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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schmelzspinnvorrichtung. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Schmelzspinnvorrichtung zum Herstellen von Garnen mit einer großen Gesamtfeinheit, großen Einzelfaserfeinheit und hoher Qualität.
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STAND DER TECHNIK
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Es sind herkömmliche Schmelzspinnvorrichtungen bekannt, welche Garne aus geschmolzenen thermoplastischen Polymeren herstellen. In den Schmelzspinnvorrichtungen wird das geschmolzene thermoplastische Polymer einem Spinnpaket zugeführt, und eine Vielzahl von Filamenten (Filamentgruppe) von einer Spinndüse des Spinnpakets nach unten gesponnen. Unterhalb der Spinndüse ist eine Kühleinrichtung angeordnet. Eine Kühleinrichtung kühlt und verfestigt die von der Spinndüse gesponnene Filamentgruppe. Anschließend werden vorbestimmte Prozesse an der Filamentgruppe ausgeführt, sodass Garne und kurze Fasern hergestellt werden.
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Die Garne und kurzen Fasern, welche durch Schmelzspinnvorrichtungen hergestellt werden, umfassen verschiedene Arten, wie zum Beispiel Garne für Textilien, Garne für industrielle Materialien und kurze Fasern, welche durch Kurzschneiden der Filamentgruppe hergestellt werden. In dieser Beschreibung bezieht sich das Garn auf ein Garn, welcher aus einer langen Filamentgruppe (lange Faser) hergestellt ist.
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Von den Garnen, welche durch Schmelzspinnvorrichtungen hergestellt werden, erfordern Garne für Textilien eine hohe Gleichmäßigkeit. In vielen Fällen ist solch eine hohe Gleichmäßigkeit, wie jene für Garne für Textilien, jedoch nicht für Garne für industrielle Materialien und die kurzen Fasern erforderlich.
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Ein Kühlverfestigungsprozess der Filamentgruppe in der Kühleinrichtung der Schmelzspinnvorrichtung ist sehr wichtig, um Garne mit hoher Gleichmäßigkeit und hoher Qualität herzustellen. Wenn die Temperatur beispielsweise zwischen der Innenseite und der Außenseite der Filamentgruppe in einem Kühlprozess schwankt, kann die Filamentgruppe, welche in geschmolzenem Zustand gesponnen wird, nicht gleichförmig gekühlt oder verfestigt werden, wodurch die Qualität zwischen den inneren und äußeren Schichten der Filamentgruppe variiert. Wenn die Filamentgruppe in dem Kühlungsprozess geschwenkt oder gedreht wird, werden ungleiche Garne erzeugt. Solche Qualitätsunterschiede zwischen den inneren und äußeren Schichten der Filamentgruppe und ungleiche Garne reduzieren die Gleichmäßigkeit der Garne, wodurch die Qualität der Garne verringert wird.
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Als Kühleinrichtung für Schmelzspinnvorrichtungen ist herkömmlicher Weise eine KEA (kreisförmige Einlaufabkühlung) bekannt (siehe Patentdokumente 1 und 2). Die KEA ist so ausgestaltet, dass ein Kühlrohr unterhalb einer Spinndüse eines Spinnpakets angeordnet ist und Kühlluft vom Umfang zur Innenseite der Filamentgruppe geblasen wird, welche innerhalb des Kühlrohrs läuft. Unterhalb der KEA kann ein Erweiterungsrohr angeordnet sein, um die Filamentgruppe davon abzuhalten, inmitten der Kühlverfestigung zu schwingen. Da die KEA die Filamentgruppe, welche im geschmolzenen Zustand gesponnen wurde, gleichförmig kühlen und verfestigen kann, wird die KEA häufig für Schmelzspinnvorrichtungen verwendet. Die KEA ist die Kühleinrichtung, welche Garne mit hoher Qualität effektiv herstellen kann.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: japanisches Patent mit der Veröffentlichungsnummer 3868404
- Patentliteratur 2: japanisches Patent veröffentlicht als Gazette 2011-252260
- Patentliteratur 3: japanisches Patent veröffentlicht als Gazette Showa. 52-140619
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Von der Erfindung zu lösende Probleme
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Beim Herstellen von Garnen mit großer Gesamtfeinheit, großer Einzelfaserfeinheit und hoher Qualität, ist die KEA hingegen im Hinblick auf die Gesamtfeinheit und die Einzelfaserfeinheit der herstellbaren Garne beschränkt. Dies ist darin begründet, dass die Ausblaslänge und die Geschwindigkeit der Kühlluft beschränkt sind.
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Genauer gesagt, wenn die Gesamtfeinheit und die Einzelfaserfeinheit der Garne groß werden, wird die erforderliche Kühlluftmenge erhöht. Die KEA ist so ausgestaltet, dass die Kühlluft vom Umfang zur Innenseite der Filamentgruppe geblasen wird. Durch Verlängern der Kühlrohre, sodass die Ausblaslänge der Kühlluft verlängert wird, kann die Kühlluftmenge vergrößert werden. Die Kühlluft, welche in das Innere der Filamentgruppe geht, wird jedoch aufgrund des Wärmetauschens mit der Filamentgruppe zu Luft mit hoher Temperatur. Wenn die Ausblaslänge der Kühlluft verlängert wird, wird die Luft innerhalb der Filamentgruppe für eine lange Zeit durch die Kühlluft vom Umfang abgeschirmt, wodurch es schwierig wird, die Luft mit hoher Temperatur im Inneren der Filamentgruppe nach Außen abzuführen. Dementsprechend wird, wenn die Kühlrohre verlängert werden und die Ausblaslänge der Kühlluft verlängert wird, um zu Garnen mit großer Gesamtfeinheit und großer Einzelfaserfeinheit passen, das Innere der Filamentgruppe nicht ausreichend gekühlt, wodurch die Qualität zwischen den inneren und äußeren Schichten der Filamentgruppe schwankt und die Qualität der Garne verschlechtert wird.
