DE102014201298B4

DE102014201298B4 - Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens

Info

Publication number: DE102014201298B4
Application number: DE102014201298.8A
Authority: DE
Inventors: Kinzo Hashimoto; Inc. Kawamoto Kazuhiro c/o TMT Machinery
Original assignee: TMT Machinery Inc
Current assignee: TMT Machinery Inc
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2034-01-25
Also published as: CN103966679B; JP2014145132A; DE102014201298A1; CN103966679A

Abstract

Aufnahmevorrichtung (100) des gesponnenen Fadens, die aufweist:eine Spinneinrichtung (20), welche mehrere Faserbündel (F) aus einem geschmolzenen Material spinnt;eine Kühleinrichtung (30), welche die Faserbündel (F), die mit der Spinneinrichtung (20) gesponnen werden, mittels Luft kühlt;eine Wärmeverstreckungseinrichtung (70), welche die Faserbündel (F) auf einer in einer Laufrichtung der Faserbündel (F) relativ zur Kühleinrichtung (30) stromabwärts gelegenen Seite erhitzt und verstreckt; undeine Wicklungseinrichtung (80), welche die Faserbündel (F) stromabwärts bezüglich der Wärmeverstreckungseinrichtung (70) in der Laufrichtung der Faserbündel (F) wickelt, wobeieine Wärmeisolationseinrichtung (60) vorgesehen ist, welche einen Laufraum bildet, in dem die Faserbündel (F) von der Kühleinrichtung (30) bis unmittelbar vor die Wärmeverstreckungseinrichtung (70) laufen, und Luft, die zum Kühlen der Faserbündel (F) durch die Kühleinrichtung (30) verwendet wird, in den Laufraum führt, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens ferner eine Hubeinrichtung enthält, welche die Kühleinrichtung (30) vertikal bewegt, wobeidie Wärmeisolationseinrichtung (60) ein erstes Führungsrohr (61) und ein zweites Führungsrohr (62) aufweist, welche den Laufraum bilden, und wobei das erste Führungsrohr (61) aufgebaut ist, um mit der Kühleinrichtung (30) relativ zum zweiten Führungsrohr (62) vertikal bewegbar zu sein.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form einer Aufnahmevorrichtung des gesponnen Fadens für FDYs, welche die FDYs (voll verstreckte Fäden) herstellt.
HINTERGRUND
Es ist eine Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens bekannt, bei der FDYs aus mehreren Faserbündeln hergestellt werden, die aus einem geschmolzenen Material mittels Arbeitsabläufen, wie beispielsweise Erhitzen, Verstrecken und Thermofixierung, gesponnen werden (vergleiche JP 2012 - 036 526 A ).
Die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens weist eine Spinneinrichtung auf, welche die Faserbündel aus dem geschmolzenen Material spinnt. Die Spinneinrichtung führt das geschmolzene Material einem Spinnpaket zu und spinnt die Faserbündel aus einer Spinndüse des Spinnpakets nach unten. Unterhalb der Spinndüse bzw. Spinnanlage ist eine Kühleinrichtung für eine Luftkühlung und Verfestigung der gesponnenen Faserbündel vorgesehen (vergleiche JP 3 868 404 B2 ). In einer Laufrichtung der Faserbündel stromabwärts der Kühleinrichtung ist eine Wärmeverstreckungseinrichtung vorgesehen (vergleiche DE 103 15 873 A1 ), in der die Faserbündel (nicht verstreckte Fäden) mit mehreren Heizrollen erhitzt, verstreckt und thermofixiert werden. Wenn das Erhitzen der Faserbündel mit den Heizrollen unzureichend ist, tritt ein Fadenbruch und ein ungleichmäßiges Verstrecken (ungleichmäßige Einfärbung) zur Zeit des Verstreckens auf. Folglich müssen zur Herstellung von FDYs mit hoher Qualität die Faserbündel verstreckt werden, nachdem diese ausreichend auf eine bestimmte Temperatur (Glasübergangstemperatur (beispielsweise 70 bis 80°C im Fall von Polyester)) erhitzt wurden.
Die Temperatur der Faserbündel direkt nach dem Kühlen und Verfestigen mit der Kühleinrichtung ist vergleichsweise hoch, doch die Temperatur der Faserbündel fällt allmählich, bis die Faserbündel die Wärmeverstreckungseinrichtung erreichen. Wenn die Faserbündel in der Fabrik mit Luft in Berührung kommen, bevor sie die Wärmeverstreckungseinrichtung erreichen, ist die Temperatur der Faserbündel direkt vor der Wärmeverstreckungseinrichtung nahezu auf Raumtemperatur gefallen. Anschließend, wenn die Faserbündel die Wärmeverstreckungseinrichtung erreichen, werden die Faserbündel durch die Heizrollen abermals auf nicht weniger als die Glasübergangstemperatur erhitzt.
Somit, da es zeitaufwändig ist, die Temperatur der Faserbündel, die einmal nahezu auf Raumtemperatur gefallen ist, durch die Heizrollen der Wärmeverstreckungseinrichtung auf nicht weniger als oder gleich die Glasübergangstemperatur zu erhöhen, ist es erforderlich, dass die Faserbündel mit den Heizrollen eine bestimmte Zeit lang und mit einer bestimmten Kontaktlänge in Kontakt geraten. Das heißt, es ist erforderlich, dass die Kontaktzeit und die Kontaktlänge der Faserbündel mit den Heizrollen vergrößert werden, wenn die Temperatur der Faserbündel unmittelbar vor der Wärmeverstreckungseinrichtung abfällt. Die Faserbündel werden zwischen der Kühleinrichtung und der Wärmeverstreckungseinrichtung geölt. Wasser, das in dem Öl der Faserbündel enthalten ist, verbraucht bei der Verdampfung thermische Energie, wodurch es notwendig wird, die thermische Energie zu berücksichtigen.
