JP5757992B2 - 合成糸を引き出しかつ巻き取る装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載された、溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を引き出しかつ巻き取る装置、すなわち、複数の紡糸部を備え、紡糸部毎に、駆動される複数のゴデットを備える１つの引出し装置と、複数の巻取り部を備える１つの巻取り装置とが設けられており、隣接配置された引出し装置及び隣接配置された巻取り装置が互いに無関係に独立して駆動可能である、溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を引き出しかつ巻き取る装置に関する。

溶融紡糸プロセスにおける合成糸の製造時には、糸をグループとして同時に押し出し、引き出し、延伸し、かつパッケージに巻き取ることが普通である。グループ毎に同時に製造される糸の数は、パッケージへの同期的な巻取りを可能にする、巻取り装置において準備された巻取り部によって決定される。従って合成糸の製造は、複数の紡糸部を用いて行われ、この場合１つの紡糸部は１グループの糸を押し出す。それに応じて、引き出しかつ巻き取る装置は、複数の引出し装置と複数の巻取り装置とを有し、これらの引出し装置及び巻取り装置は、機械長辺側に沿って並んで配置されている。合成糸を引き出しかつ巻き取るこのような装置は、例えばＷＯ２００５／０５２２２４Ａ１に基づいて公知である。

公知の装置では紡糸部毎に、駆動される複数のゴデットを備える引出し装置と、複数の巻取り部を備える巻取り装置とが設けられている。引出し装置は通常、巻取り装置の上方において機械フレームに不動に保持されている。給電は、中央の供給ステーションから行われ、この供給ステーションは、配線を介して、引出し装置及び巻取り装置の駆動装置と接続されている。手間がかかる高価な配線の他に、特に新たな設置時には、紡糸部の運転開始に問題のあることが判明している。それというのは、引出し装置及び巻取り装置はプロセス開始時に初めて運転され、その際に引出し装置と巻取り装置との共働状態を検査することができるからである。これによって、紡糸部における引出し装置及び巻取り装置の運転開始には時間がかかることになる。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた、溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を引き出しかつ巻き取る装置を改良して、紡糸部毎に使用される引出し装置及び巻取り装置を、可能な限り迅速にかつ確実に運転できるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、紡糸部毎に、別個の供給ステーションが設けられており、紡糸部の引出し装置と巻取り装置とは、電気的なエネルギ供給のために、複数の供給ラインによって並列的に、前記供給ステーションに接続されている。

本発明の別の有利な態様は、従属請求項に記載されている。

本発明は、紡糸部に配置された引出し装置及び巻取り装置が、設備全体とは無関係に独立して運転することができる自立したユニットを形成していることによって、傑出している。紡糸部毎に設けられた引出し装置及び巻取り装置は、最初の運転開始前に駆動装置及びアクチュエータを検査することができる、自立した機械ユニットを形成している。

機能障害や保守期間の際にプロセス中断を短くできるようにするために、本発明の特に好適な態様では、引出し装置と巻取り装置とは、紡糸部内において互いに無関係に独立して交換可能に形成されており、供給ラインは、供給ステーションに解離可能に接続されている。例えば供給ラインをクイックロックによって供給ステーションに接続すると、引出し装置又は巻取り装置の迅速な交換を行うことができ、好適である。これによって個々のゴデットを交換するために、引出し装置において行われる取外し及び取付け作業は、修理工場に移すことができる。紡糸部における１つの引出し装置の完全な交換は、ほんの数分で行われ、長時間にわたるプロセスの中断は回避される。

隣接配置された紡糸部の引出し装置及び巻取り装置の特にコンパクトな配置形態を可能にするために、本発明の別の態様では、隣接配置された紡糸部の供給ステーションと引出し装置とは、互いに並んで１つのフレームプラットフォームに配置されていて、該フレームプラットフォームは、巻取り装置の上において延在し、かつ該巻取り装置の間に配置された複数の支持壁によって支持される。これらの支持壁は、好ましくは遮音壁として形成されている。このように構成されていると、一方では、巻取り装置を取り囲むことができ、これにより高められた騒音減衰効果が得られ、かつ他方では引出し装置をフレームプラットフォームに確実に保持することができる。

