JP4290934B2 - フィラメント群を溶融紡糸し、冷却するための装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメント群を溶融紡糸し、冷却するための装置であって、紡糸装置が設けられており、該紡糸装置は、フィラメント群を押し出すためのリング状の紡糸口金を有しており、前記紡糸装置の下側に配置された冷却装置が設けられており、該冷却装置は保持装置と、該保持装置に結合されたブロー円筒体とを有しており、ブロー円筒体は、紡糸口金に対してほぼ同心的に、運転位置で紡糸装置と接触するように保持されていて、ブロー円筒体は、紡糸口金に対して間隔をおいて、待機位置に案内可能である形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
合成繊維の溶融紡糸の際には、ポリマー溶融物から、多数のノズル孔を備えた紡糸口金によって複数のストランド状のフィラメントが押し出される。この場合、紡糸口金から流出されたフィラメントストランドは、さらなる処理後に糸または繊維束として収容するために冷却しなければならない。この場合、冷却媒体として有利には、糸走行方向に対して横方向に流れ、フィラメントに向けられる空気が使用される。冷却空気は、フィラメント群を外方から内方へ、または内方から外方へ貫流する。本発明は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第3708168号明細書により公知のような、冷却空気流がフィラメント群を内方から外方へと貫流する公知の装置を基点としている。
【0003】
公知の装置では、フィラメント群は、紡糸装置の、環状の紡糸口金によって形成される。紡糸装置の下方には冷却装置が設けられている。この冷却装置は、紡糸口金に対してほぼ同心的に配向されたブロー円筒体を有している。ブロー円筒体は保持装置に結合されており、この保持装置を通って、ブロー円筒体の内部で冷却媒体がブロー円筒体内に導入される。ブロー円筒体は、例えば焼結材料から成る多孔性の周面を有している。これにより、ブロー円筒体の内部に流入する冷却空気は、ブロー円筒体から半径方向外方に流れ、フィラメント群を貫流する。このような形式の装置では、ブロー円筒体は、プロセス開始時にフィラメント群の紡糸開始を可能にするために、運転位置と待機位置との間で調節される。運転位置では、ブロー円筒体は、紡糸装置と接触した状態で紡糸口金のすぐ下方に保持される。待機位置では、ブロー円筒体は紡糸口金に間隔をおいて、紡糸口金から落下する溶融物微粒子がブロー円筒体を損なわないように保持されている。公知の装置では、このためにブロー円筒体は紡糸領域から完全に引き出されるので、特にプロセス中断の際の比較的長い停止時間は余儀なくされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、プロセス中断時に、紡糸口金とブロー円筒体との間の確実な分離を迅速に行えるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の構成では、可動のシールド手段が、ブロー円筒体の側方に配置されていて、シールド手段が、ブロー円筒体の側方の休止位置と、紡糸口金のすぐ下方のシールド位置との間で運動可能であるようにした。
【0006】
さらに上記課題を解決するために、本発明の方法では、紡糸口金を、プロセス中断中に、自動的にシールド位置へと動くシールド手段によってブロー円筒体からシールドするようにした。
【0007】
【発明の効果】
本発明は、プロセス中断中に、紡糸口金をブロー円筒体に対してシールドし、これにより紡糸口金から落ちる溶融物微粒子およびフィラメント残留物を確実に受け取ることを特徴とする。ブロー円筒体の待機位置は、有利には紡糸ラインの内側の所定の位置により形成されるので、ブロー円筒体の運転位置またはブロー円筒体の待機位置はブロー円筒体の高さ調節装置によってしか調節されない。待機位置では、紡糸口金とブロー円筒体との間に間隔が形成されるので、紡糸口金とブロー円筒体との間にシールド手段を案内することができる。このためにシールド手段はブロー円筒体の側方に配置されていて、休止位置から紡糸口金とブロー円筒体との間のシールド位置へと案内される。
【0008】