Eine Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens ist außerdem bekannt aus der WO 2012/013 367 A1 , DE 10 2005 042 634 A1 , EP 1 300 496 A1 und US 3 555 139 A.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Wie es oben dargelegt ist, da die Faserbündel, deren Temperatur einmal nahezu auf Raumtemperatur gefallen ist, auf nicht weniger als oder gleich die Glasübergangstemperatur zum Verstrecken erhitzt werden müssen, ist es bei der Wärmeverstreckungseinrichtung erforderlich, die Kontaktzeit und die Kontaktlänge mit den Heizrollen sicherzustellen. Folglich werden die Faserbündel herkömmlicherweise mehrere Male auf ein Paar von Heizrollen gewickelt. Allerdings wird gegenwärtig die Anzahl der produzierten Fäden pro Vorrichtung tendenziell vergrößert und die Geschwindigkeit der Produktion erhöht. Um mit dieser tendenziellen Erhöhung zurecht zu kommen, ist es notwendig, den Durchmesser und die Länge jeder Heizrolle weiter zu vergrößern. Die Vergrößerung des Durchmessers und der Länge der Heizrollen birgt Problem darin in sich, dass die Herstellung der Heizrollen schwierig wird, sich der Energieverbrauch erhöht und das Einlegen bzw. Festlegen der Fäden erschwert.
Die vorliegende Erfindung wird bereitgestellt, um die obigen Probleme zu lösen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aufnahmevorrichtung des gesponnen Fadens bereitzustellen, bei der ein Temperaturabfall von Faserbündeln auf einem Weg von einer Kühleinrichtung zu einer Wärmeverstreckungseinrichtung unterdrückt bzw. vermindert wird und die Temperatur der Faserbündel unmittelbar vor der Wärmeverstreckungseinrichtung stärker angehoben wird als das herkömmlich der Fall war, um eine Kontaktzeit und eine Kontaktlänge mit den Heizrollen, die zum Erhitzen der Faserbündel auf nicht weniger als oder gleich einer bestimmten Temperatur (Glasübergangstemperatur) erforderlich sind, zu verkürzen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die durch die vorliegende Erfindung zu lösenden Probleme wurden oben beschrieben, und im Folgenden werden die Mittel zum Lösen der Probleme beschrieben.
Eine Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält eine Spinneinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Wärmeverstreckungseinrichtung, eine Wicklungseinrichtung und eine Wärmeisolationseinrichtung.
Die Spinneinrichtung spinnt mehrere Faserbündel aus einem geschmolzenen Material.
Die Kühleinrichtung kühlt die Faserbündel, die aus der Spinneinrichtung gesponnen werden, mittels Luft.
Die Wärmeverstreckungseinrichtung erhitzt und verstreckt die Faserbündel auf einer bezüglich der Laufrichtung der Faserbündel relativ zur Kühleinrichtung stromabwärts gelegenen Seite.
Die Wicklungseinrichtung wickelt die Faserbündel auf der bezüglich der Laufrichtung der Faserbündel relativ zur Wärmeverstreckungseinrichtung stromabwärts gelegenen Seite.
Die Wärmeisolationseinrichtung bildet einen Laufraum aus, in dem die Faserbündel von der Kühleinrichtung bis unmittelbar vor die Wärmeverstreckungseinrichtung laufen, und führt Luft, die zum Kühlen der Faserbündel durch die Kühleinrichtung verwendet wird, in den Laufraum.
Die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens enthält ferner eine Hubeinrichtung, welche die Kühleinrichtung vertikal bewegt.
Die Wärmeisolationseinrichtung weist ein erstes Führungsrohr und ein zweites Führungsrohr auf, welche den Laufweg bilden.
Das erste Führungsrohr ist aufgebaut, um mit der Kühleinrichtung vertikal relativ zum zweiten Führungsrohr bewegbar zu sein.
Eine Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung betrifft die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens des ersten Aspekts der Erfindung und weist einen Führungsteil auf.
Der Führungsteil bringt die mehreren Faserbündel, die aus der Spinneinrichtung ausgesponnen werden, auf der bezüglich der Laufrichtung der Faserbündel relativ zur Wärmeverstreckungseinrichtung stromaufwärts gelegenen Seite in eine parallele Ausrichtung.
Der Führungsteil ist unmittelbar unterhalb des Laufraums der Wärmeisolationseinrichtung oder in dem Laufraum vorgesehen.
Eine Aufnahmevorrichtung des gesponnene Fadens gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens des ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung, wobei die Kühleinrichtung in der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens eine kreisförmige Kühleinrichtung ist, in der Kühlluft von einem Umfang nach innen bzw. in einen Innenbereich der Faserbündel, die in Kühlrohren verlaufen, geblasen wird.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Luft, die zum Kühlen der Faserbündel verwendet wird, ein begleitender Strom mit hoher Temperatur und wird anschließend in den Laufraum der Wärmeisolationseinrichtung geführt, wodurch die Temperatur der Atmosphäre in dem Laufraum der Wärmeisolationseinrichtung höher als die der Außenluft ist. Folglich wird ein Temperaturabfall der Faserbündel in einem Weg von einer Kühleinrichtung zu einer Wärmeisolationseinrichtung vermindert bzw. unterdrückt, und die Faserbündel werden zur Wärmeverstreckungseinrichtung geführt, während die Temperatur aufrechterhalten wird. Folglich wird eine Kontaktzeit und eine Kontaktlänge mit den Heizrollen, die zum Erhitzen der Faserbündel auf nicht weniger als oder gleich eine bestimmte Temperatur(Glasübergangstemperatur) erforderlich sind, verkürzt. In der vorliegenden Erfindung bedeutet „Wärmeisolation“ nicht nur die Beibehaltung der Faserbündel auf einer festen Temperatur, sondern auch eine moderate Änderung der Temperatur der Faserbündel.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Zeichnung des Gesamtaufbaus einer Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang von Pfeilen ii-ii in 1 genommen ist.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100.