引出し装置はこの場合紡糸部内において交換可能な構成ユニットを形成していて、該構成ユニットはフレームプラットフォームに解離可能に保持されている。

そのために本発明の好適な態様では、引出し装置の前記構成ユニットは、運搬手段が係合する複数の運搬用開口を有する。このように構成されていると、引出し装置の交換を、僅かな数の補助手段を用いて、迅速かつ確実に実施することができる。

電気的なエネルギ供給の他に、引出し装置と巻取り装置との間における供給ステーションを介した個々の制御機能を交換できるようにすることも可能である。例えば本発明の別の態様では、供給ステーションは電子制御装置を有し、該電子制御装置は、解離可能な制御ラインによって引出し装置及び／又は巻取り装置に接続されている。この場合供給ステーションにおける電子制御装置を、ゴデット周壁を加熱する加熱装置を制御するために利用することが可能である。

本発明の別の好適な態様では、供給ステーションは制御分配器を有し、該制御分配器は、解離可能な複数の制御ラインを介して引出し装置及び／又は巻取り装置に接続されている。このように構成されていると、引出し装置と巻取り装置との間における制御機能を、供給ステーションの制御分配器を介して交換することができる。これにより紡糸部内において、引出し装置及び巻取り装置のための制御命令を、１つの共通の操作ステーションから行うことが可能になる。

紡糸部毎に、可能な限り多数の糸を同時に製造できるようにするために、本発明の別の好適な態様では、巻取り装置は紡糸部毎に、鏡像的に互いに並んで配置された２つの巻取り機によって形成され、該巻取り機は互いに無関係に独立して、解離可能な供給ラインを介して供給ステーションに接続されていて、かつ紡糸部に交換可能に保持されている。このように構成されていると、同時に多くの糸を、好ましくは１６、２４又は３２本の糸を紡糸部毎に製造することができる。

巻取り機はそれぞれ１つの制御兼駆動用電子制御ユニットを有し、該制御兼駆動用電子制御ユニットは、好ましくは引出し装置の駆動装置用の複数の制御装置を内蔵し、解離可能な制御ラインを介して供給ステーションの制御分配器と接続されている。このように構成されていると、ゴデット駆動装置のために汎用の、制御装置のカプセル化を、紡糸部に組み入れることができ、好適である。

引出し装置の使用可能性を高めるために、本発明の別の好適な態様では、供給ステーションには紡糸部毎に別のステーションが配設されていて、該別のステーションに、引出し装置及び／又は巻取り装置の圧力空気供給装置及び／又は処理液供給装置が接続可能である。このように構成されていると、例えば交絡ノズルを引出し装置内に組み込むことができ、これらの交絡ノズルへの圧力空気供給は、紡糸部内における圧力空気ステーションを介して行われる。引出し装置はこれにより、交絡ノズルや処理装置のようなその他のユニットによって補われることができる。

次に図面を参照しながら、本発明による装置の実施形態を説明する。

本発明による装置の１実施形態を示す横断面図である。 図１に示した実施形態の側面図である。 図１に示した実施形態の１つの紡糸部を示す側面図である。 図３に示した実施形態を上から見た平面図である。

図１及び図２には、溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を引き出しかつ巻き取るための本発明による装置の１実施形態が、異なった方向から見て示されている。図１には、実施形態が横断面図で示され、図２には側面図で示されている。参照図面に対して特に指定がない場合には、以下の記載は両方の図に対する記載である。