本発明の特に有利な別の構成では、ブロー円筒体の待機位置への案内と、シールド手段のシールド位置への移動が互いに連結されて行われる。これにより、生産中断時の停止時間が著しく短縮できる。ブロー円筒体の案内とシールド手段の移動との連結は、この場合、有利にはシールド手段の移動のためのアクチュエータを制御する制御装置によって行われる。
【0009】
この場合、本発明の有利な別の構成では、制御装置が、ブロー円筒体の位置を監視するセンサに接続されている。センサは例えば、紡糸装置の下方でブロー円筒体との接触を検知するコンタクトスイッチとして形成することができる。ブロー円筒体が、紡糸装置から離されるとすぐに、センサを介して制御装置が相応の信号を発信する。
【0010】
しかしながら、制御装置を、ブロー円筒体の位置変更のために設けられている別のアクチュエータに直接に接続することもできる。これにより、ブロー円筒体の位置変更により発せられる信号を、シールド手段の運動に直接に利用することができる。
【0011】
本発明の請求項5に記載の本発明の有利な別の構成では、制御装置が糸破断センサに接続されている。これにより、紡糸ラインにおける糸破損の検出後すぐに、ブロー円筒体と紡糸口金との間の分離を行うことができる。糸破損の信号は、制御装置の内部でアクチュエータの作動のために変換される。
【0012】
ブロー円筒体は、基本的に2つの異なる形式で、運転位置から待機位置へと案内される。第1の実施例では、ブロー円筒体と保持装置とは互いに堅固に結合されているので、ブロー円筒体と保持装置とは一緒に軸方向に移動される。
【0013】
本発明の特に有利な構成では、ブロー円筒体は保持装置に対して相対的に、運転位置と待機位置との間で軸方向に移動される。ブロー円筒体の軸方向の運動可能性により、保持装置と紡糸装置との間の相対位置とは無関係に、ブロー円筒体を運転位置または待機位置に保持することができると特に有利である。
【0014】
ブロー円筒体を、紡糸装置の下側に配置された冷却装置から直接に交換するために、ブロー円筒体は本発明の有利な別の構成によれば解離可能に保持装置に結合されている。従って、待機位置ではブロー円筒体は保持装置から取り外され、クリーニング後または交換後に再び保持装置に組み付けられる。冷却媒体のための供給導管を備えた保持装置を有利には定置に保持することができる。
【0015】
本発明の特に有利な別の構成では、ブロー円筒体が運転位置で、ブロー円筒体と保持装置の間に設けられたアクチュエータによって保持されている。これにより、ブロー円筒体を交換後に確実に運転位置に案内し、保持することが保証される。
【0016】
アクチュエータはこの場合、電気的な手段、またはニューマチック式の手段または液圧的な手段から形成することができる。
【0017】
冷却装置の保持装置は有利には、ブロー円筒体の下方で保持装置に取り付けられている準備処理装置を収容するために使用される。準備処理装置は、フィラメント群によって接触され、準備処理剤をフィラメントに付与する準備処理リングを有している。
【0018】
一方では、準備処理リングの表面に準備処理剤を均一に塗布し、分配するために、他方では、摩耗の少なく確実な糸ガイドを保証するために、準備処理リングは有利には複数のセラミックディスクから形成されている。
【0019】
請求項12に記載の本発明の別の構成は、冷却装置を完全に紡糸ラインから外へ案内するために有利である。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【0021】
図1及び図2には、本発明による装置の第1の実施例が概略的に示されている。この場合、図1には運転中の装置が、図2には停止中の装置が示されている。両図のうち一方についての記載と明言されていない限り、以下の説明は両図に共通である。
【0022】
この装置は、紡糸装置1と、この紡糸装置1の下方に配置された冷却装置2とから成っている。紡糸装置1は、その下面にリング状の紡糸口金4を有している。この紡糸口金4は、溶融物分配装置5を介して紡糸ポンプ6に接続されている。紡糸ポンプ6は、溶融物導管7を介して溶融物発生装置(図示せず)に接続されている。
【0023】
紡糸装置1の下方の冷却装置2は、保持装置10と、該保持装置10に結合されたブロー円筒体9とを有している。ブロー円筒体9は、多孔性の周面を有しており、この周面は例えばフリース、スクリーンクロス、焼結材料から形成することができる。ブロー円筒体9の自由端部は、センタリング付加部11によって閉じられている。
【0024】