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Durch Vergrößern der Ausblasgeschwindigkeit der Kühlluft, kann die Kühlluftmenge vergrößert werden, ohne die Ausblaslänge der Kühlluft zu verändern. Wenn die Ausblasgeschwindigkeit der Kühlluft jedoch vergrößert wird, vergrößert sich das Schwingen der Filamentgruppe, wodurch ungleiche Garne erzeugt werden. Dementsprechend werden, wenn die Ausblasgeschwindigkeit der Kühlluft vergrößert wird, um zu Garnen mit großer Gesamtfeinheit und großer Einzelfaserfeinheit zu passen, ungleiche Garne erzeugt, und dadurch die Qualität der Garne verschlechtert.
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Die herkömmliche KEA hat die zuvor erwähnten Probleme. Dementsprechend sind die herstellbaren Garne mit hoher Gleichheit und hoher Qualität auf Garne mit einer Gesamtfeinheit von weniger als 75 de oder einer Einzelfaserfeinheit von weniger als 2dpf beschränkt.
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Dabei ist in dem Patentdokument 3 eine Technik offenbart, bei der ein offener Teil zwischen der KEA und dem Erweiterungsrohr vorgesehen ist. Der offene Teil saugt Luft vom Äußeren an, um den Kühlluftmangel zu kompensieren. Dabei wird jedoch, selbst wenn die Technik, welche in Patentliteratur 3 offenbart ist, zum Herstellen der Garne mit hoher Qualität verwendet wird, die Kühlluft, welche von der KAE ausgeblasen wird, durch den Einfluss des offenen Teils, welcher direkt unterhalb der KEA vorgesehen ist, turbulent, wodurch das Filament in Schwingung versetzt wird. Daher kann, da die Kühlluft an dem offenen Teil turbulent wird, Luft von dem offenen Teil nicht ausreichend angesaugt werden. Dementsprechend ist es, durch die in der Patentliteratur 3 offenbarte Technik, schwierig, Garne mit großer Gesamtfeinheit, großer Einzelfaserfeinheit und hoher Qualität herzustellen.
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In der in Patentliteratur 3 offenbarten Schmelzspinnvorrichtung ist die Anzahl von Spinnlöchern der Spinndüsen 300 bis 2000 und die Schmelzspinnvorrichtung erzeugt hauptsächlich kurze Fasern. Die Anzahl der Spinnlöcher der Spinndüsen ist groß, da die Anzahl der Spinnlöcher nicht wie beim Herstellen von Garnen beschränkt ist, und da die Anzahl von gesponnenen Filamenten hauptsächlich zum Erzielen einer guten Herstellungseffizienz festgelegt ist. Die Größe der Spinndüsen ist bemerkenswert groß, verglichen mit einer Spinndüse, welche zum Herstellen von Garnen für Textilien verwendet wird. Daher sind die Bedingungen, wie die Anzahl von Filamenten, welche von den Spinndüsen gesponnen werden, die Kühlluftmenge, welche für die KEA erforderlich ist, und die erforderliche Qualität zwischen der Schmelzspinnvorrichtung, welche die langen Fasern mit hoher Qualität herstellt, und der Schmelzspinnvorrichtung, welche die kurzen Fasern herstellt, verschieden. Die Technik, welche in Patentdokument 3 offenbart ist, kann dementsprechend nicht für die Herstellung von langen Fasern mit großer Gesamtfeinheit, großer Einzelfaserfeinheit, und hoher Qualität ohne Abänderung verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung wird bereitgestellt, um die oberen Probleme zu lösen. Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schmelzspinnvorrichtung bereitzustellen, welche Garne mit einer Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de, einer Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf und hoher Qualität, und eine KEA bereitstellt.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Die durch die Erfindung zu lösenden Probleme wurden zuvor beschrieben, und die Mittel zum Lösen der Probleme werden anschließend im Folgenden beschrieben.
