JP2015504988A - 複数の糸を湿潤させる装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、複数の湿潤手段と複数の調量手段とを有する、糸を湿潤させる装置に関する。それぞれの糸を可能な限り等しい条件下で極めて狭い空間において、均一な液体量を供給できるようにするために、本発明によれば、調量手段は、複数の歯車対によって形成されていて、該歯車対はサンドイッチ状にポンプブロック内に配置され、かつ支持プレートに配置された湿潤手段と連結されており、この場合支持プレートは直接ポンプブロックに保持されている。

Description

本発明は、請求項1の前段部に記載された、複数の糸を湿潤させる装置に関する。
特に、合成のマルチフィラメント糸を製造する場合には、糸を案内及び処理するために、糸を紡績後に流体によって湿潤させることが必要である。この場合流体は主として、糸を形成する多数のフィラメントストランドをまとめるという働きと、直接的な接触のために適した低摩擦の表面を糸において形成するという働きを有している。製造プロセスにおいては通常、紡績ポジション内において複数の糸が1つの糸グループとして製造されるので、糸グループの糸を互いに平行に並べて流体によって湿潤させることが、同様に一般的である。この場合従来技術では、糸を湿潤させる装置として2つの異なった装置が公知である。
本発明の出発点となった第1のこのような装置では、糸は個別に、複数の個々の湿潤手段によって、調量された量の流体で湿潤される。この場合流体は、複数の調量手段を備えた調量装置によって供給され、その結果、各湿潤手段においては、それぞれの糸を湿潤させるために調量された流体量を得ることができる。このような装置は、例えば独国特許出願公開第2433507号明細書に基づいて公知である。
公知の装置には、湿潤手段が調量手段の特性及び接続状態に基づいて最小間隔を必要とし、その結果、糸群を互いに、湿潤手段によって確定された間隔をおいて案内しなければならない、という問題がある。しかしながら今日汎用の製造方法及び合成糸では、糸は好ましくは可能な限り小さな糸間隔をおいて互いに並べて案内され、これによって例えば短いゴデットのようなコンパクトな処理ユニットを得ることができるようになっている。例えば数mmの範囲にあるこのような短い糸間隔は、このような装置では、湿潤手段を相前後してずらされた配置形態で保持することによってしか実現することができない。従って、溶融紡糸設備ではコストのかかる大体積の装置が必要である。さらに糸はその糸走路においてそれぞれ異なった箇所で異なった時間に湿潤されることになり、これによって、糸に不都合な特性変化が生じるおそれがある。
しかしながらまた、従来技術に基づいて公知の別の湿潤装置では、複数の糸は1つの糸群として1つの湿潤手段によって湿潤させられる。このような装置は、例えば独国特許出願公開第19945299号明細書に開示されている。この公知の装置では、糸は、調量された流体量を塗布するために一緒に、湿らされた多孔性の表面を越えて案内され、この表面は、調量手段に連結されている。このような装置はしかしながら、糸毎に決定された量を与えるために、条件付きでしか適してない。この場合、糸によって受容される流体の量は、主として、それぞれの湿潤手段の表面における流体の分布によって左右されている。従って、糸を確定されたように個別に湿潤させることは不可能である。
ゆえに本発明の課題は、複数の湿潤手段を用いて複数の糸を湿潤させる、冒頭に述べた装置を改良して、複数の糸を備えた糸群を、僅かな糸間隔でも一箇所でスペースを節約して湿潤させることができるようにすることである。
本発明の別の課題は、複数の糸を湿潤させる、冒頭に述べた装置を改良して、湿潤手段と調量手段との間に閉じ込められた流体量を可能な限り僅かに保つことができるようにすることである。
前記課題を解決するために本発明の構成では、調量手段は、複数の歯車対によって形成されていて、該歯車対はサンドイッチ状にポンプブロック内に配置されており、湿潤手段は支持プレートに配置されていて、該支持プレートはポンプブロックに保持されている。
本発明の好適な実施態様は、各従属請求項に記載の特徴及び特徴の組合せによって確定されている。