ブロー円筒体9は、保持装置10に面した端部に接続部材12を有している。この接続部材12とブロー円筒体9とは、このために円錐座部16を介して互いに結合されている。接続部材12は管状に形成されていて、ブロー円筒体9の軸方向の延在部で延びている。接続部材12は自由端部で、保持装置10の収容部材15に差し込まれている。この場合、円筒状の接続部材12は、収容部材15のセンタリング開口13の内側で滑動案内される。接続部材12のガイド部分の周面には、シール部材22が設けられている。接続部材12は中空円筒状に形成されていて、保持装置10の内側の圧力室に接続されている。保持装置10の内側の圧力室は、流入部21を介して圧力源に接続されている。
【0025】
収容部材15の、ブロー円筒体9に面した端部には、収容部材15と接続部材12との間に環状室17が形成されている。この環状室17にはばね14が配置されている。ばね14は、この場合、接続部材12のカラーと、収容部材15の段部との間で緊定されている。
【0026】
保持装置10の周辺には、準備処理装置18が設けられている。この準備処理装置18は、保持装置10に取り付けられた準備処理リング19を有している。準備処理リング19には、内側から準備処理液体が供給される。この準備処理液体は、導管20を介して供給される。
【0027】
ブロー円筒体9と紡糸口金4の側方にシールド手段24が設けられている。例えば薄板として形成することができるシールド手段24は、水平方向で可動に形成されており、このためにアクチュエータ25によりガイドされる。アクチュエータ25は制御装置26を介して制御される。制御装置26は、紡糸口金4の下面の当接部8に配置されているセンサ27に連結されている。センサ27は、ブロー円筒体9のセンタリング付加部11によって作動可能であるコンタクトセンサとして形成されている。
【0028】
図1には運転状態にある装置が示されている。このためにブロー円筒体9は、ばね14と接続部材12とによって運転位置に保持されている。この場合、ブロー円筒体9のセンタリング付加部11は、紡糸装置1の当接部8に当接している。当接部8は、紡糸口金4に対してほぼ同心的に、紡糸装置1の下面に配置されている。
【0029】
ブロー円筒体9の、センタリング付加部11が当接部8に当接していることによりセンサ27が作動される。センサ27は、制御装置26にブロー円筒体9が運転位置にあることを信号で知らせる。シールド手段24を動かすためのアクチュエータ25は作動されないままである。シールド手段24は、ブロー円筒体9の側方の休止位置に位置している。
【0030】
運転位置では、冷却媒体、有利には冷却空気は、流入部21と、保持装置の内側に形成された圧力室とを介して供給される。圧力室を介して、冷却媒体が中空円筒状の接続部材12を介して、ブロー円筒体9の内部に案内される。次いで冷却媒体は、ブロー円筒体9の周面にわたって均一に外部へと流出し、紡糸口金4により生ぜしめられたフィラメント群3を内方から外方へと貫流する。フィラメント群3のフィラメントが冷却された後、準備処理装置18において準備処理が行われる。このために、準備処理剤が、導管20を介して準備処理リング19へと案内される。準備処理リング19は、例えば多孔性の材料から製造することができるので、準備処理剤は均一に準備処理リング19内で分配され、表面で、フィラメントの準備処理のために流出する。準備処理後には、フィラメント束はさらなる処理のために準備されている。フィラメント群3は、例えば、糸を形成するように案内され、巻き取られ、または繊維束を形成するようにまとめて案内され、カンとして置かれてもよい。
【0031】
図2には、運転状態ではない本発明による装置が示されている。冷却装置2のブロー円筒体9は待機位置にある。この場合、接続部材12を備えたブロー円筒体9は、ばね14に抗して軸方向で糸走行方向に摺動されている。このことは例えば、アクチュエータ(図示せず)によって実行可能である。この場合、ブロー円筒体9のセンタリング付加部11は、紡糸装置1の当接部8から解離されている。
【0032】
センサ27は、当接部8とブロー円筒体9のセンタリング付加部11との間の分離を検知する。これにより制御装置26を介してアクチュエータ25が作動される。従ってシールド手段24は、休止位置から、紡糸口金4とブロー円筒体9との間のシールド位置へと案内される。シールド手段24によって、ブロー円筒体9は、紡糸口金4に対してシールドされている。例えば紡糸口金4のクリーニング作業によりブロー円筒体9が破損されることが防止される。場合によっては生じる恐れのあるプロセス障害が排除されて初めて、プロセスは紡績開始により続いて行われる。このために制御装置26は、アクチュエータ25を作動させて、シールド手段24をシールド位置から休止位置へと戻すための外部からの命令を与える。シールド手段24が休止位置に達したら、ブロー円筒体9を待機位置から運転位置へと戻す。
