KR100686740B1 - 스레드의 삽입과 개시를 위한 방법 및 폴스 트위스트 텍스처링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴스 트위스트 텍스처링 장치에서 스레드를 삽입하여 공급하고 개시하는 방법에 관한 것이다. 상기 장치는 유체를 포함하는 열교환기(1)를 구비한다. 상기 열교환기는, 열교환기를 통과하는 얀을 안내하고 열교환기(1)를 밀봉하기 위하여 제공되는 적어도 2개의 얀 통로(4, 5, 6)를 구비한다. 상기 얀 통로(4, 5, 6)는 얀을 도입하기 위하여 확대된다. 선택적으로, 얀은 보조 공기 유동에 의하여 흡입되어 끌어당겨지고 그리고/또는 송출되거나 송곳에 의하여 끌어당겨진다. 이 방법에 관련된 폴스 트위스트 텍스처링 장치에서 열교환기는 얀 통로의 방향을 따라 분할되고 열교환기 내로 얀을 도입하기 위한 부분(2, 3)은 서로로부터 분리된다. 선택적으로 인젝터 노즐(37)이 얀 통로를 통하여 얀을 안내하기 위해 얀 통로(4, 5, 6)의 전방 및/또는 후방에서 얀 입구(4) 또는 얀 출구(5)에 배치된다.

Description

스레드의 삽입과 개시를 위한 방법 및 폴스 트위스트 텍스처링 장치{METHOD FOR FEEDING IN AND STARTING A THREAD AND FALSE TWIST TEXTURING DEVICE}

본 발명은 폴스 트위스트 텍스처링(false-twist texturing) 장치에서 스레드 (thread)의 삽입과 개시를 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 폴스 트위스트 텍스처링 장치에는 스레드를 안내하여 통과시키고 열교환기를 밀봉시키기 위한 적어도 2개의 통로를 구비한 유체 포함 열교환기가 구비된다.

유럽 특허 공보 제0 624 208 B1호에는 열교환기가 구비된 텍스처링 장치가 개시되어 있다. 열교환기는 가열 장치 또는 냉각 장치로서 선택적인 역할을 할 수 있게 설치된다. 각각 고온 또는 저온의 유체가 스레드와 접촉한다. 이 작업시 유체는 챔버 내에 있으며, 상기 유체는 상기 챔버를 통해 계속 유동하고 있다. 챔버는 관형 형태로 구성되고 작은 구멍을 구비하며, 상기 구멍을 통해 스레드가 상기 용기(vessel) 내외로 도입되고 배출된다. 유체와 스레드가 접촉함으로써 열이 교환된다. 만약 유체의 온도가 스레드보다 높다면, 스레드의 온도는 높아진다. 만약 유체의 온도가 스레드보다 낮다면, 스레드의 온도는 낮아진다. 이 공지된 장치가 만족스럽게 작동하기는 하지만, 스레드가 파단(break)되는 경우에 또는 관형 용기에서 스레드 텍스처링을 재시작할 필요가 있는 경우에는, 스레드가 관형 용기 내로 재도입되어야 하는 단점이 있다. 공정을 재시작하기 위해서는 스레드가 관형 챔버의 아주 작은 개구를 통하여 삽입되어야 하기 때문에, 이 작업에는 매우 많은 시간과 비용이 소요된다. 이 공지된 장치의 경우에 이들 개시 작업은 복잡하면서도 시간이 많이 소요되는 작업이다.