4 ist eine Schnittansicht, in der ein erstes Führungsrohr 61 mit einer Kühleinrichtung 30 relativ zu einem zweiten Führungsrohr 62 gefallen ist.
5 ist eine Zeichnung des Gesamtaufbaus einer herkömmlichen Aufnahmevorrichtung des gesponnen Fadens 300.
6 ist ein Graph, mit der Temperaturen von Faserbündeln F der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 in dieser Ausführungsform und der herkömmlichen Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300 verglichen werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird eine Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 gemäß einer Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 6 erläutert. In der Erläuterung unten ist in jeder Zeichnung eine Richtung nach oben (Pfeil A) als die Aufwärtsrichtung definiert und eine Richtung nach unten (ein Pfeil B) als die Runterrichtung definiert.
Die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 stellt in dieser Ausführungsform FDYs (voll verstreckte Fäden) her. Wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, enthält die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 hauptsächlich eine Spinneinrichtung 20, eine Kühleinrichtung 30, eine Wärmeisolationseinrichtung 60, eine Wärmeverstreckungseinrichtung 70 und eine Wicklungseinrichtung 80. Die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 ist in einem Gebäude einer Fabrik vorgesehen, und das Gebäude der Fabrik weist eine erste Ebene 210 und eine zweite Ebene 220, die oberhalb der ersten Ebene 210 vorgesehen ist, auf. Die Spinneinrichtung 20 und die Kühleinrichtung 30 sind in der zweiten Ebene 220 angeordnet. Die Wärmeverstreckungseinrichtung 70 und die Wicklungseinrichtung 80 sind in der ersten Ebene 210 angeordnet. Die Wärmeisolationseinrichtung 60 ist zwischen der Kühleinrichtung 30 in der zweiten Ebene 220 und der Wärmeverstreckungseinrichtung 70 in der ersten Ebene 210 vorgesehen. In der zweiten Ebene 220 ist eine Öffnung 230 vorgesehen, in die Faserbündel F und die Wärmeisolationseinrichtung 60 eingebracht sind.
In der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 werden die Faserbündel F durch die Spinneinrichtung 20 gesponnen und durchlaufen Produktionsprozesse, und dann werden die verstreckten Fäden schließlich hergestellt. Der Zustand der Faserbündel F ändert sich in jedem Stadium der Produktion (beispielsweise ändert sich der Zustand in die Faserbündel, nicht verstreckten Fäden und anschließend die verstreckten Fäden, in dieser Reihenfolge). Allerdings ist in dieser Spezifikation der Zustand der Faserbündel F in jedem Stadium der Produktion der Faserbündel F hin zu den verstreckten Fäden nicht klar trennbar, und es findet eine Erläuterung als Faserbündel F von der Spinneinrichtung 20 zur Wicklungseinrichtung 80 statt.
Wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, wird in der Spinneinrichtung 20 ein thermoplastisches Polymer, das ein geschmolzenes Material ist, als die mehreren (beispielsweise ungefähr 24 bis 32) Faserbündel F nach unten gesponnen. In 1 ist zur Vereinfachung ein Zustand gezeigt, in dem 5 Faserbündel F gesponnen werden. Die Spinneinrichtung 20 weist einen Fadenbaum (yarn beam) 26 auf. In dem Fadenbaum 26 sind mehrere Packungsgehäuse 21 vorgesehen. In jedem Packungsgehäuse 21 ist eine Spinnpackung 22 vorgesehen. An einem unteren Ende der Spinnpackung 22 sind mehrere Spinndüsen bzw. Spinnanlagen 23 vorgesehen, durch welche die Faserbündel F gesponnen werden. In jeder der Spinndüsen 23 sind mehrere Spinnöffnungen (nicht gezeigt) ausgebildet. Das thermoplastische Polymer, welches das geschmolzene Material ist, wird zum Fadenbaum 26 zugeführt und als die mehreren Faserbündel F nach unten gesponnen.
Als thermoplastisches Polymer, das in der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 verwendet wird, kann ein beliebiges thermoplastisches Polymer, das schmelzgesponnen werden kann, ohne Beschränkung verwendet werden. Beispielsweise kommen thermoplastische Polymere, wie beispielsweise Polyamid, Polyester und Polyolefin, in Frage.
Die Kühleinrichtung 30 kühlt die Faserbündel F, die mit der Spinneinrichtung 20 gesponnen werden, mittels Luft, um diese zu verfestigen. In dieser Ausführungsform wird als Kühleinrichtung 30 ein sogenannter CIQ (Circular Inflow Quench) angewendet. Der CIQ ist eine Kreiskühleinrichtung (Circular Quench), in der Kühlrohre 31 unterhalb der Spinndüsen 23 der Spinnpakete 22 vorgesehen sind, und Luft zum Kühlen wird von einem Umfang in einen Innenbereich der Faserbündel F, die in den Kühlrohren 31 verlaufen, geblasen (Einströmung).
