專利名稱：用來(lái)冷卻熔融紡造單絲的方法和熔融紡絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的用來(lái)冷卻熔融紡造單絲的方法，以及按權(quán)利要求8前序部分所述的用來(lái)熔融紡造多個(gè)股(繩)狀單絲的裝置。
背景技術(shù)：
在熔融紡絲時(shí)借助于紡絲裝置通過(guò)紡絲噴嘴的多個(gè)噴絲孔擠出多個(gè)由聚合物熔體組成的股狀單絲。剛紡出的單絲股在從紡絲裝置中出來(lái)后被冷卻，以合并成長(zhǎng)絲或長(zhǎng)絲束。通過(guò)一個(gè)具有一由單絲通過(guò)的冷卻通道的冷卻裝置進(jìn)行冷卻。冷卻通道連接在一向冷卻通道輸送經(jīng)調(diào)節(jié)的冷卻空氣的冷卻介質(zhì)源上。通過(guò)調(diào)節(jié)/調(diào)濕冷卻空氣得到規(guī)定的含濕量，以使單絲得到強(qiáng)力的冷卻，例如由EP0046571A2已知這種方法和裝置。
為了在紡絲過(guò)程中得到質(zhì)量均勻的單絲，特別要求冷卻參數(shù)具有高度的恒定性。因此調(diào)溫冷卻空氣的含濕量在這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)該具有恒定的含濕量預(yù)期值。但是這只有在冷卻空氣調(diào)節(jié)/調(diào)濕時(shí)不出現(xiàn)中斷或故障才能得到保證，而這在已知裝置中通過(guò)采用調(diào)節(jié)系統(tǒng)很難避免。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種開(kāi)頭所述類(lèi)型的用來(lái)冷卻熔融紡造單絲的方法以及用來(lái)熔融紡造多個(gè)股狀單絲的裝置，其中紡出的單絲通過(guò)基本上恒定的調(diào)節(jié)的冷卻空氣連續(xù)地冷卻。
這個(gè)目的通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的方法以及具有權(quán)利要求8特征的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所述方法有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求2至7中給出，以及所述裝置有利的改進(jìn)結(jié)構(gòu)在從屬權(quán)利要求9至13中給出。
本發(fā)明設(shè)想，冷卻空氣調(diào)節(jié)所需要的濕蒸氣由多個(gè)并聯(lián)地與冷卻介質(zhì)源連接的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生。由此可以達(dá)到均勻和更好的調(diào)節(jié)。此外在蒸汽制備中存在更高的靈活性。必要的蒸汽需求量和蒸汽發(fā)生器的數(shù)量相互這樣地匹配，使得即使在蒸汽發(fā)生器部分運(yùn)行時(shí)也不低于最小蒸汽量。
為了提供盡可能恒定的用來(lái)調(diào)節(jié)冷卻空氣的蒸汽量，本發(fā)明按權(quán)利要求2和權(quán)利要求8的改進(jìn)結(jié)構(gòu)特別有利。這里在調(diào)節(jié)冷卻空氣期間使至少一個(gè)蒸汽發(fā)生器從運(yùn)行切換到停機(jī)狀態(tài)。調(diào)節(jié)所需要的蒸汽量由保持運(yùn)行狀態(tài)的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生?，F(xiàn)在可對(duì)處于停機(jī)狀態(tài)的蒸汽發(fā)生器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或者清潔，而不影響產(chǎn)生的蒸汽量。
因?yàn)閷?duì)于蒸汽發(fā)生器在一定的運(yùn)行時(shí)間后需要清潔，通過(guò)按權(quán)利要求3和10的本發(fā)明的有利的改進(jìn)結(jié)構(gòu)確保，即使在采用兩個(gè)并聯(lián)的蒸汽發(fā)生器時(shí)，一方面可以確保對(duì)于冷卻空氣調(diào)節(jié)所必需的蒸汽量，另一方面可以對(duì)蒸汽發(fā)生器進(jìn)行定期清潔。
