JP4503895B2 - 繊維機械 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した繊維機械に関する。
【０００２】
このような繊維機械はＤＥ３１２１９５９号明細書により公知である。
【０００３】
テクスチャード加工（Ｔｅｘｕｒｉｅｒｅｎ）の際には、ほぼ滑らかな糸に、テクスチャード加工（若しくはフィラメント加工）を施した外観及びひいてはこれに基づく特性を与える必要がある。繊維機械に供給された滑らかな糸はこのために繊維機械でテクスチャード加工装置によって撚りをかけられる。ついでこの仮撚りは、撚られた糸が加熱装置によって加熱されることによって、仮撚りゾーン内で１本の糸に固定若しくは撚り止めされる。熱処理に続いて、糸は冷却装置によって再び冷却する必要がある。このためにこの公知の繊維機械においては、糸が冷却管の外周面につる巻き線状にガイドされる。冷却管は内部で冷却媒体によって冷却される。糸をつる巻き線状にガイドすることによって、一方ではテクスチャリングゾーン内で安定した糸道が得られ、他方では糸と冷却器との間で良好な熱伝達が得られる。
【０００４】
このような形式の繊維機械においては、今日一般的な加熱装置が使用されており、この加熱装置は、糸材料の溶融温度を上回る加熱温度を有している。このいわゆる高温ヒーターは、１２００ｍ／分までの高い糸走行速度にも拘わらず、テクスチャリングゾーンを比較的短く維持することができる。これによって、糸を集中的に加熱する他に、糸の加熱に合わせられた集中的な冷却を冷却装置によって行う必要がある。
【０００５】
従ってＥＰ０７４４４８１号明細書により公知の繊維機械においては、冷却装置を２つのゾーンに分割することが提案されている。第１のゾーンでは多数の開口が冷却管の周壁に設けられている。これによって、冷却管の周壁の外周面でガイドされた糸は冷却媒体に直接接触する。しかしながらこのような配置構成では、糸の揮発成分の大部分が溶融し、これが、付加的な吸込み装置によってしか受容及び導出することができない、という欠点がある。また、このような形式で糸を冷却管において冷却媒体で直接負荷すると、糸が冷却管の外周面においてガイドされる第２のゾーンでも糸道が不安定になる。
【０００６】
そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式の繊維機械を改良して、高い糸速度及び加熱装置内での高い温度負荷でも、できるだけ短い経路で集中的に冷却できるようにすることである。
【０００７】
本発明の別の課題は、互いに合い並んで配置された多数の冷却管に、簡単な形式で冷却媒体源によって供給できるような、冷却装置を備えた繊維機械を提供することである。
【０００８】
この課題は本発明によれば請求項１に記載した特徴によって解決された。
【０００９】
本発明の特別な利点は、冷却管の冷却作用が糸当接終端部に向かって増大されるという点にある。これによって、糸が冷却管の外周面に当てつけ案内される際に衝撃的に冷却されることは避けられる。糸当接終端部から糸当接始端部に向かって流れる冷却媒体は、外周面と冷却媒体との間で常に熱交換されることによって加熱されるので、冷却媒体によって、冷却管の糸当接始端部が冷却管の糸当接終端部よりも弱く冷却される。本発明の別の利点は、糸が冷却装置を通過する際に均一な温度を有しているという点にある。何故ならば、冷却管の外周面は糸当接終端部で、供給された冷却媒体によって規定された温度を有しているからである。糸走行方向に抗して流れる冷却媒体によって、外周面でガイドされた糸は次第に冷たくなる表面に当接し、それによって効果的に冷却される。このことは特に糸の巻縮（クリンプ）を止めるために有利に作用する。
【００１０】