【0033】
待機位置では、接続部材12を、補助手段(図示せず)によって収容部材15にロックすることができるので、ばね14は、紡糸装置の方向でのブロー円筒体9の不都合な移動を行わせない。待機位置では、ブロー円筒体9は簡単に円錐座部16から解除され、例えば、新たなブロー円筒体と取り換えることもできる。このような交換は、有利にはオペレータによってしか行うことができないので、ブロー円筒体の交換による製品の破損は最小限である。同時に、ブロー円筒体9が取り外された状態では、紡糸口金4の下面をクリーニングすることができる。冷却装置2の保持装置10は、このような手順の間に定置に保持される。しかしながら、保持装置10を、紡糸装置1に対して相対的に高さ調節可能及び/又は旋回可能に形成することもできる。保持装置10の高さ調節は、装置の運転中に準備処理位置の調節を行うために特に有利である。
【0034】
図1及び図2に示した実施例では、センサ27を、保持装置10とブロー円筒体9との間に配置することもできる。この場合、センサ27は、シールド手段24の走出と、シールド手段24の走入を行わせることができる。さらにセンサを、装置部分の1つに直接的に接触する必用のない電気的又は光学的な手段によって形成することもできる。
【0035】
図3には、本発明による装置の別の実施例が示されている。図3の実施例は基本的には前述の実施例と同じであるので、以下には主な相違点のみを説明する。同じ機能を有した構成部分は同じ符号を有している。
【0036】
図3に示した実施例は運転停止状態で示されている。この場合、ブロー円筒体9は、待機位置の直前で示されていて、シールド手段24は、シールド位置の直前で示されている。
【0037】
ブロー円筒体9は保持装置10に不動に連結されている。保持装置10には、アクチュエータ29が作用する。このアクチュエータ29はブロー円筒体9と保持装置10とを運転位置(図示せず)と待機位置との間で軸方向に摺動させる。アクチュエータ29は制御装置26に連結されている。ブロー円筒体9の自由端部には、側方でシールド手段24が配置されている。シールド手段24は、旋回軸28に旋回可能に支承されている。シールド手段24は、旋回駆動装置として形成されたアクチュエータ25に連結されている。アクチュエータ25は制御装置26に接続されている。
【0038】
糸走行方向の紡糸ラインで見て保持装置10の後方には、糸破断センサ30が適当な位置に配置されている。糸破断センサ30は制御装置26に連結されている。
【0039】
図3に示した実施例では、運転中に、溶融紡糸後に行われるフィラメント群の処理が監視される。このために、糸の裂断を検知し信号で知らせる糸破断センサ30が用いられる。糸破断センサ30は、制御装置26に連結されているので、糸の破断後、アクチュエータ29を、ブロー円筒体9の移動のために、アクチュエータ25をシールド手段24の移動のために作動させる。ブロー円筒体9の下方の待機位置への案内は、シールド手段24のシールド位置への移動に関連しており、センタリング付加部11を当接部8から分離した直後に、シールド手段24により紡糸口金4がシールドされる。
【0040】
図1〜図3に示した本発明による装置の実施例は、構成部分の構成及び実施例を例示したものである。従って、図1及び図2の実施例を、図3に示したシールド手段の制御に組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置の第1実施例を運転状態で示した図である。
【図2】本発明による装置の第1実施例を停止状態で示した図である。
【図3】本発明による装置の別の実施例を示した図である。
【符号の説明】
1 紡糸装置、 2 冷却装置、 3 フィラメント群、 4 紡糸口金、 5 溶融物分配装置、 6 紡糸ポンプ、 7 溶融物導管、 8 当接部、 9 ブロー円筒体、 10 保持装置、 11 センタリング付加部、 12 接続部材、 13 センタリング開口、 14 ばね、 15 収容部材、 16 円錐座部、 17 環状室、 18 準備処理装置、 19 準備処理リング、 20 導管、 21 流入部、 22 シール部材、 23 セラミックプレート、 24 シールド手段、 25 アクチュエータ、 26 制御装置、 27 センサ、 28 旋回軸、 29 アクチュエータ、 30 糸破断センサ
