JP2010163736A

JP2010163736A - メルトブロー用の装置

Info

Publication number: JP2010163736A
Application number: JP2010006016A
Authority: JP
Inventors: Guenter Schuett; シュットギュンター; Nicola Mueller-Reichau; ミュラー−ライヒャウニコラ; Bernhard Potratz; ポートラッツベルンハルト
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2030-01-14
Also published as: EP2208811B1; JP5479120B2; US8408889B2; CN101781803B; CN101781803A; EP2208811A1; US20100178372A1

Abstract

【課題】ノズル支持体の長さにかかわらず、ノズル支持体の全長にわたって高温のプロセス空気の確実な空気供給が可能なメルトブロー用の装置を提供する。
【解決手段】前記空気分配装置（７．１，７．２）が、前記ノズル支持体（１）の長手方向側面（５．１，５．２）に分配配置される複数の分配セグメント（８．１〜８．５／９．１〜９．５）により、隣接する分配セグメント（８．１〜８．５／９．１〜９．５）間にそれぞれ１つの膨張代（２０）を備えて形成されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、合成繊維のメルトブロー用の装置であって、ノズル支持体の下面に保持されている縦長のノズルセットと、前記ノズル支持体の互いに対向する長手方向側面に延在する２つの縦長の空気管と、前記ノズル支持体内に互いに対向して形成される、プロセス空気を前記ノズルセットに供給する２つの空気通路系統と、前記ノズル支持体の両長手方向側面に固定されており、前記空気管を前記空気通路系統に、プロセス空気を分配するために互いに接続する２つの空気分配装置とを備える形式のものに関する。

冒頭で述べた形式のメルトブロー用の装置は、例えばＤＥ１０２００５０５３２４８Ａ１から公知である。

熱可塑性の材料の溶融物から合成繊維を製造する場合、新しく押し出された繊維を高温のプロセス空気によって紡糸ノズルあるいは紡糸口金の押出開口から引き出すことが公知である。この方法は、「メルトブロー（Ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ）」と呼ばれ、有利には合成繊維フリースを製造するために使用される。プロセス空気によって案内される繊維は、押出及び硬化後、集積ベルト上に集積されて、繊維フリースを形成する。この種の方法を実施するために、熱可塑性の溶融物及び高温のプロセス空気が一緒に案内されなければならない装置が使用される。この種のメルトブロー用の装置は、例えばＤＥ１０２００５０５３２４８Ａ１に記載されている。この場合、ノズル支持体の下面にノズルセットが保持されており、ノズルセットは、溶融物通路及び空気通路を介してノズル支持体内で接続されている。プロセス空気の導入は、ノズル支持体の両長手方向側面で実施され、両長手方向側面には、高温のプロセス空気が案内されているそれぞれ１つの空気管が延在している。空気通路をノズル支持体内で空気管に接続するために、ノズル支持体の各々の長手方向側面には、空気分配装置が固定されている。空気分配装置は、ノズル支持体の全長にわたって長手方向側面に保持されている。

繊維フリースを製造する際、可及的大きな働き巾あるいは有効幅を製造したいという希望がある。その結果、相応に長いノズル支持体及びノズルセットが、この種の繊維フリースを形成するために必要である。この場合、しかし、構成部材の加熱に基づいて発生する長さ膨張、特に空気分配装置の領域における長さ膨張が、不都合なことに認識可能である。特にノズル支持体と空気分配装置との間の継目に、不都合な応力状態が発生して、固定部材の破壊にまで至る場合がある。

ＤＥ１０２００５０５３２４８Ａ１

それゆえ本発明の課題は、冒頭で述べた形式のメルトブロー用の装置を改良して、ノズル支持体の長さにかかわらず、ノズル支持体の全長にわたって高温のプロセス空気の確実な空気供給が可能であるようにすることである。

上記課題を解決するために本発明の構成では、前記空気分配装置が、前記ノズル支持体の長手方向側面に分配配置される複数の分配セグメントにより、隣接する分配セグメント間にそれぞれ１つの膨張代を備えて形成されているようにした。