Wie es in 3 gezeigt ist, enthält die Kühleinrichtung 30 hauptsächlich die Kühlrohre 31 und einen Kühlluft-Zufuhrkasten 40. In dem Kühlluft-Zufuhrkasten 40 sind die mehreren Kühlrohre 31 aufgenommen und dieser führt die Kühlluft den Umfängen der mehreren Kühlrohre 31 zu. Pfeile in 3 zeigen die Kühlluft. Der Kühlluft-Zufuhrkasten 40 ist integral ausgebildet, um zusammen für die mehreren Spinnpakete 22 vorgesehen zu sein. Der Kühlluft-Zufuhrkasten 40 ist unterhalb der Spinnpakete 22 vorgesehen. Zwischen dem Fadenbaum 26 und dem Kühlluft-Zufuhrkasten 40 sind ein Wärmeisolator 24 und ein Spinndüsenheizer 25 vorgesehen. Wenn eine Wärmequelle mit hoher Temperatur, wie beispielsweise der Fadenbaum 26 als eine Wärmequelle zum Erhitzen der Spinndüsen verwendet wird, kann der Fadenbaum 26 alternativ über den Wärmeisolator 24, ohne den Spinndüsenheizer 25, mit dem Kühlluft-Zufuhrkasten 40 in Kontakt stehen. Eine Kühlrohrkammer 41 ist in dem Kühlluft-Zufuhrkasten 40 aufgebaut, und die mehreren Kühlrohre 31 sind in der Kühlrohrkammer 41 aufgenommen.
Die Kühlrohre 31 sind mehrere zylindrische Elemente, die unterhalb des Fadenbaums 26 angeordnet sind, um den mehreren Spinndüsen 23 zugewandt zu sein. Die Kühlrohre 31 sind vorgesehen, um die Kühlrohrkammer 41 vertikal zu durchdringen. In jedem der Kühlrohre 31 ist ein erster Laufraum 33, in dem die Faserbündel F verlaufen, aufgebaut.
Jedes Kühlrohr 31 ist mittels eines Elements, wie beispielsweise eines zylindrischen Filters, aufgebaut, so dass die Kühlluft durch das Kühlrohr 31 treten kann. Folglich bildet ein Teil des Kühlrohrs 31, das in der Kühlrohrkammer 41 positioniert ist, einen Kühlluft-Ausblasteil 34. Durch das dem Kühlluft-Ausblasteil 34 strömt die Kühlluft, die von einem hinteren Abschnitt des Kühlluft-Zufuhrkastens 40 zum Umfang des Kühlrohrs 31 zugeführt wird, in den ersten Laufraum 33 in dem Kühlrohr 31. Der Durchlaufwiderstand der Kühlluft durch den zylindrischen Filter ist so festgelegt, dass die Luftmenge und der statische Druck der Kühlluft bezüglich der Kühlrohre 31 vereinheitlicht sind. Eine Düse 59, welche die Kühlluft zuführt, ist mit dem hinteren Abschnitt des Kühlluft-Zufuhrkastens 40 verbunden.
Die Kühlluft, die in die Kühleinrichtung 30 geblasen wird, tauscht Wärme mit den Faserbündeln F aus, bei hoher Spinntemperatur in der Spinneinrichtung 20. Folglich ist Luft mit hoher Temperatur in der Spinneinrichtung 20 vorhanden und strömt zur Laufrichtung der Faserbündel F (nach unten), als ein begleitender Strom der Faserbündel F.
Die Kühleinrichtung 30 ist aufgebaut, um vertikal bewegbar und mit einer Hubeinrichtung (nicht gezeigt) verbunden zu sein. Wenn eine Bedienperson die Faserbündel F, die aus der Spinneinrichtung 20 ausgesponnen werden, handhabt und eine Arbeit des Festlegens bzw. Einbringens von Fäden (yarn setting work) durchführt, oder wenn eine Wartungsarbeit der Spinneinrichtung 20 durchgeführt wird, kann ein Arbeitsraum unterhalb der Spinneinrichtung 20 durch Bewegen der Kühleinrichtung 30 nach unten sichergestellt werden.
Die Wärmeisolationseinrichtung 60 bildet einen Laufraum aus, in dem die Faserbündel F von der Kühleinrichtung 30 unmittelbar vor die Wärmeverstreckungseinrichtung 70 laufen und führt den begleitenden Strom hoher Temperatur, der von der Kühleinrichtung 30 geblasen wird und zum Kühlen der Faserbündel F verwendet wird, in den Laufraum. Die Wärmeisolationseinrichtung 60 wird später im Detail beschrieben.
Die Wärmeverstreckungseinrichtung 70 erwärmt und verstreckt die Faserbündel F auf einer in der Laufrichtung der Faserbündel F relativ zur Kühleinrichtung 30 stromabwärts gelegenen Seite. Die Wärmeverstreckungseinrichtung 70 weist eine erste Rolleneinheit 71 und eine zweite Rolleneinheit 72 auf. Die erste Rolleneinheit 71 und die zweite Rolleneinheit 72 verstrecken die mehreren Faserbündel F, die aus der Spinneinrichtung 20 ausgesponnen werden, während die Faserbündel F erhitzt werden.
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist die erste Rolleneinheit 71 unterhalb der Wärmeisolationseinrichtung 60 angeordnet. Die erste Rolleneinheit 71 weist eine Galette 73 und eine separate Rolle 74 auf. Sowohl die Galette 73 als auch die separate Rolle 74 sind Heizrollen, die darin einen Heizer aufweisen. Die Galette 73 und die separate Rolle 74 sind in einem wärmeisolierenden Kasten (nicht gezeigt) aufgenommen, um einen Wärmeverlust zu vermindern.