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Eine Schmelzspinnvorrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugt Garne aus geschmolzenem Material und umfasst einen Kettbaum (Garnbaum), eine Vielzahl von Kühlrohren, eine Kühlluftzuführbox, und ein Erweiterungsrohr. In dem Kettbaum ist eine Vielzahl von Spinndüsen, welche die Filamentgruppe herausspinnen, angeordnet. Die Vielzahl von Kühlrohren ist unterhalb des Kettbaums angeordnet, sodass diese gegenüber der Vielzahl von Spinndüsen angeordnet ist, den ersten Laufraum, in welchem die Filamentgruppe läuft, aufweist, und es ermöglicht, dass Kühlluft, welche dem Umfang der Kühlrohre zugeführt wird, durch den ersten Laufraum hindurchgeht. Die Kühlluftzuführbox nimmt die Vielzahl von Kühlrohren auf und führt Kühlluft dem Umfang der Vielzahl von Kühlrohren zu. Das Erweiterungsrohr ist unterhalb der Kühlluftzuführbox so angeordnet, dass dieses der Vielzahl von Kühlrohren gegenüberliegt, und umfasst einen zweiten Laufraum, in welchem die Filamentgruppe läuft. Das Erweiterungsrohr umfasst einen Begradigungsteil, welcher die von den Kühlrohren strömende Kühlluft begradigt, und einen offenen Teil, welcher unterhalb des Begradigungsteils ausgebildet ist und den zweiten Laufraum mit dem Äußeren verbindet. In dem Fall, bei dem die Garne mit einer Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de und einer Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf aufweisen bzw. herzustellen sind, ist der Begradigungsteil so ausgestaltet, dass eine Länge X von einem unteren Ende eines Kühlluftausblasteils der Kühlrohre zu einem unteren Ende des Begradigungsteils zu 100 oder mehr als 100 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt ist, und der offene Teil so ausgestaltet, dass eine Länge Y von dem unteren Ende des Begradigungsteils zu einem unteren Ende des offenen Teils zu 50 oder mehr als 50 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt ist.
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Die Schmelzspinnvorrichtung kann ferner eine Öleinrichtung für die Filamentgruppe unterhalb des Erweiterungsrohrs aufweisen. Dabei wird eine Länge L von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile der Kühlrohre zu dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs wird zu 300 oder mehr als 300 mm und 1000 oder weniger als 1000 mm festgelegt.
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Die Schmelzspinnvorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass das Erweiterungsrohr von der Kühlluftzuführbox lösbar ist.
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Effekt der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung, welche wie zuvor ausgestaltet ist, führt zu folgenden Effekten.
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In der Schmelzspinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, ist das Erweiterungsrohr unterhalb der Kühlluftzuführbox angeordnet, und das Erweiterungsrohr umfasst den Begradigungsteil und den offenen Teil. In dem Begradigungsteil ist die Länge X von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile der Kühlrohre zu dem unteren Ende des Begradigungsteils zu 100 oder mehr als 100 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt. In dem offenen Teil ist die Länge Y von dem unteren Ende des Begradigungsteils zu dem unteren Ende des offenen Teils zu 50 oder mehr als 50 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt. Daher wird die Kühlluft durch den Begradigungsteil des Erweiterungsrohrs begradigt, wodurch die Schwingung der Filamentgruppe verringert wird und äußere Luft effizient angesaugt werden kann. Daher kann, selbst wenn die Garne, welche herzustellen sind, eine Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de und eine Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf aufweisen, die Filamentgruppe gleichförmig gekühlt und verfestigt werden, wodurch Garne Y mit hoher Qualität hergestellt werden können.
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In der Schmelzspinnvorrichtung gemäß einer Weiterbildung, ist die Länge L von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile der Kühlrohre zu dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs zu 300 oder mehr als 300 mm und 1000 oder weniger als 1000 mm festgelegt. Dementsprechend kann der Freiraum zwischen dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs, von dem die Luft mit hoher Temperatur ausgestoßen wird, und der Öleinrichtung aufrechterhalten werden, wodurch die Luft mit hoher Temperatur davon abgehalten wird, die Temperatur des Öls zu erhöhen und das Öl zu verstreuen.
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In der Schmelzspinnvorrichtung gemäß einer Weiterbildung, ist das Erweiterungsrohr von der Kühlluftzuführbox lösbar. Dementsprechend ist es, in dem Fall, bei dem das Erweiterungsrohr nicht erforderlich ist, wie zum Beispiel beim Herstellen von Garnen mit einer Gesamtfeinheit von weniger als 75de oder einer Einzelfaserfeinheit von weniger als 2dpf, möglich, das Erweiterungsrohr zu entfernen. Durch Entfernen des Erweiterungsrohrs kann die Flexibilität bzw. Bearbeitbarkeit der Schmelzspinnvorrichtung verbessert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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[1] 1 ist eine Ansicht der Gesamtkonstruktion einer Schmelzspinnvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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[2] 2 ist eine Querschnittsansicht, welche durch die Pfeile ii-ii in 1 gekennzeichnet ist.
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[3] 3 ist eine Ansicht der Gesamtkonstruktion einer Schmelzspinnvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
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[4] 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Pfeile iv-iv in 3.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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[Ausführungsform 1]
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Eine Beschreibung einer Schmelzspinnvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 gegeben. In der folgenden Beschreibung wird eine Aufwärtsrichtung in 1 (ein Pfeil A) als Aufwärtsrichtung definiert, und eine Abwärtsrichtung in 1 (ein Pfeil B) als Abwärtsrichtung definiert. In 2 wird die Seite, an der ein Rohr 59 vorgesehen ist, als die Hinterseite der Schmelzspinnvorrichtung 100 definiert, und die dazu gegenüberliegende Seite als die Vorderseite der Schmelzspinnvorrichtung 100 definiert. Eine Richtung von der Hinterseite zur Vorderseite (ein Pfeil C) wird als erste Richtung definiert, und eine Richtung von der Vorderseite zur der Hinterseite (ein Pfeil D) wird als zweite Richtung definiert.
