JP5908821B2 - 溶融紡糸装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポリマーを紡糸するための溶融紡糸装置に関する。

ポリマーを紡糸するための溶融紡糸装置は、内部にポリマー流路が形成された加熱箱体と、加熱箱体のポリマー流路と連通するポリマー流路が内部に形成され、加熱箱体に取り外し可能に装着される紡糸パックと、を備えている。一般に、加熱箱体には、雄ネジを有する装着部が設けられており、紡糸パックには、雄ネジに螺合する雌ネジが設けられている。紡糸パックは、雄ネジと雌ネジとを介して、装着部に対して着脱可能となっており、生産する糸の種類によって交換される。特許文献１に記載の溶融紡糸装置においては、装着部と紡糸パックとの間に、これらの間をシールするパッキンが配置されている。パッキンは、紡糸パックを装着部に装着していった際に、紡糸パックと装着部とによりネジの軸方向に圧縮され、ポリマーが漏れないように、装着部と紡糸パックとの間を完全にシールすることが望ましい。しかしながら、パッキンや各部材の寸法誤差等により、装着部と紡糸パックとの間がパッキンにより完全にシールされず、ポリマーの漏れが生じるという問題がある。

特許文献２に記載の溶融紡糸装置において、装着部には、装着部に対して相対移動可能なリングと、装着部に対して相対移動不能なストッパと、リングとストッパとの間に配置されたバネ（付勢部材）と、が設けられている。紡糸パックは、装着部のリングに螺合される。また、装着部と紡糸パックとの間には、パッキンが配置されている。紡糸パックを装着部に装着すると、リングがストッパとの間でバネを紡糸パック側へ圧縮する。圧縮されたバネは、装着部に対して相対移動可能なリングを装着部側へ付勢する。このとき、紡糸パックとリングとは一体となっているから、紡糸パックも装着部側へ付勢される。従って、装着部側へ付勢された紡糸パックによりパッキンが圧縮される。これにより、装着部と紡糸パックとの間をパッキンで確実にシールしようとしている。

特開２０１１−１７９１３８号公報 中国公開特許ＣＮ１０１６３８８１２Ａ号

溶融紡糸装置は、溶融する繊維材料を扱うために、使用中には約３００℃の高温となる。このような高温で使用されると、パッキンのシール性を高めるためのバネも経時的に劣化し、付勢力が低下する。従って、定期的にバネの状態をチェックし、バネが劣化していれば、バネを交換する必要がある。特許文献２に記載の溶融紡糸装置においては、加熱箱体に固定された装着部にバネが固定して設けられている。従って、高い位置に位置する装着部に固定されたバネを逐一取り外し、バネをチェックするのは時間がかかり、面倒な作業である。また、バネが劣化しており、新しいバネを取り付ける場合にも、高い位置に位置する装着部にバネを固定するのは面倒、かつ、困難な作業である。また、バネは、装着部に固定されたストッパとリングとの間に位置するので、バネのチェックのため、装着部からストッパを逐一取り外す必要があり、バネをチェックしている間、溶融紡糸装置を使用することができない。すなわち、長時間、糸条の生産が停止され、糸条の生産性が低下するという問題がある。

また、特許文献２に記載の溶融紡糸装置においては、パッキンによってシールされている部分からポリマーの漏れが発生した場合には、ポリマーが加熱箱体に固定された装着部に取り付けられたバネに漏れ出して固化するため、ポリマー漏れが発生する度に、加熱箱体から装着部を取り外し、バネに固着したポリマーを取り除くという作業が必要となる。この作業の間、溶融紡糸装置を使用することができないため、長時間、糸条の生産が停止され、糸条の生産性が低下するという問題がある。

以上説明したように、特許文献２に記載の溶融紡糸装置においては、バネのチェックや交換等といったメンテナンスが面倒であり、また、バネのチェックや交換等の際に、糸条の生産性が低下するという問題がある。

本発明の目的は、パッキンを確実にシールするための付勢部材を容易にメンテナンス可能とすること、また、付勢部材のメンテナンスにより糸条の生産性が低下しないようにすることである。

第１の発明の溶融紡糸装置は、螺合部を有し、第１ポリマー流路が内部に形成された装着部と、前記装着部の前記螺合部に螺着される紡糸パックと、を備える溶融紡糸装置であって、前記紡糸パックは、第２ポリマー流路が内部に形成された本体と、接続孔を有し、前記接続孔が前記第１ポリマー流路と前記第２ポリマー流路とを接続するように前記装着部と前記本体との間に配置されるパッキンと、前記螺合部に螺合する被螺合部を有し、前記本体に対して相対回転不能で、且つ、前記螺合部及び前記被螺合部の軸方向に相対移動可能な移動部材と、前記本体と前記移動部材の間に設けられた付勢部材と、を有し、前記付勢部材は、前記紡糸パックの前記装着部への装着時における前記移動部材の移動により圧縮され、前記本体を前記軸方向における前記装着部側に付勢することを特徴とする。