本発明は、湿潤手段と調量手段とが1つの構成ユニットにまとめられていて、湿潤手段と調量手段との間における直接的な連結が可能であることによって傑出している。各湿潤手段においては、それぞれ所属の調量手段によって決定された流体量をほとんど遅滞なく準備することができ、これによって、糸を均一に湿潤させることが保証されている。特に、大きな管路接続時においてプロセス中断後に発生する気泡の侵入は、コンパクトな配置形態と、湿潤手段と調量手段との間における距離が短いこととによって、完全に回避することができる。
合成糸の製造時における汎用の糸間隔に合わせられた可能な限りコンパクトな、湿潤手段と調量手段との配置形態を得るために、本発明の特に好適な態様では、湿潤手段は、相互に糸間隔をおいて支持プレートに配置されており、歯車対は、互いに等しい大きさの歯幅を有していて、該歯幅は、糸間隔よりも小さい。このように構成されていると、調量手段は、糸間隔によって設定された湿潤手段のピッチ内に配置することができる。さらに、すべての歯車対が等しい大きさの歯幅を有していることによって、各湿潤手段において、調量された等しい大きさの流体量が、該当する糸に塗布される。
装置の内部における湿潤手段と調量手段との配置形態は、好ましくは、湿潤手段の間における糸間隔が、10mm未満の大きさを有するように選択される。
このように小さな糸間隔において、特に好適な湿潤手段が得られることが分かっており、この場合湿潤手段はそれぞれ、1つの湿潤溝と、湿潤溝の溝底部において開口する1つの調量通路とを有しており、該調量通路は、歯車対のうちの1つ歯車対の吐出室に直に接続されている。このように構成されていると、糸間隔が小さい場合でも、湿潤中における確実な糸ガイドが可能である。
各糸の糸群の内部において製造プロセスにおける同一のヒストリを得るために、本発明の特に好適な態様では、湿潤手段の湿潤溝と調量通路とは、同一に形成されている。このように構成されていると、各湿潤手段において糸における案内、接触摩擦及び液体の分布を同一に形成することができる。
湿潤手段と調量手段との間に閉じ込められた流体の無駄量を可能な限り僅かに保つために、本発明の別の態様では、湿潤手段の湿潤溝は、支持プレート内に形成されていて、調量通路は支持プレートを、ポンプブロックの接続側まで貫通している。
しかしながらまた択一的に、湿潤手段の湿潤溝は、単数または複数のセラミック挿入体によって形成されていて、該セラミック挿入体は、支持プレートに保持されており、調量通路は支持プレートの内部において、別個の供給通路によって歯車対の吐出室に接続されている。この場合に重要なことは、支持プレートとポンプブロックとの間に形成された分割継ぎ目が、そのまま調量手段に湿潤手段を接続するために使用されるということである。
糸毎に調量して塗布されることが望ましい流体量を、調節できるようにするために、本発明の別の態様では、歯車対は、ポンプブロックの内部において、1つの共通の駆動軸によって駆動可能に形成されている。このように構成されていると、各歯車対において、同一の搬送量を生ぜしめることができる。
そのために好ましくは、駆動軸はポンプブロックの外側において、電気式の駆動装置に連結されている。この場合、所望の搬送量の大きさに応じて、駆動軸は直接電動機と、又は減速伝動装置を介してステップモータと連結することができる。
流体の供給は好ましくは、ポンプブロックの内部における中央の吸込み通路によって行われ、本発明の好適な態様では、この吸込み通路は、歯車対に対応配置された複数の吸込み室に接続されている。吸込み通路はポンプブロックの一端において供給管路に連結されており、その結果、各歯車対は、供給管路と直に接続されている。
調量手段を収容するポンプブロックは、本発明の好適な態様では、好ましくは複数のハウジングプレートと複数の歯車プレートとから形成されていて、該ハウジングプレートと歯車プレートとは、互いに圧密に保持されている。このように構成されていると、多数の調量手段をも簡単な形式で組み合わせて、圧密に1つのポンプブロックを形成することができる。この場合湿潤手段の数と調量手段の数とは、本発明による装置の簡単な変更によってフレキシブルに構成することができる。
1つの糸群の湿潤時に可能な限りさらに僅かな糸間隔を実現するために、本発明の好適な態様では、歯車対は、複数の遊星歯車装置によって形成されており、該遊星歯車装置のうちの1つが、湿潤手段のうちの1つの湿潤手段に、又は複数の湿潤手段に対応配置されている。このように構成されていると、好ましくは複数の湿潤手段に連結されている複数の歯車対を、一平面において実現することができる。各歯車対は、同一の調量流を生ぜしめる。