図２から分かるように、溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を製造するために、多数の紡糸部が機械長辺側に並んで配置されている。各紡糸部において、糸群が熱可塑性材料から互いに平行に並んだ状態で、押し出され、冷却され、かつ本発明による装置によって引き出されて、パッケージに巻き取られる。図１及び図２にはそのために、紡糸部において糸を押し出すために必要なプロセスユニットが略示されており、この場合図面を見易くするために図２には単に紡糸部１.１，１.２，１.３だけが並んで示されている。各紡糸部１.１〜１.３の構造は同じなので、糸群を押し出すために必要なプロセスユニットは、１つの紡糸部１.１についてだけ、図１及び図２を参照しながら説明する。

紡糸部１.１は紡糸ビーム２を有し、この紡糸ビーム４は下側に複数の紡糸ノズル４を保持している。紡糸ノズル４は図示されていない分配管路を介して紡糸ポンプ３に接続されており、この紡糸ポンプ３は、図示されていない溶融物源、例えば押出し機に接続されている。多重ポンプとして形成された紡糸ポンプ３を介して、各紡糸ノズル４には溶融物流が圧力下で供給される。紡糸ノズル４は穿孔されたノズルプレートを用いて多数のフィラメントストランドを生ぜしめ、これらのフィラメントストランドは冷却後に、各紡糸ノズル４において単数又は複数の糸にまとめられる。

押し出されたばかりのフィラメントストランドを冷却するために、紡糸部１.１には紡糸ビームの下に、冷却装置５が設けられており、この冷却装置５は冷却ダクト６を有する。紡糸部１.１において冷却ダクト６には、降下シュート７が接続されており、これにより、紡糸ノズルユニットからの溶融紡糸後に糸群８をまとめることができ、その結果糸群８を、僅かな処理間隔をおいて互いに並べて一緒に案内することができる。そのために降下シュート７の出口には案内手段９が配設されている。この案内手段９は好適には、糸を引き出しかつ巻き取るための本発明による装置に組み込まれている。

紡糸されたばかりのマルチフィラメント糸を押し出しかつ準備するために紡糸部において保持されたプロセスユニットは、紡糸装置の上の階における機械フレーム（図示せず）に保持される。

紡糸ノズル４からの糸群８を冷却後に引き出し、延伸し、かつパッケージに巻き取るために、本発明による装置が使用される。図１及び図２に示された実施形態では、紡糸部１.１〜１.３毎に１つの引出し装置と巻取り装置とが設けられている。例えば引出し装置１０.１及び巻取り装置１３.１は紡糸部１.１に配設されている。図２から分かるように、引出し装置１０.２及び巻取り装置１３.２は紡糸部１.２に配設され、かつ引出し装置１０.３及び巻取り装置１３.３は紡糸部１.３に配設されている。引出し装置１０.１〜１０.３及び巻取り装置１３.１〜１３.３は同一に形成されているので、これらの装置の構成について、以下においては紡糸部１.１を参照して記載する。

以下においては図１と共に図３及び図４も参照する。図３には、１つの紡糸部のための本発明による装置の実施形態が側面図で示され、図４には、同様に１つの紡糸部のための本発明による装置の実施形態が平面図で示されている。従って以下の記載はすべての図を参照するものである。

紡糸部１.１〜１.３毎に、１つのフレームプラットフォーム１９に引出し装置１０.１と供給ステーション２１.１とが配置されている。フレームプラットフォーム１９は、巻取り装置１３.１，１３.２，１３.３の上に延在していて、巻取り装置１３.１，１３.２，１３.３の間に配置された各１つの支持壁２０を介して支持されている。これらの支持壁２０は好適には、巻取り装置１３.１，１３.２，１３.３の騒音を減衰するために働く遮音壁によって形成されている。

フレームプラットフォーム１９の上側には、機械長辺側を形成する前側４０に、引出し装置１０.１，１０.２，１０.３毎にそれぞれ１つのフレーム受容部３９が設けられている。引出し装置１０.１〜１０.３はそれぞれ、フレームプラットフォーム１９のフレーム受容部３９に交換可能に保持された運搬可能な構成ユニット３７として形成されている。