本発明では、付勢部材は、紡糸パックの装着部への装着時における移動部材の移動により圧縮され、本体を螺合部及び被螺合部の軸方向における装着部側に付勢する。従って、装着部と紡糸パックの本体の間に設けられたパッキンが、付勢された本体により圧縮され、パッキンにより装着部と紡糸パックとの間を確実にシールすることができる。また、紡糸パックは、螺合部及び被螺合部を介して、装着部に着脱可能であり、さらに付勢部材が、装着部に着脱可能である紡糸パックに設けられている。このため、付勢部材が設けられた紡糸パックを装着部から取り外し、紡糸パックを取り外した後に、容易に紡糸パック内の付勢部材のメンテナンスを行うことができる。ここで、従来の紡糸パックは、内部の濾材の交換等のために、装着部から定期的に取り外して、分解、洗浄、濾材の交換が行われる。このとき、予め、分解、洗浄、濾材の交換を終えた別の紡糸パックを準備しておくことで、糸条の生産を中断する時間を、紡糸パックの交換時間のみの最小限に留められている。本発明では、付勢部材が紡糸パック内に設けられているため、定期的に行われる濾材の交換等と同時に付勢部材のメンテナンスを行うことができる。従って、付勢部材のメンテナンスのために、溶融紡糸装置を停止する必要がなく、従来の紡糸パックと同様に、分解、洗浄、濾材の交換、付勢部材のメンテナンスを終えた別の紡糸パックを準備しておくことで、糸条の生産を中断する時間を最小限に留めることができ、糸の生産性が低下することがない。また、装着部と紡糸パックの間に設けられたパッキンによってシールされている部分からポリマーの漏れが発生した場合でも、付勢部材が紡糸パックに設けられているため、装着部側での作業が不要である。従って、別の紡糸パックを準備しておくことで、ポリマー漏れが発生した場合でも、糸条の生産を中断する時間を紡糸パックの交換時間のみの最小限に留めることができ、糸条の生産性が低下することがない。

第２の発明の溶融紡糸装置は、第１の発明の溶融紡糸装置において、前記本体は、前記装着部側から前記移動部材を覆う着脱可能な蓋部材を有し、前記付勢部材は、前記移動部材と前記本体の前記蓋部材との間に配置されることを特徴とする。

本発明では、装着部側から移動部材を覆う着脱可能な蓋部材と、移動部材と、の間に付勢部材が配置されている。従って、装着部から取り外した紡糸パックから蓋部材を取り外し、内部の付勢部材を容易に取り出せる。このため、さらに容易に付勢部材のメンテナンスを行うことができる。

第３の発明の溶融紡糸装置は、第１又は第２の発明の溶融紡糸装置において、前記装着部に対する前記紡糸パックの回転を、所定角度を超えないように規制する規制部材をさらに備え、前記第１ポリマー流路、前記第２ポリマー流路、及び、前記接続孔は、それぞれ複数、且つ、互いに同数設けられており、前記紡糸パックが前記装着部に対して前記所定角度まで回転した状態で、複数の前記第１ポリマー流路、複数の前記第２ポリマー流路、及び、複数の前記接続孔がそれぞれ連通することを特徴とする。

本発明では、紡糸パックが装着部に対して所定角度まで回転した場合に、複数の第１ポリマー流路、複数の第２ポリマー流路、及び、複数の接続孔がそれぞれ連通するため、確実に第１ポリマー流路、第２ポリマー流路、及び、接続孔を連通させることができる。また、紡糸パックの装着部に対する回転角度が制限されているため、装着部によるパッキンの圧縮に制限があるが、付勢部材でパッキン等の寸法誤差を吸収でき、装着部と紡糸パックとの間を確実にシールすることができる。

第４の発明の溶融紡糸装置は、第３の発明の溶融紡糸装置において、前記第１ポリマー流路、前記第２ポリマー流路、及び、前記接続孔は、それぞれ２つずつ設けられており、前記規制部材は、前記装着部に対する前記紡糸パックの回転を、１２０度以下の前記所定角度を超えないように規制することを特徴とする。

本発明では、規制部材は、装着部に対する紡糸パックの回転を、１２０度以下の所定角度を超えないように規制している。従って、第２ポリマー流路及び接続孔と、第１ポリマー流路と、を回転方向に対して、例えば、９０度ずらした位置から回転させ始めることにより、確実に第１ポリマー流路、第２のポリマー流路、及び、接続孔を連通させることができる。また、紡糸パックの装着部に対する回転角度が制限されているため、装着部によるパッキンの圧縮に制限があるが、付勢部材でパッキン等の寸法誤差を吸収でき、装着部と紡糸パックとの間を確実にシールすることができる。

