本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇/單絲簾的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在熔紡/熔融紡絲合成的纖維條子或長(zhǎng)絲的過(guò)程中，多個(gè)細(xì)小的條子形的單絲通過(guò)紡絲噴嘴的噴嘴孔擠出。為此，在高壓下向紡絲噴嘴輸送熔融的聚合物。為了形成一個(gè)纖維條子或多個(gè)長(zhǎng)絲，將多個(gè)條子形的單絲在其整體上或以束的方式合并。在合并之前，通過(guò)冷卻空氣流冷卻單絲，從而單絲的熔融狀態(tài)在從噴嘴孔排出之后轉(zhuǎn)換為凝固狀態(tài)。對(duì)于纖維條子或長(zhǎng)絲的質(zhì)量特別重要的是所有單絲的冷卻的均勻性。因此特別對(duì)于制造短纖維/切段纖維已知的是，將多個(gè)新擠出的單絲以環(huán)形的布置結(jié)構(gòu)引導(dǎo)，其中，在單絲簇的中央布置有吹氣流發(fā)生器，該吹氣流發(fā)生器產(chǎn)生沿徑向從內(nèi)向外的冷卻空氣流。因此可以從單側(cè)均勻地冷卻多個(gè)單絲。這種用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇的設(shè)備例如由de3708168a1已知。

在該已知設(shè)備中，在環(huán)形紡絲噴嘴下方布置有吹風(fēng)燭/吹風(fēng)筒/吹風(fēng)棒(blaskerze)作為吹氣流發(fā)生器，其利用打開(kāi)的端部連接在連接適配器上。連接適配器與進(jìn)氣通道連接，通過(guò)該進(jìn)氣通道輸入冷卻空氣。為了產(chǎn)生盡可能均質(zhì)且均勻的冷卻空氣流，吹風(fēng)燭具有多孔的吹氣外罩，該吹氣外罩可以由燒結(jié)金屬或金屬泡沫制成。然而這種吹氣外罩具有相對(duì)較小的壁厚，從而冷卻空氣的均勻化僅在一定條件下可能實(shí)現(xiàn)。因此已知的是，在輸入冷卻空氣時(shí)便已可能在壓力、溫度和體積流量中出現(xiàn)不均勻性。特別是所輸入的冷卻空氣中的溫度差直接作用于單絲的冷卻性能。

此外在該已知設(shè)備中進(jìn)氣通道必須穿透單絲幕，因此不能排除在進(jìn)氣通道上在單絲引導(dǎo)的區(qū)域中的額外的熱邊界效應(yīng)，這種熱邊界效應(yīng)作用于進(jìn)氣通道的內(nèi)部。

原則上也已知了下述這種設(shè)備，其中，將冷卻空氣從上方通過(guò)紡絲箱體在環(huán)形紡絲噴嘴的中央處輸送給吹氣流發(fā)生器。在此然而熱邊界效應(yīng)由于在紡絲箱體內(nèi)部被加熱的引導(dǎo)熔體的部分而增強(qiáng)，從而在所輸送的冷卻空氣中的溫度差還可能更強(qiáng)烈。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

現(xiàn)在本發(fā)明的目的是，這樣改進(jìn)用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇的所述類(lèi)型的設(shè)備，使得纖維條子和單絲的冷卻能夠以高均勻性實(shí)現(xiàn)。

該目的根據(jù)本發(fā)明由下述方式實(shí)現(xiàn)，即為所述連接適配器配設(shè)有由多孔的金屬泡沫——優(yōu)選多孔的鋁泡沫——制成的流動(dòng)屏障。

本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案通過(guò)從屬權(quán)利要求的特征和特征組合規(guī)定。

本發(fā)明的突出之處在于，冷卻空氣在進(jìn)入吹氣流發(fā)生器之前必須穿透金屬細(xì)孔的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，并在此時(shí)使冷卻空氣中的溫度差均勻化。通過(guò)形成由金屬泡沫制成的流動(dòng)屏障，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)高的導(dǎo)熱能力，該導(dǎo)熱能力能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻空氣中的溫度均衡。特別是通過(guò)使用鋁泡沫實(shí)現(xiàn)了冷卻空氣溫度的高程度的協(xié)調(diào)。

為了能夠使用常見(jiàn)的冷卻空氣源——該冷卻空氣源例如通過(guò)傳統(tǒng)的空調(diào)形成，特別有利的是本發(fā)明的如下所述的改進(jìn)方案，其中，流動(dòng)屏障具有在5ppi至15ppi(每英寸的孔數(shù))范圍內(nèi)的孔徑。因此可以實(shí)現(xiàn)在冷卻空氣流穿過(guò)時(shí)相對(duì)小的壓力降。