本発明によれば、冷却管が一端部だけで冷却媒体源に接続されているという利点を有している。冷却管の反対側の端部は接続部を有していないので、テクスチャリングゾーンの長さは、加熱装置及び冷却管の機能長さにほぼ基づいている。この場合、外側管は糸をガイドするための外周面を形成している。外側管の内部に配置された内側管によって、冷却媒体は外側管内に導入される。冷却媒体は、糸当接終端部の領域に形成された貫通部を通って冷却室内に侵入し、冷却室を貫流して冷却管の糸当接始端部まで達する。この際に冷却管の外周面が冷却される。
【００１１】
外側管の外周面を均一に冷却するために、本発明による繊維機械は有利には請求項２に記載したように構成されている。この場合、外周面は全外周面に亘って冷却室内で冷却媒体によって一様に冷却される。
【００１２】
請求項３に記載した繊維機械の実施態様は特に、熱が外側管から迅速に導出され、しかも外側管の集中的な冷却が行われることを特徴としている。
【００１３】
この場合、内側管の自由な流過横断面は、有利には冷却室の自由な流過横断面の少なくとも２倍に構成されている。
【００１４】
請求項５に記載した特に有利な繊維機械の実施態様によれば、閉じた冷却媒体循環路が形成され、この場合すべての接続部は冷却管の一方の端部に取り付けられている。
【００１５】
繊維機械の特に有利な構成においては、冷却媒体として冷却空気が使用されている。冷却媒体源はブロアーによって形成されている。冷却媒体は１０℃乃至４０℃の温度範囲を有しているので、本発明のこのような構成においては、有利には周囲空気が直接的に冷却媒体として用いられている。この場合、冷却装置は、簡単でしかも非常に効果的な構造を特徴としている。
【００１６】
繊維機械が、高い周囲温度を有する環境において駆動される場合には、本発明による繊維機械は請求項６に記載した実施態様に従って構成される。この場合、冷却装置は直接的に冷却媒体源として用いられ、冷却管に接続されている。
【００１７】
冷却空気を使用する場合、繊維機械の冷却装置は有利には開放する冷却循環路内でガイドされている。このために本発明による繊維機械は請求項８に従って構成されている。この場合、加熱された冷却空気は外側管の出口開口を介して周囲に直接放出される。
【００１８】
接触長さ及びひいては、糸と冷却管の外周面との間の熱伝達の集中度を変えるために、本発明による繊維機械は有利には請求項９に従って構成されている。当接糸ガイド又は退出糸ガイドを調節することによって、冷却管における巻き付けを強く又は弱くすることができる。冷却を集中的に行うためには、冷却管における糸の巻き付けが強められる。これによって糸の当てつけ力が増大されるので、糸を集中的に冷却することができる。このような実施態様によって、糸当接終端部における糸温度を微調整することができる。
【００１９】
均一で良好な巻縮（クリンプ）品質を得るために、冷却管は加熱装置及び第１の供給機構と共に、テクスチャード加工装置の手前の一平面に配置されている。これによって、糸の仮撚りが加熱装置内に戻るのを妨げる、撚りゾーン内での糸の付加的な変向は行われず、避けることができる。
【００２０】
互いに平行に相並んで配置された多数の冷却管を使用する場合には、請求項１１に記載した本発明の実施態様が特に有利である。この場合、相並んで配置された多数の冷却管に、冷却媒体源によって同時に冷却媒体が供給される。このために、冷却管と冷却媒体源との間に収集容器が配置されている。この収集容器から高い圧力を有する冷却媒体が、収集容器に接続された冷却管内に達する。従ってこのシステムは、開放した冷却循環路において特に有利に使用することができる。
【００２１】
以下の図面には、添付の図面に示した本発明の唯一の実施例が示されている。
【００２２】
図１は、本発明による繊維機械の概略図が示している。
【００２３】
図２は、図１に示した繊維機械の冷却装置の横断面図を示している。
【００２４】
図３は、冷却装置の別の実施例を示している。
【００２５】