第５の発明の溶融紡糸装置は、第３又は第４の発明の溶融紡糸装置において、前記パッキンは、前記第１ポリマー流路、及び、前記第２ポリマー流路と同数設けられており、複数の前記パッキンは、それぞれに、前記接続孔が設けられていることを特徴とする。

本発明では、パッキンが第１ポリマー流路、及び、第２ポリマー流路と同数設けられており、複数のパッキンには、それぞれに、接続孔が設けられている。従って、パッキンを同心円の中空円筒形状とすることができるため、安価で精度の高いパッキンの製作が可能である。

第６の発明の溶融紡糸装置は、第１〜第５の発明のいずれかの溶融紡糸装置において、前記パッキンは、前記軸方向の両端面において、前記端面に向かうほど径が縮小するテーパーとなっていることを特徴とする。

本発明では、パッキンは、軸方向の両端面において、前記端面に向かうほど径が縮小するテーパーとなっている。従って、パッキンと紡糸パック、パッキンと装着部との接触面積が小さいため、片当たり等の問題が発生しにくい。

第７の発明の溶融紡糸装置は、第１〜第６の発明のいずれかの溶融紡糸装置において、前記付勢部材は、皿バネであることを特徴とする。

一般に、コイルバネは、バネの圧縮長と付勢力との関係が比例関係にある。従って、本発明に用いた場合、各部の寸法誤差の大きいと、付勢対象である本体への付勢力にばらつきが出る。一方、皿バネは、バネの圧縮長が大きくなるにつれて付勢力が大きくなる割合が小さくなる。従って、各部の寸法誤差が大きくても、付勢対象である本体への付勢力にばらつきが出にくい。本発明では、付勢部材が皿バネであるため、各部の寸法誤差等が大きくても、付勢対象である本体への付勢力がばらつくことを小さく抑えることができる。

本発明では、付勢部材は、紡糸パックの装着部への装着時における移動部材の移動により圧縮され、本体を螺合部及び被螺合部の軸方向における装着部側に付勢する。従って、装着部と紡糸パックの本体の間に設けられたパッキンが、付勢された本体により圧縮され、パッキンにより装着部と紡糸パックとの間を確実にシールすることができる。また、紡糸パックは、螺合部及び被螺合部を介して、装着部に着脱可能であり、さらに付勢部材が、装着部に着脱可能である紡糸パックに設けられている。このため、付勢部材が設けられた紡糸パックを装着部から取り外し、紡糸パックを取り外した後に、容易に紡糸パック内の付勢部材のメンテナンスを行うことができる。また、本発明では、付勢部材が紡糸パック内に設けられているため、定期的に行われる濾材の交換等と同時に付勢部材のメンテナンスを行うことができる。従って、付勢部材のメンテナンスのために、溶融紡糸装置を停止する必要がなく、分解、洗浄、濾材の交換、付勢部材のメンテナンスを終えた別の紡糸パックを準備しておくことで、糸条の生産を中断する時間を最小限に留めることができ、糸条の生産性が低下することがない。また、装着部と紡糸パックの間に設けられたパッキンによってシールされている部分からポリマーの漏れが発生した場合でも、付勢部材が紡糸パックに設けられているため、装着部側での作業が不要である。従って、別の紡糸パックを準備しておくことで、ポリマー漏れが発生した場合でも、糸条の生産を中断する時間を紡糸パックの交換時間のみの最小限に留めることができ、糸条の生産性が低下することがない。

溶融紡糸装置から糸巻取装置までの各種装置の概略構成を示す側面図である。 図１の溶融紡糸装置の一部断面図である。 図２のIII-III線断面図である。 装着部及び紡糸パックの平面図である。 装着部のボルト部が紡糸パックの移動部材のナット部に挿入された状態を示す断面図である。 図５のVI-VI線断面図である。 変形例に係る装着部及び紡糸パックの断面図である。 図７のVIII-VIII線断面図である。 皿バネとコイルバネの圧縮長と付勢力との関係を示した図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、溶融紡糸装置から糸巻取装置までの各種装置の概略構成を示す側面図である。図１に示すように、上方にある溶融紡糸装置１の加熱箱体５０に取り付けられた紡糸パック３から吐出された複数のフィラメントからなる糸条Ｙは、給油ノズル１０１により油剤が付着された後、２つのゴデットローラ１０２ａ、１０２ｂにより延伸される。延伸された糸条Ｙは、下方にある糸巻取装置１０４に搬送され、糸巻取装置１０４により巻き取られる。

