JP2001081625A - マルチフィラメント糸を紡績する方法及び装置 - Google Patents

マルチフィラメント糸を紡績する方法及び装置

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JP2001081625A
JP2001081625A JP2000252491A JP2000252491A JP2001081625A JP 2001081625 A JP2001081625 A JP 2001081625A JP 2000252491 A JP2000252491 A JP 2000252491A JP 2000252491 A JP2000252491 A JP 2000252491A JP 2001081625 A JP2001081625 A JP 2001081625A
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cooling
shaft
cooling medium
tension
filaments
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JP2000252491A
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English (en)
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Hans-Gerhard Hutter
フッター ハンス−ゲルハルト
Hansjoerg Meise
マイゼ ハンスイェルク
Detlev Schulz
シュルツ デトレーフ
Klaus Schaefer
シェーファー クラウス
Dieter Wiemer
ヴィーマー ディーター
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Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag AG
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の糸番手を有するマルチフィラメント糸
を、より大きな生産速度及び一様な物理的性質をもって
製作可能であるようにする。 【解決手段】 フィラメント（８）の束を紡績ノズルの
下側の冷却領域（４）内で冷却媒体によって前冷却し
て、フィラメントが冷却領域内では凝固しないように
し、かつフィラメントの束を冷却領域の下側のテンショ
ン領域（６）内で糸の走行方向に向いた冷却媒体流の作
用で案内しかつ継続冷却して、フィラメントがテンショ
ン領域（６）の内部で凝固するようにする。冷却領域
（４）の内部でのフィラメントの冷却を調整可能にし
て、テンション領域（６）の内部でのフィラメントの凝
固範囲の位置をテンション領域（６）の所定の目標範囲
内に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載した形式の、熱可塑性材料から成るマルチフィ
ラメント糸を紡績する方法並びに請求項１１の上位概念
に記載した形式の、この方法を実施するための装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】このような方法及び装置は EP 0 682 72
0 から公知である。
【０００３】この場合紡績の際に、押し出されたばかり
のフィラメントはその前進運動において空気流によって
助けられる。これにより、フィラメントの凝固範囲が紡
績ノズルから離れる方向に動かされる。更にこれによっ
て結晶化が遅延せしめられ、糸の物理的な性質に有利な
影響が及ぼされる。例えばＰＯＹ糸を製作する場合に、
引き出し速度ひいては延伸度を増大させることができ、
その場合継続加工に必要な糸の伸長度が変化することは
ない。
【０００４】このために公知の装置は紡績ノズルの下側
に冷却装置を有しており、この冷却装置は、上方の冷却
シャフトと、これに接続された下方の冷却シャフトとを
有している。下方の冷却シャフトは出口側において冷却
媒体流発生器と接続されており、この冷却媒体流発生器
は下方の冷却シャフト内に負圧を生ぜしめる。上方の冷
却シャフトはガス透過性に構成されており、したがって
下方の冷却シャフト内の負圧によって空気流が上方の冷
却シャフト内に流入し、下方の冷却シャフトの方向に導
かれる。この場合生ぜしめられる冷却媒体流は、フィラ
メントの走行速度とほぼ等しい流動速度を有している。
これによりフィラメントとこれに接する空気層との間の
摩擦が制御されて、結晶化が遅延して開始され、これに
よりフィラメントは下方の冷却シャフトの内部の凝固範
囲で凝固する。
【０００５】ところで、例えば１dtex/f あるいはそれ
以下の細いフィラメント番手を紡績する場合、上方の冷
却シャフトによって形成された冷却領域内での前冷却後
のフィラメントの結晶化は更に進展して、前進運動の引
き続く補助が結晶化にもはや大きな影響を及ぼさないこ
とが分かった。
【０００６】US 4,277,430 から、フィラメントが紡績