따라서, 본 발명의 목적은 삽입과 개시, 즉 텍스처링 공정의 재시작이 매우 신속하면서도 간단하고 신뢰할 수 있게 수행될 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 스레드를 삽입할 수 있게 스레드 통로(4, 5, 6)의 크기를 증가시키고 열교환기를 개방시키는 방법에 의해 달성된다. 스레드 통로의 크기가 증가됨으로써, 간단한 방식으로 스레드를 열교환기 내로 삽입할 수 있게 된다. 스레드 통로가 막힐 위험성도 이 장치에 의해 확실하게 방지된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 스레드 통로가 스레드를 삽입할 수 있도록 축방향 및/또는 반경 방향으로 분리가능하고 상기 스레드의 삽입 후에 닫혀진다면, 스레드의 진입이 특히 간단해지고 문제가 없게 된다. 이러한 공정이 수행되는 위치에서, 좁게 제한된 스레드 통로가 개방되면, 스레드를 제한된 작은 개구 내로 삽입하는 대신에 스레드를 매우 간단한 방식으로 개방된 홈에 놓을 수 있게 된다. 이렇게 삽입된 스레드는 후속하여 스레드 통로가 닫혀짐으로써 다시 한 번 상기 통로 내에 완전히 둘러싸여지는데, 이는 홈이 한 번 노출되고 나서 닫히게 되면 완전한 원주 방향 밀폐 통로를 형성하기 때문이다. 이 방법에 의한 스레드의 삽입은 매우 신속하면서도 간단하고 신뢰가능하게 실행할 수 있다.

본 발명의 목적은 또한 스레드 통로를 통과하는 보조 공기 유동에 의하여 스레드가 스레드 통로를 통하여 송출되거나 흡입됨으로써 달성된다.

스레드 통로를 통과하는 보조 공기가 유동되도록 하는 공기 노즐을 대응되게 배치함으로써, 스레드는 상기 공기 유동에 동반되어 스레드 통로를 통하여 운반된다. 이 경우에, 스레드 통로의 개방은 필요하지 않으며, 이에 따라 스레드의 진입 및 후속 스레드 개시는 특히 간단한 구조적 장치에 의해 달성된다. 보조 노즐이 각 스레드 통로에 배치될 수 있어, 점진적 노즐 장치 방식으로 작용함으로써, 스레드는 노즐로부터 노즐까지 운반된다.

또한, 본 발명의 목적은 스레드가 송곳(awl)에 의하여 스레드 통로를 통하여 끌어당겨짐으로써 달성된다. 보조 공기 유동이 충분하지 못하여 스레드 통로에 미리 밀어넣어져 있는 송곳에 의해 스레드를 삽입하는 여러 가지 경우에, 스레드는 그 송곳에 포획되어 스레드 통로를 통해 끌어당겨지게 된다. 많은 적용 분야의 경우에, 스레드의 기계식 안내가 가능하여 삽입이 보다 쉬워지기 때문에 이러한 방식은 이점을 갖는다.

열교환기의 유체가 스레드 통로를 통하여 열교환기로부터 누출되는 것을 방지하기 위해서, 본 발명에 따르면 특히 공기 유동인 제2 유체 유동이 제1 유체가 스레드 통로로 접근하는 것을 방지한다. 이와 관련하여, 특히 공기 유동인 상기 유체 유동은 스레드 통로의 영역에서 열교환기로 유입되고, 제1 유체의 누출 방향에 반대로 작용하는 유동, 즉 압력을 발생시킨다. 이러한 방식에 의해 스레드 통로의 밀봉이 달성됨으로써, 열교환기는 스레드 통로가 수직 방향으로 배치되게 구성될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 스레드의 삽입과 동시에 제1 유체가 열교환기 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해서, 스레드의 삽입 전에, 즉 열교환기의 개방 전에, 제1 유체 및/또는 제2 유체나 공기 유동의 공급이 중단되고, 열교환기의 유체가 제거된다. 이에 따라, 이제는 유체가 없는 열교환기 내로 스레드를 간단하게 삽입하거나 안내할 수 있게 된다. 따라서, 보조 공기 유동을 사용하고 열교환기를 개방시킴으로써 스레드를 간단하게 삽입시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 스레드가 가능한 한 응력을 받지 않고서 열교환기를 통과하여 스레드 파단(break) 현상이 발생하지 않게 하기 위해서, 스레드의 삽입 후에는 스레드의 이동이 단지 제한된 속도로 수행된 이후에 상기 속도가 작동 레벨까지 증가된다. 이러한 방식에 따라, 유체가 스레드에 가하는 힘이 점차 증가되어, 스레드 파단 현상이 신뢰성있게 방지된다.