除了冷卻空氣溫度之外也可以特別有利地使得冷卻空氣的壓力波動(dòng)和體積流量波動(dòng)在進(jìn)入吹氣流發(fā)生器中之前均勻化。為此，流動(dòng)屏障設(shè)計(jì)為板形，具有的最小高度為10mm、優(yōu)選30mm，并且流動(dòng)屏障在空氣通道的自由的流動(dòng)橫截面內(nèi)部延伸。因此也可以有利地補(bǔ)償壓力沖擊，其例如通過(guò)接通和斷開(kāi)相鄰的冷卻設(shè)備引起。流動(dòng)屏障因此防止了，冷卻空氣輸送中的干擾可能作用到吹氣流發(fā)生器中。

為使冷卻空氣及時(shí)地協(xié)調(diào)，流動(dòng)屏障可以要么直接布置在連接適配器的進(jìn)氣側(cè)上要么布置在連接適配器的排出側(cè)上。原則上也存在以下可能性：既在連接適配器的進(jìn)氣側(cè)上又在連接適配器的排出側(cè)上布置兩個(gè)單獨(dú)的流動(dòng)屏障。因此存在以下可能性：為已經(jīng)被用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇的吹氣流發(fā)生器類(lèi)型補(bǔ)充配備根據(jù)本發(fā)明的流動(dòng)屏障。

在流動(dòng)屏障布置在連接適配器的進(jìn)氣側(cè)上時(shí)，優(yōu)選地實(shí)施本發(fā)明的如下改進(jìn)方案，其中，空氣通道被布置在連接適配器的進(jìn)氣側(cè)上并形成進(jìn)氣通道。這個(gè)改進(jìn)方案特別適合于在排出側(cè)上獲得連接適配器與吹氣流發(fā)生器之間的高度一體化。

因此還設(shè)計(jì)為，將連接適配器布置在環(huán)形噴嘴的中央處、紡絲箱體的下側(cè)，其中，進(jìn)氣通道穿透紡絲箱體直至到達(dá)連接適配器。

在此，吹氣流發(fā)生器優(yōu)選地通過(guò)吹氣噴嘴裝置形成，其中，徑向環(huán)繞的通風(fēng)縫形成吹氣出口。這是一種特別緊湊的布置結(jié)構(gòu)，其中，所輸入的冷卻空氣在即將進(jìn)入吹氣噴嘴裝置中之前被協(xié)調(diào)。

在流動(dòng)屏障另選地布置在連接適配器的排出側(cè)上時(shí)，優(yōu)選地實(shí)施如下改進(jìn)方案，其中，空氣通道被布置在連接適配器的排出側(cè)上并形成吹氣流發(fā)生器的吹氣入口。

為此，吹氣流發(fā)生器是空心圓柱形的吹風(fēng)燭，該吹風(fēng)燭具有位于內(nèi)部的空氣通道，該空氣通道在打開(kāi)的端部上形成吹氣入口。支承吹風(fēng)燭的連接適配器被以隔開(kāi)一段距離的方式布置在環(huán)形紡絲噴嘴下方。就此來(lái)說(shuō)可以將吹風(fēng)燭的吹氣入口直接用于接納流動(dòng)屏障。

吹氣出口在吹風(fēng)燭中通過(guò)氣體可透過(guò)的吹氣外罩形成，該吹氣外罩直至到達(dá)封閉的端部為止圍繞所述空氣通道。進(jìn)入吹氣外罩內(nèi)部的空氣通道中的冷卻空氣在此已經(jīng)具有均勻化的溫度和均勻化的壓力。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的突出之處在于，環(huán)形引導(dǎo)的單絲簇可以在整個(gè)周部上被均勻冷卻。在此有利地避免由于壓力不均勻和體積流量不均勻引起的單絲簇的不均勻的偏移。由于協(xié)調(diào)的冷卻空氣溫度而能實(shí)現(xiàn)單絲簇內(nèi)單絲的相同的冷卻。

附圖說(shuō)明

下面根據(jù)設(shè)備的一些實(shí)施例參考附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中：

圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇的設(shè)備的第一實(shí)施例。

圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇的設(shè)備的另一實(shí)施例。

圖3示意性示出由金屬泡沫制成的流動(dòng)屏障的視圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中示意性示出用于冷卻環(huán)形擠出的單絲簇的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例的一個(gè)視圖。在此將該設(shè)備直接集成在紡絲箱體6上。紡絲箱體6在其下側(cè)上支承環(huán)形紡絲噴嘴4。環(huán)形紡絲噴嘴4具有多個(gè)噴嘴孔4.1，所述多個(gè)噴嘴孔均勻分布地設(shè)計(jì)在環(huán)形紡絲噴嘴4的下側(cè)上。環(huán)形紡絲噴嘴4與在此未示出的紡絲泵耦合，以便擠出聚合物熔體。

相對(duì)于環(huán)形紡絲噴嘴4在中心在紡絲箱體6的下側(cè)保持連接適配器2。連接適配器2支承被布置在環(huán)形紡絲噴嘴4下方的吹氣流發(fā)生器1。吹氣流發(fā)生器1在該實(shí)施例中通過(guò)吹氣噴嘴裝置9形成。吹氣噴嘴裝置9具有兩個(gè)噴嘴板10.1和10.2，這兩個(gè)噴嘴板在它們之間形成壓力室25。壓力室25通過(guò)通風(fēng)縫12與周?chē)h(huán)境連接。通風(fēng)縫12形成環(huán)繞的吹氣出口11。

吹氣噴嘴裝置9被布置在連接適配器2的排出側(cè)30上。連接適配器2為此具有支架14和被固定在支架14上的接納栓部13。支架14被布置在紡絲箱體6上。接納栓部13用于接納噴嘴板10.1和10.2。

在連接適配器2的對(duì)置的進(jìn)氣側(cè)29上在空氣通道8內(nèi)部布置有流動(dòng)屏障5。空氣通道8在此形成進(jìn)氣通道3，通過(guò)該進(jìn)氣通道將冷卻空氣從在此未示出的冷卻空氣源輸送給連接適配器2。

流動(dòng)屏障5由多孔的金屬泡沫制成并且板形地在空氣通道8的整個(gè)流動(dòng)橫截面上延伸?？諝馔ǖ?通過(guò)支架14中的進(jìn)入開(kāi)口31與吹氣噴嘴裝置9的壓力室25連接。

為了進(jìn)一步闡明流動(dòng)屏障5額外地參考圖3。在圖3中示意性地在一個(gè)視圖中示出流動(dòng)屏障的一個(gè)實(shí)施例。

流動(dòng)屏障5由多孔的金屬泡沫32制成。為了在流動(dòng)阻力相對(duì)較小的情況下給流過(guò)的冷卻空氣提供盡可能大的內(nèi)表面，金屬泡沫32具有多個(gè)敞開(kāi)的細(xì)孔33，該細(xì)孔的孔徑在5ppi至15ppi的范圍內(nèi)。單位ppi在此表示每英寸單位長(zhǎng)度的細(xì)孔33的數(shù)量。就此來(lái)說(shuō)在流動(dòng)屏障5中形成相對(duì)大的細(xì)孔。在冷卻空氣溫度均勻化方面，流動(dòng)屏障5優(yōu)選地由鋁泡沫制成。在此，相對(duì)高的導(dǎo)熱能力特別有利于在冷卻空氣流過(guò)時(shí)獲得/保持均勻化。

流動(dòng)屏障5優(yōu)選設(shè)計(jì)為板形并具有至少為10mm的高度。在冷卻空氣體積流量較大的情況下，將最小高度選擇為大約30mm。流動(dòng)屏障5的高度在圖3中用字母h表示。

流動(dòng)屏障5的外輪廓基本上取決于空氣通道8的流動(dòng)橫截面，在該空氣通道中布置有流動(dòng)屏障5。因此能實(shí)現(xiàn)圓形的、橢圓形的或有角的橫截面。

在圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例中，通過(guò)環(huán)形紡絲噴嘴4擠出的單絲簇在排出之后緊接著通過(guò)相對(duì)劇烈的吹氣流冷卻。吹氣噴嘴裝置9為此在通風(fēng)縫12上產(chǎn)生連續(xù)的吹氣流，該吹氣流在整個(gè)周部上均勻地從內(nèi)向外穿透單絲簇7。此外，設(shè)備在圖1中顯示為正在運(yùn)行中。通過(guò)進(jìn)氣通道3例如借助于鼓風(fēng)機(jī)輸入冷卻空氣并且冷卻空氣在空氣通道8的端部上穿透流動(dòng)屏障5。隨后將冷卻空氣通過(guò)進(jìn)入開(kāi)口31導(dǎo)入吹氣噴嘴裝置9的壓力室25中。冷卻空氣從那里徑向向外經(jīng)過(guò)通風(fēng)縫12并到達(dá)單絲簇7上。