ノズルの下側の冷却領域内で横流吹き付けによって冷却
されるようにした方法及び装置が公知である。冷却領域
の下側には第２の冷却シャフトが配置されており、この
第２の冷却シャフトの入口範囲において空気と水との混
合物が霧状の冷却流として冷却シャフト内に導入され、
この空気と水との混合物は糸走行方向での吸出によっ
て、糸の冷却のために冷却区間の端部にまで流れる。こ
の場合液体を混合することによってフィラメントがより
強く冷却され、したがって結晶化は遅延せしめられず
に、加速して行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、最初
に述べた形式の方法及びこの方法を実施するための装置
を改善して、小さな、中くらいの、あるいは大きな糸番
手を有する糸を、より大きな生産速度及び一様な物理的
性質をもって製作可能であるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば請求項１及び１１に記載した構成要件によって解決
される。
【０００９】本発明の根底をなす認識は、紡績ノズルを
出てから凝固して糸を形成するまでのフィラメントの結
晶化は、互いに逆の制御作用を有する２つの効果によっ
て決定されるということである。ポリマ溶融物の冷却の
際に、ポリマ溶融物は特定の温度から凝固することは周
知である。この過程は温度だけに関連しており、ここで
は熱的な結晶化と呼ぶ。糸の紡績の際に、フィラメント
束は紡績ノズルから引き出される。この場合糸に引き出
し力が作用し、この引き出し力はフィラメントにおいて
張力に基づく結晶化を生ぜしめる。したがって糸の紡績
の際に熱的な結晶化と張力に基づく結晶化とが重畳して
生じ、これらの結晶化が一緒になってフィラメントを凝
固させる。張力に基づく結晶化を制御するためには、フ
ィラメント束は凝固の前にテンション領域内に導かれ、
このテンション領域内で糸摩擦ひいては糸に作用する糸
張力が変化せしめられる。
【００１０】ところで本発明による方法及び装置は、張
力に基づく結晶化の制御をほぼ一定の条件のもとで行う
ことを可能にする。このために紡績ノズルから出た後の
冷却領域内でのフィラメントの冷却を調整可能にして、
テンション領域の内部でのフィラメントの凝固範囲の位
置をテンション領域の所定の目標範囲内に保つようにす
る。これにより下方の冷却シャフト内のテンション領域
におけるフィラメントの凝固は常にほぼ同じ箇所で行わ
れ、したがってフィラメントは一様に処理されて、張力
に基づく結晶化を制御される。
【００１１】
【発明の実施の形態】熱的な結晶化を制御するために
は、冷却媒体によって冷却領域内で作用せしめられる冷
却作用を可変にしなければならない。しかしながらこの
場合、フィラメントがテンション領域内に入る前に、特
に外側の縁層において、ある程度の安定性を既に有して
いて、テンション領域内で糸張力処理のために生ぜしめ
られる冷却媒体流に損傷を受けることなしに耐え得るよ
うにすることが必要である。冷却を制御するための特に
有利な１実施形態では、冷却領域内への入口の手前の冷
却媒体の温度が可変であるようにする。この場合冷却媒
体は冷却領域内に入る前に、有利には２０℃〜３００℃
の範囲の温度に加熱することができる。例えば比較的に
小さなフィラメント番手を有する糸を紡績する場合に
は、冷却媒体は加熱装置によってより高い温度に予熱さ
れる。これにより熱的な結晶化が制御されて、フィラメ
ント束はテンション領域内に入る前には凝固しない。こ
れによりフィラメントに対して平行に向けられた冷却媒
体流による有利なテンション処理が可能であり、冷却媒
体流はフィラメントの凝固のためにテンション領域の目
標範囲内で案内される。大きな糸番手を有する糸を紡績
する場合には、冷却媒体流はより低い温度に調整され、
したがって熱的な結晶化はテンション領域内に入る前
に、フィラメントが冷却媒体流の作用に対して充分な安
定性を有しているようになるまで、行われる。
【００１２】冷却領域内の冷却作用を調整するために、
本発明の別の有利な実施形態では、冷却領域内への入口
の手前の冷却媒体の体積流が可変であるようにする。こ
のために送風機が使用され、この送風機によって冷却領
域内に吹き込まれる体積流が制御可能である。
【００１３】本発明による糸を紡績する方法を適用する
ために、冷却領域内の冷却作用を制御する手段として
は、原則としてすべての公知の手段を使用することがで
きる。ここで述べた手段（送風機）は冷却媒体として冷
却空気が使用される場合に特に適している。蒸気状の冷
却媒体を使用する場合には、冷却作用は蒸気の状態だけ
によって制御することができる。同様に、冷却領域内の
冷却作用を制御するために、冷却領域内への冷却媒体の
流入を制御する可動の薄板の形の手段を使用することも
できる。
【００１４】フィラメントを紡績する場合の大きな一様
性を保証するために、本発明の有利な１実施形態では、
冷却媒体流はテンション領域の内部の加速区間内で初め
て、フィラメント束の糸張力処理に必要な流動速度に加
速される。この場合冷却媒体流は少なくとも、フィラメ
ントの走行速度と等しい流動速度に加速され、したがっ