본 발명의 목적은, 또한 스레드의 통과와 열교환기의 밀봉을 위해 적어도 2개의 스레드 통로가 구비되어 있는 열교환기를 구비한 폴스 트위스트 텍스처링 장치에 의해 달성된다. 이 경우에, 열교환기는 스레드 이동 방향을 따라서 분리되고, 스레드를 간단하게 삽입할 수 있게 하는 부품은 서로 분리될 수 있다. 이 장치에 따르면, 스레드를 열교환기 내로 삽입할 수 있도록 열교환기를 개방시키는 것이 가능하다. 열교환기를 개방시켜 간단하게 접근할 수 있게 스레드 통로를 형성함으로써, 스레드는 스레드 통로의 형태에 따라서 간단하게 스레드 통로 내로 삽입되거나 그들을 가로질러 놓일 수 있게 된다. 스레드가 스레드 통로 내로 삽입된 다음에 열교환기가 다시 닫혀질 수 있으며, 이로써 작동 준비 상태가 된다. 본 발명에 따르면, 현재의 기술 수준에서는 필요로 하였던 스레드 삽입 공정, 즉 스레드를 스레드 입구로부터 스레드 출구로 열교환기를 통해 삽입하는 복잡한 공정은 더 이상 필요하지 않게 된다.

분리가능한 열교환기의 경우에 또한 단일품 열교환기의 경우에, 바람직하게는 개별 스레드 통로를 각 입구 및/또는 출구에 위치시키기 전에 그리고/또는 그 후에, 인젝터 노즐이 스레드를 상기 스레드 통로를 통하여 이송하게끔 배치될 수 있다. 상기 인젝터 노즐은, 통로 설계에 따라 스레드가 송출 또는 흡입 작용에 의해 스레드 통로를 통하여 안내되도록 한다. 이러한 송출 또는 흡입 작용을 위해, 인젝터 노즐은 열교환기와 일체로 형성될 수 있거나, 주로 스레드 삽입 공정이 요구될 때 열교환기로 접근할 수 있게 된다. 각 스레드 통로의 개별 노즐은 스레드 통로 및 그 스레드 통로에 후속한 다른 스레드 통로의 전방에 설치되어 스레드를 신뢰성있게 삽입할 수 있게 된다. 대개, 인젝터 노즐을 열교환기의 제1 스레드 통로 및/또는 최종 스레드 통로에 위치시키면 충분하며, 이에 의해 스레드가 열교환기를 통하여 송출되거나 흡입된다.

통로가 길이를 따라 반경 방향으로 위치한 관에 의해 열교환기 내에서 스레드 입구와 스레드 출구가 연결되는 경우에는, 스레드가 스레드 통로를 통과하도록 하는 공기 유동도 또한 열교환기를 통하여 유동된다. 이와 같은 방식으로, 스레드는 기계식으로 상기 열교환기를 통과하게 된다. 상기 관 내의 통로에 의해서, 열교환기 내의 유체가 스레드와 충분히 접촉하게 된다.

서로에 대해 개별적으로 이동가능한 분할부(segment)로 스레드 통로가 형성되는 경우에는, 스레드 통로가 스레드의 삽입을 위해 축방향으로 개방되거나 반경 방향으로 개방됨으로써, 특히 간단하게 스레드가 삽입될 수 있게 된다. 스레드 통로당 분할부 중 하나의 스레드가 하나의 홈에 배치되고 이에 후속하여 스레드 통로가 다른 분할부의 대응하는 홈에 정합되게 닫혀지도록 분할부의 스레드 홈이 원주 방향으로 구성되기 때문에, 작동시 스레드를 양호하게 위치시킬 수 있을 뿐만 아니라 열교환기의 유체에 대한 스레드 통로의 효과적인 밀봉 작용도 달성된다. 다시 말하면, 상기 작동을 완수하는 경우에, 분할부가 스레드의 삽입을 위해 서로 분리되고 이러한 스레드의 삽입 후에 상기 분할부가 다시 정렬됨으로써, 스레드가 통로 내에 원주 방향으로 포획되게 된다. 대체로, 2개의 협력 분할부가 축방향으로 하나가 다른 하나의 후방에 배치되어 일측부에서 서로 접촉함으로써 만족스러운 밀봉 작용을 유지시킬 수 있게 되면 충분하다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 분할부는 서로 스레드 통로의 회전가능하게 배치된 원형부에 관련된다. 이와 같은 배치로 인해서, 특히 간단한 방식으로, 스레드의 삽입을 위해 스레드 통로가 개방되고 이에 후속하여 상기 스레드 통로가 닫힘으로써, 스레드가 원주 방향으로 포획될 수 있게 된다.