図１には、本発明による繊維機械が概略的に示されている。この繊維機械は、クリールフレーム２とプロセスフレーム３と巻取りフレーム１とから成っている。
【００２６】
プロセスフレーム３と巻取りフレーム１との間には操作通路５が形成されている。巻取りフレーム１の、操作通路とは反対側には、巻取りフレーム１に対して間隔を保ってクリールフレーム２が配置されている。これによって、巻取りフレーム１とクリールフレーム２との間にはドッフィング通路６が形成される。
【００２７】
この繊維機械は、長手方向で（図１では同じ横平面の図平面）、作業箇所毎にそれぞれ一本の糸のための多数の作業箇所を有している。巻取り装置は、３つの作業箇所の幅を有している。従ってそれぞれ３つの巻取り装置９（これについては後述する）が巻取りフレーム１内の１つの柱（Ｓａｅｕｌｅ）内で互いに上下に配置されている。各作業箇所はそれぞれ１つの供給ボビン７を有しており、この供給ボビン７に熱可塑性の糸４が巻き上げられている。糸４は、ヘッド糸ガイド１２及び変向ローラ１１を介して所定の張力下で第１の供給機構１３を通って引き伸ばされる。図１に示した実施例では、糸はクリールフレーム２と供給機構１３との間で管ガイド無しでガイドされる。しかしながらこの場合、管ガイドも使用することができる。
【００２８】
糸走行方向で第１の供給機構１３の後ろには加熱装置１８が配置されており、この加熱装置１８を通って糸４がガイドされ、この場合、糸は所定の温度で加熱される。加熱装置は高温ヒーターとして構成されていて、この高温ヒーターでは、加熱表面温度が３００℃以上である。このような形式の加熱装置は例えばＥＰ０４１２４２９号明細書（Ｂａｇ１７２０）より公知であるので、この公知の明細書を参照されたい。加熱装置１８の後ろには冷却装置１９が配置されている。供給機構１３と、加熱装置１８と冷却装置１９とは、１つの平面で互いに相前後して、ほぼ直線状の糸道が形成されるように配置されている。
【００２９】
冷却装置１９は、冷却管１９を有していて、この冷却管１９の外周面で糸４がつる巻線状にガイドされる。この冷却管１６（後述されている）は、導管１５を介して冷却媒体源１４に接続されている。冷却媒体源１４は、冷却媒体を冷却管１６内部に供給し、それによって冷却管１６の外周面は連続的に冷却される。
【００３０】
冷却装置１９の手前の糸道には、当接糸ガイド３７が設けられていて、冷却装置の後ろの糸道には退出糸ガイド３８が設けられている。当接糸ガイド３７又は退出糸ガイドは、冷却管１６の外周面における糸の当接開始点又は冷却管１６における糸の退出点を変えるために、糸走行方向に対して直交する方向で調節可能であるので、糸は、冷却管１６において強く又は弱く巻き付けられてガイドされる。
【００３１】
冷却装置１９の後ろにはフィラメント加工装置若しくはテクスチャード加工装置（Ｔｅｘｔｕｉｅｒａｇｇｒｅｇａｔ）２０が配置されている。このテクスチャード加工装置２０は、例えば３つの軸上に配置された回転する摩擦円板を備えた摩擦装置として構成されている。この場合、糸は、摩擦円板によって形成された楔状部分を通ってガイドされ、撚られる。テクスチャード加工装置２０に続いて設けられた第２の供給機構２１は、糸４を加熱装置１８及び冷却装置１９を介して引っ張るために用いられる。
【００３２】
フィラメント加工若しくはテクスチャード加工された糸を後処理する必要がある場合のために、この繊維機械は、第２の供給機構２１の後ろの糸走行方向に縦型ヒーター２２を有している。この縦型ヒーター２２は、湾曲した加熱管として構成されており、この加熱管は加熱周壁によって取り囲まれていて、この場合、加熱管は外部から蒸気によって所定の温度に加熱される。縦型ヒーター２２は、第１の加熱装置と同様に高温加熱装置としても構成されている。
【００３３】