図３及び図４から分かるように、構成ユニット３７は、互いに間隔をおいて配置された２つの運搬用開口３８を有しており、これらの運搬用開口３８内には、運搬手段の構成部材が導入可能である。例えば図示の実施形態では構成ユニット３７は、交換のためにフォークリフトによって運搬することができる。

図１、図３及び図４から分かるように、紡糸部１.１における引出し装置１０.１は駆動される複数のゴデット１１を有し、これらのゴデット１１には複数のゴデット駆動装置１２が配設されている。ゴデット駆動装置１２への給電は、機械の背側４１に配置された供給ステーション２１.１を介して行われる。紡糸部１.１における供給ステーション２１.１は、複数の供給ライン２３.１，２３.２が解離可能に接続されている複数の供給接続部２２.１，２２.２を有する。例えば引出し装置１０.１のゴデット駆動装置１２は、供給ライン２３.１を介して供給ステーション２１.１に接続されている。供給ライン２３.１は接続分配器３６を介してゴデット駆動装置１２に接続されている。

巻取り装置１３.１への給電は、同様に解離可能に供給ステーション２１.１の供給接続部２２.２に接続された供給ライン２３.２を介して行われる。巻取り装置１３.１は図示の実施形態では、２つの巻取り機１５.１，１５.２によって形成されている。巻取り機１５.１，１５.２は互いに鏡像のように配置されていて、それぞれ複数の巻取り部１４.１，１４.２を、糸群８をパッケージ４２に巻き取るために有する。各巻取り機１５.１，１５.２は、駆動兼電子制御装置を備えるそれぞれ１つの電子ユニット１６.１，１６.２を有する。電子ユニット１６.１及び電子ユニット１６.２は別体の供給ライン２３.２を介して供給ステーション２１.１に接続されている。各巻取り機１５.１，１５.２は、スピンドル駆動装置１８を介して駆動される複数の巻取りスピンドル１７を有する。スピンドル駆動装置１８は電子ユニット１６.１又は１６.２に接続されている。巻取り機１５.１，１５.２は電子ユニット１６.１，１６.２と共に、２つの別体のユニットを形成しており、両別体のユニットは、供給ステーション２１.１に解離可能に結合されていて、互いに無関係に独立して交換することができる。

電気エネルギ供給の他に、データ信号及び制御信号の交換を可能にするために、供給ステーション２１.１，２１.２は、複数の制御ライン接続部２５.１を備える制御分配器２４を有する。例えば電子ユニット１６.１，１６.２は、別体の制御ライン２６.１，２６.２を介して制御ライン接続部２５.２に解離可能に接続されている。引出し装置１０.１は好ましくは制御モジュールを具備し、この制御モジュールは同様に制御ライン２６.１を介して制御ライン接続部２５.１に解離可能に接続されている。

さらに引出し装置１０.１には操作ステーション２７が設けられており、この操作ステーション２７を介して引出し装置及び巻取り装置の駆動装置及びアクチュエータが操作される。操作ステーション２７は同様に制御ライン２６.１を介して、１つの制御ライン接続部２５.１に解離可能に接続されている。

図示の実施形態では好ましくは、引出し装置１０.１の制御装置を巻取り装置１３.１の電子ユニット１６.１，１６.２内に組み込むことができる。例えば一般的には、引出し装置１０.１におけるゴデット１１の周囲は、糸における揮発性の成分によって、高められたカプセル化が必要とされるので、ゴデット駆動装置１２の変換器は中央の電気制御盤キャビネット内に組み込まれている。従って巻取り装置１３.１の電子ユニット１６.１，１６.２は特に、このような制御機器を遮蔽するために適している。そして引出し装置１０.１と巻取り装置１３.１とは、紡糸部１.１の内部における１つの機械ユニットを形成し、この機械ユニットは、一緒に運転することしかできない。さらに各ユニット１０.１，１３.１は交換可能であり、かつ紡糸部の外で検査可能である。これによって引出し装置１０.１及び巻取り装置１３.１の運転開始前に、該装置の駆動装置及びアクチュエータを検査することができる。従って供給ステーション２１.１への接続により、迅速な運転開始が可能である。