溶融紡糸装置１以外の装置の構成について簡単に説明する。給油ノズル１０１は、溶融紡糸装置１から給糸された複数のフィラメントからなる糸条Ｙに油剤を付着させる。ゴデットローラ１０２ａは、上方に配置されたセパレートローラ１０３ａと一対となっている。ゴデットローラ１０２ｂは、下方に配置されたセパレートローラ１０３ｂと一対となっている。２つのゴデットローラ１０２ａ、１０２ｂは、図示しない駆動モータによって駆動される駆動ローラである。２つのセパレートローラ１０３ａ、１０３ｂは、図示しない駆動モータによって駆動される駆動ローラであり、径は、例えば、ゴデットローラ１０２ａ、１０２ｂの約１／２となっている。

溶融紡糸装置１から給油ノズル１０１を介して送られた糸条Ｙは、上流のゴデットローラ１０２ａ及びセパレートローラ１０３ａに複数回巻き掛けられた後、下流のゴデットローラ１０２ｂ及びセパレートローラ１０３ｂに複数回巻き掛けられる。ゴデットローラ１０２ａ、１０２ｂを走行した糸条Ｙは、糸巻取装置１０４に巻き取られる。

上流のゴデットローラ１０２ａは、糸条Ｙが延伸可能な温度（例えば９０℃）に加熱されている。下流のゴデットローラ１０２ｂは、延伸された糸条Ｙを熱固定可能な温度（例えば１２０℃）に加熱されている。ゴデットローラ１０２ｂは、上流のゴデットローラ１０２ａよりも速い回転速度で回転する。従って、上流のゴデットローラ１０２ａで予備加熱された糸条Ｙは、上流のゴデットローラ１０２ａと、上流のゴデットローラ１０２ａよりも糸送り速度の速い下流のゴデットローラ１０２ｂと、の間で延伸される。延伸された糸条Ｙは、ゴデットローラ１０２ｂにより、熱固定され、糸巻取装置１０４に送られる。

次に、溶融紡糸装置１について説明する。図２は、図１の溶融紡糸装置１の一部断面図である。図３は、図２のIII-III線断面図である。図４は、装着部２及び紡糸パック３の平面図である。なお、図３においては加熱箱体５０を省略している。また、図４において、加熱箱体５０は示されていないが、II-II線は、図２における断面の方向を示しており、III−III線は、図３における断面の方向を示している。

溶融紡糸装置１は、加熱箱体５０、加熱箱体５０に取り付けられる装着部２、装着部２に装着される紡糸パック３等を備える。紡糸パック３は、装着部２を介して加熱箱体５０に複数個取り付けられるが、図１においては、１個のみ示されている。

図２に示すように、加熱箱体５０は、溶融されたポリマーの温度を保つためのものである。加熱箱体５０の内部は、図示しない熱媒ボイラーから供給された熱蒸気で満たされ、高温（例えば約３００℃）に保たれている。加熱箱体５０は、下方に開口した凹部５２を有しており、凹部５２に連通する２個の接続孔５３が形成されている。加熱箱体５０の凹部５２の上面に装着部２が取り付けられている。

図２〜図４に示すように、装着部２は、紡糸パック３が装着されるものであり、断面視で、略Ｔ字状である。装着部２は、上方から下方にわたって内部に２本のポリマー流路４（第１ポリマー流路）が設けられている。装着部２は、上下方向に垂直な略円板状の固定部５と、固定部５の略中央から下方に突出した略円柱状のボルト部６と、を有している。固定部５が図示しないボルトにより加熱箱体５０の凹部５２の上面に取り付けられることにより、装着部２は、加熱箱体５０に固定されている。装着部２が加熱箱体５０に取り付けられると、加熱箱体５０の接続孔５３と、装着部２のポリマー流路４と、が連通する。ボルト部６は、外周面に雄ネジ７（螺合部）が設けられている。雄ネジ７のネジピッチは、例えば６ｍｍである。

紡糸パック３は、溶融したポリマーを複数のフィラメントからなる糸条Ｙとして紡出するものである。紡糸パック３は、雄ネジ７と後述する雌ネジ２３とが螺合することにより、装着部２の雄ネジ７に螺着される。紡糸パック３は、本体８と、パッキン９と、移動部材１０と、皿バネ（付勢部材）１１と、を備えている。

本体８は、略円柱状であって、ボディ１３と、ボディ１３内の最上部に位置するロックリング（蓋部材）１２と、ボディ１３の内部、かつ、ロックリング１２の下方に位置するリッド１４と、ボディ１３の内部、かつ、リッド１４の下方に位置する濾過部１５と、ボディ１３の内部、かつ、濾過部１５の下方に位置する紡糸口金１６と、を有する。