第２の加熱装置２２の後ろには別の第３の供給機構２３が配置されている。この第３の供給機構２３の手前又は後ろには調整装置（図示せず）が配置されていて、この調整装置（Ｐｒａｅｐａｒａｔｉｏｎｓｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）は、糸４を巻取り装置９に侵入する前に調整する。巻取り装置９で、糸はボビン２５に巻き上げられ、このボビン２５は、このボビンの外周面に作用する摩擦ローラ２４によって駆動される。摩擦ローラ２４の手間には交換装置２６が配置されており、この交換装置２６によって、糸はボビン２５で往復ガイドされ、このボビン２５上に綾巻きボビンとして巻き上げられる。
【００３４】
操作通路５は、プロセスフレーム４と巻取りフレーム１との間に形成される。この場合、糸はプラットホーム２７の下側で操作通路５を通ってガイドされる。操作通路５の上側には冷却装置１９が配置されていて、この冷却装置１９は、主にプロセスフレーム３上で支えられている。プロセスフレーム３内には、糸道に応じて、テクスチャード加工装置２０、第２の供給機構２１及び縦型ヒーター２２が配置されている。
【００３５】
巻取りフレーム１で、操作通路とは反対側の上部領域には第１の供給機構１３が加熱装置１８の入口のすぐ前で配置されている。この加熱装置１８は同様に巻取りフレーム１上に支えられている。糸道に応じて巻取りフレーム１の下端部には第３の供給機構２３が巻取りフレーム１内に固定されている。その他は、巻取り装置９が巻取りフレーム１内に配置されている。
【００３６】
巻取り装置９はボビン貯蔵部８を有しており、このボビン貯蔵部８は、巻取り装置９上で満管の巻取りボビン２５が形成される場合には、満管ボビンを収容するために用いられる。満管ボビン２５を引き取るためには、スピンドル支持体が旋回せしめられて、満管ボビンが転動軌道上に載せられる。転動軌道は、ボビン貯蔵部８の一部である。転動軌道上で、満管２５は搬出されるまで待機する。従って、ボビン貯蔵部８の転動軌道は、ドッフィング通路６に隣接し、かつ操作通路５とは反対の巻取りフレーム１の側に配置されている。さらに、各巻取り装置９には巻管供給装置１０が配属されており、この巻管供給装置１０の詳細については記載されていない。
【００３７】
この場合、糸４は、第１の供給機構１３によって、供給ボビン７から引き出されて、撚りゾーンに供給される。この撚りゾーンは、加熱装置１８と冷却装置１９とテクスチャード加工装置２０とから成っている。撚りゾーン内では、糸４の延伸及び固定若しくは撚り止め（Ｆｉｘｉｅｒｕｎｇ）が行われる。糸４は、第２の供給機構２１を通って撚りゾーンから引き出され、次いで第３の供給機構２３を用いて収縮条件下で縦型ヒーター２２を通って供給される。第３の供給機構２３の後ろで糸は巻取り装置９にガイドされてボビン２５に巻き上げられる。
【００３８】
図２には、図１で繊維機械に設けられている冷却装置１９の横断面図が概略的に示されている。この冷却装置１９は１つの冷却管１６を有している。この冷却管１６は、糸当接始端部２９と糸当接終端部３０とを有している。この場合、糸４は、冷却管１６の糸当接始端部２９で冷却管１６に当てつけられて、冷却管１６につる巻線状に巻き付けられる。糸４は、糸当接終端部３０で冷却管１６の外周面を後にして、さらにテクスチャード加工装置にガイドされる。糸当接始端部２９の手前には当接糸ガイド３７が配置されている。この当接糸ガイド３７は、冷却管の周方向で糸走行方向に対して直交する横方向で旋回可能に構成されている。糸当接始端部２９とは反対側の、冷却管１６の側には退出糸ガイド３８が設けられており、この退出糸ガイド３８は同様に、糸走行方向に対して直交する横方向で旋回可能である。当接糸ガイド及び／又は退出糸ガイド３８を調節することによって、例えば集中的な冷却を維持するために、冷却管における糸巻き付け程度を変えることができる。
【００３９】