てフィラメントはその前進速度を制動されない。この場
合最適のテンションに基づく結晶化を達成するために、
フィラメントの凝固のための目標範囲は冷却媒体の加速
区間内に、あるいはその直ぐ下側に位置している。
【００１５】請求項５の特徴を備えた方法の実施形態並
びに請求項１５の特徴を備えた装置の実施形態では、張
力に基づく結晶化もやはり広い限度内で調整可能であ
る。このために冷却媒体流は、冷却領域から出る冷却媒
体及びテンション領域の入口の直前において供給される
冷却媒体とから生ぜしめられる。付加的に供給される冷
却媒体によって、テンション領域内でのフィラメント束
の冷却を付加的に制御することができる。特に、大きな
糸番手を有する糸を紡績する場合に、テンション領域の
出口において糸を引き揃える際に望まれる最低冷却を達
成することができる。
【００１６】本発明による方法は、テンション領域内の
冷却媒体流が吸い込み作用によって生ぜしめられるか、
吹き付け作用によって生ぜしめられるかに、無関係であ
る。吸い込み流をテンション領域内で生ぜしめる場合に
は、冷却領域内の熱的な結晶化とテンション領域内での
張力に基づく結晶化とを互いにほぼ無関係に制御するこ
とができるという利点がある。
【００１７】吹き付け作用によって冷却媒体流を生ぜし
めるためには、冷却媒体を冷却領域内に吹き込み、かつ
相応にテンション領域内に導くか、あるいは冷却領域の
下側で供給される冷却媒体を直接にテンション領域内に
吹き込むことが可能である。
【００１８】フィラメント束の各フィラメントに対する
冷却媒体流の可及的に一様な作用を得るためには、請求
項８の実施形態が特に有利である。この場合、フィラメ
ント束は冷却通路、例えば管、を通して案内される。冷
却通路は入口側に横断面減少部を有しており、したがっ
て冷却通路内に入る空気は加速される。
【００１９】本発明による方法は、その可変性によっ
て、ポリエステル、ポリアミドあるいはポリプロピレン
から成る糸を紡績するのに適している。この場合本発明
による方法は、糸の紡績の後の適当な後処理によって、
例えば完全延伸せしめられた糸（ＦＤＹ）、前整向せし
められた糸（ＰＯＹ）あるいは高度に整向せしめられた
糸（ＨＯＹ）を製作するのに使用することができる。
【００２０】本発明による方法は、冷却装置が上方の冷
却シャフトと下方の冷却シャフトとを有している紡績装
置において特に有利に実施することができる。上方の冷
却シャフトは紡績ノズルの直ぐ下側に配置されていて、
冷却領域を形成しており、この冷却領域内で熱的な結晶
化が冷却シャフト内に導入された冷却媒体によって制御
される。下方の冷却シャフトは上方の冷却シャフトに接
続されていて、テンション領域を形成している。糸に対
して平行に流れる冷却媒体流を生ぜしめるために、冷却
装置は冷却媒体流発生器を有している。これにより下方
の冷却シャフト内で所定の流動速度を有する冷却媒体流
が生ぜしめられる。本発明による方法を実施するための
装置は本発明によれば、上方の冷却シャフト内のフィラ
メントの冷却を調整する手段を有している。この手段に
よって上方の冷却シャフト内のフィラメントの冷却は、
フィラメントが下方の冷却シャフトの所定の目標範囲内
で初めて凝固するように、制御可能である。これにより
本発明による装置は、フィラメントの凝固範囲の位置を
紡績線に沿って、特に下方の冷却シャフトの範囲内で、
変化させるのに適している。前記の手段としては、直接
に冷却装置に作用する装置も、また直接に冷却媒体に作
用する装置も使用することができる。
【００２１】冷却空気を使用する場合には、前記の手段
は有利には加熱装置として構成されており、この加熱装
置は下方の冷却シャフト内に入る冷却空気の温度を調整
する。この場合加熱装置は制御装置を介して、相応して
あらかじめ定められた調整値で運転される。
【００２２】下方の冷却シャフト内で可及的に一様な冷
却媒体流を生ぜしめるために、請求項１４に記載した装
置の実施形態が特に有利である。この場合加速区間は冷
却シャフト内の横断面減少部によって形成される。これ
により、下方の冷却シャフト内に入る冷却媒体は、下方
の冷却シャフトの入口側と下方の冷却シャフトの内部と
の間に存在する圧力差にほぼ関連している流動速度に加
速される。
【００２３】下方の冷却シャフト内に冷却媒体流を形成
するための差圧力を生ぜしめるために、冷却媒体流発生
器は、冷却媒体を下方の冷却シャフト内に吹き込む送風
機として構成することも、また下方の冷却シャフトの出
口側に接続されていて、冷却媒体を下方の冷却シャフト
内に吸い込む負圧源として構成することも、できる。
【００２４】質的に高価値の糸を製作するためには、請
求項１８及び１９に記載した装置の実施形態が特に有利
である。この場合下方の冷却シャフトは管によって形成
され、この管を通してフィラメント束が案内される。こ
の管の走入側にはコンデンサが、かつ出口側にはデフュ
ーザが設けられている。コンデンサによってフィラメン
ト束を取り囲む一様な冷却媒体流が生ぜしめられる。デ
フューザによって冷却媒体流の流動速度のゆっくりとし
た減少が達成され、したがってフィラメント束は大体に