在圖2中示意性在一個(gè)視圖中示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例。

該設(shè)備在紡絲裝置下方具有連接適配器2，該連接適配器在排出側(cè)30上支承吹氣流發(fā)生器1。吹氣流發(fā)生器1在這種情況下設(shè)計(jì)為吹風(fēng)燭15。吹風(fēng)燭15具有多孔的吹氣外罩20，該吹氣外罩例如可以由無(wú)紡布、泡沫材料、篩網(wǎng)或燒結(jié)材料制成。吹氣外罩20在其整個(gè)周部上形成吹氣出口11，以產(chǎn)生沿徑向從內(nèi)向外流動(dòng)的冷卻空氣。

在自由的端部上，吹風(fēng)燭15通過(guò)定中心附件/定中心凸肩27封閉。利用對(duì)置的打開(kāi)的端部，吹風(fēng)燭15在導(dǎo)向管23中通過(guò)連接件32引導(dǎo)。導(dǎo)向管23被保持在連接適配器2上并在連接適配器2的內(nèi)部通入壓力室25中。連接適配器2的壓力室25與側(cè)向輸入的進(jìn)氣通道3連接，該進(jìn)氣通道被連接在連接適配器2的進(jìn)氣側(cè)29上。

在壓力室25的內(nèi)部，連接適配器2保持導(dǎo)向缸24，該導(dǎo)向缸通過(guò)活塞桿35與吹風(fēng)燭15的連接件32連接。通過(guò)導(dǎo)向缸24可以使吹風(fēng)燭15在導(dǎo)向管23的內(nèi)部在靜止位置與運(yùn)行位置之間進(jìn)行調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)密封，在連接件32的外周部上相對(duì)于導(dǎo)向管23的壁部設(shè)有密封件26。

連接件32和吹風(fēng)燭15的吹氣外罩20形成位于內(nèi)部的空氣通道8，該空氣通道在吹風(fēng)燭15的打開(kāi)的端部上形成所設(shè)計(jì)的吹氣入口21并與壓力室25連接。在空氣通道8的內(nèi)部在連接件32的區(qū)域中布置有流動(dòng)屏障5。流動(dòng)屏障5設(shè)計(jì)為板形并在空氣通道8的整個(gè)流動(dòng)橫截面上延伸。流動(dòng)屏障5由金屬泡沫制成，如在根據(jù)圖3的例子中所述的。就此來(lái)說(shuō)在此參考圖3及其說(shuō)明。

在圖2中示出在運(yùn)行中的實(shí)施例。為此將吹風(fēng)燭15在連接適配器2上引導(dǎo)到運(yùn)行位置中，從而定中心附件27被保持在擋塊19上。擋塊19基本上相對(duì)于環(huán)形紡絲噴嘴4位于中心地保持在紡絲箱體6的下側(cè)。環(huán)形紡絲噴嘴4通過(guò)熔體分配器18與紡絲泵16連接。紡絲泵16通過(guò)熔體入口17與在此未示出的擠出機(jī)裝置連接。

在示出的運(yùn)行位置中，通過(guò)紡絲泵16將聚合物熔體輸入環(huán)形紡絲噴嘴4，該環(huán)形紡絲噴嘴在其下側(cè)擠出多個(gè)單絲。這些單絲形成單絲簇的環(huán)形的布置結(jié)構(gòu)，其被均勻分布地引導(dǎo)到吹風(fēng)燭15的周部。

為了產(chǎn)生冷卻空氣流，通過(guò)進(jìn)氣通道3將冷卻空氣引導(dǎo)到連接適配器2的壓力室25中。壓力室25與連接適配器2的排出側(cè)30上的吹氣入口21連接，其中，冷卻空氣在空氣通道8的內(nèi)部穿透流動(dòng)屏障5。在此可以有利地協(xié)調(diào)冷卻空氣中的溫度差、體積流量波動(dòng)和壓力沖擊，從而在吹氣外罩20的區(qū)域中存在均勻化的冷卻空氣。通過(guò)吹氣外罩20隨后產(chǎn)生沿徑向從內(nèi)向外流動(dòng)的冷卻空氣流并吹到單絲簇7上。

本發(fā)明的突出之處特別在于，金屬泡沫的多孔的結(jié)構(gòu)特別適合于在流動(dòng)屏障上產(chǎn)生小流動(dòng)阻力，從而在輸送冷卻空氣和產(chǎn)生吹氣流時(shí)僅需考慮小的壓力降。