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

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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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