おいて乱流がわずかな状態で下方の冷却シャフトを通し
て案内される。
【００２５】フィラメント束の走行の安定性を改善する
ため及び冷却シャフト内での強い乱流を回避するため
に、装置の特に有利な１実施形態では、第２のコンデン
サが上方の冷却シャフトと下方の冷却シャフトとの間に
配置されている。これにより上方の冷却シャフトから下
方の冷却シャフト内への、冷却媒体のほとんど乱流のな
い移行を保証することができる。この場合、最小の流動
横断面によって特徴付けられている加速区間は、第１の
コンデンサ内に形成しておくことも、第２のコンデンサ
内に形成しておくことも、できる。冷却作用を増大させ
るために、有利には、特に糸番手が太い場合に、両方の
コンデンサの間で付加的な冷却媒体がテンション領域内
に導入される。
【００２６】
【実施例】以下においては図面に示した実施例を参照し
ながら、本発明の構成を具体的に説明する。
【００２７】図１においては、マルチフィラメント糸を
紡績するための本発明による装置の第１実施例が概略的
に示されている。
【００２８】図１に示した装置においては糸２６が熱可
塑性材料から紡がれて、パッケージ２５に巻き取られ
る。このために熱可塑性材料は押し出し機及びポンプ
（ここでは図示せず）内で溶融せしめられる。溶融物は
溶融物導管３を介して紡績ポンプによって、加熱されて
いる紡績ヘッド１に送られる。紡績ヘッド１の下側には
紡績ノズル２が取り付けられている。紡績ノズル２から
溶融物は細いフィラメント８の形で出る。これらのフィ
ラメント８は、上方の冷却シャフト５によって形成され
る冷却領域４を通過する。このために冷却シャフト５は
紡績ヘッド１の直ぐ下側に配置されていて、ガス透過性
の側壁９をもってフィラメント８を取り囲んでいる。冷
却シャフト５は側壁９の外側に空気供給部３３を有して
いる。空気供給部３３は周囲に向かって開いている。空
気供給部３３内には加熱装置１０が配置されていて、こ
の加熱装置は、外部から導入された空気を、ガス透過性
の側壁９内に入る前に加熱する。加熱装置１０は制御装
置１１に接続されている。
【００２９】糸走行方向で、上方の冷却シャフト５の下
側に下方の冷却シャフト７が配置されており、この下方
の冷却シャフトは、糸摩擦ひいては張力に基づく結晶化
を制御するためのテンション領域６を形成する。下方の
冷却シャフト７は管１２として構成されている。この管
１２は冷却シャフト７の走入側にコンデンサ１４を有し
ており、このコンデンサは上方の冷却シャフト５の走出
側に接続されている。コンデンサ１４の壁体には複数の
入口開口１５.１及び１５.２が形成されている。この場
合例として２つの入口開口が示されており、これらの入
口開口はコンデンサ１４の円周に沿って対称的に配置さ
れている。下方の冷却シャフトの出口側において管１２
はデフューザ１３を有しており、このデフューザは走出
室１７内に開口している。走出室１７の下面において糸
走行平面内に出口開口１９が走出室１７に形成されてい
る。走出室１７の一方の側において吸い込み短管２１が
走出室１７内に開口している。吸い込み短管２１には負
圧発生器２０が接続されている。ポンプあるいは送風機
として構成しておくことができる負圧発生器２０は走出
室１７内に、ひいては管１２内に、負圧を生ぜしめる。
下方の冷却シャフト７はテンション領域６を形成し、こ
のテンション領域内でフィラメント束における糸摩擦が
制御される。
【００３０】走出室１７の下側の糸走行平面内には、準
備装置２２と、処理装置２３と、巻き取り装置２４とが
配置されている。製作プロセスに関連して、処理装置２
３内には例えば縮らしノズル又は延伸機構を配置してお
くことができ、したがって糸は巻き取りの前にその張力
を制御しかつ延伸すことができる。同様に、延伸又は緩
和のための付加的な加熱装置を処理装置２３の内部に配
置することが可能である。
【００３１】図１に示した装置においては、熱可塑性材
料が溶融せしめられた状態で紡績ヘッド１に供給され、
紡績ノズル２を介して多数のノズル孔からフィラメント
８として押し出される。フィラメント８から形成される
束は巻き取り装置２４によって引き出される。この場合
フィラメント８は次第に増大する速度で上方の冷却シャ
フト５の内部の冷却領域４を通過する。次いでフィラメ
ントはコンデンサ１４を介して下方の冷却シャフト７の
テンション領域６内に入る。下方の冷却シャフト７の管
１２内には負圧発生器２０によって負圧が生ぜしめられ
る。この負圧によって、かつフィラメント運動により生
ぜしめられる自動吸い込み効果によって、上方の冷却シ
ャフト内で外部から空気供給部３３を通って空気流が冷
却領域４内に吸い込まれる。この空気流は冷却領域４内
に入る前に加熱装置１９によって所定の温度に加熱され
る。この場合加熱装置１０の制御は制御装置１１によっ
て行われる。これによりフィラメントは冷却領域４内
で、その温度をあらかじめ定められている冷却媒体によ
って前冷却される。冷却領域４を通過した後に、フィラ
メント８はテンション領域６内に入る。この場合冷却領
域４内に入った空気も連行され、若しくは吸い込まれ
る。コンデンサ１４の内部では外部から入口開口１５.