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Die Schmelzspinnvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ist zum Herstellen von Garnen Y mit einer Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de, einer Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf, und hoher Qualität geeignet. Beispielsweise für Garne Y mit einer Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de und einer Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf im Mittel, Garne Y mit einer Gesamtfeinheit von 75de, Filament von 36 und einer Einzelfaserfeinheit von etwa 2dpf, oder Garne Y mit einer Gesamtfeinheit von 150de, Filament von 48, und einer Einzelfaserfeinheit von etwa 3dpf. Die hohe Qualität bedeutet beispielsweise, dass die Uster-Irregularität U (%), welche die Gleichförmigkeit angibt, niedrig genug ist, um den U (%) Wert, welcher für ein Garn Y für Textilien erforderlich ist, zu erfüllen. Obwohl die Schmelzspinnvorrichtung 100 zum Herstellen von Garnen Y mit einer Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de, einer Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf und hoher Qualität geeignet ist, kann die Schmelzspinnvorrichtung 100 Garne Y, welche verschieden von diesen Garnen Y sind, herstellen, beispielsweise Garne Y mit einer Gesamtfeinheit von weniger als 75de oder einer Einzelfaserfeinheit von weniger als 2dpf.
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Als thermoplastischer Polymer, welches der Schmelzspinnvorrichtung 100 zugeführt wird, kann jedes beliebige thermoplastische Polymer, das zum Schmelzspinnen verwendet werden kann, ohne Einschränkungen verwendet werden. Beispielsweise können thermoplastische Polymere, wie Polyamid, Polyester und Polyolefin, verwendet werden.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Schmelzspinnvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung hauptsächlich einen Kettbaum 20, eine Kühleinrichtung 30, eine Öleinrichtung 60 und eine nichtgezeigte Wickeleinrichtung. In der Schmelzspinnvorrichtung 100 wird geschmolzenes thermoplastisches Polymer dem Kettbaum 20 zugeführt und nach unten in einer Vielzahl von Filamentgruppen F gesponnen. In der Kühleinrichtung 30 wird die gesponnene Filamentgruppe F gekühlt und verfestigt. Die Filamentgruppe F wird in der Öleinrichtung 60 geölt und durch die nichtgezeigte Wicklungseinrichtung gewickelt, um die Garne Y herzustellen.
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In dem Kettbaum 20 ist eine Vielzahl von Packgehäusen 21 angeordnet. Die Vielzahl von Packgehäusen 21 ist in einer Reihe und in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche von 1 angeordnet. Ein Spinnpack 22 ist in jedem der Packgehäuse 21 angeordnet. Eine Vielzahl von Spinndüsen 23, welche eine Filamentgruppe F spinnen, ist an dem unteren Ende des Spinnpacks 22 angeordnet. Eine Vielzahl von Spinnlöchern (nicht gezeigt) ist in jedem der Spinndüsen 23 ausgebildet. Das geschmolzene thermoplastische Polymer wird nach unten als Filamentgruppe F gesponnen.
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Die Vielzahl von Packgehäusen 21 kann für jedes Spinnpack 22, oder alternativ ganzheitlich mit einer Vielzahl von Befestigungslöchern zum Befestigen der Vielzahl von Spinnpacks 22 ausgebildet sein. Obwohl das Packgehäuse 21 ausgestaltet ist, sodass die Vielzahl von Spinnpacks 22 in einer Reihe angeordnet ist, kann die Vielzahl von Spinnpacks 22 alternativ in einer Zickzackform angeordnet sein.
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Die Kühleinrichtung 30 bläst Kühlluft zu der gesponnenen Filamentgruppe F, um diese zu kühlen und zu verfestigen. Die Kühleinrichtung 30 wird in weiterem Detail im Folgenden beschrieben.
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Die Öleinrichtung 60 ist unterhalb der Kühleinrichtung 30 angeordnet. Die Öleinrichtung 60 appliziert Öl zu der gekühlten und verfestigten Filamentgruppe F. An der stromabwärtigen Seite der Laufrichtung der Filamentgruppe F, ist die Wicklungseinrichtung (nicht gezeigt) über eine Empfänger-Galettenwalze vorgesehen.
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Im Folgenden wird eine Beschreibung der Kühleinrichtung gegeben. Die Kühleinrichtung 30 ist hauptsächlich mit Kühlrohren 31, einer Kühlluftzuführbox 40, und einem Erweiterungsrohr 50 vorgesehen. Eine KEA, welche Kühlluft von dem Umfang zur Innenseite der Filamentgruppe F bläst, umfasst hauptsächlich die Kühlrohre 31 und die Kühlluftzuführbox 4.
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Wie in 2 gezeigt, nimmt die Kühlluftzuführbox 40 die Kühlrohre 31 auf und führt Kühlluft zu dem Umfang der Vielzahl von Kühlrohren 31 zu. Pfeile kennzeichnen die Kühlluft. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Kühlluftzuführbox 40 ganzheitlich ausgebildet, um so gemein für die Vielzahl von Spinnpacks 22 zu sein. Die Kühlluftzuführbox 40 ist unterhalb des Spinnpacks 22 angeordnet. Zwischen dem Kettbaum 20 und der Kühlluftzuführbox 40, sind eine Spinndüsenheizung 25 und ein Wärmeisolator 24 angeordnet. Bei einer Ausgestaltung, die besonders auf die Herstellung von Garnen Y mit großer Einzelfaserfeinheit beschränkt ist, oder in dem Fall der Ausgestaltung, bei dem eine Wärmequelle mit hoher Temperatur, wie der Kettbaum 20, als Wärmequelle zum Erwärmen der Spinndüsen verwendet wird, können der Kettbaum 20 und die Kühlluftzuführbox 40 alternativ benachbart zueinander über den Wärmeisolator 24 und ohne die Spinndüsenheizung 25 sein. Innerhalb der Kühlluftzuführbox 40 ist eine Kühlrohrkammer 41 ausgestaltet, und die Vielzahl von Kühlrohren 31 ist in der Kühlrohrkammer 41 aufgenommen. Die Anzahl der Kühlrohre 31, welche in der Kühlrohrkammer 41 aufgenommen wird, kann geeignet festgelegt werden.