本発明の有利な形態は、それぞれの従属請求項の特徴及び特徴の組み合わせにより特定されている。好ましくは、各々の分配セグメントが、前記ノズル支持体に固定される分配ブロックと、前記空気管に接続される供給管路とから形成されている。好ましくは、前記供給管路がそれぞれ、前記空気管と前記分配器ブロックとの間の一区分で可撓に形成されている。好ましくは、前記分配器ブロックが、前記ノズル支持体の長手方向側面でそれぞれ別個の分配チャンバを形成し、該分配チャンバに、同時に前記空気通路系統の複数の空気通路が接続されている。好ましくは、前記ノズル支持体及び前記分配ブロックが、それぞれ異なる材料から形成されている。好ましくは、前記分配セグメントの個数及び構造が、前記ノズル支持体の両長手方向側面において同一に形成されている。好ましくは、前記ノズルセット及び前記空気分配装置の前記分配セグメントを収容するための前記ノズル支持体が、１５００ｍｍを超える全長を有する。

本発明は、ノズル支持体及び空気分配装置がその熱挙動に関して互いに調整されなくてよいという特別な利点を有する。複数の部分セグメントに分割したことによって、プロセス空気の高い温度に基づいて、空気分配装置に生じる長さ膨張は、非臨界的なオーダに維持される。これにより、ノズル支持体への空気分配装置の固定部における許容できない応力状態は回避可能である。

空気供給のさらなる改良は、各々の分配セグメントが、ノズル支持体に固定される分配ブロックと、空気管に接続される供給管路とから形成されている本発明の形態によって達成される。これにより、空気管とノズル支持体との間の不撓の接続は回避される。これにより、空気管の材料特性及び形態は、自由に構成可能である。この場合、高温のプロセス空気の提供のために必要な要件さえ満たされればよい。ノズル支持体によって与えられる条件への適応は、もはや不要である。

ノズル支持体と空気管との間の、運転中に発生するそれぞれ異なる熱膨張を解消するためには、供給管路がそれぞれ、空気管と分配器ブロックとの間の一間隔で可撓に形成されている本発明の形態が有利である。これにより、構成部材の付加的なデカップリングが実現される。

ノズルセットの全長にわたってプロセス空気の可及的均等な供給を得るために、分配器ブロックが、ノズル支持体の長手方向側面でそれぞれ別個の分配チャンバを形成し、分配チャンバが、同時に空気通路系統の複数の空気通路に供給する。

本発明の別の形態では、ノズル支持体及び分配ブロックが、それぞれ異なる材料から形成されている。特に分配ブロックは、プロセス空気供給のために特に適した材料から形成される。

本発明に係る装置は、ノズル支持体の長さに依らない。しかしながら、従来慣用の装置に対する利点は、特により大きな全長のノズル支持体において顕著である。したがって、ノズルセット及び空気分配装置の分配セグメントを収容するためのノズル支持体が、１５００ｍｍを超える全長を有する本発明の形態が有利である。

本発明の幾つかの実施の形態について図面を参照しながら詳説する。

本発明に係る装置の一実施の形態の概略横断面図である。図１に示した実施の形態の概略側面図である。図２に示した実施の形態の概略部分側面図である。本発明に係る装置の別の実施の形態の概略側面図である。

図１，２及び３には、本発明に係る装置の第１の実施の形態が、複数の見方で示されている。図１は、本実施の形態の横断面図であり、図２は、側面図であり、かつ図３は、部分側面図である。いずれかの図面に特定しない限り、以下の説明はすべての図面に当てはまる。

本発明に係る装置の本実施の形態は、直方体のノズル支持体１を有する。下面にノズル支持体１は、ノズルセット２を支持する。図１から判るように、ノズルセット２はノズル支持体１の接続溝３内に保持されている。接続溝３を介してノズルセット２は、溶融物通路１２及び空気通路１１に接続されている。

ノズルセット２は、本実施の形態では２つのノズルプレート４．１及び４．２から形成されている。ノズルプレート４．１及び４．２は、流出側に多数のノズル開口と、ノズル開口の側方に形成される多数のブロー開口とを形成する。この種のノズルセット２は、十分に公知であるので、本明細書において、ノズルセット２の構造及び形態について殊更説明することはしない。

図１及び２から判るように、熱可塑性の材料の溶融物は、複数の紡糸ポンプ１３を介してノズル支持体１内の溶融物通路１２に供給される。このために紡糸ポンプ１３は、溶融物入口１５を有する。それぞれ１つの駆動軸１４を介して、紡糸ポンプ１３は、ここには図示しない駆動装置に連結されている。

