JP2017506294A - マルチフィラメント糸を捲縮するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、マルチフィラメント糸を捲縮するための装置であって、該装置は、インジェクタ装置と押込み装置とを有して居る。インジェクタ装置は、糸入口を有する搬送通路を有している。この場合、インジェクタ装置の搬送通路は、押込み装置の押込みチャンバに開口している。押込みチャンバは、複数の壁区分の間のスリット状の複数の空気導出開口を有している。特に空気導出開口内へのフィラメントの引込みを阻止するために、押込みチャンバの壁区分は、空気導出開口を形成するために、本発明によれば、チャンバ円に対して接線方向に配向された流れエッジをそれぞれ有している。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のマルチフィラメント糸を捲縮するための装置に関する。

マルチフィラメント糸を捲縮するためのこのような装置は、欧州特許第０７８４１０９号明細書から知られている。

マルチフィラメント糸を捲縮するためのこのような装置は、通常溶融紡糸プロセスにおいて、合成マルチフィラメント糸において連続的に捲縮もしくはクリンプを形成するために使用される。このためには、この装置は、糸の走行方向で相前後して配置されたインジェクタ装置および押込み装置を有している。インジェクタ装置は、糸入口を備えた搬送通路を有していて、これにより、糸を空気流によって隣接する押込み装置内へとガイドすることができる。押込み装置は、糸を収容するための押込みチャンバを有している。この場合、糸は、押込みチャンバの内部で蓄積され、これにより個別のフィラメントは押込みチャンバの内部でループ状にかつ座屈して置かれて、糸栓体を形成する。この場合に、搬送のために使用された空気流を、押込みチャンバの上側のチャンバ区分に導出させることが必要である。このためには、上側のチャンバ区分に複数の空気導出開口が形成されている。これらの空気導出開口は、スリット状に個別のフィンの間に延びている。この場合に、押込みチャンバの横断面に応じて、フィンを放射状にまたは平行に隣り合って配置することが普通である。したがって、糸を搬送するために使用された空気流は、側方で押込みチャンバから導出され得る。この場合、基本的に、個別のフィラメントが多かれ少なかれ栓体複合体から離れて空気導出開口内へ連行されて引きちぎられるという問題が生じる。したがって、引っかかりおよびフィラメント破断を排除することができない。

しかし、先行技術においても、空気導出開口が、押込みチャンバのチャンバ壁に設けられた孔により形成されている別の解決手段が知られている。マルチフィラメント糸を捲縮するためのこのような装置は、たとえば欧州特許出願公開第１１１６８０６号明細書に記載されている。フィラメントの繊細さに基づいて、この場合、空気流による個別のフィラメントの引込みを回避することはできない。孔直径を所定の範囲に最小化することができるが、このことは高められた製造手間と、特に高められた汚染し易さをもたらす。汚染により、押込みチャンバの排気は運転時間の経過につれてより困難になる。

したがって、本発明の課題は、押込みチャンバからの排気が特に糸にやさしく実施可能である、マルチフィラメント糸を捲縮するための上記形式の装置を提供することにある。

この課題は、本発明によれば、押込みチャンバの壁区分が、空気導出開口を形成するために、チャンバ円に対して接線方向に配向された流れエッジをそれぞれ有していることにより解決される。

本発明の有利な実施の形態は、各従属請求項に記載された特徴およびそれらの特徴の組み合わせによって規定される。

本発明は、押込みチャンバの中心から出る放射状の流れが形成され得ないという特別な利点を有している。空気流がどの箇所で押込みチャンバ壁に衝突するかに拘わらず、空気流が流れエッジで空気導出開口へと変向されることが必要である。しかし、空気流のこのような変向は、個別のフィラメントの連行を阻止する。壁区分の流れエッジによって強制されたこの流れ変向は、空気導出開口へのフィラメントの引込みの傾向が極めて低い状態で、押込みチャンバの排気を可能にする。

