專利名稱：用于抽取和拉伸合成紗線的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求I的前序部分所述的用于在熔融紡絲過程中抽取和拉伸合成紗線的裝置。
背景技術：
這種類型的裝置由WO 2011/009497已知。所述已知的用于抽取和拉伸合成紗線的裝置用于熔融紡絲過程中，以便在熔融紡絲之后拉伸一根或多根紗線。為此，引導一根或多根紗線通過包括多個用于抽取和拉伸的導絲輥的布置結構。在紗線進程中兩個相繼的導絲輥組合形成一個導絲輥對，其中各導絲輥的電機能共同地通過所配設的控制單元控制。為了以分別在導向殼上的部分卷繞地引導所述一根或多根紗線，所述電機由順時針轉向電機和逆時針轉向電機構成，所述順時針轉向電機和逆時針轉向電機交替地分配給各導絲輥。因此，導絲輥對的各導絲輥通過逆時針 轉向電機和順時針轉向電機驅動，所述逆時針轉向電機和順時針轉向電機通過所述控制單元控制。在這種已知的裝置中，拉伸所需的拉伸力通過可以在導絲輥對的各導絲輥之間設置的速度差產生。為此，所述速度差可以通過改變第一導絲輥對的各導絲輥的導向速度或通過改變第二導絲輥對的各導絲輥的導向速度來改變。因為這種已知的裝置在熔融紡絲過程中使用，導向速度的這種改變直接對熔融紡絲過程中上游或下游的紗線引導產生影響。為此，只有當整個過程的所有處理步驟相協調時能進行紗線的拉伸。
發明內容
現在，本發明的目的在于，這樣來改進所述類型的用于抽取和拉伸合成紗線的裝置，使得可以以較高的靈活性與下游或上游的紗線引導無關地實現紗線的拉伸。按照本發明，這樣來實現所述目的，S卩，設置在導絲輥對的各導絲輥之間的導絲輥構造成能夠單獨地驅動和控制的。本發明有利的改進方案由各個從屬權利要求的特征和特征組合限定。本發明具有特殊的優點，S卩，在熔融紡絲過程中，在一根紗線上產生的抽取張力能夠獨立于該紗線的拉伸操作設置。紗線的抽取和紗線的拉伸可以有利地通過第一導絲輥對的各導絲輥以及所述可單獨控制的導絲輥獨立地且個別地調整。因此，例如可以進行預拉伸操作，在預拉伸操作中，在第一導絲輥對和所述可單獨控制的導絲輥之間設置速度差。此夕卜，用于拉伸紗線的拉伸張力主要通過可單獨控制的導絲輥和第二導絲輥對的各導絲輥之間的速度差確定。在這種情況下，紗線可選擇在導絲輥的各導絲輥上多次卷繞或單次部分卷繞地被引導。但優選本發明這樣的改進方案，其中電機通過多個逆時針轉向電機和多個順時針轉向電機構成，其中在紗線進程中相繼的導絲輥交替地分配以逆時針轉向電機之一和順時針轉向電機之一。這種改進方案特別適于并排且彼此并行地引導多根紗線，而不需要具有大的伸出長度的導絲輥導向殼。為了從紡絲裝置中抽取紗線，這樣一種改進方案已經被證明是成功的，其中，第一導絲輥對的第一導絲輥構成具有不加熱的導向殼的抽取輥，該導向殼的導向直徑設計成小于該導絲輥對的第二導絲輥的導向殼。由此，在第一導絲輥對的各導絲輥之間可以有利地設置這樣的速度差，該速度差有利于紗線進程的穩定性。此外，在抽取紗線之后，可以直接在后面的導絲輥上實現緊密的接觸，以便在加熱的導向殼上實現對紗線的強熱處理。為了能夠通過相應緊湊的設計利用第一導絲輥的不加熱的導向殼的結構上的優點，本發明的一個改進方案是特別有利的，其中，第一導絲輥對的兩個導絲輥的電機具有不同數量的極對。由此，盡管導向殼的導向直徑不同，仍能夠使第一導絲輥對的兩個導絲輥仍以相同的圓周速度運行。為了直接在抽取紗線之后為了準備拉伸在紗線中實現必要的塑性的改變，此外還設定，第一導絲輥對的第二導絲輥具有加熱的導向殼。