Die mehreren Faserbündel F, die aus der Spinneinrichtung 20 ausgesponnen werden, werden von der Galette 73 aufgenommen. Die separate Rolle 74 ist oberhalb der Galette 73 angeordnet. Die mehreren Faserbündel F, die von der Galette 73 aufgenommen werden, sind mehrere Male auf die Galette 73 und die separate Rolle 74 gewickelt. Die Faserbündel F werden auf nicht weniger als oder gleich eine bestimmte Temperatur (Glasübergangstemperatur) erhitzt, während diese zwischen der Galette 73 und der separaten Rolle 74 transportiert werden. Die Faserbündel F verlaufen mehrere Male zwischen der Galette 73 und der separaten Rolle 74 und werden anschließend von der Galette 73 zur zweiten Rolleneinheit 72 geschickt.
Die zweite Rolleneinheit 72 ist oberhalb der ersten Rolleneinheit 71 angeordnet. Die zweite Rolleneinheit 72 weist eine Galette 75 und eine separate Rolle 76 auf. Sowohl die Galette 75 als auch die separate Rolle 76 ist eine Heizrolle, in der ein Heizer vorgesehen ist. Die Galette 75 und die separate Rolle 76 sind in einem wärmeisolierenden Kasten (nicht gezeigt) aufgenommen.
Die Faserbündel F, die von der Galette 73 der ersten Rolleneinheit 71 geschickt werden, werden von der Galette 75 der zweiten Rolleneinheit 72 aufgenommen. Zu der Zeit ist die Umfangsgeschwindigkeit der Galette 75 der zweiten Rolleneinheit 72 größer als die der Galette 73 der ersten Rolleneinheit 71. Die Faserbündel F, die auf nicht weniger als oder gleich die bestimmte Temperatur (Glasübergangstemperatur) erhitzt werden, werden mit einer Kraft verstreckt, die der Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen der Galette 73 und der Galette 75 entspricht.
Die mehreren Faserbündel F, die von der Galette 75 empfangen werden, werden mehrere Male auf die Galette 75 und die separate Rolle 76 gewickelt. Die Faserbündel F werden erhitzt und thermofixiert, während diese zwischen der Galette 75 und der separaten Rolle 76 transportiert werden. Die Faserbündel F verlaufen mehrere Male zwischen der Galette 75 und der separaten Rolle 76 und werden anschließend von der Galette 75 zur Wicklungseinrichtung 80 geschickt.
Die Wicklungseinrichtung 80 wickelt die Faserbündel F auf Papierröhrchen und bildet Fadenpakete P auf der bezüglich der Laufrichtung der Faserbündel F relativ zur Wärmeverstreckungseinrichtung 70 stromabwärts gelegenen Seite aus. Die Wicklungseinrichtung 80 enthält einen Spulenkörperhalter 81, der mit mehreren Papierröhrchen ausgestattet ist, eine Quergangeinheit (traverse unit) (nicht gezeigt), welche die Faserbündel F, die auf die Papierröhrchen gewickelt werden, quert, eine Antriebseinheit 82, welche den Spulenkörperhalter 81 und die Quergangeinheit betätigt, und dergleichen. Die Faserbündel F werden (entlang einer axialen Richtung des Spulenkörperhalters 81) mittels der Quergangeinheit lateral in einen Querverlauf gebracht und auf die Papierröhrchen, die sich mit dem Spulenkörperhalter 81 drehen, gewickelt. Anschließend bilden die Faserbündel F, die auf die Papierröhrchen gewickelt sind, die Fadenkörper P aus. Die Faserbündel F werden beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 4000 bis 6000 m/min gewickelt.
Als nächstes wird die Wärmeisolationseinrichtung 60 erläutert. Die Wärmeisolationseinrichtung 60 bildet einen zweiten Laufraum 66 und einen dritten Laufraum 67 aus, in denen die Faserbündel F von der Kühleinrichtung 30 bis unmittelbar vor die Wärmeverstreckungseinrichtung 70 verlaufen, und führt die Luft mit hoher Temperatur, die zum Kühlen der Faserbündel F durch die Kühleinrichtung 30 verwendet wird, (begleitender Strom) in den zweiten Laufraum 66 und den dritten Laufraum 67. Die Wärmeisolationseinrichtung 60 befördert das Verfestigen durch Kühlen der Faserbündel F in der Mitte des Verfestigens durch Kühlen und vermeidet eine Störung, um beispielsweise ein Vibrieren und dergleichen der Faserbündel F zu vermeiden.
Die Wärmeisolationseinrichtung 60 enthält hauptsächlich ein erstes Führungsrohr 61 und ein zweites Führungsrohr 62. Das erste Führungsrohr 61 ist mit einer unteren Seite der Kühleinrichtung 30 verbunden. Das zweite Führungsrohr 62 ist an einem unteren Abschnitt der Öffnung 230, die in der zweiten Ebene 220 vorgesehen ist, fixiert. Ein unterer Abschnitt des ersten Führungsrohrs 61 ist vorgesehen, um in einen oberen Abschnitt des zweiten Führungsrohrs 62 eingebracht zu sein. Der zweite Laufraum 66 und der dritte Laufraum 67, in denen die Faserbündel F verlaufen, stehen miteinander in Kommunikation. Ferner, wie es später dargelegt wird, ist das erste Führungsrohr 61 aufgebaut, um bezüglich der Kühleinrichtung 30 vertikal beweglich zu sein, und das erste Führungsrohr 61 wird vertikal bewegt, während die Verbindung mit dem zweiten Führungsrohr 62 beibehalten wird.