そのために調量流の分配は、好ましくは複数の分配溝を備えた分配プレートによって実施され、このような分配プレートは、本発明の好適な態様では、ポンプブロックと支持プレートとの間に配置されている。このように構成されていると、ポンプブロックにおいて一平面に配置された調量通路を、該平面の外に配置された複数の湿潤手段に接続することができる。
サンドイッチ状に配置された遊星歯車装置が複数設けられている場合に、すべての歯車対によって同一の調量流を生ぜしめることができるようにするために、本発明の別の好適な態様では、遊星歯車装置はそれぞれ1つの太陽歯車を有しており、該太陽歯車は、駆動軸を介して共通に駆動可能である。この場合太陽歯車には、複数の遊星歯車が対応配置されている。
以下においては、本発明をさらに説明するために、図面を参照しながら、本発明による装置の複数の実施形態を詳説する。
本発明による装置の第1実施形態を示す平面図である。 図1に示した実施形態を示す側面図である。 図1に示した実施形態を示す横断面図である。 本発明による装置の別の実施形態を示す平面図である。 図4に示した実施形態を示す横断面図である。 本発明による装置のさらに別の実施形態を示す横断面図である。
図1、図2及び図3には、本発明による装置の第1実施形態が、互いに異なる複数の方向から見た図で示されている。第1実施形態は、図1には平面図で示され、図2には側面図で、かつ図3には横断面図で示されている。従って、これらの図面のうちの1つを特に指定しない場合には、以下の説明はすべての図面に対するものである。
装置は支持プレート6の上側に、互いに並んで配置された複数の湿潤手段1.1〜1.7を有している。これらの湿潤手段1.1〜1.7は、同一の構成を有しており、以下においてさらに詳しく説明する。
支持プレート6の下側に位置する接続側7には、調量装置3が設けられており、これらの調量装置3は、湿潤手段1.1〜1.7に対応配置された複数の調量手段2.1〜2.7を有している。調量手段2.1〜2.7は同様に同一の構成を有しており、湿潤手段1.1〜1.7と一緒に図3に示した横断面図を参照しながら詳しく説明する。
調量手段2.1〜2.7はそれぞれ歯車対4を有している。図3の横断面図には、湿潤手段1.1と対応配置された調量手段2.1が示されており、この場合図示の歯車対4が調量手段2.1を形成している。歯車対4はポンプブロック5の内部に配置されており、この場合歯車対4は、駆動歯車16と被駆動歯車17とによって形成される。被駆動歯車17は、軸頸15を介してポンプブロック5に回転可能に支持されている。駆動歯車16は、同様にポンプブロック5に支持されている駆動軸14と連結されている。
歯車対4には、ポンプブロック5において、接続側7に向いた上側領域に吐出室10が対応配置され、かつ歯車対4を挟んで反対側には吸込み室11が対応配置されている。吸込み室11は吸込み通路12に接続されている。吐出室10は接続側7に向かって開放していて、調量手段2.1の搬出出口を形成している。
ポンプブロック5は、接続側7を介して直に支持プレート6に結合されている。支持プレート6には湿潤手段1.1が形成されている。湿潤手段1.1は図示の実施形態では、縦長の湿潤溝8を有しており、この湿潤溝8は図示の実施形態では、支持プレート6の上側に形成されていて、支持プレート6の全幅にわたって延在している。湿潤溝8の溝底部23は、湾曲して形成されており、これによって糸を溝底部23と接触状態で案内することができる。溝底部23には調量通路9が開口しており、この調量通路9は、支持プレート6の内部において接続側7に到るまで延びている。このようにして調量通路9は、調量手段2.1の吐出室10に直に接続されている。
例えばオイル・水エマルジョンによって形成されている流体の調量された量を塗布するために、駆動軸13を介して駆動歯車16は図示の回転方向で駆動される。これによって、歯車対4の回転数と歯の幾何学形状とによって確定される搬送量が、吸込み室11から吐出室10に達する。流体は吐出室10を介して調量通路9に導入され、湿潤溝8の溝底部23において流出する。湿潤溝8の内部において糸が案内され、この糸は連続的に流体を受け入れる。糸に沿って流体を分配するために、溝底部23に複数の溝が形成されていて、これらの溝によって特に高い糸速度でも、流体は均一に分配され、かつ糸は均一に湿潤される。