Claims (14)
- フィラメント群(3)を溶融紡糸し、冷却するための装置であって、紡糸装置(1)が設けられており、該紡糸装置は、フィラメント群(3)を押し出すためのリング状の紡糸口金(4)を有しており、前記紡糸装置(1)の下側に配置された冷却装置(2)が設けられており、該冷却装置は保持装置(10)と、該保持装置(10)に結合されたブロー円筒体(9)とを有しており、ブロー円筒体(9)は、紡糸口金(4)に対してほぼ同心的に、運転位置で紡糸装置(1)と接触するように保持されていて、ブロー円筒体(9)は、紡糸口金(4)に対して間隔をおいて、待機位置に案内可能である形式のものにおいて、
可動のシールド手段(24)が、ブロー円筒体(9)の側方に配置されていて、シールド手段(24)が、ブロー円筒体(9)の側方の休止位置と、紡糸口金(4)のすぐ下方のシールド位置との間で運動可能であることを特徴とする、フィラメント群(3)を溶融紡糸し、冷却するための装置。 - シールド手段(24)を運動させるためのアクチュエータ(25)が設けられており、アクチュエータ(25)が制御装置(26)に接続されており、制御装置(26)がアクチュエータ(25)をブロー円筒体(9)の位置変更に応じて制御する、請求項1記載の装置。
- 制御装置(26)が、ブロー円筒体(9)の位置を監視するセンサ(27)に接続されている、請求項2記載の装置。
- ブロー円筒体(9)の位置を変更するための別のアクチュエータ(29)が設けられており、アクチュエータ(29)が制御装置(26)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。
- 制御装置(26)が糸破断センサ(30)に接続されている、請求項4記載の装置。
- ブロー円筒体(9)と保持装置(10)とは一緒に、運転位置と待機位置との間で軸方向に移動可能である、請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
- ブロー円筒体(9)が、保持装置(10)に対して相対的に、運転位置と待機位置との間で軸方向に移動可能である、請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
- ブロー円筒体(9)と保持装置(10)とが解離可能に互いに結合されていて、これによりブロー円筒体(9)が待機位置で交換可能である、請求項7記載の装置。
- アクチュエータ(14)が、ブロー円筒体(9)と保持装置(10)との間に設けられており、前記アクチュエータ(14)がブロー円筒体(9)を運転位置において保持装置(10)と紡糸装置(1)との間に緊定保持している、請求項1又は2記載の装置。
- 保持装置(10)がブロー円筒体(9)の下方で準備処理装置(18)を支持していて、該準備処理装置(18)が、フィラメント群(3)によって接触される準備処理リング(19)を有している、請求項1から9までのいずれか1項記載の装置。
- 準備処理リング(19)が複数のセラミックディスク(23)から成っている、請求項10記載の装置。
- 保持装置(10)が、紡糸装置(1)に対して相対的に旋回可能であるように形成されている、請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。
- フィラメント群を溶融紡糸し、冷却するための方法であって、フィラメント群をリング状の紡糸口金から紡出し、フィラメント群を、ブロー円筒体によって生ぜしめた半径方向の冷却空気流によって冷却し、過程開始時に紡糸を開始するために、ブロー円筒体を運転位置から、紡糸口金に対して間隔を有した待機位置へと案内する形式のものにおいて、
紡糸口金を、プロセス中断中に、自動的にシールド位置へと動くシールド手段によってブロー円筒体からシールドすることを特徴とする、フィラメント群を溶融紡糸し、冷却するための方法。 - ブロー円筒体の待機位置への案内と、シールド手段のシールド位置への運動とを互いに関連づけて行う、請求項13記載の方法。
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