ボディ１３は、内部が中空な略円筒状であり、内部に、上方から、ロックリング１２、リッド１４、濾過部１５、紡糸口金１６が配置されている。ロックリング１２は、移動部材１０を覆うように、ボディ１３に螺着されている。図示は省略するが、ボディ１３のロックリング１２と対向する内周面には、雌ネジが設けられている。また、ロックリング１２の外周面には、雄ネジが設けられている。ボディ１３の雌ネジと、ロックリング１２の雄ネジと、が螺合しており、ロックリング１２は、ボディ１３に対して着脱可能である。リッド１４は、断面視で、略逆Ｔ字状となっており、内部に２本のポリマー流路１７（第２ポリマー流路）が設けられている。リッド１４の上面には、装着部２のボルト部６が挿入される挿入凹部２５が設けられている。挿入凹部２５の下面には、パッキン９を配置するための２個の凹部１８が設けられている。濾過部１５は、ポリマーを濾過するものであり、内部に２個の濾過層１９が設けられている。濾過層１９は、リッド１４のポリマー流路１７と連通している。濾過層１９には、濾材２０（例えば、金属砂）やフィルタ２１が配置されている。ポリマーは、濾過層１９を通過することにより、濾材２０やフィルタ２１により濾過される。紡糸口金１６は、糸条Ｙを紡出するものである。紡糸口金１６は、図示しない複数のノズルが内部に設けられおり、複数のノズルから糸条Ｙが紡出される。

パッキン９は、ポリマーが漏れないように装着部２と紡糸パック３との間をシールするものである。パッキン９には、雄ネジ７及び雌ネジ２３の軸方向、すなわち、上下方向に貫通した接続孔２２が形成されている。パッキン９は、接続孔２２が、装着部２のポリマー流路４と、本体８のポリマー流路１７と、を接続するように、装着部２と本体８との間に配置されている。具体的には、パッキン９は、リッド１４の凹部１８内に配置されることにより、装着部２のボルト部６と本体８のリッド１４との間に配置されている。パッキン９は、装着部２のポリマー流路４、及び、本体８のポリマー流路１７と、同数、すなわち、２個設けられている。パッキン９は、雄ネジ７の軸方向、すなわち、上下方向の両端面において、端面に向かうほど径が縮小するテーパーとなっている。従って、パッキン９と装着部２のボルト部６、パッキン９と紡糸パック３の本体８の接触面積が小さいため、片当たり等の問題が発生しにくい。パッキン９の雄ネジ７及び雌ネジ２３の軸方向の厚みは、例えば５．１ｍｍである。

移動部材１０は、雄ネジ７に螺合する雌ネジ２３（被螺合部）を有し、本体８に対して相対回転不能で、且つ、本体８に対して雄ネジ７及び雌ネジ２３の軸方向に相対移動可能となっている。具体的には、移動部材１０は、本体８（リッド１４）と分離されているが、ピン２４が移動部材１０と本体８とに挿通している。従って、紡糸パック３が回転されると、移動部材１０は、本体８とともに回転し、本体８に対して相対回転不能となっている。また、移動部材１０は、上述のとおり、本体８と分離されているため、雄ネジ７と雌ネジ２３との螺合により、本体８に対して雄ネジ７及び雌ネジ２３の軸方向に相対移動可能となっている。移動部材１０は、ボディ１３の内部、かつ、リッド１４の上方に設けられている。移動部材１０は、断面視で、略逆Ｔ字状となっており、上下方向に垂直な略円板状の円板部２６と、円板部２６から上方に突出したナット部２７と、を有している。ナット部２７の一部は、本体８の内部から上方へ外部に突出している。移動部材１０の内部は、軸方向にわたって中空となっており、リッド１４の上部が下方から移動部材１０に挿入されている。また、ナット部２７の内周面には、雌ネジ２３が設けられている。ナット部２７の内部にボルト部６を挿入し、紡糸パック３を回転させることにより、雄ネジ７と雌ネジ２３とが螺合する。

図２及び図３は、装着部２に紡糸パック３が装着された状態を示しているが、図５は、装着部２に紡糸パック３が装着される前であって、装着部２のボルト部６が紡糸パック３の移動部材１０のナット部２７に挿入された状態を断面で示している。図６は、図５のVI-VI線断面図である。この状態では、雄ネジ７と雌ネジ２３とは、螺合していない。すなわち、装着部２のボルト部６が紡糸パック３の移動部材１０のナット部２７に挿入されているだけで、紡糸パック３が装着部２に対して回転されていない状態を示している。この状態から、紡糸パック３が回転されることにより、雄ネジ７と雌ネジ２３とが螺合し、装着部２に紡糸パック３が装着される。装着部２には、装着部２に対する紡糸パック３の回り始めからの回転を、９０度を超えないように規制する規制部材２８が設けられている。すなわち、図５及び図６に示す状態から、紡糸パック３が９０度回転されると、規制部材２８により回転が規制され、図２及び図３に示す状態となる。雄ネジ７及び雌ネジ２３を介する装着部２への紡糸パック３の装着により、移動部材１０は、上方に移動する。また、雄ネジ７及び雌ネジ２３を介する装着部２からの紡糸パック３の取り外しにより、移動部材１０は、下方に移動する。装着部２に紡糸パック３が装着される際の各部の動作については後述する。