図3に示した湿潤手段1.1及び調量手段2.1は例えば、互いに隣接して並んで形成された湿潤手段1.2〜1.7及び調量手段2.2〜2.7に対して記載されている。残りの湿潤手段1.2〜1.7及び調量手段2.2〜2.7の構造は、同一であるので、それに対してのさらなる説明は省く。
図2における図示から分かるように、調量手段2.1〜2.7の歯車対4は、サンドイッチ状にポンプブロック5内に配置されている。この場合ポンプブロック5は、交互にまとめられた複数のハウジングプレート18及び歯車プレート19によって形成される。この場合各1つの歯車プレート19が、2つのハウジングプレート18の間に保持されていて、これによって調量手段2.1〜2.7のうちの1つの歯車対4を案内することができる。ハウジングプレート18と歯車プレート19とは、互いに圧密に結合されている。
図2の図示からさらに分かるように、駆動軸13はポンプブロック5の内部において、調量手段2.1〜2.7のすべての歯車対4と結合されている。そのために駆動軸13は破線で示されている。ポンプブロック5の外側における1端部において、駆動軸13は駆動装置14と連結されており、この駆動装置14によって、歯車対4の駆動回転数が決定されている。駆動装置14は、図示の実施形態では電動機によって形成されている。しかしながらまた基本的には、駆動軸13の電気的な駆動を、変速伝動装置を介して行うことも可能である。
駆動装置14とは反対の側においてポンプブロック5には、供給管路20が接続されており、この供給管路20は吸込み通路12に接続されている。吸込み通路12は図2において破線で示されていて、同様に調量手段2.1〜2.7のすべての歯車対4にわたって延びている。
ポンプブロック5と直に連結している支持プレート6の上側には、湿潤手段1.1〜1.7の湿潤溝8が互いに間隔をおいて平行に延びるように配置されている。この間隔は図2において参照符号Fで示されており、それぞれの湿潤手段1.1〜1.7に対して同一である。この間隔Fは、いわゆる糸間隔を形成しており、糸は互いにこの糸間隔をおいて、互いに平行に並んで湿潤のために案内される。糸間隔は好ましくは、10mm未満の寸法をもって形成されている。
しかしながら湿潤手段1.1〜1.7の各湿潤溝8を調量された流体によって均一に満たすために、調量手段2.1〜2.7の歯車対4は、同じ大きさの歯幅を備えて形成されている。歯車対4のうちの1つの歯車対4の歯幅は、図2に参照符号Zで示されている。歯幅Zは図示の実施形態では、糸間隔Fよりも小さい。これによって、湿潤手段1.1〜1.7及び調量手段2.1〜2.7の極めてコンパクトな配置形態が可能である。
運転時に、調量手段2.1〜2.7のすべての歯車対4は、一緒に駆動装置14及び駆動軸13によって駆動される。これによってそれぞれの調量手段2.1〜2.7においては、流体の同一の搬送流が生ぜしめられ、この搬送流は、各調量通路9を介して湿潤手段1.1〜1.7の湿潤溝8に流入する。
湿潤手段1.1〜1.7は図示の実施形態では、支持プレート6の内部において高い統合レベルが可能であるように構成されている。しかしながらまた基本的には、湿潤手段1.1〜1.7を別体の追加的な部材によって支持プレート6に対応配置することも可能である。本発明による装置の択一的な構成は、図4及び図5に示されている。図4にはこの別の実施形態が平面図で示され、図5には横断面図で示されている。
図4及び図5に示した実施形態では、調量手段2.1〜2.7は、既に述べた実施形態と同一に形成されているので、以下においてはこれについて詳説することを省く。既に述べた実施形態に対しては、湿潤手段1.1〜1.7の構成だけが異なっている。
図4及び図5から分かるように、湿潤手段1.1〜1.7はセラミック挿入体21に配置されている。このセラミック挿入体21は、支持プレート6の上側に保持されていて、この場合一体に形成されている。しかしながらまた基本的には、セラミック挿入体21を複数部分から形成することも可能であるので、従って例えば湿潤手段1.1〜1.7の数を変化させることができる。湿潤手段1.1〜1.7はこの実施形態においても、すべて同一に形成されていて、図5の横断面図に詳しく示されている。