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Die Kühlrohre 31 sind zylindrische Elemente, welche unterhalb des Kettbaums 22 so angeordnet sind, dass diese gegenüberliegend zu der Vielzahl von Spinndüsen 23 angeordnet sind. Die Kühlrohre 31 sind so angeordnet, dass diese in die Kühlrohrkammer 41 vertikal eindringen. Innerhalb der Kühlrohre 31 ist der erste Laufraum 33, in dem die Filamentgruppe F läuft, ausgestaltet.
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Jedes der Kühlrohre 31 ist durch Elemente, wie zylindrische Filter usw., ausgestaltet, sodass Kühlluft durch diese hindurchgehen kann. Dementsprechend gestaltet, wie in 1 und 2 gezeigt, der Teil der Kühlrohre 31, welcher innerhalb der Kühlrohrkammer 41 angeordnet ist, die Kühlluftausblasteile 34 aus. Die Kühlluftausblasteile 34 ermöglichen Kühlluft, welche von dem hinteren Abschnitt der Kühlluftzuführbox 40 zu dem Umfang der Kühlluftrohre 31 zugeführt wird, durch das Innere des ersten Laufraumes 33 in den Kühlrohren 31 zu gehen. Der Durchgangswiderstand der Kühlluft zu dem zylindrischen Filter wird so festgelegt, dass die Luftmenge und der statische Druck der Kühlluft über die Kühlrohre 31 gleichförmig sind. Eine Länge P der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 wird von festgelegt, 80 bis 300 mm zu sein. Eine Länge Q zwischen der unteren Oberfläche der Spinndüse 23 und der oberen Oberfläche des Luftausblasteils 34 wird festgelegt, 20 bis 200 mm zu sein (siehe 1).
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist das Rohr 59, welches Kühlluft zuführt, mit dem hinteren Abschnitt der Kühlluftzuführbox 40 verbunden. Ein poröser nichtgezeigter Körper ist innerhalb des Rohrs 59 angeordnet, um die Luftmenge und den statischen Druck der Kühlluft gleichförmig zu auszubilden, wodurch die Kühlluft identisch auf die Vielzahl der Kühlrohre 31 in der Kühlluftzuführbox 40 aufgeteilt wird. Eine nichtgezeigte Luftmengensteuereinrichtung ist in dem Rohr 59 vorgesehen und steuert geeignet die Luftmenge zu der Kühleinrichtung 30.
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Wie in 1 gezeigt, fördert das Erweiterungsrohr 50 die Kühlverfestigung der Filamentgruppe F in Mitte der Kühlverfestigung und verhindert Störungen, um das Schwingen der Filamentgruppe F zu verhindern. Das Erweiterungsrohr 50 ist unterhalb der Kühlluftzuführbox 40 und gegenüberliegend zu der Vielzahl von Kühlrohren 31 angeordnet. Von dem oberen Ende zu dem unteren Ende des Inneren des Erweiterungsrohrs 50, ist ein zweiter Laufraum 54, in dem die Filamentgruppe F läuft, ausgestaltet. Die Kühlluft, welche von dem Kühlrohren 31 ausgeblasen wird, passiert den zweiten Laufraum 54 von oben nach unten, und ferner wird Außenluft über einen weiter unten beschriebenen offenen Teil 52 eingeführt, wodurch die Kühlverfestigung der Filamentgruppe F vorangetrieben wird. In dem Umfang der Öffnungen 55 an dem oberen Ende des Erweiterungsrohrs 50, ist ein Flansch 57 vorgesehen und über Bolzen 58 an der Kühlluftzuführbox 40 befestigt. Durch die Bolzen 58 ist das Erweiterungsrohr 50 von der Kühlluftzuführbox 40 lösbar. Die Befestigung des Erweiterungsrohrs 50 an der Kühlluftzuführbox 40 ist nicht auf die Bolzenbefestigung beschränkt und kann alternativ beispielsweise durch Schrauben oder Haken ausgestaltet sein.
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Das Erweiterungsrohr 50 ist mit einem Begradigungsteil 51 und dem offenen Teil 52 versehen. Der Begradigungsteil 51 ist von dem oberen Ende des Erweiterungsrohrs 50 aus ausgestaltet. Der Begradigungsteil 51 ist so angeordnet, dass dieser mit dem Kühlrohr 31 in dem Zustand, bei dem das Erweiterungsrohr 50 an der Kühlluftzuführbox 40 befestigt ist, stetig wird. Der Begradigungsteil 51 begradigt Kühlluft, welche von den Kühlluftausblasteilen 34 der Kühlrohre 31 ausgeblasen wird und in das Innere des Erweiterungsrohrs 50 strömt. Dabei ist der innere Durchmesser des oberen Abschnitts des Begradigungsteils 51 bevorzugt im Wesentlichen der gleiche, wie der innere Durchmesser der Kühlrohre 31. Darüber hinaus umfasst der innere Durchmesser des Erweiterungsrohrs 50 mit dem Begradigungsteil 51 und dem offenen Teil 52 bevorzugt keine großen Aussparungen. In dem Fall, bei dem der innere Durchmesser verändert wird, verändert sich der Durchmesser bevorzugt graduell.