可以有利地這樣改進對紗線的熱處理，S卩，設置導絲輥對的各導絲輥之間的導絲輥類似地具有加熱的導向殼。為了除了拉伸紗線以外還能夠實現略微的松弛，本發明的一個改進方案是特別有利的，其中，第二導絲輥對的各導絲輥具有兩個加熱的導向殼，所述導向殼具有不同尺寸的導向直徑。以這種方式，由于導絲輥對中的中的兩個導絲的導向直徑的直徑尺寸的差別，可以在各導絲輥之間形成導致紗線張力降低的速度差。由此，各相配的電機能夠共同以額定頻率運行。對于在熔融紡絲過程中需要強烈的收縮處理的情況，優選利用本發明的這樣的改進方案，其中，在第二導絲輥對的各導絲輥的下游設置放松輥，所述放松輥可單獨地驅動和控制。以這種方式可以在拉伸紗線之后形成任意希望的、用于降低張力的速度差。根據本發明的裝置特別適于在紡織應用領域用于拉伸合成紗線。因此可以制造全拉伸絲(FDY),所述全拉伸絲在1200m/min至6000m/min的速度范圍內被引導和拉伸。但也可以利用根據本發明的裝置拉伸技術紗線。在這種情況下，多個導絲輥對可以設置在單獨控制的導絲輥的上游或下游。
下文中基于根據本發明的裝置的幾個實施例并參考附圖來詳細說明本發明，其中圖I示意性示出根據本發明的裝置的第一示例性實施形式的導絲輥布置結構，圖2示意性示出根據本發明的裝置的另一個實施例的導絲輥布置結構，圖3示出根據按圖2的實施例的導絲輥對的橫截面視圖，以及圖4示意性示出具有根據本發明的裝置的另一個實施例的熔融紡絲設備的視圖。
具體實施例方式圖I示意性示出根據本發明的裝置的第一實施例的導絲輥布置形式。該實施例具有兩個導絲輥對I. I和I. 2，這兩個導絲輥對沿紗線進程相繼地設置。第一導絲輥對I. I由兩個導絲輥2. I和2. 2形成。導絲輥2. I由電機4. I驅動，導絲輥2. 2由電機4. 2驅動。這兩個電機4. I和4. 2連接到控制單元7. I。所述控制單元7. I例如可以設計成用于以額定頻率控制兩個電機4. I和4. 2的群轉換器。在圖I中所示的實施例中，導絲輥2. I和2. 2分別具有一個導向殼3. I和3. 2，這兩個導向殼的導向直徑是不同的。導絲輥2. I的導向殼3. I設計成可加熱的，其導向直徑大于導絲輥2. 2的導向殼3. 2。為了盡管在直徑不同的情況下仍能夠在導向殼3. I和3. 2上形成相同的導向速度，電機4. I和4. 2設計成具有不同(數量)的極對。因此以對應于電機4. I和4. 2的極對比的方式選擇導向殼3. I和3. 2的直徑比。例如在WO 2004/001106A1中公開了這種類型的導絲輥對，這里參考所述文獻并
且在此方面不再進一步說明。第二導絲輥對I. 2由導絲輥2. 4和2. 5構成。導絲輥2. 4由電機4. 4驅動，而導絲輥2. 5由電機4. 5驅動。電機4. 4和4. 5連接到控制單元7. 3，所述控制單元可以類似地由群轉換器構成。導絲輥對I. 2與導絲輥對I. I相同，因此導絲輥2. 4的導向殼3. 4設計成可加熱的并具有比導絲輥2. 5的導向殼3. 5大的導向直徑。在導絲輥對I. I和I. 2之間的紗線進程中設置導絲輥2. 3，該導絲輥單獨地由電機
4.3驅動。控制單元7. 2分配給電機4. 3，從而導絲輥2. 3的導向殼3. 3的導向速度可以單獨地設定。導絲輥2. 3設計成能獨立于第一導絲輥對I. I的導絲輥2. I和2. 2并獨立于第二導絲輥對I. 2的導絲輥2. 4和2. 5地而可控制。在圖I中示出的控制單元7. 1、7. 2和7. 3通常連接到一控制裝置(未示出)上，所述控制裝置控制熔融紡絲過程中紗線的抽取和拉伸。為了說明根據圖I的實施例的功能，示出一根紗線8的紗線進程。因此通過導絲輥2. I和2. 2從紡絲裝置(未示出)中抽取紗線