在采用3，4或更多個(gè)蒸汽發(fā)生器的情況下，按照本發(fā)明一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，按規(guī)定的順序進(jìn)行蒸汽發(fā)生器的切換。為此蒸汽發(fā)生器與一控制裝置連接，該控制裝置確保各蒸汽發(fā)生器按所述順序依次進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。例如蒸汽發(fā)生器可以按循環(huán)原理依次通過(guò)用于維護(hù)和清潔的停機(jī)階段，而在所需蒸汽量上不出現(xiàn)明顯波動(dòng)。
用于蒸汽發(fā)生器切換的轉(zhuǎn)換有利地通過(guò)例如由蒸汽發(fā)生器的清潔或維護(hù)周期得到的周期時(shí)間確定。從而確保在各個(gè)蒸汽發(fā)生器運(yùn)行期間由每個(gè)蒸汽發(fā)生器發(fā)出的蒸汽量保持高的恒定性。
但是也可以通過(guò)一盡可能在冷卻介質(zhì)源出口處的傳感器測(cè)量冷卻空氣的調(diào)節(jié)情況，并借助于測(cè)量值確定在所述順序之內(nèi)切換蒸汽發(fā)生器的時(shí)刻。因此蒸汽發(fā)生器可以保持各自具有最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)。只有當(dāng)例如冷卻空氣的溫度低于界限值時(shí)，才切換到所述順序中的下一個(gè)蒸汽發(fā)生器。
在采用較少蒸汽發(fā)生器的情況下，按權(quán)利要求7的方法方案對(duì)于確保恒定的蒸汽量是特別有利的。這里在將所述蒸汽發(fā)生器中的一個(gè)從停機(jī)狀態(tài)切換到運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，該蒸汽發(fā)生器經(jīng)過(guò)一預(yù)運(yùn)行狀態(tài)，以便例如在預(yù)熱階段內(nèi)接近對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)所需要的蒸汽產(chǎn)生量。只有在預(yù)運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后順序中下一個(gè)蒸汽發(fā)生器才從運(yùn)行狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)。


下面借助于一個(gè)實(shí)施例根據(jù)圖1和2較詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)。
其中圖1示意示出一按本發(fā)明的用來(lái)熔融紡造多個(gè)股狀單絲的裝置。
圖2示意示出用來(lái)切換在圖1中所示的蒸汽發(fā)生器的線路圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了按本發(fā)明的用來(lái)熔融紡造多個(gè)股狀單絲的裝置的一個(gè)實(shí)施例。本裝置具有一紡絲裝置1和一直接位于紡絲裝置1下方的冷卻裝置2。紡絲裝置1包含一熔體輸入口3，該熔體輸入口例如與一熔體源(這里未畫(huà)出)例如一擠出機(jī)或泵連接。熔體輸入口3通向紡絲頭4。在紡絲頭4的下側(cè)上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)包含多個(gè)噴絲孔的噴嘴組件5，以擠出多個(gè)股狀單絲6。
在噴嘴組件5下方設(shè)置一個(gè)所述冷卻裝置2的包圍噴出的單絲6的冷卻通道7。冷卻通道7通過(guò)一個(gè)空氣輸入通道8與冷卻流體源9的出口連接。通過(guò)一個(gè)設(shè)置在空氣輸入通道8相對(duì)側(cè)的空氣入口10向冷卻流體源9輸入新鮮空氣。為了調(diào)節(jié)/調(diào)濕冷卻流體源9內(nèi)的冷卻空氣，冷卻流體源9與多個(gè)蒸汽發(fā)生器121，122和123連接。為此每個(gè)蒸汽發(fā)生器121，122和123分別通過(guò)單獨(dú)的蒸汽管道111，112和113并聯(lián)地與冷卻流體源9連接。蒸汽發(fā)生器121，122和123可通過(guò)控制線14由控制裝置13控制。