１及び１５.２を介して付加的な冷却空気が吸い込まれ
る。冷却領域４から出た空気及び入口１５を介して入っ
た空気は一緒に、管１２内の加速区間１６内で冷却媒体
流に加速される。この冷却媒体流は加速区間１６内で、
管１２内の最小横断面に基づいて負圧発生器２０の作用
で、管内ではフィラメント運動に反対作用をする空気流
がもはや存在しないように、加速される。これによりフ
ィラメントにおける負荷、ひいては糸張力が減少せしめ
られる。冷却領域４内の前冷却によって熱的な結晶化に
基づき大体においてその縁層においてだけ凝固している
フィラメントは、テンション領域６の内部において、遅
延せしめられた張力に基づく結晶化によって、下方の冷
却シャフト７の内部における規定された目標範囲内で凝
固する。この目標範囲は加速区間１６からデフューザ１
３内への走入範囲まで延びている。この場合フィラメン
トが更に冷却される。
【００３２】下方の冷却シャフト７の出口範囲内で乱流
が可及的にわずかに生ぜしめられるようにするために、
空気流はデフューザ１３を超えて走出室１７内にまで導
入される。走出室１７内では更なる空気安定化のために
ふるい筒１８が配置されており、このふるい筒はフィラ
メント束を取り囲む。次いで空気は吸い込み短管２１及
び負圧発生器２０を経て走出室１７から引き出されて排
出される。
【００３３】フィラメント８は走出室１７の下面で出口
開口１９を通って冷却シャフト７から出て、準備装置２
２内に走入する。フィラメント８が下方の冷却シャフト
７から出るまでに、フィラメントは完全に冷却されてい
る。準備装置２２によってフィラメント８は糸２６に引
き揃えられる。処理の後に糸２６は巻き取り装置２４で
パッケージ２５に巻き取られる。図１に示した装置では
例えばポリエステル糸を生ぜしめることができ、このポ
リエステル糸は７０００ｍ/ｍｉｎよりも大きい巻き取
り速度で巻き取られる。
【００３４】図１に示した装置においては、冷却領域内
に入る空気が冷却領域内に入る前に所定の温度に加熱さ
れる。これにより有利には冷却領域内の熱的な結晶化が
制御されて、フィラメント８はまだ凝固していない状態
でテンション領域６内に入ることができる。この場合フ
ィラメントの前冷却は、フィラメントがテンション領域
６の内部の所定の目標範囲内で凝固するように、調整さ
れている。この目標範囲は普通は管１２内の加速区間１
６内あるいは加速区間の直ぐ下側にある。これにより、
糸摩擦を制御する空気流がフィラメントの凝固の前にフ
ィラメントに作用することが達成される。フィラメント
のこの有利な処理によって、張力に基づく結晶化が遅延
せしめられて、良好な物理的な性質が変わらない状態で
糸の生産量が増大せしめられる。更に、下方の冷却シャ
フト７の走入側に付加的に供給される空気によって、テ
ンション領域内の平行に整向された流動にもかかわら
ず、充分な冷却作用が達成される。
【００３５】図２〜４は本発明による装置の別の実施例
が示されている。この場合、冷却領域内の冷却媒体及び
テンション領域内の冷却媒体流を変化させるために、冷
却装置が種々の形式で変更せしめられている。図２〜４
に示した装置の基本的な構造は図１の装置とほぼ同一で
ある。その限りでは前の説明を援用する。
【００３６】図２に示した本発明による装置の実施例に
おいては、冷却装置はやはり上方の冷却シャフト５と下
方の冷却シャフト７とによって形成される。紡績ノズル
２の下側の冷却領域４において、フィラメントはガス透
過性の側壁９によって取り囲まれる。側壁９の外側には
吹き付け室２７が構成されている。この吹き付け室２７
は送風機２８に接続されている。送風機２８によって冷
却媒体が吹き付け室２７内に導入される。送風機２８は
制御装置１１に接続されている。
【００３７】上方の冷却シャフト５の出口側には、下方
の冷却シャフト７がコンデンサ１４を介して接続されて
いる。コンデンサ１４には、空気流をテンション領域に
供給する複数の入口開口１５.１及び１５.２が構成され
ている。下方の冷却シャフトは管１２により円筒形に構
成されていて、管１２は走入側をコンデンサ１４と、か
つ走出側をデフューザ１３と接続されている。下方の冷
却シャフトの出口側で、管１２若しくはデフューザ１３
は出口開口を有しており、この出口開口を通ってフィラ
メント及び冷却媒体流が出ることができる。
【００３８】テンション領域６内で冷却媒体流を生ぜし
めるために、冷却領域４内で送風機２８によって冷却空
気が上方の冷却シャフト５内に導入される。この場合有
利には吹き付け室２７内に正圧が生ぜしめられる。これ
によって冷却領域内に導入された冷却媒体がテンション
領域６に向かって流れ、加速区間１６の内部の横断面減
少部によって加速される。この場合入口開口１５.１及