図5から分かるように、各湿潤手段1.1〜1.7はそれぞれ1つの湿潤溝8及び調量通路9を有している。調量通路9は、湿潤溝8の流入領域に開口しており、湿潤溝8の溝底部23は糸ガイドのための湾曲部を有している。
支持プレート6の内部において調量通路9は、供給通路22を介して直接、対応配置された調量手段2.1の吐出室10に接続されている。
図4及び図5に示した本発明による装置の実施形態の機能は、既に述べた実施形態と同一であるので、ここにおいて機能についてのさらなる説明は省く。
図6には、複数の糸を湿潤させる本発明による装置の別の実施形態が、横断面図で略示されている。図6に示した実施形態では、調量手段は遊星歯車装置24によって形成されており、これらの遊星歯車装置24は、調量手段毎にそれぞれ2つの歯車対4.1,4.2を有している。
図6には、調量手段2.1が横断面図で示されている。
調量手段2.1〜2.7は、例えば既に述べた実施形態において示しかつ記載したように、サンドイッチ状の配置形態で保持されている。従って、この配置形態については、既に述べた説明を参照するものとする。
調量手段2.1は、中央に位置する1つの太陽歯車25と、この太陽歯車25によって駆動される2つの遊星歯車26.1,26.2とを備えた遊星歯車装置24を有している。太陽歯車25はそのために駆動軸13と連結されており、この駆動軸13は、互いに隣接配置された遊星歯車装置24のすべての太陽歯車25を一緒に駆動する。そのために駆動軸13は、ここには図示されていない電気式の駆動装置と連結されている。
遊星歯車装置24の内部には、歯車対4.1,4.2に、別体の吐出室10.1,10.2及び別体の吸込み室11.1,11.2が対応配置されており、これらの吸込み室11.1,11.2は、1つの吸込み通路又は図示のように複数の吸込み通路12.1,12.2を介して流体源に接続されている。歯車25,26.1,26.2は、歯車プレート19においてまとめられている。歯車プレート19は、図示されていない2つのハウジングプレートによって画成される。歯車プレート19の内部及び、図平面に対してその後ろに位置するハウジングプレート18には、複数の調量通路9.1,9.2,30が形成されており、これらの調量通路9.1,9.2,30は、吐出室10.1,10.2を分配プレート27の複数の分配溝28に接続している。分配プレート27はそのために、ポンプブロック5と支持プレート6との間に配置されている。支持プレート6の上側には、複数の湿潤手段が配置されており、この場合調量手段2.1には2つの湿潤手段1.1,1.2は対応配置されている。湿潤手段1.1は、鉛直な分配通路29及び鉛直な調量通路9を介して直に、歯車対4.1の吐出室10.1に接続されている。図平面において直ぐ後ろに位置している湿潤手段1.2は、分配プレート27における分配溝28及びハウジングプレート18における調量通路9.2,30を介して、第2の歯車対4.2の吐出室10.2に接続されている。このようにして調量手段2.1の歯車区分の内部に、複数の糸を湿潤させるための複数の湿潤手段を配置することができる。従って図6に示した実施形態は特に、糸相互の間に僅かな糸間隔しか有していない糸群を均一に湿潤させるのに適している。湿潤手段1.1,1.2は、図4及び図5に示した実施形態の湿潤手段と同一である。従って湿潤手段1.1,1.2に対しては、既に述べた説明を参照するものとする。
図1〜図6に示した実施形態において、特に、支持プレート6に形成された湿潤手段は一例である。基本的には、調量手段に直に対応配置されたいわゆる油剤塗布ピンが、支持プレートに保持されているような構成も可能である。
1.1〜1.7 湿潤手段
2.1〜2.7 調量手段
3 調量装置
4 歯車対
5 ポンプブロック
6 支持プレート
7 接続側
8 湿潤溝
9 調量通路
10 吐出室
11 吸込み室
12 吸込み通路
13 駆動軸
14 駆動装置
15 軸頸
16 駆動歯車
17 被駆動歯車
18 ハウジングプレート
19 歯車プレート
20 供給管路
21 セラミック挿入体
22 供給通路
23 溝底部
24 遊星歯車装置
25 太陽歯車
26.1,26.2 遊星歯車
27 分配プレート
28 分配溝
29 分配通路
30 調量通路