為了冷卻通過(guò)紡絲裝置1剛紡出的股狀單絲6，在冷卻通道7內(nèi)經(jīng)過(guò)空氣輸入通道8通過(guò)冷卻流體源9輸入調(diào)節(jié)/調(diào)濕的冷卻空氣。為了調(diào)節(jié)冷卻空氣，一方面經(jīng)過(guò)空氣入口10向冷卻流體源9輸入新鮮空氣，另一方經(jīng)過(guò)至少兩個(gè)蒸汽管道例如111和112向所述冷卻流體源輸入由蒸汽發(fā)生器121和122產(chǎn)生的蒸汽。在冷卻流體源9內(nèi)新鮮空氣與濕蒸汽混合，并作為調(diào)節(jié)過(guò)的冷卻空氣例如通過(guò)一鼓風(fēng)機(jī)吹入空氣輸入通道8。
蒸汽發(fā)生器121，122和123可以例如設(shè)計(jì)成用水填裝的筒，其中水借助于電能例如直接通過(guò)水中的電線或按照所謂的浸入式加熱器原理加熱。在這種蒸汽發(fā)生器中隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)造成筒內(nèi)剩余的水中的礦物質(zhì)的濃縮。礦物濃縮對(duì)蒸汽發(fā)生產(chǎn)生干擾。在礦物含量超過(guò)最大允許值時(shí)甚至可能損壞蒸汽發(fā)生器。因此在蒸汽發(fā)生器運(yùn)行一定時(shí)間后需要進(jìn)行一清潔處理。這時(shí)通過(guò)所謂的沖刷(Abschlemmen)來(lái)降低礦物含量。在沖刷時(shí)將用過(guò)的水從蒸汽發(fā)生器中放出，并重新填裝入新鮮水。為了通過(guò)這個(gè)清洗階段將蒸汽發(fā)生器123例如通過(guò)控制器13從運(yùn)行狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)。僅通過(guò)蒸汽發(fā)生器121和122向冷卻流體源9提供用來(lái)調(diào)節(jié)冷卻空氣的濕蒸汽。
為了確保每個(gè)蒸汽發(fā)生器121，122和123都經(jīng)過(guò)一清洗階段，所述蒸汽發(fā)生器121，122和123中的每一個(gè)通過(guò)控制裝置13按一定順序分別從工作狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)或倒過(guò)來(lái)。圖2中表示一用于蒸汽發(fā)生器121，122和123的線路圖。其中水平線表示時(shí)間軸?？梢杂羞x擇地將蒸汽發(fā)生器121，122和123切換到一運(yùn)行狀態(tài)B、預(yù)運(yùn)行狀態(tài)V或停機(jī)狀態(tài)R。在運(yùn)行狀態(tài)B時(shí)由相應(yīng)的蒸汽發(fā)生器分別產(chǎn)生一預(yù)期蒸汽量并輸送給冷卻流體源9。在預(yù)運(yùn)行狀態(tài)V在換水后在相應(yīng)的蒸汽發(fā)生器中完成預(yù)熱階段，以將蒸汽發(fā)生器加熱到需要的蒸汽溫度。這里預(yù)運(yùn)行狀態(tài)始終保持在蒸汽發(fā)生器的停機(jī)狀態(tài)結(jié)束后重新投入運(yùn)行之前。在停機(jī)狀態(tài)R蒸汽發(fā)生器經(jīng)過(guò)清潔階段，在這個(gè)階段可以將蒸汽發(fā)生器關(guān)機(jī)以進(jìn)行維護(hù)。如果現(xiàn)在在時(shí)間軸上從時(shí)刻t0開(kāi)始，則通過(guò)蒸汽發(fā)生器121和123產(chǎn)生蒸汽，以提供用于調(diào)節(jié)冷卻空氣的濕蒸汽量。蒸汽發(fā)生器122切換到停機(jī)狀態(tài)，準(zhǔn)備進(jìn)行清潔或維護(hù)。在時(shí)刻t1蒸汽發(fā)生器122的停機(jī)狀態(tài)結(jié)束。蒸汽發(fā)生器122切換到預(yù)運(yùn)行狀態(tài)V以進(jìn)行預(yù)熱。現(xiàn)在在時(shí)刻t2接著進(jìn)行這樣方式的轉(zhuǎn)換，將蒸汽發(fā)生器122從預(yù)熱狀態(tài)V切換到運(yùn)行狀態(tài)B，同時(shí)將蒸汽發(fā)生器121從運(yùn)行狀態(tài)B切換到停機(jī)狀態(tài)R。現(xiàn)在蒸汽發(fā)生器121經(jīng)過(guò)停機(jī)狀態(tài)R，并在到達(dá)時(shí)刻t3后通過(guò)預(yù)運(yùn)行狀態(tài)V。在這段時(shí)間內(nèi)由蒸汽發(fā)生器122和123產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)冷卻空氣所必需的蒸汽量。在時(shí)刻t4進(jìn)行下一次切換，這時(shí)將蒸汽發(fā)生器121重新切換到運(yùn)行狀態(tài)B，而將蒸汽發(fā)生器123切換到停機(jī)狀態(tài)R。蒸汽發(fā)生器切換的周期時(shí)間T由公式T＝t4-t2得到。