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Der offene Teil 52 ist unterhalb des Begradigungsteils 51 stetig daran ausgebildet, und verbindet den zweiten Laufraum 54 mit dem Äußeren. Durch Ausbilden des Begradigungsteils 51 oberhalb des offenen Teils 52, fließt die begradigte Kühlluft an der Innenseite des offenen Teils 52. Die begradigte Kühlluft führt die Außenluft effizient in das Innere des Erweiterungsrohrs 50 durch natürliches Saugen zu. Die Außenluft, welche über den offenen Teil 52 eingeführt wird, kompensiert den Kühlluftmangel zum Zeitpunkt der Herstellung der Garne Y mit großer Gesamtfeinheit und großer Einzelfaserfeinheit. Da die Außenluft in das Innere des Erweiterungsrohrs 50 nicht zwangsweise, sondern durch natürliches Saugen eingeführt wird, wird der Kühlluftstrom kaum gestört und die Schwingung der Filamentgruppe F gedämmt.
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In dieser Ausführungsform ist der offene Teil 52 durch eine Vielzahl von Öffnungen 55, welche in dem Erweiterungsrohr 50 ausgestaltet ist, ausgebildet. Obwohl jede der Öffnungen 55 ein vertikal ausgebildetes, spaltähnliches Loch ist, ist die Form nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Öffnungen 55 alternativ kreisförmige Löcher, oder alternativ so ausgestaltet sein, dass die Löcher eine Doppelstruktur aufweisen, bei der das Innere von jeder Öffnung 55 stark ausgeschnitten ist und das Innere von jeder Öffnung 55 durch poröse Elemente, wie Stanzplatten, Maschennetze usw. von außen bedeckt sind.
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In dem Begradigungsteil 51 ist eine Länge X von dem unteren Ende des Kühlluftausblasteils 34 der Kühlrohre 31 zu dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 vorzugsweise zu 100 oder mehr als 100 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt. Dies liegt darin begründet, dass, wenn die Länge des Begradigungsteils 51 weniger als 100 mm beträgt, die Kühlluft, welche von den Kühlrohren 31 ausgeblasen wird, nicht ausreichend begradigt wird, wodurch die Außenluft des offenen Teils 52 nicht hinreichend in das Erweiterungsrohr 51 eingeführt wird. Dies liegt auch darin begründet, dass, wenn die Länge des Begradigungsteils 51 200 mm überschreitet, das Einführen der Außenluft über den offenen Teil 52 verzögert wird, wodurch die Kühlverfestigung der Filamentgruppe F unter der Bedingung fortgesetzt wird, dass Kühlluft nicht ausreichend vorhanden ist. Wenn die Kühlverfestigung der Filamentgruppe F unter der Bedingung fortgeführt wird, dass die Kühlluft nicht ausreichend vorhanden ist, kann die Filamentgruppe F nicht gleichförmig gekühlt werden, und dementsprechend wird die Qualität der Garne Y verschlechtert.
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In dem offenen Teil 52 ist eine Länge Y von dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 zu dem unteren Ende des offenen Teils 52 vorzugsweise zu 50 oder mehr als 50 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgesetzt. Dies liegt darin begründet, dass, wenn die Länge des offenen Teils 52 zu weniger als 50 mm festgelegt wird, die Außenluft schnell in das Innere des Erweiterungsrohres 50 angesogen wird, wodurch eine Schwingung der Filamentgruppe F induziert wird, und die Ansaugung der Außenluft nicht ausreichend ist. Dies liegt auch darin begründet, dass, wenn die Länge des offenen Teils 52 200 mm überschreitet, der Begradigungseffekt oder der Effekt zum Unterdrücken von Störungen durch das Erweiterungsrohr 50 nicht ausreichend wirkt.
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Eine Länge L von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 zu dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs 50 ist vorzugsweise zu 300 oder mehr als 300 mm und 1000 und weniger als 1000 mm festgelegt, und weiter bevorzugt zu 400 oder mehr als 400 mm und 700 oder weniger als 700 mm festgelegt. Dies liegt darin begründet, dass, wenn die Länge von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 zu dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs 50 1000 mm überschreitet, Luft mit hoher Temperatur, welche von den Öffnungen 55 an dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs 50 ausgeblasen wird, direkt auf die Öleinrichtung 60 unterhalb des Erweiterungsrohrs 50 geblasen wird. Wenn die Luft mit hoher Temperatur direkt auf die Öleinrichtung 60 geblasen wird, wird die Temperatur des Öls der Öleinrichtung 60 erhöht und das Öl verteilt. Dies ist für die Funktion der folgenden Erfindung nicht von Vorteil.