び１５.２によって付加的な空気流が一緒に吸い込ま
れ、吹き込まれた冷却空気と一緒にテンション領域６を
通して導かれる。しかしながら、入口開口１５.１及び
１５.２を送風機２８と接続し、したがって付加的な空
気流がテンション領域内に吹き込まれるようにすること
も、可能である。冷却領域４内の熱的な結晶化を制御す
るために、送風機２８は、制御装置１１によって定めら
れている回転数で運転され、したがって所定の空気量が
前冷却のために冷却領域内に達する。
【００３９】図３に概略的に示した別の実施例は図２に
示した実施例と大体において同一である。その限りにお
いて、前の説明を援用し、単に相違点だけを説明する。
【００４０】図３に示した装置においては上方の冷却シ
ャフトの吹き付け室２７内に加熱装置１０が内蔵されて
いて、冷却領域４内に導入される空気があらかじめ所定
の温度に加熱されるようになっている。この場合加熱装
置１０及び送風機２８は制御装置１１と接続されてい
て、この制御装置を介して相応に制御される。上方の冷
却シャフトの出口側には測定装置２９が配置されてい
て、流出する空気の温度あるいはフィラメントの温度を
把握するようになっている。測定装置２９は制御装置１
１と接続されている。
【００４１】図３に示した装置により、テンション領域
６の内部におけるフィラメントの凝固範囲の位置をプロ
セス中に制御することが可能である。熱的な結晶化も、
また張力に基づく結晶化も、温度に関連しているので、
冷却領域４からテンション領域６内への移行範囲におけ
る温度の把握を有利に利用して、凝固範囲の所定の位置
を維持することができる。このためには測定された温度
が制御装置１１に送られる。制御装置１１内ではあらか
じめ定められている目標値と測定された現在値との間の
比較が行われる。制御の必要がある偏差がある場合に
は、制御装置１１が相応する制御パルスを加熱装置１０
又は送風機２８あるいはこれら双方に送る。したがって
この装置は外部の影響に無関係に凝固範囲の特定の位置
を維持するのに特に適している。
【００４２】図４においては本発明による装置の別の実
施例が示されており、この実施例は図１に示した装置と
ほぼ同じ構造を有している。この場合入口開口１５.１
及び１５.２はリング室３０と接続されている。このリ
ング室３０は送風機３１と接続されている。これによ
り、付加的な冷却空気が加速区間１６の前でテンション
領域６内に吹き込まれる。上方の冷却シャフト５と入口
開口１５との間に第２のコンデンサ３２が下方の冷却シ
ャフト７のコンデンサ１４に対してほぼ同軸的に配置さ
れている。これによって冷却領域４から出る冷却空気が
前加速されて、著しい乱流なしにテンション領域６に供
給される。これにより加速区間１６内に形成される冷却
媒体流は、冷却領域から出る冷却空気と吹き付けられた
冷却空気とから成っている。この場合テンション領域６
内の冷却媒体流は下方の冷却シャフト７の出口側の負圧
発生器２０の作用で生ぜしめられる。
【００４３】図４に示した本発明による装置の実施例は
簡単な形式で変更して、加速区間１６が直接にテンショ
ン領域６の走入範囲内で第１のコンデンサ１４によって
形成されるようにすることもできる。このような構成に
よって、入口開口１５を経て下方の冷却シャフト７内に
付加的に導入される冷却媒体は加速区間の下側でテンシ
ョン領域内に導入される。このような構成の利点は、加
速された冷却媒体流の膨張の際にデフューザの縁範囲内
の乱流が回避されることである。
【００４４】図１〜４に示した装置はその構造において
例として示したものである。例えば図４に示した実施例
は図３に示した冷却流発生装置と組み合わせることがで
きる。上方の冷却シャフトは例えばいわゆる横流吹き付
け装置として構成し、冷却空気が単に一方の側からフィ
ラメント束に当たるようにすることもできる。同様に下
方の冷却シャフトは複数の糸を収容するためにボックス
形に構成することができる。この場合には、図１に示し
た下方の冷却シャフトの側壁は図平面に対して垂直に延
長せしめられることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための本発明によ
る装置の第１実施例を概略的に示した図である。
【図２】本発明による装置の別の実施例を概略的に示し
た図である。
【図３】本発明による装置の別の実施例を概略的に示し
た図である。
【図４】本発明による装置の別の実施例を概略的に示し
た図である。
【符号の説明】
１ 紡績ヘッド、 ２ 紡績ノズル、 ３ 溶融物導
管、 ４ 冷却領域、 ５上方の冷却シャフト、 ６
テンション領域、 ７ 下方の冷却シャフト、８ フィ
ラメント、 ９ ガス透過性の側壁、 １０ 加熱装