冷却管１６は、外側管３１と内側管３２とから構成されている。外側管３１の外周面で糸４がガイドされている。外側管３１の内部には内側管３２が外側管に対してほぼ同心的に配置されている。内側管３２と外側管３１との間には環状の冷却室３３が形成されている。冷却室３３は、外側管の糸当接終端部３０から糸当接始端部２９まで延びている。外側管３１は、糸当接終端部３０で端面側が閉鎖されている。外側管３１の閉鎖された端面側では、内側管３２の一端部が固定されている。これとは反対側の内側管３２の端部では、内側管３２の端面側に入口開口３５が設けられている。この入口開口３５には、導管１５を介して冷却源１４が内側管３１に接続されている。内側管は、糸当接終端部３０の領域で貫通部３４を有していて、この貫通部３４は、例えば内側管３２の周壁に設けられた多数の開口によって形成されている。この貫通部３４を介して内側管３２の内室が冷却室３３に接続されている。
【００４０】
外側管３１は糸当接始端部２９の端面側で開放していて、出口開口３６を形成している。
【００４１】
図２に示された冷却装置の実施例では、冷却媒体源１４が送風器若しくはブロワー（Ｇｅｂｌａｅｓｅ）として構成されている。この場合、ブロワー１４によって冷却空気が導管１５を通って内側管３２の内部に供給される。冷却空気は内側管３２から貫通部３４を通って冷却室３４に達する。冷却室３３内では冷却空気が糸走行方向に抗して、冷却管の糸当接終端部３０から冷却管の出口開口３６まで流れる。糸当接始端部２９で、冷却空気は外側管３１の出口開口３６を介して周囲に吹き出される。冷却室３３内で糸走行方向に抗してできるだけ高い流れ速度を維持するために、冷却室３３の自由な流過横断面は、内側管３２の自由な流過横断面よりも小さく構成されている。
【００４２】
図２に示した冷却装置１９の実施例は、開放する冷却循環路を有して構成されている。暖かい流出空気を集めて、外へ導出するか又は閉じた冷却循環路を有する冷却装置として構成してもよい。このために出口開口３６は例えば冷却媒体処理部に接続される。冷却媒体処理部によって、再生された冷却媒体が冷却媒体源１４から直接新たに内側管３２内に供給される。このような構成においては、液状の冷却媒体も問題なく使用することができる。暖かい排出空気が導出される場合は、出口開口３６が例えば収集管に接続される。この収集管によって排出空気は空調された室の外に導出される。
【００４３】
図３には、図１に示した繊維機械に使用された冷却装置とは別の実施例が示されている。この場合、１つの図面で、繊維機械の隣接し合う３つの処理箇所における糸道が示されている。糸４．１，４．２，及び４．３は、冷却管１６．１，１６．２及び１６．３を介して平行にガイドされる。冷却管１６．１，１６．２及び１６．３は、導管１５．１，１５．２及び１５．３を介してそれぞれ収集容器３９に接続されている。収集容器３９は、空調装置４０に接続されている。
【００４４】
このような配置構成においては、空調装置４０によって収集容器３９内に導入された冷却空気が導管１５を通って各冷却管１６にガイドされる。このために、冷却管１６は例えば図２に関連して説明されているように、同様に外側管と内側管とから形成されているので、次いで、暖められた冷却空気は周囲に放出される。
【００４５】
これによって本発明の繊維機械においては、糸が特に高温ヒーターの加熱装置を通過した後で、冷却装置内に侵入する際に強い衝撃的な冷却が行われることなしに、集中的に冷却される。
【００４６】
別の利点は、撚りゾーンが特にコンパクトであるという点にある。何故ならば、冷却管は、冷却媒体源との接続のための一端部側の接続部だけを有しているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による繊維機械の概略図である。
【図２】 図１に示した繊維機械の冷却装置の横断面図である。
【図３】 冷却装置の別の実施例を示す概略図である。

Claims (11)