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[Ausführungsform 2]
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Eine Beschreibung einer Schmelzspinnvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 gegeben. Die Schmelzspinnvorrichtung 100 dieser Ausführungsform unterscheidet sich von jener der Ausführungsform 1 in dem Punkt, dass die Kühlluft von den Vorder- und Rückseiten der Kühlrohre 31 zugeführt wird. Die gleichen Teile, wie jene in der Ausführungsform 1, sind durch die gleichen Buchstaben oder Zahlen gekennzeichnet. Detaillierte Beschreibungen dieser gleichen Teile der Ausführungsform 1 werden vermieden.
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Wie in 3 gezeigt, ist in dem Kettbaum 20 eine Vielzahl von Packgehäusen 21 angeordnet. Die Vielzahl von Packgehäusen 21 ist in einer Zickzackform angeordnet. Das Spinnpack 22 ist in jedem der Packgehäuse 21 angeordnet, und die Vielzahl von Spinndüsen 23, welche die Filamentgruppe F spinnen, ist an dem unteren Ende des Spinnpacks 22 angeordnet.
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Die Kühleinrichtung 30 umfasst hauptsächlich die Kühlrohre 31, die Kühlluftzuführbox 40 und das Erweiterungsrohr 50. Die KEA umfasst hauptsächlich die Kühlrohre 31 und die Kühlluftzuführbox 40. Innerhalb der Kühlluftzuführbox 40 sind die Kühlrohrkammer 41, ein oberer Verbindungsdurchgang 42 und ein unterer Verbindungsdurchgang 43 ausgebildet.
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Der obere Verbindungsdurchgang 42 ist mit dem hinteren Abschnitt der Kühlrohrkammer 41 verbunden. Der obere Verbindungsdurchgang 42 führt die Kühlluft dem hinteren Abschnitt der Kühlrohrkammer 41 zu. Der obere Verbindungsdurchgang 42 ist mit der im Wesentlichen oberen Hälfte der Rohrspitze 59 verbunden. In dem Verbindungsteil zwischen der Kühlrohrkammer 41 und dem oberen Verbindungsdurchgang 42 ist ein erster Filter 46 angeordnet. Der erste Filter 46 steuert die Luftmenge der Kühlluft, welche von dem Rohr 59 zugeführt wird, und begradigt die Kühlluft.
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Der untere Verbindungsdurchgang 43 ist mit dem vorderen Abschnitt der Kühlluftkammer 41 verbunden. Der untere Verbindungsdurchgang 43 führt die Kühlluft dem vorderen Abschnitt der Kühlrohrkammer 41 zu. Der untere Verbindungsdurchgang 43 ist mit der im Wesentlichen unteren Hälfte der Rohrspitze 59 verbunden. Genauer gesagt erstreckt sich der untere Verbindungsdurchgang 43 von der Vorderseite der Kühlrohrkammer 41, um unterhalb der Kühlrohrkammer 41 hindurchzugehen und ist mit dem Rohr 59 verbunden. In dem Verbindungsteil zwischen der Kühlrohrkammer 41 und dem unteren Verbindungsdurchgang 43 ist ein zweiter Filter 47 angeordnet. Der zweite Filter 47 steuert die Luftmenge der Kühlluft, welche von dem Rohr 59 zugeführt wird, und begradigt die Luft.
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In dem Verbindungsteil des oberen Verbindungsdurchgangs 42, dem unteren Verbindungsdurchgang 43 und dem Rohr 49, ist ein dritter Filter 48 angeordnet. Der dritte Filter 48 steuert die Luftmenge der Kühlluft, welche von dem Rohr 59 zugeführt wird und sich in den oberen Verbindungsdurchgang 42 und den unteren Verbindungsdurchgang 43 aufteilt, und begradigt die Luft.
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In der Kühlrohrkammer 41 ist eine Vielzahl von Kühlrohren 31 aufgenommen. Die Kühlrohre 31 sind so angeordnet, dass diese in die Kühlrohrkammer 41 und den unteren Verbindungsdurchgang 43 vertikal eindringen. Der Teil der Kühlrohre 31, welcher innerhalb der Kühlrohrkammer 41 angeordnet ist, ist durch Elemente, wie zylindrische Filter usw., ausgestaltet, um ein Hindurchgehen der Kühlluft zu ermöglichen. Dementsprechend gestaltet, wie in 3 und 4 gezeigt, der Teil der Kühlrohre 31, welche innerhalb der Kühlrohrkammer 41 angeordnet ist, die Kühlluftausblasteile 34 aus. Auf der anderen Seite ist der Teil der Kühlrohre 31, welcher innerhalb des unteren Verbindungsdurchgangs 43 angeordnet ist, durch ein Element ausgestaltet, welches ein Hindurchgehen von Kühlluft nicht ermöglicht. Dementsprechend verhindert der Teil der Kühlrohre 31, welche innerhalb des unteren Verbindungsdurchgangs 43 angeordnet ist, dass die Kühlluft von dem unteren Verbindungsdurchgang 43 direkt in den ersten Laufraum 31 fließt.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, teilt sich in der Kühleinrichtung 30 dieser Ausführungsform die Kühlluft von dem Rohr 59 in den oberen Verbindungsdurchgang 42 und den unteren Verbindungsdurchgang 43 auf, und wird den vorderen und hinteren Seiten der Kühlrohre 31 zugeführt. Dementsprechend wird die Kühlluft gleichförmig zu der Vielzahl von Kühlrohren 31, welche in einem Zickzackmuster angeordnet sind, zugeführt.
