12同心于紡絲嘴5地保持，使得空氣倉(cāng)12被長(zhǎng)絲簾9包圍，并且使得空氣倉(cāng)12包圍長(zhǎng)絲束10。從紡絲嘴5擠出的長(zhǎng)絲組7由該長(zhǎng)絲簾9以及該長(zhǎng)絲束10組成，其中，在每個(gè)情況下一個(gè)噴孔區(qū)域存在于紡絲嘴5中，用于擠出長(zhǎng)絲簾9和長(zhǎng)絲束10。

為了供給空氣倉(cāng)12冷卻空氣，空氣管路20連接至空氣倉(cāng)12。該空氣管路20連接至鼓風(fēng)機(jī)21.1，借助鼓風(fēng)機(jī)21.1向空氣倉(cāng)12供給冷卻空氣，或者借助鼓風(fēng)機(jī)21.1使得冷卻空氣從空氣倉(cāng)12排放。

在操作狀態(tài)，借助紡絲泵2經(jīng)由熔體歧管4在高壓下將熔化聚合物供給至紡絲嘴5。在紡絲嘴5內(nèi)，聚合物熔體被迫使通過(guò)在下側(cè)構(gòu)造的噴孔6，從而創(chuàng)建多個(gè)束狀長(zhǎng)絲8。擠出的長(zhǎng)絲組7形成環(huán)形長(zhǎng)絲簾9以及圓形長(zhǎng)絲束10，它們從紡絲嘴5通過(guò)抽出單元(此處未圖示)均勻抽出。

為了要冷卻新擠出的長(zhǎng)絲組7，借助空氣管路20將冷卻介質(zhì)(優(yōu)選冷卻空氣)供給至空氣倉(cāng)12并且進(jìn)一步引導(dǎo)到位于外筒13和內(nèi)筒14之間的空氣倉(cāng)12內(nèi)的空間中?，F(xiàn)在冷卻介質(zhì)借助空氣倉(cāng)12的外筒13均勻離開而到達(dá)外部，以及借助內(nèi)筒14均勻離開到達(dá)內(nèi)部。在空氣倉(cāng)12的內(nèi)周和外周上產(chǎn)生沿長(zhǎng)絲組7的方向引導(dǎo)冷卻氣流的徑向離開流。冷卻氣流穿過(guò)長(zhǎng)絲組7，從而從長(zhǎng)絲組7的長(zhǎng)絲8吸收熱，使得仍是液體的長(zhǎng)絲8將逐漸凝固。

可替換地，冷卻介質(zhì)還能夠借助鼓風(fēng)機(jī)21.1從空氣倉(cāng)12排放。在該情況下，來(lái)自環(huán)境的環(huán)境空氣被吸入。該環(huán)境空氣用作冷卻空氣，使得該冷卻空氣首先穿過(guò)長(zhǎng)絲組7，從而長(zhǎng)絲8將它們的熱量釋放至冷卻空氣。在這之后，冷卻空氣借助外筒13和內(nèi)筒14立即流入空氣倉(cāng)12。冷卻空氣再次借助空氣管路20離開空氣倉(cāng)12。

外筒13和內(nèi)筒14的材料相互匹配，從而創(chuàng)建用于長(zhǎng)絲簾9和長(zhǎng)絲束10的優(yōu)化以及優(yōu)選均勻冷卻條件。為此，例如，能夠使用具有不同氣動(dòng)阻力值的兩個(gè)不同的無(wú)紡布。

此處圖示的紡絲嘴的構(gòu)造實(shí)施例僅是示范的。因而兩個(gè)噴孔區(qū)域同樣能夠由兩個(gè)不同紡絲嘴5形成。各個(gè)噴孔區(qū)域還能夠由多個(gè)紡絲嘴組成。例如，為了將塑料熔體朝向長(zhǎng)絲簾9擠入，能夠布置多個(gè)圓形紡絲嘴以便形成環(huán)。長(zhǎng)絲束10從噴孔6擠出，噴孔6還能夠分布在多個(gè)紡絲嘴上。