개별 분할부에 축방향으로 밀봉을 형성하기 위해서는, 적어도 하나의 협력 개별 분할부가 스프링에 의해서 대응 분할부에 대해 가압되는 것이 바람직하다. 분할부들의 측면들이 서로 밀봉되어 결합되어 있기 때문에, 열교환기 내에 있는 유체가 상기 스레드 통로를 통해서 후방으로 통과하지 못하게 된다. 적어도 하나의 분할부에 이렇게 스프링 장착식 배치를 하게 되면, 스레드 통로의 개폐가 보다 쉬워질 뿐만 아니라, 이외에도 제조 공정시 유지되어야 하는 허용 오차의 요건이 완화되며, 이에 따라 간단하면서도 내구성 있고 밀봉가능한 스레드 통로가 형성될 수 있게 된다.

열교환기 내에 있는 유체의 손실을 방지하기 위해서, 최소한 제1 유체가 있는 열교환기 챔버의 외주를 밀봉제로 밀봉한다. 이렇게 하면, 예를 들어 별도의 탱크 내에 유지되어지는 열전달 유체가 손실되지 않고서도 보다 장기간에 걸친 열교환기의 개폐가 가능해진다.

유체와 스레드 사이의 특히 효과적인 온도 교환을 달성하기 위해서는, 열교환기를 통과하는 유체의 유동이 스레드의 진행 방향에 대향하여 유동하게 된다. 실험에 의하면, 이와 같은 대향 유동에서 스레드의 온도가 유체의 온도에 보다 신속하게 접근하였다. 이를 기초로 하면, 열교환기의 길이는 특정 온도 차이와 교환 시간에 따라서 단축될 수가 있다. 선택적으로는, 열교환기를 통과하는 스레드의 이송 속도도 그에 상응하여 증가시킬 수 있다. 일반적으로, 열교환기를 통과하는 유체 유동이 스레드 속도 성분과는 차이가 있는 상대적인 속도 성분을 갖는 것이 바람직하다.

유체 유동 방향이 중력이 끌어당기는 방향에 반대 방향인 경우에, 특히 간단하게 관통 유동이 형성된다.

스레드 통로 영역 내에 특히 효과적인 밀봉을 형성하기 위해서 그리고 이들 통로 지점에서 유체가 열교환기로부터 누출되는 현상을 방지하기 위해서, 스레드 입구 및/또는 스레드 출구에 하나 이상, 바람직하게는 3개의 스레드 통로를 위치시킨다. 이에 의하면, 한 종류의 미로식(labyrinthine) 밀봉 수단이 설치될 수 있어 열교환기를 신뢰성 있게 밀봉시킬 수 있게 된다. 이와 같은 방식으로, 열교환기를 수직 위치로 배치시킬 수도 있기 때문에, 스레드 입구 또는 출구가 열교환기의 유체 용기 아래에 위치될 수도 있다.

스레드를 간단하게 삽입하기 위해서는, 특히 인젝터 노즐의 경우에 있어서, 스레드가 삽입되도록 하는 면취(chamfer) 입구가 스레드 통로에 구비되는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식으로, 유동과 스레드가 안내되기 때문에, 스레드가 스레드 통로의 개구를 어렵지 않게 통과하게 되고, 열교환기 내에서 스레드가 막히는 현상도 방지된다.