皿バネ１１は、本体８と移動部材１０との間に設けられている。具体的には、皿バネ１１は、移動部材１０の円板部２６上であって、本体８のロックリング１２と移動部材１０との間に配置されている。皿バネ１１の雄ネジ７及び雌ネジ２３の軸方向の厚み（ボディ１３へのロックリング１２螺着後の寸法）は、例えば４ｍｍである。皿バネ１１の作用については後述する。

紡糸パック３は、ボディ１３の内部に、下方から上方の順に、紡糸口金１６、濾過部１５、リッド１４、移動部材１０、皿バネ１１が配置され、ロックリング１２がボディ１３に螺合されることにより組み立てられる。また、パッキン９は、リッド１４の凹部１８内に配置される。

以上説明した溶融紡糸装置１において、パッキン９は、装着部２と本体８とにより、軸方向、すなわち、上下方向に圧縮され、ポリマーが漏れないように、装着部２と紡糸パック３との間を完全にシールすることが望ましい。しかしながら、パッキン９や各部材の寸法誤差等により、装着部２と紡糸パック３との間がパッキン９により完全にシールされず、ポリマーの漏れが生じるという問題がある。このため、本発明では、装着部２と紡糸パック３との間が確実にシールされるように皿バネ１１が設けられている。以下、紡糸パック３の装着部２への装着について説明するとともに、皿バネ１１の作用について説明する。

図５及び図６に示す状態、すなわち、ボルト部６が紡糸パック３の移動部材１０のナット部２７に挿入された状態では、凹部１８に配置されたパッキン９の接続孔２２とリッド１４のポリマー流路１７とは連通しているが、接続孔２２及びポリマー流路１７と、装着部２のポリマー流路４とは、回転方向に９０度ずれた位置となっている。また、ボルト部６が紡糸パック３の移動部材１０のナット部２７に挿入された状態では、ボルト部６の下面とパッキン９の上面との間には、例えば０．３ｍｍの隙間がある。図５に示す状態から図４に示すＢ方向に紡糸パック３を回転させると、本体８とともに移動部材１０が回転する。ここで、ネジピッチは６ｍｍであるので、移動部材１０が１８度回転することにより、移動部材１０は０．３ｍｍ（＝６ｍｍ×１８／３６０）上方に移動する。このとき、ボルト部６の下面とパッキン９の上面との間の隙間０．３ｍｍが移動部材１０の移動により埋められ、ボルト部６の下面とパッキン９の上面とが密着する。移動部材１０の上方への移動により、隙間０．３ｍｍが埋められるため、移動部材１０とリッド１４とは密着した状態のままである。

ボルト部６の下面とパッキン９の上面とが密着した状態から、さらに７２度、紡糸パック３を回転させると、規制部材２８により、紡糸パック３の回転が、回り始めから９０度を超えない位置で規制される。このとき、ポリマー流路４とポリマー流路１７とが接続孔２２により連通される。ネジピッチは６ｍｍであるから、７２度の回転で、移動部材１０の上方への移動距離は１．２ｍｍ（＝６ｍｍ×７２／３６０）である。パッキン９が例えば０．３ｍｍ圧縮され、また、雄ネジ７及び雌ネジ２３のガタ量が例えば０．３ｍｍである場合、移動部材１０は、リッド１４から離間し、０．６ｍｍ（＝１．２ｍｍ−０．３ｍｍ−０．３ｍｍ）上方へ移動する。

移動部材１０が上方へ０．６ｍｍ移動すると、皿バネ１１が、移動部材１０により上方へ０．６ｍｍ圧縮される。すなわち、皿バネ１１は、紡糸パック３の装着部２への装着時における移動部材１０の移動により圧縮される。圧縮された皿バネ１１は、上方及び下方へ伸びようとする。移動部材１０は加熱箱体５０に固定された装着部２と一体となっているため、皿バネ１１は、皿バネ１１の上方に位置する本体８（ロックリング１２）を上方へ付勢する。すなわち、皿バネ１１は、本体８を軸方向における装着部２側に付勢する。従って、装着部２と紡糸パック３の本体８の間に設けられたパッキン９が、付勢された本体８により上下方向に圧縮されるため、装着部２と紡糸パック３との間をパッキン９により確実にシールすることができる。