在圖2中所示的實(shí)施例中周期時(shí)間是常數(shù)，因此，在每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期時(shí)間后將蒸汽發(fā)生器引入新的一次切換。
這里蒸汽發(fā)生器切換的周時(shí)間可以由一個(gè)蒸汽發(fā)生器的最大運(yùn)行時(shí)間推導(dǎo)出來(lái)，在所述運(yùn)行時(shí)間后需要對(duì)蒸汽發(fā)生器進(jìn)行清潔。因此按圖2的實(shí)施例蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行時(shí)間總共為周期時(shí)間T的2倍。
但是也可以根據(jù)冷卻空氣的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)蒸汽發(fā)生器切換的周期時(shí)間。為此在圖1中在冷卻流體源9的出口處設(shè)有一通過(guò)一信號(hào)線16與控制裝置13連接的傳感器15。通過(guò)傳感器15例如可以測(cè)量經(jīng)調(diào)節(jié)的冷卻空氣的含濕量。在控制裝置13內(nèi)對(duì)含濕量的用信號(hào)表示的測(cè)量值進(jìn)行實(shí)際—預(yù)期值比較，并根據(jù)差值進(jìn)行蒸汽發(fā)生器的切換。對(duì)于實(shí)現(xiàn)冷卻空氣調(diào)節(jié)的高恒定性這種方法方案是特別有利的。因此在單絲冷卻時(shí)達(dá)到高度的均勻性，這種均勻性使得紡出的單絲的物理性能具有很好的一致性。
圖1中所示的本發(fā)明的裝置僅是一個(gè)實(shí)施例。特別是為了調(diào)節(jié)冷卻空氣，冷卻流體源可以和至少兩個(gè)蒸汽發(fā)生器，或者與四個(gè)、五個(gè)或更多蒸汽發(fā)生器連接。在預(yù)期濕蒸汽量相同的情況下，所使用的蒸汽發(fā)生器越多，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)蒸汽產(chǎn)量越穩(wěn)定。
附圖標(biāo)記表1紡絲裝置2冷卻裝置3熔體輸入口 4紡絲頭5噴嘴組件6單絲7冷卻通道8空氣輸入通道9冷卻流體源 10 空氣入口13 控制裝置14 控制線
15 傳感器 16 信號(hào)線111第一蒸汽管道112第二蒸汽管道113第三蒸汽管道121第一蒸汽發(fā)生器122第二蒸汽發(fā)生器 123第三蒸汽發(fā)生器
權(quán)利要求
1.用于冷卻熔融紡造單絲的方法，其中借助于一冷卻介質(zhì)源向包圍單絲的冷卻通道中輸入經(jīng)調(diào)節(jié)或調(diào)濕的冷卻空氣，其中事先通過(guò)濕蒸汽調(diào)節(jié)所述冷卻空氣，其特征為濕蒸汽由多個(gè)并聯(lián)地與所述冷卻介質(zhì)源連接的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為可選擇地將所述蒸汽發(fā)生器從運(yùn)行狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)或反過(guò)來(lái)，其中在產(chǎn)生冷卻空氣時(shí)將至少一個(gè)蒸汽發(fā)生器切換到停機(jī)狀態(tài)。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征為在調(diào)節(jié)冷卻空氣期間，將所述蒸汽發(fā)生器交替地切換到停機(jī)狀態(tài)。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征為按一規(guī)定的順序?qū)λ稣羝l(fā)生器進(jìn)行切換。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征為所述順序由用于清潔所述蒸汽發(fā)生器的周期時(shí)間確定，以使所述蒸汽發(fā)生器依次經(jīng)過(guò)一清潔階段。