Das erste Führungsrohr 61 weist ein erstes Erweiterungsrohr 63, ein zweites Erweiterungsrohr 64 und ein drittes Erweiterungsrohr 65 auf. In dem ersten Erweiterungsrohr 63 stehen das zweite Erweiterungsrohr 64 und das dritte Erweiterungsrohr 65 miteinander in Kommunikation, so dass diese den zweiten Laufraum 66 aufbauen, in dem die Faserbündel F verlaufen. Der zweite Laufraum 66 steht mit den ersten Laufräumen 33, die in den Kühlrohren 31 der Kühleinrichtung 30 aufgebaut sind, in Kommunikation.
Das erste Erweiterungsrohr 63 ist unterhalb des Kühlluft-Zufuhrkastens 40 vorgesehen, um jedem der Kühlrohre 31 zugewandt zu sein und mit diesen in Kommunikation zu stehen. Folglich strömt Kühlluft, die von den Kühlluft-Ausblasteilen 34 der Kühlrohre 31 geblasen werden und zur Luft mit hoher Temperatur wird, in das erste Erweiterungsrohr 63 als der begleitende Strom der Faserbündel F. Ein Flansch 57 ist um eine obere Öffnung des ersten Erweiterungsrohrs 63 vorgesehen bzw. abgestützt und das erste Erweiterungsrohr 63 ist an dem Kühlluft-Zufuhrkasten 40 mit Schrauben 58 angebracht.
Folglich, wie es in 4 gezeigt ist, wenn die Kühleinrichtung 30 vertikal bewegt wird, bewegt sich das erste Führungsrohr 61 vertikal, der Kühleinrichtung 30 folgend.
Das zweite Erweiterungsrohr 64 ist so vorgesehen, um mit unteren Seiten der mehreren ersten Erweiterungsrohre 63 in Kommunikation zu stehen. Folglich strömt Kühlluft, welche Luft mit hoher Temperatur wird, in das zweite Erweiterungsrohr 64 als begleitender Strom der Faserbündel F. Eine Öleinrichtung MO ist in dem zweiten Erweiterungsrohr 64 vorgesehen. An der Öleinrichtung MO werden die Faserbündel F geölt. Da die Bedienperson eine Arbeit zum Einbringen der Fäden in die Öleinrichtung MO durch Handhaben der Faserbündel F durchführt, ist eine Öffnungs- und Schließtür (nicht gezeigt) in dem zweiten Erweiterungsrohr 64 vorgesehen, so dass die Bedienperson die Arbeit zum Einbringen der Fäden in die Öleinrichtung MO durchführen kann.
Das dritte Erweiterungsrohr 65 ist so vorgesehen, dass dieses mit einer unteren Seite des zweiten Erweiterungsrohrs 64 in Kommunikation steht. Folglich strömt die Kühlluft, welche zur Luft mit hoher Temperatur wird, in das dritte Erweiterungsrohr 65 als begleitender Strom der Faserbündel F. Eine Länge des dritten Erweiterungsrohrs 65 ist auf eine Länge festgelegt, dass dieses in die Öffnung 230, die in der zweiten Ebene 220 der Fabrik vorgesehen ist, eingebracht ist.
Das zweite Führungsrohr 62 bildet den dritten Laufraum 67, in dem die Faserbündel F verlaufen. Das zweite Führungsrohr 62 ist an dem unteren Abschnitt der Öffnung 230, die in der zweiten Ebene 220 der Fabrik vorgesehen ist, fixiert, so dass der dritte Laufraum 67 in dem zweiten Führungsrohr 62 mit dem zweiten Laufraum 66 des ersten Führungsrohrs 61 in Kommunikation steht. Ein unterer Abschnitt des dritten Erweiterungsrohrs 65 des ersten Führungsrohrs 61 ist in den oberen Abschnitt des zweiten Führungsrohrs 62 eingebracht.
Ein Führungsteil 68 ist unmittelbar unterhalb des dritten Laufraums 67 des zweiten Führungsrohrs 62 vorgesehen. Der Führungsteil 68 bringt die Faserbündel F, die aus der Spinneinrichtung 20 gesponnen werden, in eine parallele Ausrichtung. Der Führungsteil 68 ist bezüglich der Laufrichtung der Faserbündel F relativ zur Wärmeverstreckungseinrichtung 70 auf der stromaufwärts gelegenen Seite vorgesehen und unmittelbar vor der Wärmeverstreckungseinrichtung 70, um einen Biegungswinkel der Faserbündel F zu generieren, der nicht größer als ein bestimmter Winkel ist. Ein unterer Abschnitt des zweiten Führungsrohrs 62 ist zulaufend vorgesehen, entsprechend der Konvergenz der Laufwege der Faserbündel F zum Führungsteil 68.