押込みチャンバのチャンバ横断面全体にわたって、内側から外側に向かう均一な空気流を達成するために、本発明の別の態様は、有利には以下のように形成されている。すなわち、壁区分の流れエッジが、チャンバ円の直径を基準として、チャンバ円の中心回りに対称的に隣り合って形成されている。チャンバ円とは、壁区分の流れエッジの配置を、幾何学的な対応配置にもたらすための、幾何学的な補助サイズである。

壁区分を配向するためのチャンバ円の直径は、この場合、押込みチャンバの横断面包絡円よりも小さいか、同じ大きさに選択され得る。チャンバ円の、押込みチャンバの横断面包絡円に対する比が大きければ大きいほど、空気流の変向のための変向角度が大きくなる。理論的な最大角度は、流れエッジを配向するチャンバ円の直径が、押込みチャンバ横断面の公称直径と同一である場合に、達成される。

空気導出開口を製造するためには、本発明の別の態様がさらに有利である。この態様では、押込みチャンバの壁区分が、複数のフィンにより形成されている。この場合、流れエッジは、フィンの内面に形成されており、空気導出開口は、隣接する２つのフィンの間にそれぞれ延びている。したがって、スリット状の、ほぼフィンの長さにわたって延びる空気導出開口が生じる。

糸栓体を形成するためには、本発明の別の態様が有利に使用される。この態様では、フィンが、隣り合って重なるように配置されて、押込みチャンバの円形のチャンバ横断面を形成している。したがって糸のフィラメントは、特に均等に糸栓体の表面に置かれ得る。

フィンの個数が少なく、これに関連して空気導出開口の個数が少ない場合に全横断面にわたって均一な排気を達成するためには、本発明の別の態様が設けられている。この態様では、フィンが、内側に位置する壁領域に複数の孔を有している。これらの孔は、空気導出通路に開口している。これらの孔は、押込みチャンバから空気を導出する、フィンの側面における付加的な排気部として作用する。

押込みチャンバの排気時の流れ変向の効果は、インジェクタ装置が、搬送通路に渦流を形成する圧縮空気供給部を有していることによって有利にはさらに支援され得る。壁区分の従来の放射状の配置で既に示されているように、渦流は、糸を敷設して糸栓体を形成する場合に、空気導出開口内へのフィラメントの引込み傾向を減じる。

特に、インジェクタ装置と、押込みチャンバの壁区分の配置とは、渦流の回転方向が、空気導出開口を通って流出する導出流と反対に作用するように、互いに対して調整されている場合に、顕著な流れ変向が押込みチャンバの排気時に生じる。

本発明に係る装置は、基本的には、ポリマおよび糸番手に関係なく、マルチフィラメント糸における捲縮を形成するために適している。したがって、装置は、捲縮糸の一段の製造プロセスにおいても、多段階の製造プロセスにおいて使用され得る。

本発明を以下に、本発明に係る装置の幾つかの実施の形態につき、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。

本発明に係る装置の第１の実施の形態を示す概略的な縦断面図である。 図１に示した実施の形態の押込みチャンバを示す概略的な横断面図である。 本発明に係る装置の別の実施の形態を示す概略的な縦断面図である。 図３に示した実施の形態の押込みチャンバを示す概略的な横断面図である。 押込みチャンバ排気部を示す概略図である。 押込みチャンバ排気部を示す概略図である。

図１および図２には、本発明に係る装置の第１の実施の形態が複数の視点で概略的に図示されている。この第１の実施の形態は、図１では縦断面図で示されており、図２では横断面で示されている。２つの図面のうちの一方の図面に明瞭に関連付けが成されない限り、以下の説明は両図面に適用される。

図１に示した図から判るように、マルチフィラメント糸を捲縮するための本発明に係る装置は、インジェクタ装置１と押込み装置８とを有している。インジェクタ装置１と押込み装置８とは、有利には１つの共通の構成ユニットとして形成される。インジェクタ装置１は、ほぼ中心に配置された搬送通路３を備えたノズルボディ２２を有している。搬送通路３は、ノズルボディ２２の一方の自由端において糸入口４を形成する。糸入口４とは反対に位置する端部で、搬送通路３は、押込み装置８の押込みチャンバ９に開口している。