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Das Erweiterungsrohr 50 ist unterhalb der Kühlluftzuführbox 40 angeordnet, sodass dieses der Vielzahl von Kühlrohren 31 gegenüberliegt. Das Erweiterungsrohr 50 umfasst den Begradigungsteil 51 und den offenen Teil 52. Der Begradigungsteil 51 ist an dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 ausgestaltet. Der offene Teil 52 ist unterhalb des Begradigungsteils 51 stetig daran ausgestaltet, und verbindet den zweiten Laufraum 54 mit dem Äußeren.
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In dem Begradigungsteil 51 ist die Länge X von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 zu dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 vorzugsweise zu 100 oder mehr als 100 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt. In dieser Ausführungsform ist der untere Verbindungsdurchgang 43 unterhalb der Kühlrohrkammer 41 angeordnet, und der Teil der Kühlrohre 31, welcher innerhalb des unteren Verbindungsdurchgangs 43 angeordnet ist, so ausgestaltet, dass dieser ein Hindurchgehen von Kühlluft nicht ermöglicht. Dementsprechend ist das untere Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 an einer Position einer Trennwand 45 angeordnet, die eine Grenze zwischen der Kühlrohrkammer 41 und dem unteren Verbindungsdurchgang 43 darstellt. In diesem Fall wird, wenn die Länge von der Trennwand 45 zu dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 als Länge X definiert wird, die Länge X zu 100 oder mehr als 100 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt.
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In dem offenen Teil 52 wird die Länge Y von dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 zu dem unteren Ende des offenen Teils 52 vorzugsweise zu 50 oder mehr als 50 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt.
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Die Länge L von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31, das heißt, von der Trennwand 45 zu dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs 50, wird vorzugsweise zu 300 oder mehr als 300 mm und 1000 oder weniger als 1000 mm festgelegt, und ferner bevorzugt zu 400 oder mehr als 400 mm und 700 oder weniger als 700 mm festgelegt.
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Die Schmelzspinnvorrichtung 100 der Ausführungsformen 1 und 2, welche zuvor beschrieben wurden, führt zu folgenden Effekten.
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Gemäß der Schmelzspinnvorrichtung 100 wird das Erweiterungsrohr 50 unterhalb der Kühlluftzuführbox 40 angeordnet, und das Erweiterungsrohr 50 ist mit dem Begradigungsteil 51 und dem offenen Teil 52 versehen. In dem Begradigungsteil 51 wird die Länge X von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 zu dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 zu 100 oder mehr als 100 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt. In dem offenen Teil 52 wir die Länge Y von dem unteren Ende des Begradigungsteils 51 zu dem unteren Ende des offenen Teils 52 zu 50 oder mehr als 50 mm und 200 oder weniger als 200 mm festgelegt. Demensprechend wird die Kühlluft durch den Begradigungsteil 51 des Erweiterungsrohrs 50 begradigt, wodurch eine Schwingung der Filamentgruppe F reduziert wird und die Außenluft effizient angesaugt werden kann. Demensprechend kann, selbst wenn die herzustellenden Garne Y eine Gesamtfeinheit von 75 oder mehr als 75de und eine Einzelfaserfeinheit von 2 oder mehr als 2dpf aufweisen, die Filamentgruppe F gleichförmig gekühlt und verfestigt werden, wodurch die Garne Y mit hoher Qualität hergestellt werden können.
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Gemäß der Schmelzspinnvorrichtung 100 wird die Länge L von dem unteren Ende der Kühlluftausblasteile 34 der Kühlrohre 31 zu dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs 50 zu 300 oder mehr als 300 mm und 1000 oder weniger als 1000 mm festgelegt. Dementsprechend kann der Abstand zwischen dem unteren Ende des Erweiterungsrohrs 50, von dem die Luft mit hoher Temperatur ausgeblasen wird, und der Öleinrichtung 60 aufrechterhalten werden, wodurch die Luft mit hoher Temperatur davon abgehalten wird, die Öltemperatur zu erhöhen und das Öl zu verteilen.
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Gemäß der Schmelzspinnvorrichtung 100 ist das Erweiterungsrohr 50 von der Kühlluftzuführbox 40 lösbar. Dementsprechend kann in dem Fall, bei dem das Erweiterungsrohr 50 nicht erforderlich ist, wie in dem Fall, bei dem Garne Y mit einer Gesamtfeinheit von weniger als 75de oder einer Einzelfaserfeinheit von weniger als 3dpf hergestellt werden, das Erweiterungsrohr 50 entfernt werden. Durch Entfernen des Erweiterungsrohrs 50 kann die Bearbeitbarkeit bzw. Flexibilität der Schmelzspinnvorrichtung 100 verbessert werden.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zuvor beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oberen Ausführungsformen beschränkt und unterschiedliche Änderungen können durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Schmelzspinnvorrichtung
- 20
- Kettbaum
- 23
- Spinndüse
- 30
- Kühleinrichtung
- 31
- Kühlrohr
- 33
- erster Laufraum
- 34
- Kühlluftausblasteil
- 40
- Kühlluftzuführbox
- 41
- Kühlrohrkammer
- 42
- oberer Verbindungsdurchgang
- 43
- unterer Verbindungsdurchgang
- 45
- Trennwand
- 50
- Erweiterungsrohr
- 51
- Begradigungsteil
- 52
- offener Teil
- 54
- zweiter Laufraum
- 55
- Öffnung
- 59
- Rohr
- 60
- Öleinrichtung