In der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100, die oben dargelegt ist, sind der zweite Laufraum 66 und der dritte Laufraum 67, in denen die Faserbündel F von der Kühleinrichtung 30 bis unmittelbar vor die Wärmeverstreckungseinrichtung 70 verlaufen, aufgebaut, und die Wärmeisolationseinrichtung 60 ist so vorgesehen, dass diese die Luft, die zum Kühlen der Faserbündel F durch die Kühleinrichtung 30 verwendet wird, in den zweiten Laufraum 66 und den dritten Laufraum 67 führt. Die Luft, die zum Kühlen der Faserbündel F verwendet wird, wird zu einem begleitenden Strom mit hoher Temperatur und wird anschließend in den zweiten Laufraum 66 und den dritten Laufraum 67 der Wärmeisolationseinrichtung 60 geführt, wodurch eine Temperatur einer Atmosphäre in dem zweiten Laufraum 66 und dem dritten Laufraum 67 der Wärmeisolationseinrichtung 60 größer als die der Außenluft (Luft in der Fabrik) ist. Folglich wird ein Temperaturabfall der Faserbündel F auf dem Weg von der Kühleinrichtung 30 zur Wärmeverstreckungseinrichtung 70 vermindert bzw. unterdrückt, und die Faserbündel F werden zur Wärmeverstreckungseinrichtung 70 geführt, während diese ihre Temperatur beibehalten. Folglich werden eine Kontaktzeit und eine Kontaktlänge mit den Wärmerollen, die zum Erhitzen der Faserbündel F auf nicht weniger als oder gleich die bestimmte Temperatur (Glasübergangstemperatur) erforderlich sind, verkürzt.
Der oben dargestellte Gegenstand wird nun im Vergleich mit einer herkömmlichen Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300 erläutert. 5 zeigt die herkömmliche Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300. 6 ist ein Graph, mit dem die Temperaturen der Faserbündel F der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 in dieser Ausführungsform und der herkömmlichen Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300, die in 5 gezeigt ist, verglichen werden. Eine vertikale Achse in 6 zeigt die Temperaturen der Faserbündel F (°C). Eine horizontale Achse in 6 zeigt einen Abstand von den Spinndüsen 23 der Spinneinrichtung 20. Eine durchgezogene Linie in 6 zeigt die Temperatur der Faserbündel F der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 gemäß dieser Ausführungsform. Eine gestrichelte Linie in 6 zeigt die Temperatur der Faserbündel F der herkömmlichen Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300. Ein erster Bereich ist ein Bereich von den Spinndüsen 23 der Spinneinrichtung 20 zur Öleinrichtung MO. Der zweite Bereich ist ein Bereich von der Öleinrichtung MO zu einem Einlass der ersten Rolleneinheit 71 (die Galette 73). Ein dritter Bereich ist ein Bereich von dem Einlass der ersten Rolleneinheit 71 (die Galette 73) zu einem Auslass der ersten Rolleneinheit 71 (die Galette 73).
Wie es in 5 gezeigt ist, ist in der herkömmlichen Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300 keine Isolationseinrichtung vorgesehen, und lediglich ein Führungsrohr 362 ist an dem unteren Abschnitt der Öffnung 230 der zweiten Ebene 220 fixiert. Das Führungsrohr 362 ist vorgesehen, um das Einlegen der Faserbündel F von der Spinneinrichtung 20 zur unten liegenden Wärmeverstreckungseinrichtung zu vereinfachen. Wenngleich die Kühlluft, die von der Kühleinrichtung 30 der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 300 zugeführt wird, durch einen Wärmeaustausch mit den Faserbündel F zum begleitenden Strom mit hoher Temperatur wird, löst sich der begleitende Strom mit hoher Temperatur in der zweiten Ebene 220 auf, da keine Wärmeisolationseinrichtung vorgesehen ist. Auf der anderen Seite strömt Luft mit Raumtemperatur auf der zweiten Ebene 220 als begleitender Strom durch die Öffnung 230 in das Führungsrohr 362. Da der begleitende Strom in dem Führungsrohr 362 eine geringere Temperatur als die Faserbündel F aufweist, werden die Faserbündel F durch den begleitenden Strom gekühlt. Öl, das durch die Öleinrichtung MO aufgebracht wird, enthält Wasser. Wenn das Wasser verdampft, wird Verdampfungswärme weggebracht, wodurch die Temperatur der Faserbündel F weiter fällt.
Folglich, wie es mittels der gestrichelten Linie in dem zweiten Bereich in 6 gezeigt ist, befindet sich die Temperatur der Faserbündel F an einem Auslass des Führungsrohrs 362 nahezu auf Raumtemperatur. Als Folge davon ist die Temperatur der Faserbündel F an einem Einlass der Wärmeverstreckungseinrichtung 70 um einiges geringer als eine Temperatur, die zum Verstrecken erforderlich ist (Glasübergangstemperatur). Eine Heizzeit und eine Rollenkontaktlänge der ersten Rolleneinheit 71 sind entsprechend einer Feinheit (Dicke) der Fäden erforderlich.
Auf der anderen Seite bringt gemäß der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 gemäß dieser Ausführungsform, wie es in 2 gezeigt ist, die Kühlluft, die von den Kühleinrichtung 30 zugeführt wird, Wärme der Faserbündel F ein und strömt in der Wärmeisolationseinrichtung 60 als begleitender Strom mit hoher Temperatur nach unten. In der Wärmeisolationseinrichtung 60 wird nicht nur die Temperatur der Faserbündel F durch den begleitenden Strom mit hoher Temperatur beibehalten, sondern auch die Verdampfung des Wassers in dem Öl, das durch die Öleinrichtung MO aufgebracht wird, wird unterstützt.
Folglich, wie es mit der durchgezogenen Linie in dem zweiten Bereich in 6 gezeigt ist, weisen die Faserbündel F an einem Auslass der Wärmeisolationseinrichtung 60 eine hohe Temperatur auf und sind trocken. Als Folge davon kann die Temperatur der Faserbündel F an dem Einlass der Wärmeverstreckungseinrichtung 70 nahezu auf eine Temperatur eingestellt werden, die optimal zum verstrecken ist (nahezu die Glasübergangstemperatur). Dadurch werden die Heizzeit und die Rollenkontaktlänge der ersten Rolleneinheit 71 verkürzt.