8。為此，導向殼3. I和3.2由電機4. I和4.2以第一導向速度驅動。紗線8繞導向殼3. I和3. 2多次卷繞并經由導絲輥2. 3被引導至第二導絲輥對I. 2。導絲輥2. 3通過利用電機
4.3對導向殼3. 3的驅動而被以第二導向速度驅動,第二導向速度通常高于導絲棍2. I和2.2的第一導向速度。由此已經可以實現略微的預拉伸。但原則上也可以以與導絲輥2. I相同的導向速度驅動導絲棍2. 3的導向殼3. 3。在導絲輥2. 3和第二導絲輥對I. 2的導絲輥2. 4和2. 5之間進行主拉伸。為此，導絲輥2. 4和2. 5的導向殼3. 4和3. 5由電機4. 4和4. 5以更高的導向速度驅動。在這種情況下，兩個導絲輥對I. I和I. 2之間的速度差決定了紗線8的最大拉伸程度。原則上，在這種情況下可以通過插入的導絲輥設置拉伸張力，從而保持不受導絲輥2. I的影響地從紡絲裝置抽取紗線8。在此方面，存在高度的靈活性，以便根據可能存在于熔融紡絲過程中的上游的和下游的處理方法來紗線進行拉伸。在圖I所示的實施例中，第一導絲輥對I. I的導絲輥2. I和2. 2和第二導絲輥對
1.2的導絲輥2. 4和2. 5設計成具有不同的導向殼。但原則上也可以將導絲輥對I. I和I. 2的導絲輥2. I和2. 2以及2. 4和2. 5設計成具有相同的導向殼。圖2示意性示出根據本發明的裝置的另一個實施例。在圖2示出的實施例中，選擇了這樣的導絲輥布置結構，其中，紗線8可以以在導絲輥的導向殼上單次的部分卷繞被引導。為此，第一導絲輥對I. I設置在紗線入口處。該導絲輥對I. I由兩個導絲輥2. I和 2.2構成，這兩個導絲輥的導向殼3. I和3. 2由分開的電機驅動。這些電機構造成順時針轉向電機5. I和逆時針轉向電機6. I。因此導絲輥2. I通過順時針轉向電機5. I驅動，導絲輥2. 2通過逆時針轉向電機6. I驅動。順時針轉向電機5. I和逆時針轉向電機6. I共同連接到控制單元7. I并且由此這兩個電機5. I和6. I被控制在額定頻率。控制單元7. I因此由群轉換器構成。在圖2所示的實施例中，導絲輥2. I構成為具有不加熱的導向殼3. 1，所述導向殼具有小于第二導絲輥2. 2的導向殼3. 2的導向直徑的導向直徑。對于進一步的細節可附加地參考圖3。圖3示意性示出導絲輥對I. I的橫向剖視圖。導絲輥對I. I的導絲輥2. I和2. 2保持在機架9上。導絲輥2. I經由導絲輥支架12. I保持在機架9上，而導絲輥2. I的導向殼3. I以突出的方式被引導。為此，導向殼3. I以空心圓柱形的形式構成，并在內側連接到驅動軸34. I上。驅動軸34. I由順時針轉向電機5. I驅動。第二導絲輥2. 2通過單獨的導絲輥支架12. 2保持在機架9上。導絲輥2. 2的導向殼3. 2連接到驅動軸34. 2上，該驅動軸由逆時針轉向電機6. I驅動。導向殼3. 2以空心圓柱形的形式構成，并且其外殼配合在加熱裝置11上。加熱裝置11可以例如由感應線圈構成，并保持在加熱支架10上，并電連接在外部的加熱控制單元13上。在任何情況下都可以通過加熱控制單元13在導向殼3. 2上設置希望的表面溫度。設定用于調節和監控表面溫度的傳感器在該實施例中沒有示出。導絲輥2. 2的導向殼3. 2具有比導絲輥2. I的導向殼3. I大的導向直徑，因為導絲輥2. I不具有加熱裝置并且導向殼3. I是不加熱的。為了能夠在導向殼3. I和3. 