装着部２から紡糸パック３を取り外す場合、図４に示す矢印Ｂの反対方向、すなわちＡ方向に紡糸パック３を回転させればよい。図２〜図４に示す状態から、紡糸パック３を矢印Ａ方向に回転させ始めると、移動部材１０が下方へ移動し、９０度回転させた段階で、紡糸パック３が装着部２から取り外される。

以上説明した溶融紡糸装置１において、紡糸パック３は、雄ネジ７及び雌ネジ２３を介して、装着部２に着脱可能であり、皿バネ１１が、装着部２に着脱可能である紡糸パック３に設けられている。このため、紡糸パック３を装着部２から取り外し、紡糸パック３を装着部２から取り外した後に、容易に皿バネ１１のメンテナンスを行うことができる。また、皿バネ１１が紡糸パック内３に設けられているため、定期的に行われる濾材２０やフィルタ２１の交換等と同時に皿バネ１１のメンテナンスを行うことができる。従って、皿バネ１１のメンテナンスのために、溶融紡糸装置１を停止する必要がなく、分解、洗浄、濾材２０やフィルタ２１の交換、皿バネ１１のメンテナンスを終えた別の紡糸パック３を準備しておくことで、糸条Ｙの生産を中断する時間を最小限に留めることができ、糸条Ｙの生産性が低下することがない。

また、紡糸パック３の部品の欠陥や組み付け作業の誤りなどによって、装着部２と紡糸パック３の間に設けられたパッキン９によってシールされている部分からポリマーの漏れが発生した場合でも、皿バネ１１が紡糸パックに設けられているため、装着部２側での作業が不要である。従って、別の紡糸パック３を準備しておくことで、ポリマー漏れが発生した場合でも、糸条Ｙの生産を中断する時間を紡糸パック３の交換時間のみの最小限に留めることができ、糸条Ｙの生産性が低下することがない。

また、ロックリング１２は、移動部材１０を覆うように本体８のボディ１３に螺合されており、着脱可能となっている。そして、皿バネ１１は、移動部材１０とロックリング１２との間に配置されている。従って、装着部３から取り外した紡糸パック２からロックリング１２を取り外し、内部の皿バネ１１を容易に取り出せる。このため、容易に皿バネ１１のメンテナンスを行うことができる。

また、ポリマー流路４、ポリマー流路１７、及び、接続孔２２は、それぞれ２つずつ設けられており、規制部材２８は、装着部２に対する紡糸パック３の回転を、９０度を超えないように規制する。従って、ポリマー流路１７及び接続孔２２と、ポリマー流路４と、を回転方向に対して９０度ずらした位置（図５及び図６に示す状態）から回転させ始めることにより、確実にポリマー流路４、ポリマー流路１７、及び、接続孔２２を連通させることができる。また、紡糸パック３の装着部２に対する回転角度が制限されているため、装着部２によるパッキン９の圧縮に制限があるが、皿バネ１１でパッキン９等の寸法誤差を吸収でき、装着部２と紡糸パック３との間を確実にシールすることができる。

また、パッキン９は、ポリマー流路４、及び、ポリマー流路１７と同数、すなわち、２個設けられており、２個のパッキン９は、それぞれに、接続孔２２が設けられている。従って、パッキン９を同心円の中空円筒形状とすることができるため、安価で精度の高いパッキン９の製作が可能である。

図９は、皿バネとコイルバネの圧縮長と付勢力との関係を示した図である。横軸がバネの圧縮長であり、縦軸がバネの付勢力である。実線は、皿バネの圧縮量と付勢力との関係を示しており、破線は、コイルバネの圧縮量と付勢力の関係を示している。図９に示すように、コイルバネは、バネの圧縮長さと付勢力との関係が比例関係にある。従って、本発明に用いた場合に、各部の寸法誤差が大きいと、付勢対象である本体８に対する付勢力にばらつきが出る。一方、皿バネは、バネの圧縮長が大きくなるにつれて付勢力が大きくなる割合が小さくなるため、各部の寸法誤差が大きくても、付勢対象である本体８への付勢力にばらつきが出にくい。本発明では、皿バネ１１を用いて本体８を付勢しているため、本体８への付勢力がばらつくことを小さく抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