図１に示した引出し装置１０.１では、糸群８を巻取りの前に処理するために、延伸の他にさらに別の処理ステップが行われる。例えば引出し装置１０.１には、糸を湿潤させかつ交絡させるために、処理装置３１と交絡装置２８とが組み込まれている。紡糸部１.１内において、圧力空気供給及び液体供給のための接続可能性を保証するために、図示の実施形態ではフレームプラットフォーム１９に紡糸部毎に、圧力空気接続部２９を備える圧力空気ステーション３４と、液体接続部３２を備える液体ステーション３５とが設けられている。交絡装置２８は、圧力空気管路３０を介して解離可能に圧力空気接続部２９と連結されている。同様に処理装置３１は、液体管路３３を介して液体接続部３２に解離可能に接続されている。これによって紡糸部内における引出し装置１０.１の交換は、付加的なプロセスユニットと共に実施することができる。

上に述べた引出し装置１０.１の構成は一例である。基本的には、ゴデットの数、ゴデットの配置形態及びその他のプロセスユニットの配置形態は、単に一例を示すものであって、任意に変えることができる。同様に、図示の実施形態では巻取り部毎に１つの変向ローラを介して行われる、引出し装置から巻取り装置への糸の供給形態も、一例である。例えば引出し装置の最後のゴデットを、巻取り装置の巻取り部の中央領域に配置することも可能である。

図１〜図４に示された実施形態では、紡糸部内における供給ステーションは、エネルギ供給のためと、制御信号及びデータ信号の接続のために使用される。しかしながらまた基本的には、供給ステーションに紡糸部毎に１つの電子制御装置を補うことも可能であり、この電子制御装置は例えば、不変に所定された制御アルゴリズムを引出し装置及び／又は巻取り装置において実施する。

本発明による装置は、溶融物調製及び溶融物供給の形式とは無関係に、糸のための如何なる溶融紡糸プロセスのためにも適している。例えばポリマを直接、重縮合リアクタから紡糸プロセスに供給することが可能である。このようにすると、ポリマの粒状化及び押出し機における新たな溶融は、既に述べたように省かれる。

１.１，１.２，１.３ 紡糸部
２ 紡糸ビーム
３ 紡糸ポンプ
４ 紡糸ノズル
５ 冷却装置
６ 冷却ダクト
７ 降下シュート
８ 糸群
９ 案内手段
１０.１，１０.２，１０.３ 引出し装置
１１ ゴデット
１２ ゴデット駆動装置
１３.１，１３.２，１３.３ 巻取り装置
１４.１，１４.２ 巻取り部
１５.１ 巻取り機 左
１５.２ 巻取り機 右
１６.１，１６.２ 駆動兼制御用電子制御ユニット
１７ 巻取りスピンドル
１８ スピンドル駆動装置
１９ フレームプラットフォーム
２０ 支持壁
２１.１，２１.２，２１.３ 供給ステーション
２２.１，２２.２ 供給接続部
２３.１，２３.２ 供給ライン
２４ 制御分配器
２５.１，２５.２ 制御ライン接続部
２６.１，２６.２ 制御ライン
２７ 操作ステーション
２８ 交絡装置
２９ 圧力空気接続部
３０ 圧力空気管路
３１ 処理装置
３２ 液体接続部
３３ 液体管路
３４ 圧力空気ステーション
３５ 液体ステーション
３６ 接続分配器
３７ 構成ユニット
３８ 運搬用開口
３９ フレーム受容部
４０ 前側
４１ 背側
４２ パッケージ

Claims (9)

