[发明专利]冷却合成单丝的冷却管和装有其的熔融纺丝设备

说明书

本发明涉及用于冷却合成单丝的冷却管，其在一个纺织装置中垂直安置在纺丝嘴的下方，它的壁部设有径向指向的开口，其用于冷却气体，还涉及装有这种冷却管的熔融纺丝设备。

这种冷却管在EP93108161以及US-PS5056104中公开了。该冷却管垂直安置在纺丝嘴的下方。

在EP93108161中描述的纺丝设备，和纺丝嘴排出的纤维单丝通过冷却管，然后被握合成一个长丝。

由于纤维单丝速度的原因，在冷却管中产生一个负压。通过在冷却管内腔和周围环境之间的压力差，周围空气则通过冷却管多孔的或打孔的侧壁流入此管内部。

在US5056104的纺丝设备中，冷却管安置在纺丝嘴的下方。该纺丝嘴一孔分布在一个圆上。该冷却管如此安置，即由嘴孔排出的纤维包围住冷却管。为了冷却作用，空气在冷却管之不同的(轴向)延伸段径向流出。

在合成纤维纺丝时必需的冷却作用特别和纤维单丝的数目及质料，单根长丝的粗度，纤维的速度和其它因素有关。

US3460200公开了一种冷却熔融纺出的合成单丝的冷却室，其中冷却空气直接导入穿过一个筛及导向的网格，随后横向沿一个方向穿过冷却室。多个水平隔板设在冷却室中。这些隔板包括一个通道允许单丝束垂直穿过。而隔板是用来引导空气流移动穿过单丝以便排除气流中的旋涡及沿单丝束向端部方向的运动。但是其缺点是冷却不均匀。

本发明的目的是，提供改善冷却的冷却合成单丝的冷却管以及装有这种冷却管的熔融纺丝设备。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于冷却合成单丝的冷却管，合成单丝从一纺丝装置的纺丝嘴向下送进，所述的冷却管包括：一个管形的壁部，限定一中心轴线，合成单丝沿该轴线方向送进，其特征在于：所述的壁部包括多个重叠安置的环形元件，所述的环形元件以隔开的方式相互同轴线地叠置以便在各相邻对的环形元件之间限定一个环形气体通道。

气体通道的几何结构取决于所述元件的几何形状和数个元件的间距。通过元件相应的结构设置，就可以使流入的流体与流通量，流动形式和流动方向和要求相适应。该装置可以由多个不同结构的元件构成。流体的流动状态可以在处理行程上是改变的。

本发明冷却管由环形的或超环面的元件构成。这些环形的元件基本上是相同大的(尺寸)，这意味着，本发明元件通过其轴向上依次地安置可以构成一个冷却管的壁部。该元件相互以间距安置，因此，在两个相邻的元件之间形成一个环形的隙缝(气体通道)。应该提及的是，这种气体通道的环结构通过单个相邻元件间的间距架会被中断。这个冷却管的长度是通过元件的数目和轴向厚度以及相邻元件的间距确定的。可向单丝输送的空气量则特别地取决于元件的数目和相邻元件间的间距。

用于单丝的纺丝嘴孔一般按照一个确定的模型图案均匀地分布在一个圆形表面上。因此，在这种纤维束中实现了对称的冷却状态。

按照本发明的冷却管使得气体通道可以设置成不同的几何结构形状。因此，径向的空气流可以设置成基本上与纤维束相垂直和不产生输送作用。在另一个实施例，每个环形的空气流将导致，由纤维携拉并被加热的空气外套被切断和由新鲜的冷却空气来代替。同时，该环形的冷却还可用于提高作用于纤维上的纤维牵拉力或者用于纤维的输送作用。

按照本发明的一个实施例的装置影响每个单独输入的空气流的流动状态。通过相邻元件之限界表面的突起结构可以使气体通道(在冷却管的轴向截面中看)是喷嘴形的例如拉瓦尔喷嘴型式的结构。因此，本发明的结构可获得一个很均匀的较小压力差的冷却气体流。这个结构方案可特别涉及所谓的“自吸冷却管”。

作为冷却气体尤其要考虑大气的空气也就是纺丝车间(工场)的室内空气。同时，按照本发明的一个实施例，冷却气体量可以通过予先确定外部的空气压力而控制并和需求相适应。在这个结构方案中，仅仅是第一和最后元件基本上为压力密封地装配在压力容器的上侧及下侧(端)中，而所有其余的元件则是在它们间相互有间距地叠置。

还有此处可能的是，可更换中间元件，同时不明显的改装压力容器就能适应存在的冷却任务。