2上產生相同的導向速度，順時針轉向電機5. I和逆時針轉向電機6. I具有不同的極對數，以便通過控制單元7. I將其共同控制在額·定頻率。以這種方式，導向殼3. I和3. 2之間的直徑差可以通過各電機的極對的相應比值來補償，從而每個導向殼3. I都被以相同的導向速度驅動。但在圖2中示出的根據本發明的裝置的實施例中，可以在導絲輥2. I和2. 2上保持有利的小的速度差，以便獲得紗線8與導向殼3. 2的圓周的緊密的接觸。如圖2所示，第二導絲輥對I. 2設置在第一導絲輥對I. I的下游，所述第二導絲輥對I. 2由導絲輥2. 4和2. 5構成。導絲輥2. 4和2. 5構成為具有與導絲輥2. 2相同的導向殼3. 4和3. 5，并因此可以參考上面的說明。導絲輥2. 4的導向殼連接至逆時針轉向電機
6.2，而導向殼3. 5連接至順時針轉向電機5. 3。逆時針轉向電機6. 2和順時針轉向電機5. 3共同連接至控制單元7. 3。控制單元7. 3例如可以實施為群轉換器，從而這兩個電機6. 2和
5.3以相同的旋轉頻率和相反的旋轉方向驅動導向殼3. 4和3. 5。在導絲輥對I. I和I. 2之間在紗線進程中設置另一個導絲輥2. 3，該導絲輥具有加熱的導向殼3. 3。在這方面，導絲輥2. 3的結構基本上與導絲輥2. 2的結構相同，因此在這一點上可以參考在圖3中給出的解釋。導絲輥2. 3的導向殼3. 3由順時針轉向電機5. 2驅動。順時針轉向電機5. 2連接至控制單元7. 2。控制單元7. 2可以是例如單獨的轉換器的形式，以便單獨地控制導向殼3. 3的導向速度。在圖2示出的實施例中，因此存在這樣的導絲輥布置結構，其中紗線8在導絲輥
2.I至2. 5的導向殼3. I至3. 5上以單次的部分卷繞按S形或Z形的路徑被引導。在此方面，導絲輥2. I至2. 5交替地由順時針轉向電機或逆時針轉向電機驅動。在圖2中示出的第一導絲輥2. I的旋轉方向在這種情況下只是示例性的。原則上，導絲輥2. I的導向殼3. I可以由逆時針轉向電機驅動。因此，后面的導絲輥2. 2至2. 5可以相應地沿相反的方向被驅動。在圖2所示的實施例中，由第一導絲輥對I. I抽取紗線8，其中導絲輥2. I起抽取輥的作用。導絲輥2. I和2. 2的導向殼3. I和3. 2在這種情況下可以以相同的導向速度或導向速度略微不同地運行。為了進行拉伸，導絲輥2. 3和2. 4在導向速度更高的級別中被驅動，從而在導絲輥
2.3和導絲輥2. 4之間形成最大的速度差。導絲輥2. 4和2. 5以相同的導向速度被驅動。但在這種情況下，導絲棍2. 4和2. 5的導向殼3. 4和3. 5也可以具有不同的導向直徑，以便能夠實現在導絲輥2. 4和2. 5之間略微降低紗線張力。因此可以在導絲輥對I. 2之內實現紗線8的松弛。為了能夠在熔融紡絲過程中實現強烈的收縮處理，圖2中所示的實施例可以裝備另一個導絲輥2. 6。在圖2中，導絲輥2. 6用虛線示出。導絲輥2. 6具有連接至逆時針轉向 電機6. 3的導向殼3. 6。逆時針轉向電機6. 3連接至控制單元7. 4。控制單元7. 4做這種情況下例如可以類似地由單獨的轉換器構成。導絲輥2. 6的導向殼3. 6構造成受加熱的并以比上游的導絲輥2. 5低的導向速度驅動。以這種方式，可以在拉伸紗線之后馬上進行強烈的收縮處理。圖4示意性示出熔融紡絲設備的一個實施例，其中集成有根據本發明的裝置的一個實施例。為了熔融紡制多根多纖維紗線，設有加熱的紡絲箱14，所述紡絲箱在其下側具有多個噴絲頭15。紡絲箱14橫向于拉伸的平面定向，因此在圖4中只能看到一個噴絲頭