プロセス空気を供給するために、ノズル支持体１内には、対称的に形成される２つの空気通路系統１０．１及び１０．２が形成されている。図１から判るように、各々の空気通路系統１０．１〜１０．２は、ノズル支持体１の長手方向側面５．１及び５．２に配置される複数の空気通路１１を有する。空気通路１１は、ノズル支持体１内で、直接ノズルセット２に接続されている分配溝１９に開口する。

空気通路系統１０．１及び１０．２の空気通路１１は、空気分配装置７．１及び７．２に接続されている。空気分配装置７．１及び７．２は、同一に形成されており、図２及び３には、空気分配装置７．１だけが示されている。同一構造に基づき、図２及び３に示す形態は、空気分配装置７．２にも当てはまる。

以下に、各図を参照しながら空気分配装置７．１及び７．２について説明する。

空気分配装置７．１は、直接長手方向側面５．１に固定されている複数の分配セグメントあるいは分配区分により形成されている。本実施の形態では、空気分配装置７．１は、計５つの分配セグメントを有する。分配セグメントは、それぞれ１つの分配器ブロック８．１〜８．５及び供給管路９．１〜９．５を有する。この場合、それぞれ隣接する分配セグメントの間には、膨張代（Ｄｅｈｎｕｎｇｓｆｕｇｅ）２０が形成されているので、小さな間隔が分配ブロック８．１〜８．５間に生じる。この状況は、特に、空気分配装置７．１の分配セグメント８．１と分配セグメント８．２との間の膨張代２０を示す図３から判る。

分配ブロック８．１〜８．５は、ノズル支持体１の長手方向側面５．１に、空気通路系統１０．１の複数の空気通路１１の開口を覆って延在する分配チャンバ１６を形成する。これにより、図３に示されているように、分配ブロック８．１の分配チャンバ１６から、空気通路系統１０．１の複数の空気通路１１に供給される。この場合、分配ブロック８．１〜８．５は、固定ピン１７によって直接圧力密にノズル支持体１の長手方向側面５．１に固定されている。

各々の分配ブロック８．１〜８．５には、１つの供給管路９．１〜９．５が配設されている。供給管路９．１〜９．５は、一方では分配ブロック８．１〜８．５の分配チャンバ１６に開口し、他方では空気管６．１に接続されている。供給管路９．１〜９．５は、その全長にわたって、又はその長さの一区分にわたって、可撓に構成されているので、空気分配装置７．１と空気管６．１との間に、不撓の接続は生じない。

図１及び２から判るように、空気管６．１は、管状に形成されており、それぞれ端部に管フランジ１８を有する。管フランジ継手を介して、高温のプロセス空気が空気管６．１に供給される。供給管路９．１〜９．５を介して、正圧に維持されている高温のプロセス空気が、分配ブロック８．１〜８．５に供給されて、分配チャンバ１８を介して空気通路系統１０．１の空気通路１１に到達する。空気通路１１からプロセス空気は、ノズル支持体１内をノズルセット２に向かって案内される。

ノズル支持体１の長手方向側面５．２に設けられる空気分配装置７．２及び空気管６．２は、空気分配装置７．１及び空気管６．１と同一に形成されている。その点についてのさらなる説明は省略する。

ノズル支持体の両長手方向側面５．１及び５．２に設けられる分配セグメントの個数及び構造は、プロセス空気の均等な供給を保証するために、有利には同一に構成されている。しかし、この場合、分配ブロック８．１〜８．５は、ノズル支持体１とは異なる材料から製造される。例えば、分配ブロック８．１〜８．５は、ニッケル鋼から形成され、ノズル支持体１は、鋳鋼から形成されていてよい。

できる限り分配ブロック８．１〜８．５とノズル支持体１との間の結合部における熱応力を回避するために、膨張代は、ノズル支持体１の長さに応じて選択されている。その際、膨張代２０は、有利には数ミリメートルのオーダを有する。これにより、ノズル支持体１も、＞１５００ｍｍの全長を有して有利には構成される。