6.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征為測(cè)量所述冷卻空氣的狀態(tài)，并通過(guò)該測(cè)量這樣地確定所述順序，使得在低于調(diào)節(jié)的界限值時(shí)進(jìn)行切換。
7.按權(quán)利要求2至6之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為在將所述蒸汽發(fā)生器中的一個(gè)從停機(jī)狀態(tài)切換到運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，該蒸汽發(fā)生器經(jīng)過(guò)一預(yù)運(yùn)行狀態(tài)，且只有在預(yù)運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后才將所述順序中的后一個(gè)蒸汽發(fā)生器從運(yùn)行狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)。
8.用來(lái)熔融紡造多個(gè)股狀單絲(6)的裝置，具有一用來(lái)擠出單絲(6)的紡絲裝置(1)和一用來(lái)冷卻單絲(6)的冷卻裝置(2)，其中冷卻裝置(2)具有一由單絲(6)穿過(guò)的冷卻通道(7)和一與冷卻通道(7)相連的冷卻流體源(9)，其特征為為了調(diào)節(jié)或調(diào)濕冷卻空氣，所述冷卻流體源(9)并聯(lián)地與多個(gè)蒸汽發(fā)生器(121，122)連接。
9.按權(quán)利要求8所述的裝置，其特征為所述蒸汽發(fā)生器(121，122)可從運(yùn)行狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)或反過(guò)來(lái)，其中在調(diào)節(jié)冷卻空氣期間，將至少一個(gè)所述蒸汽發(fā)生器(121，122)切換到停機(jī)狀態(tài)。
10.按權(quán)利要求9所述的裝置，其特征為所述蒸汽發(fā)生器(121，122)可交替地從運(yùn)行狀態(tài)切換到停機(jī)狀態(tài)或反過(guò)來(lái)。
11.按權(quán)利要求8至10之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征為設(shè)有一用來(lái)控制所述蒸汽發(fā)生器(121，122)的控制裝置(13)，通過(guò)該控制裝置按一順序?qū)λ稣羝l(fā)生器(121，122)進(jìn)行切換。
12.按權(quán)利要求11所述的裝置，其特征為所述控制裝置(13)具有一計(jì)時(shí)器，利用該計(jì)時(shí)器周期性地對(duì)蒸汽發(fā)生器(121，122)進(jìn)行切換。
13.按權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征為在所述冷卻介質(zhì)源(9)的出口處設(shè)置一用來(lái)測(cè)量冷卻空氣狀態(tài)的傳感器(15)，且該傳感器(15)與控制裝置(13)連接。
全文摘要
說(shuō)明一種用來(lái)冷卻熔融紡造單絲的方法以及一種用來(lái)熔融紡造多個(gè)股狀單絲的裝置。其中在一冷卻裝置內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)的冷卻空氣冷卻借助于紡絲裝置熔融紡造的單絲。為了調(diào)節(jié)/調(diào)濕冷卻空氣，按照本發(fā)明通過(guò)多個(gè)并聯(lián)地與冷卻介質(zhì)源連接的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生必需的濕蒸汽。由此蒸汽發(fā)生器的數(shù)量可以這樣和必需的蒸汽需求量相匹配，即可關(guān)掉至少一個(gè)蒸汽發(fā)生器，以進(jìn)行維護(hù)。
文檔編號(hào)D01D5/092GK1694980SQ03802885
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2003年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月29日
發(fā)明者S·沃格爾, J·博爾特 申請(qǐng)人:蘇拉有限及兩合公司