搬送通路３には、圧縮空気供給部２が対応して配置されている。この圧縮空気供給部２により、有利には加熱された圧縮空気が搬送通路３内に導入される。圧縮空気供給部２は、圧縮空気接続部７、圧縮空気通路６および少なくとも２つのインジェクタ孔５．１，５．２により形成されている。これらのインジェクタ孔５．１，５．２は、圧縮空気通路６を介してインジェクタ孔５．１，５．２内に導入された圧縮空気が搬送通路３の内部で渦流をもたらすように、互いに対してずらされて搬送通路３に開口している。

運転中に、糸入口４において形成された吸込み作用により、マルチフィラメント糸は搬送通路３内へと引き込まれ、旋回している空気流により押込み装置８へとガイドされる。

押込み装置８は、この実施の形態では、押込みチャンバ９により形成されている。押込みチャンバ９は、上側のチャンバ区分１０．１と、下側のチャンバ区分１０．２とを有している。

押込みチャンバ９の上側のチャンバ区分１０．１の説明のためには、付加的に図２の図面が参照される。図１および図２の図面から判るように、上側のチャンバ区分１０．１は、複数のフィン１４を有している。これらのフィン１４は、鱗状の配置で、押込みチャンバ９の丸いチャンバ横断面を形成する。フィン１４の、流れエッジ２１を形成する内面は、それぞれチャンバ円１６に対して接線方向に配向されており、かつフィン１４は、フィン同士の間にそれぞれ１つのスリット状の空気導出開口１３を形成している。フィン１４の流れエッジ２１は、チャンバ円１６の直径を基準として、チャンバ円１６の中心回りに対称的に重なり合って配置され、かつ配向されている。フィン１４同士の間に延びる空気導出開口１３は、接線方向に配向された導出通路２３に通じており、フィン１４により形成されたチャンバ壁１１をスリット状に内側から外側へと貫通している。

図２には、チャンバ円１６の直径が、大文字Ｄで記載されている。この実施の形態では、押込みチャンバ９の横断面包絡円よりも小さなチャンバ円直径が選択されている。基本的には、フィン１４の角度位置およびフィン１４の個数、ひいては選択されたチャンバ円直径は、単に例示的に図示されている。

フィン１４は、チャンバ壁１１を形成するために、フィン支持体１５によって保持されている。

特に図１から判るように、フィン支持体１５は２つの部分から形成されていて、ハウジング１８と協働する。ハウジング１８は、フィン１４に対して間隔を空けて該フィン１４を取り囲んでおり、これによって、押込みチャンバ９のチャンバ区分１０．１から進出する空気を収容することができる。ハウジング１８は、図示されていない排気開口または排気接続部を、消費された空気の導出のために有している。

さらに図１から判るように、フィン１４の自由端は、押込みチャンバ９の下側のチャンバ区分１０．２で終わっている。押込みチャンバ９の下側のチャンバ区分１０．２は、ガイドボディ２４内に通路状に形成されており、チャンバ出口（図示せず）により画定されている。

運転中に、マルチフィラメント糸は、インジェクタ装置１の搬送通路３を介して、押込み装置８の押込みチャンバ９内へと搬送される。プロセスの開始時に、押込みチャンバ９が短時間だけ閉鎖されるので、押込みチャンバ９の内部で糸栓体が形成される。この糸栓体は、押込みチャンバ９の全体的なチャンバ横断面を充填し、上側のチャンバ区分１０．１における糸栓体の形成が開始する。糸の搬送空気をインジェクタ装置１から、糸栓体を吹き出さないようにガイドするために、搬送空気は押込みチャンバ９の上側のチャンバ区分１０．１において側方で、フィン１４の間の空気導出開口１３および導出通路２３を介して導出される。