Claims (14)

  1. 調量された流体量を糸毎に塗布するように形成された複数の湿潤手段(1.1〜1.7)と、該湿潤手段(1.1〜1.7)毎に複数の調量手段(2.1〜2.7)のうちの1つを有する調量装置(3)とが設けられていて、前記調量手段(2.1〜2.7)は前記湿潤手段(1.1〜1.7)に接続されている、複数の糸を湿潤させる装置において、
    前記調量手段(2.1〜2.7)は、複数の歯車対(4)によって形成されていて、該歯車対(4)はサンドイッチ状にポンプブロック(5)内に配置されており、前記湿潤手段(1.1〜1.7)は支持プレート(6)に配置されていて、該支持プレート(6)は前記ポンプブロック(5)に保持されていることを特徴とする、糸を湿潤させる装置。
  2. 前記湿潤手段(1.1〜1.7)は、相互に糸間隔(F)をおいて前記支持プレート(6)に配置されており、前記歯車対(4)は、互いに等しい大きさの歯幅(Z)を有していて、該歯幅(Z)は、前記糸間隔(F)よりも小さい、請求項1記載の装置。
  3. 前記湿潤手段(1.1〜1.7)の間における前記糸間隔(F)は、10mm未満の大きさを有している、請求項2記載の装置。
  4. 前記湿潤手段(1.1〜1.7)はそれぞれ、1つの湿潤溝(8)と、前記湿潤溝(8)の溝底部(23)に開口する1つの調量通路(9)とを有しており、該調量通路(9)は、前記歯車対(4)のうちの1つ歯車対の吐出室(10)に接続されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
  5. 前記湿潤手段(1.1〜1.7)の前記湿潤溝(8)と前記調量通路(9)とは、同一に形成されている、請求項4記載の装置。
  6. 前記湿潤手段(1.1〜1.7)の前記湿潤溝(8)は、前記支持プレート(6)に形成されていて、前記調量通路(9)は前記支持プレート(6)を、前記ポンプブロック(5)の接続側(7)まで貫通している、請求項4又は5記載の装置。
  7. 前記湿潤手段(1.1〜1.7)の前記湿潤溝(8)は、単数または複数のセラミック挿入体(21)によって形成されていて、該セラミック挿入体(21)は、前記支持プレート(6)に保持されており、前記調量通路(9)は前記支持プレート(6)の内部において、別個の供給通路(22)によって前記歯車対(4)の前記吐出室(10)に接続されている、請求項4又は5記載の装置。
  8. 前記歯車対(4)は、前記ポンプブロック(3)の内部において、1つの共通の駆動軸(13)によって駆動可能に形成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
  9. 前記駆動軸(13)は前記ポンプブロック(5)の外側において、電気式の駆動装置(14)に連結されている、請求項8記載の装置。
  10. 前記ポンプブロック(5)は吸込み通路(12)を有しており、該吸込み通路(12)は、前記歯車対(4)に対応配置された複数の吸込み室(11)に接続されていて、前記ポンプブロック(5)の一端において供給管路(20)に連結されている、請求項1から9までのいずれか1項記載の装置。
  11. 前記ポンプブロック(5)は、複数のハウジングプレート(18)と複数の歯車プレート(19)とから形成されていて、該ハウジングプレート(18)と歯車プレート(19)とは、互いに圧密に保持されている、請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。
  12. 前記歯車対は、複数の遊星歯車装置(24)によって形成されており、該遊星歯車装置(24)のうちの1つが、前記湿潤手段(1.1,1.2)のうちの1つの湿潤手段に、又は複数の前記湿潤手段(1.1,1.2)に対応配置されている、請求項1記載の装置。
  13. 複数の分配溝(28)を備えた分配プレート(27)が、前記ポンプブロック(5)と前記支持プレート(6)との間に配置されている、請求項12記載の装置。
  14. 前記遊星歯車装置(24)はそれぞれ1つの太陽歯車(25)を有しており、該太陽歯車(25)は互いに一緒に駆動可能であるように形成されている、請求項12又は13記載の装置。
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