15。每個噴絲頭15都在其下側具有多個噴絲口，通過所述噴絲口例如由聚酯或聚酰胺構成的聚合物熔體以形成單絲17的形式被擠出。噴絲頭連接至熔體流入口 16。熔體流入口 16連接至熔體源(這里未示出)，例如擠出機。在紡絲箱14的內部可以設置另外的熔體導向及熔體傳送部件，這里不對這些部件進行詳細描述。在紡絲箱14的下方設有冷卻裝置18，所述冷卻裝置由冷卻通道20和吹氣裝置19的形式構成。冷卻通道20設置在噴絲頭15的下方，從而通過噴絲頭擠出的多根單絲17穿過冷卻通道20。在冷卻通道20的下方設有集束導絲器(collective yarn guide)21,以便合并所述單絲17以分別形成一根紗線8。在此方面集束導絲器21在噴絲頭15的下方居中地設置。冷卻通道20后面設有下降通道35，在所述下降通道中，將紗線從相互間的紡絲間距帶入處理間距。為此，在下降通道的末端設置入口導絲器22。在下降通道的下方設置根據本發明的裝置的實施例。在這種情況下，設置對應于根據圖2的實施例的導絲輥布置結構。對此這里不給出進一步的細節，并可以參考上面的說明。所示出的用于抽取紗線、用于拉伸紗線和用于松弛紗線的導絲輥布置結構因此包括總共六個導絲輥2. I至2. 6，這些導絲輥由總共四個控制單元7. I至7. 4控制。導絲輥
2.I至2. 6通常部分地設置一導絲輥箱中，以便能夠實現盡可能強的熱處理。在所述導絲輥布置形式下方設置后處理(上油)裝置23和噴氣變形裝置24，所述后處理裝置和噴氣變形裝置保持在多個導向輥25. 1、25.2和25.3之間。因此，在紗線卷繞成卷筒之前，總是通過后處理和噴氣變形在紗線8上形成一定紗線緊密度(cohesion)。原則上，所述后處理裝置和噴氣變形裝置可以包括多個工位，這些工位設置在根據本發明的裝置的上游和下游。為了卷繞經拉伸的紗線8，設有繞線裝置26，所述繞線裝置具有能旋轉的錠子支架30，所述錠子支架具有兩個懸伸的繞線錠子29. I和29. 2。錠子支架30安裝在框架31上。在這種情況下，繞線錠子29. I和29.2可以交替地被導入操作區域以便卷繞卷筒，以及導入更換區域以便更換卷筒。在框架31上設有往復裝置27和壓緊輥28，以便卷繞各根紗線以分別形成一個卷筒33.在往復裝置27的上方，給每個卷繞位置配設一個轉向輥32，利用所述轉向輥紗線入口 5被引導經過各卷繞位置。在在圖4中所示的紡絲設備的實施例中，在熔融紡絲之后，將新擠出的紗線8直接在單絲17的干燥狀態下供應給根據本發明的裝置的導絲輥布置結構并將其拉伸以形成全拉伸絲。附圖標記列表 I. 1,1. 2導絲輥對2. I、2. 2. ·· 2. 6導絲輥3. 1、3· 2. · · 3. 6導向殼4. I、4. 2. ·· 4. 6電機5. 1,5. 2...順時針轉向電機6. 1,6. 2...逆時針轉向電機7· 1、7· 2、7· 3、7· 4 控制單元8紗線9機架10加熱支架11加熱裝置12. I. 12. 2導絲輥支架13加熱控制單元14紡絲箱15噴絲頭16熔體流入口17單絲18冷卻裝置19吹氣裝置20冷卻通道21集束導絲器22入口導絲器23后處理裝置24噴氣變形裝置25. 1,25. 2,25. 3 導向輥26繞線裝置27往復裝置
28壓緊輥29. 1,29. 2 卷繞錠子30錠子支架31框架32轉向輥33卷筒
34. K 34. 2 驅動軸35下降通道
權利要求