1. 多数の熱可塑性の糸（４）をそれぞれ１つの処理箇所でテクスチャード加工するための繊維機械であって、供給ボビン（７）と、第１の供給機構（１３）と、加熱装置（１８）と、冷却装置（１９）と、テクスチャード加工装置（２０）と、第２の供給機構（２１）と巻取り装置（９）とを有しており、冷却装置（１９）が冷却管（１６）を有していて、該冷却管（１６）が冷却媒体源（１４）に接続されていて、内側から冷却媒体によって冷却されるようになっており、前記冷却装置（１９）の外周面で少なくとも１本の糸（４）がつる巻線状に、冷却管の糸当接始端部（２９）から冷却管（１６）の糸当接終端部（３０）にガイドされている形式のものにおいて、
   冷却管（１６）が冷却媒体源（１４）に接続されており、冷却管（１６）の外周面が、冷却管（１６）の糸当接終端部（３０）から冷却管（１６）の糸当接始端部（２９）に向かって流れる冷却媒体によって冷却されるようになっており、前記冷却管（１６）が、糸によって接触される外側管（３１）と、該外側管（３１）内の内側に配置された内側管（３２）とから成っており、前記外側管（３１）が前記糸当接終端部（３０）の端面側で閉鎖されており、前記内側管（３２）と前記外側管（３１）との間に冷却室（３３）が形成されており、前記内側管（３２）が前記糸当接終端部（３０）の領域で前記冷却室（３３）に通じる貫通部（３４）を有しており、前記内側管（３２）が前記糸当接始端部（２９）の領域で前記冷却媒体源（１４）に接続されていることを特徴とする、繊維機械。
2. 前記冷却室（３３）が前記外側管（３１）内で、ほぼ外側管（３１）の全長及び全周に亘って延びている、請求項１記載の繊維機械。
3. 前記内側管（３２）が、前記冷却室（３３）の自由な流過横断面よりも大きい自由な流過横断面を有している、請求項１又は２記載の繊維機械。
4. 前記内側管（３２）の流過横断面が、前記冷却室（３３）の流過横断面の少なくとも２倍の大きさである、請求項３記載の繊維機械。
5. 前記外側管（３１）が前記糸当接始端部（２９）で出口開口（３６）を有しており、該出口開口（３６）が冷却室（３３）に接続されていて、この出口開口（３６）を通って冷却媒体が冷却室（３３）からガイドされる、請求項１から４までのいずれか１項記載の繊維機械。
6. 冷却媒体が冷却空気であって、冷却媒体源（１４）がブロアーとして構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の繊維機械。
7. 冷却媒体が冷却空気であって、冷却媒体源（１４）が空調装置によって形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の繊維機械。
8. 加熱された冷却空気が、前記外側管（３１）の前記出口開口（３６）を介して周囲に放出される、請求項６又は７記載の繊維機械。
9. 前記冷却管（１６）の糸当接始端部（２９）の領域に当接糸ガイド（３７）が配置されていて、前記冷却管（１６）の糸当接終端部（３０）の領域に退出糸ガイド（３８）が配置されており、当接糸ガイド（３７）及び／又は退出糸ガイド（３８）が前記冷却管（１６）の周方向で調節可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の繊維機械。
10. 前記冷却管（１６）が、加熱装置（１８）及び第１の供給機構（１３）と共に、テクスチャード加工装置（２０）の手前の平面に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の繊維機械。
11. 前記冷却管（１６）と前記冷却媒体源（１４）との間に収集容器（３９）が配置されており、該収集容器（３９）に多数の処理箇所の多数の冷却管（１６．１．１６．２．１６．３）が接続されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の繊維機械。

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