此外，能夠使用一個(gè)或者多個(gè)熔體歧管4和一個(gè)或者多個(gè)紡絲泵2以用于一個(gè)或者多個(gè)紡絲嘴5的供給。

圖2示意地圖示了沿著圖1的第一示范實(shí)施例的線a-a截取的截面圖。

此處能夠特別好地識(shí)別長(zhǎng)絲組7以及空氣倉(cāng)12的區(qū)域的同心布置?？諝鈧}(cāng)12的內(nèi)筒14圍繞長(zhǎng)絲束10布置。外筒13圍繞內(nèi)筒14布置。冷卻空氣供給到這兩個(gè)筒之間的空間或者從這兩個(gè)筒之間的空間排放。長(zhǎng)絲簾9的長(zhǎng)絲8以環(huán)形方式圍繞外筒13布置。正如由箭頭指示的，冷卻空氣主要以徑向方式流經(jīng)長(zhǎng)絲組7。如果正壓存在于空氣倉(cāng)12中，那么沿實(shí)心箭頭指向的方向，冷卻空氣徑向向外流經(jīng)長(zhǎng)絲簾9并且徑向向內(nèi)流經(jīng)長(zhǎng)絲束10。如果負(fù)壓施加至空氣倉(cāng)12，那么沿虛箭頭指向的方向，冷卻空氣徑向向內(nèi)流經(jīng)長(zhǎng)絲簾9以及徑向向外流經(jīng)長(zhǎng)絲束10。

在該視圖中要強(qiáng)調(diào)的是，在最小的空間中如何能夠紡成并且冷卻盡可能多的長(zhǎng)絲8。

圖3圖示了用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二示范實(shí)施例的截面圖。許多元件對(duì)應(yīng)于圖1的第一示范實(shí)施例的元件；基于該原因，此處將僅討論變型。

此處分離筒15布置在外筒13和內(nèi)筒14之間，從而創(chuàng)建分配至外筒13的外管路16以及分配至內(nèi)筒14的內(nèi)管路17。因?yàn)閿U(kuò)展了調(diào)諧冷卻氣流通過(guò)長(zhǎng)絲束10和長(zhǎng)絲簾9的可能性。為此，外管路16和內(nèi)管路17被分配有用于流動(dòng)影響的分離機(jī)構(gòu)。內(nèi)節(jié)流閥19布置在空氣管路20和內(nèi)管路17之間的過(guò)渡處。外節(jié)流閥18布置在空氣管路20和外管路16之間的過(guò)渡處。內(nèi)節(jié)流閥19和外節(jié)流閥18在它們的流動(dòng)阻力方面能夠可選地調(diào)節(jié)。此外，能夠以這種方式指定這兩個(gè)節(jié)流閥，使得它們用作流動(dòng)校正。與圖1的第一示范實(shí)施例一樣，鼓風(fēng)機(jī)21.1能夠用于供給冷卻空氣至空氣倉(cāng)12或者用于從空氣倉(cāng)12排放冷卻空氣。

圖4示意地圖示了沿著圖3的第二示范實(shí)施例的線a-a截取的截面圖。由于所有其他元件相同，因此此處將僅討論相對(duì)于圖2的第一示范實(shí)施例的變型。在該視圖中，兩個(gè)示范實(shí)施例的不同之處僅在于分離筒15，其將外筒13和內(nèi)筒14之間的空間再分為外管路16和內(nèi)管路17。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三示范實(shí)施例。除了下文描述的不同的觀點(diǎn)，第三示范實(shí)施例具有與圖3的第二示范實(shí)施例相同的構(gòu)造。外節(jié)流閥18和內(nèi)節(jié)流閥19不存在于該示范實(shí)施例中?；谠撛?，外管路16和內(nèi)管路17均分別具有單獨(dú)的空氣供給裝置以及空氣排放裝置。為此，空氣管路20被相應(yīng)的分離機(jī)構(gòu)細(xì)分。因而外管路16被分配有鼓風(fēng)機(jī)21.1，內(nèi)管路17被分配有另一鼓風(fēng)機(jī)21.2。以該方式，還能夠以相互獨(dú)立的方式調(diào)節(jié)用于長(zhǎng)絲束10和長(zhǎng)絲簾9的冷卻氣流。具有兩個(gè)鼓風(fēng)機(jī)的該變型提供了用于冷卻空氣引導(dǎo)的多方面可能性。因而，內(nèi)管路17和外管路16均能夠被施加正壓，或者這兩者被施加負(fù)壓。此外能夠交替控制。因而，外管路16能夠被吸入，內(nèi)管路17能夠被施加正壓，或者反之亦然。

借助上述裝置和方法能夠特別經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)短纖維。為了要制造這種短纖維，長(zhǎng)絲在冷卻之后被初始抽吸，隨后卷曲，最后切割。例如，這種聚合物纖維用作紡織工業(yè)中棉纖維的代替品。