1. 複数の紡糸部（１.１，１.２，１.３）を備え、紡糸部（１.１）毎に、駆動される複数のゴデット（１１）を備える１つの引出し装置（１０.１）と、複数の巻取り部（１４.１，１４.２）を備える１つの巻取り装置（１３.１）とが設けられており、隣接配置された引出し装置（１０.１，１０.２，１０.３）及び隣接配置された巻取り装置（１３.１，１３.２，１３.３）が互いに無関係に独立して駆動可能である、溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を引き出しかつ巻き取る装置であって、
   紡糸部（１.１，１.２，１.３）毎に、別個の供給ステーション（２１.１，２１.２，２１.３）が設けられており、前記紡糸部（１.１）の前記引出し装置（１０.１）と前記巻取り装置（１３.１）とは、電気的なエネルギ供給のために、複数の供給ライン（２３.１，２３.２）によって並列的に、前記供給ステーション（２１.１）に接続されており、前記引出し装置（１０.１）と前記巻取り装置（１３.１）とは、前記紡糸部（１.１）内において互いに無関係に独立して交換可能に形成されており、前記供給ライン（２３.１，２３.２）は、前記供給ステーション（２１.１）に解離可能に接続されていることを特徴とする、合成糸を引き出しかつ巻き取る装置。
2. 隣接配置された紡糸部の前記供給ステーション（２１.１，２１.２，２１.３）と前記引出し装置（１０.１，１０.２，１０.３）とは、互いに並んで１つのフレームプラットフォーム（１９）に配置されていて、該フレームプラットフォーム（１９）は、前記巻取り装置（１３.１，１３.２，１３.３）の上において延在し、かつ該巻取り装置（１３.１，１３.２，１３.３）の間に配置された複数の支持壁（２０）、好ましくは遮音壁によって支持される、請求項１記載の装置。
3. 前記紡糸部（１.１，１.２，１.３）における前記引出し装置（１０.１，１０.２，１０.３）は、それぞれ１つの交換可能な構成ユニット（３７）を形成していて、該構成ユニット（３７）は前記フレームプラットフォーム（１９）に解離可能に保持されている、請求項２記載の装置。
4. 前記引出し装置（１０.１）の前記構成ユニット（３７）は、運搬手段が係合する複数の運搬用開口（３８）を有する、請求項３記載の装置。
5. 前記供給ステーション（２１.１）は電子制御装置（２４）を有し、該電子制御装置（２４）は、解離可能な制御ライン（２６.１，２６.２）によって前記引出し装置（１０.１）及び／又は前記巻取り装置（１３.１）に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記供給ステーション（２１.１）は制御分配器（２４）を有し、該制御分配器（２４）は、解離可能な複数の制御ライン（２６.１，２６.２）を介して前記引出し装置（１０.１）及び／又は前記巻取り装置（１３.１）に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 前記巻取り装置（１３.１）は紡糸部（１.１）毎に、鏡像的に互いに並んで配置された２つの巻取り機（１５.１，１５.２）を有し、該巻取り機（１５.１，１５.２）は互いに無関係に独立して、解離可能な供給ライン（２３.２）を介して前記供給ステーション（２１.１）に接続されていて、かつ前記紡糸部（１.１）に交換可能に保持されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記巻取り機（１５.１，１５.２）はそれぞれ１つの制御兼駆動用電子制御ユニット（１６.１，１６.２）を有し、該制御兼駆動用電子制御ユニット（１６.１，１６.２）は、前記引出し装置（１０.１）の駆動装置（１２）用の複数の制御装置を内蔵し、解離可能な制御ライン（２６.２）を介して前記供給ステーション（２１.１）の前記制御分配器（２４）と接続されている、請求項７記載の装置。
9. 前記供給ステーション（２１.１，２１.２，２１.３）には紡糸部毎に別のステーション（３４，３５）が配設されていて、該別のステーション（３４，３５）に、前記引出し装置（１０.１）及び／又は前記巻取り装置（１３.１）の圧力空気供給装置及び／又は処理液供給装置が接続可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。

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