図２には、押込みチャンバ９を排気するための空気ガイドが、隣り合うフィン１４の間の流れ矢印によって概略的に示されている。押込みチャンバ９内に流入した空気流は、この場合、時計回り方向に向けられている渦回転方向を有している。空気導出開口１３により形成された導出流は、渦回転方向とは反対に向けられているので、流れエッジ２１への空気流の衝突時に、流れ変向が起こる。したがって、有利には、直接に内側から外側に向けられた空気流を阻止することができる。フィン１４の流れエッジ２１における流れ変向により、有利には、個別のフィラメントの引込みが著しく阻止されている。したがって、フィラメントの大幅に安定的かつ均一な捲縮が達成され得る。押込みチャンバの内部の糸栓体のほつれは回避される。

図１および図２に示された実施の形態では、フィンの個数、フィンの形状およびフィンの角度配置は例示的に示されている。この場合に重要なのは、空気導出開口および導出通路が、チャンバ壁１１の内部の流れエッジにより、吹出し流を変向するための接線方向の配向を有していることである。同様に、押込みチャンバ９の横断面は、必ずしも円形である必要はない。したがって楕円形または角形の横断面も可能である。フィン個数の減少は、特に押込み装置のコストを減少させるであろう。最少の場合では、たとえば、互いに対して三角形形状に配置されている３つのフィンにより、押込みチャンバの排気区分を形成することができる。同様に、フィンの不均等な配置も可能である。この場合、これらのフィンの接線方向の配向は、互いに異なるチャンバ円直径により定義されている。

図３および図４には、マルチフィラメント糸を捲縮するための本発明に係る装置の別の実施の形態が、複数の視点で図示されている。図３には、押込みチャンバの縦断面図が、図４には押込みチャンバの横断面が概略的に示されている。図３および図４に示された実施の形態は、主に図１および図２に示された実施の形態とほぼ同一であるので、以下では差異についてのみ説明され、その他については上述の説明が参照される。

上述の実施の形態とは異なり、押込みチャンバ９の上側のチャンバ区分１０．１のチャンバ壁１１は、少数のフィン１４によって形成される。

特に図４の図面から判るように、フィン１４の流れエッジ２１の接線方向の配向は、チャンバ円１６によって規定される。チャンバ円１６の直径は、押込みチャンバ９の横断面包絡円とほぼ同一である。したがって、流れエッジ２１における空気流のできるだけ大きな変向を要求する、フィン１４の極端な位置が生じる。

チャンバ壁１１を形成するためのフィン１４の少ない個数に基づいて、相応して少ない空気導出開口１３がチャンバ横断面にわたって分配されて形成されている。それにもかかわらず押込みチャンバ９の強力な排気を達成するために、フィン１４は、内側に位置する壁領域に、複数の孔１７を有している。特に図４の図面から判るように、流れエッジ２１は、押込みチャンバ９の境界を成しているので、この境界に含まれる孔１７は、直接に押込みチャンバ９の排気のために役立つ。フィン１４の孔１７は、隣接するフィン１４の間に延びて空気導出開口１３を周囲に接続する導出通路２３に開口している。

図３および図４に示した実施の形態の機能は、上述の実施の形態と同一であるので、ここでは上述の説明が参照される。

図１から図４に示した実施の形態では、押込み装置８の内部の押込みチャンバ９の上側のチャンバ区分１０．１が、複数の個別のフィン１４によって形成されている。フィン１４は、互いに隣り合いかつ重なり合って配置されて、チャンバ壁１１を形成している。基本的には、押込みチャンバ９のチャンバ区分１０．１を１つの排気ボディにより形成することもできる。

図５．１，５．２には、排気ボディ１９の実施の形態が図示されており、この場合、該排気ボディが、たとえば図１および図２に示した実施の形態において、押込みチャンバ９の上側のチャンバ区分１０．１を形成するためにどのように使用可能であるかが図示されている。排気ボディ１９は、図５．１では側面図で、図５．２では横断面図で図示されている。以下の説明は、２つの図面のうちの一方の図面に明瞭に関連付けが成されない限り、両図面に適用される。