Die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 in dieser Ausführungsform weist den Führungsteil 68 auf, der die mehreren Faserbündel F, die aus der Spinneinrichtung 20 gesponnen werden, in eine parallele Ausrichtung bringt, auf der bezüglich der Laufrichtung der Faserbündel F relativ zur Wärmeverstreckungseinrichtung 70 stromaufwärts gelegenen Seite. Der Führungsteil 68 ist direkt unterhalb des dritten Laufraums 67 der Wärmeisolationseinrichtung 60 angeordnet. Folglich wird die Temperatur der Faserbündel F beibehalten, bis diese den Führungsteil 68 unmittelbar vor der Wärmeverstreckungseinrichtung 70 erreichen. Der Führungsteil 68 kann in dem dritten Führungsraum 67 der Wärmeisolationseinrichtung 60 vorgesehen sein, um die Wärmeisolation der Faserbündel F weiter zu verbessern.
In der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 in dieser Ausführungsform ist die Kühleinrichtung 30 die Kreiskühleinrichtung (Circular Quench), bei der die Kühlluft von dem Umfang in den Innenbereich der Faserbündel F, die in den Kühlrohren 31 verlaufen, geblasen wird (einströmt). Folglich wird in der Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens 100 gemäß dieser Ausführungsform die Luft, die zum Kühlen der Fäden F verwendet wird und von den Fäden F erhitzt wird, nicht in einen Umfangsraum verteilt bzw. nach draußen abgegeben, und die erwärmte Luft wird zur Wärmeverstreckungseinrichtung 70, den Fäden F folgend, geführt.
In der Aufnahmevorrichtung des gesponnen Fadens 100 gemäß dieser Ausführungsform weist die Wärmeisolationseinrichtung 60 das erste Führungsrohr 61 und das zweite Führungsrohr 62 auf, welche den zweiten Laufraum 66 und den dritten Laufraum 67, in denen die Faserbündel laufen, bilden. Das erste Führungsrohr 61 ist mit der Kühleinrichtung 30 relativ zum zweiten Führungsrohr 62 vertikal bewegbar. Folglich ist die Wärmeisolationseinrichtung 60 vorgesehen, ohne dass die Einbringbarkeit bzw. Anbringbarkeit (workebility of setting) der mehreren Faserbündel F, die aus der Spinneinrichtung 20 ausgesponnen werden, verschlechtert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Hilfe der Ausführungsformen oben erläutert, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Änderungen durchgeführt werden können.
LISTE VON BEZUGSZEICHEN

100: Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens
20: Spinneinrichtung
30: Kühleinrichtung
60: Wärmeisolationseinrichtung
61: Erstes Führungsrohr
62: Zweites Führungsrohr
66: Zweiter Laufraum
67: Dritter Laufraum
68: Führungsteil
70: Wärmeverstreckungseinrichtung
80: Wicklungseinrichtung
F: Faserbündel

Claims

Aufnahmevorrichtung (100) des gesponnenen Fadens, die aufweist: eine Spinneinrichtung (20), welche mehrere Faserbündel (F) aus einem geschmolzenen Material spinnt; eine Kühleinrichtung (30), welche die Faserbündel (F), die mit der Spinneinrichtung (20) gesponnen werden, mittels Luft kühlt; eine Wärmeverstreckungseinrichtung (70), welche die Faserbündel (F) auf einer in einer Laufrichtung der Faserbündel (F) relativ zur Kühleinrichtung (30) stromabwärts gelegenen Seite erhitzt und verstreckt; und eine Wicklungseinrichtung (80), welche die Faserbündel (F) stromabwärts bezüglich der Wärmeverstreckungseinrichtung (70) in der Laufrichtung der Faserbündel (F) wickelt, wobei eine Wärmeisolationseinrichtung (60) vorgesehen ist, welche einen Laufraum bildet, in dem die Faserbündel (F) von der Kühleinrichtung (30) bis unmittelbar vor die Wärmeverstreckungseinrichtung (70) laufen, und Luft, die zum Kühlen der Faserbündel (F) durch die Kühleinrichtung (30) verwendet wird, in den Laufraum führt, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung des gesponnenen Fadens ferner eine Hubeinrichtung enthält, welche die Kühleinrichtung (30) vertikal bewegt, wobei die Wärmeisolationseinrichtung (60) ein erstes Führungsrohr (61) und ein zweites Führungsrohr (62) aufweist, welche den Laufraum bilden, und wobei das erste Führungsrohr (61) aufgebaut ist, um mit der Kühleinrichtung (30) relativ zum zweiten Führungsrohr (62) vertikal bewegbar zu sein.
Aufnahmevorrichtung (100) des gesponnenen Fadens nach Anspruch 1, bei der ein Führungsteil (68), der die mehreren Faserbündel (F), die aus der Spinneinrichtung (20) gesponnen werden, in parallele Ausrichtung bringt, auf der in Laufrichtung der Faserbündel (F) relativ zur Wärmeverstreckungseinrichtung (70) stromaufwärts gelegenen Seite vorgesehen ist, und wobei der Führungsteil (68) unmittelbar unterhalb des Laufraums der Wärmeisolationseinrichtung (60) oder in dem Laufraum vorgesehen ist.
Aufnahmevorrichtung (100) des gesponnenen Fadens nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kühleinrichtung (30) eine Kreiskühleinrichtung ist, in der Kühlluft vom Umfang in einen Innenbereich der Faserbündel (F), die in Kühlrohren verlaufen, geblasen wird.