1.一種用于在熔融紡絲過程中抽取和拉伸合成紗線的裝置，具有多個受驅動的導絲輥(2. 1,2. 2,2. 4,2. 5)、分配給所述導絲輥(2. 1,2. 2,2. 4,2. 5)的多個電機(4. 1,4. 2,4. 4、4.5)以及分配給所述電機(4. 1,4.2,4.4,4.5)的多個控制單元(7. 1、7. 3)，其中在紗線進程中相繼設置的并具有兩個所分配的電機(4. 1,4.2)的兩個導絲輥(2. 1,2.2)能夠作為一個導絲輥對(I. O由所述控制單元(7. 1、7. 3)之一共同控制，設置多個導絲輥對(I. I、1.2)，其特征在于，在各導絲輥對(I. 1,1. 2)的導絲輥(2. 1、2. 2、2. 4、2. 5)之間設置一個導絲輥(2. 3)，該導絲輥設計成能夠單獨地驅動和控制。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述導絲輥(2.3)具有加熱的導向殼(3. 3)。
3.根據權利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述電機由多個逆時針轉向電機(6. 1,6. 2)和多個順時針轉向電機(5. 1,5. 2)構成，并且相繼的導絲輥(2. 1,2. 2,2. 3)在紗線進程中交替地被分配以所述逆時針轉向電機(6. 1、6. 2)之一和順時針轉向電機(5. I、5. 2)之一ο
4.根據權利要求I至3之一所述的裝置，其特征在于，第一導絲輥對(I.I)的第一導絲輥(2. I)構成抽取輥，所述抽取輥具有不加熱的導向殼(3. 1)，所述導向殼設計成具有比該導絲輥對(I. I)的第二導絲輥(2. 2)的導向殼(3. 2)小的導向直徑。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，第一導絲輥對(I.I)的兩個導絲輥(2. I、2.2)的電機(4. 1,4. 2)具有不同的極對數。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，第一導絲輥對(1.1)的第二導絲輥(2. 2)具有加熱的導向殼(3. 2)。
7.根據上述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，第二導絲輥對(I.2)的導絲輥(2. 4、2. 5)具有兩個加熱的導向殼(3. 1、3. 2),這兩個導向殼具有尺寸相同或不同的導向直徑。
8.根據權利要求I至7之一所述的裝置，其特征在于，在第二導絲輥對(I.2)的導絲輥(2. 4,2. 5)的下游設置一個導絲輥(2. 6)，所述下游的導絲輥(2. 6)能單獨地驅動和控制并具有加熱的導向殼(3. 6)。
9.一種熔融紡絲設備，其用于由聚合物熔體制造合成紗線，該熔融紡絲設備具有用于抽取和拉伸紗線的裝置，其特征在于，所述裝置按權利要求I至8之一設計。
全文摘要
本發明涉及一種用于在熔融紡絲過程中抽取和拉伸合成紗線的裝置。該裝置具有:多個受驅動的導絲輥、分配給所述導絲輥的電機以及多個分配給所述電機的控制單元，其中所述電機通過所述控制單元之一作為一個導絲輥對共同地控制在紗線進程中相繼設置的兩個導絲輥，設置多個導絲輥對。為了在抽取和拉伸紗線時在設置抽取張力和拉伸張力方面獲得更大的靈活性，根據本發明，設置在各導絲輥對的導絲輥之間的一個導絲輥設計成能夠單獨地驅動和控制。
文檔編號D01D5/16GK102797062SQ201210165770
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優先權日2011年5月26日
發明者K·舍費爾 申請人:歐瑞康紡織有限及兩合公司