排気ボディ１９は、シリンダ状に形成されており、押込みチャンバ９の、内側に位置するチャンバ区分１０．１を取り囲んでいる。チャンバ壁１１は、軸方向に延びる複数の分離スリット２０により複数の壁区分１２に分割されている。

特に図５．２から判るように、分離スリット２０は、チャンバ壁１１を貫通し、この場合、壁区分１２はそれぞれ、複数の空気導出開口１３を形成するために、チャンバ円１６に対して接線方向に配向された流れエッジ２１を有している。壁区分１２によって形成された流れエッジ２１は、したがって空気導出開口１３において押込みチャンバ９の内部から出る導出流の変向を生ぜしめる。図５．１の図面から判るように、分離スリット２０は、排気ボディ１９の入口側２５で限定されているので、複数の壁区分１２へのチャンバ壁１１の分割は、排気ボディ１９の部分長さに制限される。

したがって本発明は、押込みチャンバの上側のチャンバ区分が、壁区分の相応の構成を有する排気ボディから形成されているか、または複数のフィンから形成されている押込み装置にも関連している。

これらの実施の形態に図示された装置は、有利には、マルチフィラメント糸を捲縮するために使用され得る。この場合、マルチフィラメント糸は、直接に溶融紡糸プロセスにおいて捲縮されるか、または多段階の製造プロセスにおいて捲縮され得る。

Claims (9)

1. マルチフィラメント糸を捲縮するための装置であって、該装置は、インジェクタ装置（１）と、押込み装置（８）とを備え、前記インジェクタ装置（１）は、糸入口（４）を備えた搬送通路（３）を有しており、前記インジェクタ装置（１）の前記搬送通路（３）は、前記押込み装置（８）の押込みチャンバ（９）に開口しており、前記押込みチャンバ（９）の上側のチャンバ区分（１０．１）は、チャンバ壁（１１）の複数の壁区分（１２）の間にスリット状の複数の空気導出開口（１３）を有している、マルチフィラメント糸を捲縮するための装置において、
   前記チャンバ壁（１１）の前記壁区分（１２）は、前記空気導出開口（１３）を形成するために、チャンバ円（１６）に対して接線方向に配向された流れエッジ（２１）をそれぞれ有していることを特徴とする、マルチフィラメント糸を捲縮するための装置。
2. 前記壁区分（１２）の前記流れエッジ（２１）は、前記チャンバ円（１６）の直径を基準として、対称的に隣り合うように形成されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記流れエッジ（２１）を配向するための前記チャンバ円（１６）の直径は、前記押込みチャンバ（９）の横断面包絡円よりも小さいか、または同じ大きさに選択されていることを特徴とする、請求項１または２記載の装置。
4. 前記押込みチャンバ（９，１０．１）の前記壁区分（１２）は、複数のフィン（１４）により形成されており、前記流れエッジ（２１）は、前記フィン（１４）の内面に形成されており、前記空気導出開口（１３）は隣り合う２つのフィン（１４）の間にそれぞれ延びている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記フィン（１４）は、互いに隣り合って重なるように配置されて、前記押込みチャンバ（１０．１）の丸いチャンバ横断面を形成していることを特徴とする、請求項４記載の装置。
6. 前記フィン（１４）は、内側に位置する壁領域に複数の孔（１７）を有しており、該孔（１７）は、空気導出通路（２３）に開口していることを特徴とする、請求項４または５記載の装置。
7. 前記フィン（１４）は、１つの支持体（１５）に配置されており、前記フィン（１４）の自由端は、前記押込みチャンバ（９）の下側のチャンバ区分（１０．２）で終わっていることを特徴とする、請求項４から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記インジェクタ装置（１）は、圧縮空気供給部（２）を有しており、該圧縮空気供給部（２）は、前記搬送通路（３）内で渦流を形成することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記インジェクタ装置（１）と、前記押込みチャンバ（９）の前記壁区分（１２）の配置とは、前記渦流の回転方向が、前記空気導出開口（１３）を通じて流出する導出流に逆行して作用するように、互いに対して調整されていることを特徴とする、請求項８記載の装置。

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