図１〜３に示した実施の形態において、空気分配装置７．１及び７．２の分配セグメント及び供給管路の個数は一例である。原則的には、ノズル支持体１の長さに基づいて、より多数の分配セグメントが形成されていても、より少数の分配セグメントが形成されていてもよい。図４には、本発明に係る装置の別の実施の形態が側面図で示されている。図４に示した実施の形態では、空気分配装置７．１が２つの分配ブロック８．１及び８．２を有する。各々の分配ブロック８．１及び８．２は、それぞれ２つの可撓の供給管路９．１〜９．４を介して空気管６．１に接続されている。分配ブロック８．１及び８．２は、ノズル支持体１の長手方向側面に固定されており、その間に膨張代２０を有する。供給管路９．１〜９．４は、可撓の材料から形成されている。択一的には、供給管路９．１〜９．４の長さの一区分が、空気管６．１と分配ブロック８．１及び８．５との間で可撓に形成されていてもよく、その結果、空気管とノズル支持体との間のデカップリングあるいは切り離し（Ｅｎｔｋｏｐｐｌｕｎｇ）が可能である。

分配セグメント８．１及び８．２の構造及び機能は、前述の実施の形態と同一であるので、ここでは前述の説明を参照されたい。

１ノズル支持体
２ノズルセット
３接続溝
４．１，４．２ノズルプレート
５．１，５．２長手方向側面
６．１，６．２空気管
７．１，７．２空気分配装置
８．１〜８．５分配ブロック
９．１〜９．５供給管路
１０．１〜１０．２空気通路系統
１１空気通路
１２溶融物通路
１３紡糸ポンプ
１４駆動軸
１５溶融物入口
１６分配チャンバ
１７固定ピン
１８管フランジ
１９分配溝
２０膨張代

Claims

合成繊維のメルトブロー用の装置であって、ノズル支持体（１）の下面に保持されている縦長のノズルセット（２）と、前記ノズル支持体（１）の互いに対向する長手方向側面（５．１，５．２）に延在する２つの縦長の空気管（６．１，６．２）と、前記ノズル支持体（１）内に互いに対向して形成される、プロセス空気を前記ノズルセット（２）に供給する２つの空気通路系統（１０．１，１０．２）と、前記ノズル支持体（１）の両長手方向側面（５．１，５．２）に固定されており、前記空気管（６．１，６．２）を前記空気通路系統（１０．１，１０．２）に、プロセス空気を分配するために互いに接続する２つの空気分配装置（７．１，７．２）とを備える形式のものにおいて、
前記空気分配装置（７．１，７．２）が、前記ノズル支持体（１）の長手方向側面（５．１，５．２）に分配配置される複数の分配セグメント（８．１〜８．５／９．１〜９．５）により、隣接する分配セグメント（８．１〜８．２／９．１〜９．５）間にそれぞれ１つの膨張代（２０）を備えて形成されていることを特徴とする、合成繊維のメルトブロー用の装置。
各々の分配セグメントが、前記ノズル支持体（１）に固定される分配ブロック（８．１〜８．５）と、前記空気管（６．１，６．２）に接続される供給管路（９．１〜９．５）とから形成されている、請求項１記載の装置。
前記供給管路（９．１〜９．５）がそれぞれ、前記空気管（６．１，６．２）と前記分配器ブロック（８．１，８．５）との間の一区分で可撓に形成されている、請求項２記載の装置。
前記分配器ブロック（８．１〜８．５）が、前記ノズル支持体（１）の長手方向側面（５．１，５．２）でそれぞれ別個の分配チャンバ（１６）を形成し、該分配チャンバ（１６）に、同時に前記空気通路系統（１０．１，１０．２）の複数の空気通路（１１）が接続されている、請求項２又は３記載の装置。
前記ノズル支持体（１）及び前記分配ブロック（８．１，８．５）が、それぞれ異なる材料から形成されている、請求項２から４までのいずれか１項記載の装置。
前記分配セグメント（８．１〜８．５／９．１〜９．５）の個数及び構造が、前記ノズル支持体（１）の両長手方向側面（５．１，５．２）において同一に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
前記ノズルセット（２）及び前記空気分配装置（７．１）の前記分配セグメント（８．１〜８．５／９．２〜９．５）を収容するための前記ノズル支持体（１）が、１５００ｍｍを超える全長を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。