図７は、変形例に係る装着部２及び紡糸パック３の断面図である。図８は、図７のVIII-VIII線断面図である。上述の実施形態に係る紡糸パック３は、例えば、衣料用の細い糸条を生産するためのものである。従って、紡糸口金１６のノズルが細く、ポリマーの異物を取り除いたり、ゲル化したポリマーを分散させたりする必要がある。このため、濾過層１９に濾材２０及びフィルタ２１が配置されている。変形例に係る紡糸パック３は、濾材２０を例えば金属繊維焼結フィルタ３１に置き換えたものである。この場合、濾過部１５が不要となり、金属繊維焼結フィルタ３１を直接、紡糸口金１６の上に置くことができるため、紡糸パック３の組み立て時間の短縮が図れる。

上述の実施形態においては、ポリマー流路４、ポリマー流路１７、及び、接続孔２２は、それぞれ複数の２つであったが、１つであってもよい。この場合、パッキン９は１つでよい。また、ポリマー流路４、ポリマー流路１７、及び、接続孔２２は、３つ以上であってもよい。

上述の実施形態においては、規制部材２８は、装着部２に対する紡糸パック３の回転を、９０度を超えないように規制するようになっているが、規制部材２８を設けなくてもよい。また、装着部２に対する紡糸パックの回転３を、９０度以外の角度を超えないように規制する規制部材が設けられていてもよい。

上述の実施形態においては、パッキン９は、ポリマー流路４、及び、ポリマー流路１７と同数である２個設けられていたが、１個であってもよい。この場合、１個のパッキンに、２個の接続孔を設ければよい。

上述の実施形態においては、パッキン９は、雄ネジ７及び雌ネジ２３の軸方向の両端面において、端面に向かうほど径が縮小するテーパーとなっているが、テーパーとなっていなくてもよい。

上述の実施形態においては、溶融紡糸装置１を、糸条Ｙを完全に延伸することによって得られる完全延伸糸（ＦＤＹ）を製造する装置に適用しているが、これに限らず、ゴデットローラ１０２ａ、１０２ｂを変更して、部分的に延伸することによって得られる部分延伸糸（ＰＯＹ）を製造する装置にも適用可能である。

１ 溶融紡糸装置
２ 装着部
３ 紡糸パック
４ ポリマー流路（第１ポリマー流路）
６ ボルト部
７ 雄ネジ（螺合部）
８ 本体
９ パッキン
１０ 移動部材
１１ 皿バネ（付勢部材）
１２ ロックリング（蓋部材）
１７ ポリマー流路（第２ポリマー流路）
２２ 接続孔
２３ 雌ネジ（被螺合部）
２７ ナット部
２８ 規制部材

Claims (7)

1. 螺合部を有し、第１ポリマー流路が内部に形成された装着部と、
   前記装着部の前記螺合部に螺着される紡糸パックと、を備える溶融紡糸装置であって、
   前記紡糸パックは、
   第２ポリマー流路が内部に形成された本体と、
   接続孔を有し、前記接続孔が前記第１ポリマー流路と前記第２ポリマー流路とを接続するように前記装着部と前記本体との間に配置されるパッキンと、
   前記螺合部に螺合する被螺合部を有し、前記本体に対して相対回転不能で、且つ、前記螺合部及び前記被螺合部の軸方向に相対移動可能な移動部材と、
   前記本体と前記移動部材の間に設けられた付勢部材と、を有し、
   前記付勢部材は、前記紡糸パックの前記装着部への装着時における前記移動部材の移動により圧縮され、前記本体を前記軸方向における前記装着部側に付勢することを特徴とする溶融紡糸装置。
2. 前記本体は、前記装着部側から前記移動部材を覆う着脱可能な蓋部材を有し、
   前記付勢部材は、前記移動部材と前記本体の前記蓋部材との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の溶融紡糸装置。
3. 前記装着部に対する前記紡糸パックの回転を、所定角度を超えないように規制する規制部材をさらに備え、
   前記第１ポリマー流路、前記第２ポリマー流路、及び、前記接続孔は、それぞれ複数、且つ、互いに同数設けられており、
   前記紡糸パックが前記装着部に対して前記所定角度まで回転した状態で、複数の前記第１ポリマー流路、複数の前記第２ポリマー流路、及び、複数の前記接続孔がそれぞれ連通することを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融紡糸装置。
4. 前記第１ポリマー流路、前記第２ポリマー流路、及び、前記接続孔は、それぞれ２つずつ設けられており、
   前記規制部材は、前記装着部に対する前記紡糸パックの回転を、１２０度以下の前記所定角度を超えないように規制することを特徴とする請求項３に記載の溶融紡糸装置。
5. 前記パッキンは、前記第１ポリマー流路、及び、前記第２ポリマー流路と同数設けられており、複数の前記パッキンは、それぞれに、前記接続孔が設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の溶融紡糸装置。
6. 前記パッキンは、前記軸方向の両端面において、前記端面に向かうほど径が縮小するテーパーとなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融紡糸装置。
7. 前記付勢部材は、皿バネであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶融紡糸装置。

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