置、 １１ 制御装置、 １２ 管、 １３ デフュー
ザ、 １４ コンデンサ、 １５ 入口、１５.１ 入
口開口、 １５.２ 入口開口、 １６ 加速区間、
１７ 走出室、 １８ ふるい筒、 １９ 出口開口、
２０ 負圧発生器、 ２１ 吸い込み短管、 ２２
準備装置、 ２３ 処理装置、 ２４ 巻き取り装置、
２５ パッケージ、 ２６ 糸、 ２７ 吹き付け
室、 ２８ 送風機、 ２９測定装置、 ３０ リング
室、 ３１ 送風機、 ３２ コンデンサ、 ３３空気
供給部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンスイェルク マイゼ ドイツ連邦共和国 ケルン レルヒェンヴ ェーク 51 (72)発明者 デトレーフ シュルツ ドイツ連邦共和国 ラーデフォルムヴァル ト ヘーヴェーク 16 (72)発明者 クラウス シェーファー ドイツ連邦共和国 レムシャイト ハッケ ンベルク 79 (72)発明者 ディーター ヴィーマー ドイツ連邦共和国 ヴェルメルスキルヒェ ン ベルーフスシュールシュトラーセ 29

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶融した材料を紡績ノズルの多数のノズ
    ル孔によって多数のフィラメントの束として押し出し、
    凝固後に糸として巻き取るようにして、熱可塑性材料か
    ら成るマルチフィラメント糸を紡績する方法であって、
    フィラメントの束を紡績ノズルの下側の冷却領域内で冷
    却媒体によって前冷却して、フィラメント束のフィラメ
    ントが冷却領域内では凝固しないようにし、かつフィラ
    メントの束を冷却領域の下側のテンション領域内で糸の
    走行方向に向いた冷却媒体流の作用で案内しかつ継続冷
    却して、フィラメント束のフィラメントがテンション領
    域の内部で凝固するようにする形式のものにおいて、冷
    却領域の内部でのフィラメントの冷却を調整可能にし
    て、テンション領域の内部でのフィラメントの凝固範囲
    の位置をテンション領域の所定の目標範囲内に保つこと
    を特徴とする、マルチフィラメント糸を紡績する方法。
  2. 【請求項２】 冷却領域内への入口の手前の冷却媒体の
    温度が可変であるようにすることを特徴とする、請求項
    １記載の方法。
  3. 【請求項３】 冷却領域内への入口の手前の冷却媒体の
    体積流が可変であるようにすることを特徴とする、請求
    項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 冷却媒体流をテンション領域の内部の加
    速区間内で流動速度に加速し、テンション領域の内部で
    フィラメントの凝固のための目標範囲が冷却媒体の加速
    区間内に、あるいはその直ぐ下側に位置するようにする
    ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 冷却媒体流を、冷却領域から出る冷却媒
    体と、冷却領域の下側でテンション領域の走入範囲に供
    給される冷却媒体とから生ぜしめることを特徴とする、
    請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 冷却媒体流をテンション領域内で吸い込
    み作用によって生ぜしめることを特徴とする、請求項１
    から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 冷却媒体流をテンション領域内で吹き付
    け作用によって生ぜしめることを特徴とする、請求項１
    から５までのいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 テンション領域を冷却通路によって形成
    し、この冷却通路を通してフィラメント束を案内し、か
    つこの冷却通路が入口側に加速区間として役立つ横断面
    減少部を有しているようにすることを特徴とする、請求
    項４から７までのいずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 冷却媒体を冷却領域内で吸い込み作用又
    は吹き付け作用によってフィラメント束に供給すること
    を特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】 ポリエステル、ポリアミドあるいはポ
    リプロピレンをベースとする熱可塑性材料を使用するこ
    とを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記
    載の方法。
  11. 【請求項１１】 多数のフィラメント（８）を押し出す
    ための紡績ノズル（２）と、フィラメント（８）を冷却
    するための冷却装置（５，７）と、フィラメントから形
    成された糸（２６）を巻き取るための巻き取り装置（２
    ４）とを備え、その際冷却装置は、少なくとも１つのガ
    ス透過性の側壁（９）を備えた上方の冷却シャフト
    （５）（冷却領域）と、糸の走行経路内で上方の冷却シ
    ャフト（５）の下側に配置された下方の冷却シャフト
    （７）（テンション領域）と、少なくとも１つの負圧発
    生器（２０）とを有しており、その際上方の冷却シャフ
    ト（５）と、下方の冷却シャフト（７）と、負圧発生器
    （２０）とは、冷却媒体が上方の冷却シャフト（５）内
    に入り、糸走行方向に向いた冷却媒体流が下方の冷却シ
    ャフト（７）内で形成されかつフィラメントが下方の冷
    却シャフト（７）内で初めて凝固するように、互いに結
    合されている形式の、請求項１から１０までのいずれか
    １項記載の方法を実施するための、マルチフィラメント
    糸を紡績する装置において、上方の冷却シャフト（５）
    内でのフィラメントの冷却を調整するための手段（１
    ０，２８）が設けられており、その際この手段（１０，
    ２８）によって上方の冷却シャフト（５）内のフィラメ
    ントの冷却が制御可能であって、フィラメント（８）の
    凝固範囲の位置が下方の冷却シャフト（７）内の所定の
    目標範囲の内部に保たれるようにしたことを特徴とす
    る、マルチフィラメント糸を紡績する装置。
  12. 【請求項１２】 前記手段が加熱装置（１０）を有して
    おり、この加熱装置は上方の冷却シャフト（５）内への
    入口の手前の冷却媒体を加熱するようにしたことを特徴
    とする、請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記手段が送風機（２８）を有してお
    り、この送風機は上方の冷却シャフト（５）内への入口
    の手前の冷却媒体の体積流を変化させるようにしたこと
    を特徴とする、請求項１１又は１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 下方の冷却シャフト（７）が、冷却媒
    体流を流動速度に加速するための、横断面減少部によっ
    て構成された加速区間（１６）を有しており、下方の冷
    却シャフト（７）の内部でこの加速区間（１６）がフィ
    ラメント（８）の凝固のための目標範囲の上方に構成さ
    れていることを特徴とする、請求項１１から１３までの
    いずれか１項記載の装置。
  15. 【請求項１５】 上方の冷却シャフト（５）が下方の冷
    却シャフト（７）と接続されており、上方の冷却シャフ
    ト（５）の下側で下方の冷却シャフト（７）に、付加的
    な冷却媒体を供給するための入口（１５）が設けられて
    いることを特徴とする、請求項１１から１４までのいず
    れか１項記載の装置。
  16. 【請求項１６】 冷却媒体流発生器が送風機（２８）で
    あり、この送風機は冷却媒体を下方の冷却シャフト
    （７）内に吹き込むことを特徴とする、請求項１１から
    １５までのいずれか１項記載の装置。
  17. 【請求項１７】 冷却媒体流発生器が負圧源（２０）で
    あり、この負圧源は下方の冷却シャフト（７）の出口側
    に接続されていて、冷却媒体を下方の冷却シャフト
    （７）内に吸い込むことを特徴とする、請求項１１から
    １５までのいずれか１項記載の装置。
  18. 【請求項１８】 下方の冷却シャフト（７）が管（１
    ２）によって形成されており、この管は、走入側にコン
    デンサ（１４）を、かつ出口側にデフューザ（１３）を
    有しており、その際コンデンサ（１４）及びデフューザ
    （１３）はそれらの最小横断面を向き合わせていること
    を特徴とする、請求項１１から１７までのいずれか１項
    記載の装置。
  19. 【請求項１９】 管（１２）のコンデンサ（１４）が第
    ２のコンデンサ（３２）の前方に接続されており、これ
    ら両方のコンデンサの間に、付加的な冷却媒体のための
    入口（１５）が配置されていることを特徴とする、請求
    項１８記載の装置。
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