스레드가 매우 고속으로 스레드 통로를 통과하여 이동하므로, 스레드 통로가 내마모성을 가지도록 설계하는 것이 특히 바람직하다. 이와 관련하여, 첫째로 세라믹이 스레드에 대해서 매우 높은 내마모성을 나타낸다는 점과, 둘째로 스레드가 실질적으로 손상되지 않은 상태로 통과한다는 점에서 세라믹 재료가 특히 바람직하다는 것이 판명되었다.

특히 열교환기 내에 여전히 유체가 남아 있는 상태에서 상기 열교환기가 우발적으로 개방되는 것을 방지하기 위해서, 열교환기가 특히 기계식, 전기식, 유압식 또는 공압식으로 제동될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 열교환기를 비운 이후에 단지 신호에 의해서만 상기 열교환기의 개방이 가능하게 되며, 열교환기는 수동으로 또는 자동으로 개방될 수 있게 된다.

특히 바람직한 점은, 유체가 물, 특히 증류수인 경우에 열전달이 보다 신속하면서도 간단하게 수행될 수 있다는 점이다. 물과의 접촉은 스레드에 악영향을 미치지 않으며, 현재의 소망하는 온도까지 스레드를 보호 냉각하거나 가열하는 것이 가능해진다. 이에 덧붙여, 물은 경제적으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기가 손상을 입어서 밀봉이 파손되고 유체가 누출되더라도 아무런 문제점도 야기하기 않는다.

유체가 스레드 처리 첨가제를 함유하거나 특정한 등급의 경도를 가진 경우에, 선택적으로 스레드는 텍스처링 공정 중에 처리되거나 추가 가공을 위해 준비될 수 있다.

유체, 특히 물이 사용되는 경우에, 견명 가공제(scrooping agent)로 충전되어 있거나 포화되어 있으면 특히 바람직하다. 이에 의해서, 스레드는 후속 처리시 상당한 보호를 받게 되며, 스레드의 유실이 방지된다. 이와 같은 방식으로, 매우 높은 품질의 스레드가 제조된다.

유체가 특정 온도인 경우에, 스레드의 온도 변화도 마찬가지로 열교환기 내에서의 스레드의 체류 시간으로부터 미리 결정될 수 있다. 유체의 온도 변화에 의해서, 이에 상응하게 스레드의 온도가 변화된다. 이러한 방식으로, 스레드가 각기 다른 온도로 열교환기 내로 도입되는 경우에 또는 스레드 출구에서 스레드의 온도가 너무 높거나 너무 낮은 경우에 균형이 이루어질 수 있게 된다. 이들 경우에 있어서, 유체의 온도 변화에 의해 스레드가 균일한 온도로 유지될 수 있다.

스레드 입구 및 출구 통로에서 미로식 밀봉 수단을 지지하기 위하여, 다른 유체, 바람직하게는 공기가 상기 통로의 영역 내에 유입되어, 열교환기를 밀봉시키게 되고 그리고/또는 스레드를 건조시키게 된다. 이 경우에, 5바(bar) 이하, 바람직하게는 0.5바의 특정 압력의 공기가 열교환기 내의 제1 유체에 작용하며, 이에 따라 소정의 압력에서 제1 유체가 스레드 통로를 통과하여 이동하지 못하게 된다. 이와 같은 방식으로, 열교환기의 우수한 밀봉이 달성된다. 부수적인 효과로서, 특히 제2 유체가 공기 또는 여타 가스상 매체인 경우에 상기 제2 유체에 의해 스레드가 건조된다. 상술한 수단에 의해서, 열교환기의 제1 유체가 열교환기 외부로 누출되는 현상과, 이에 따른 주위 환경의 오염이 확실하게 방지된다. 특히, 스레드의 건조 효과는 스레드의 추가 작업을 어려움 없이 수행할 수 있게 하기 때문에 상당히 긍정적인 효과로 판명되었다. 종전에 채택된 유체를 사용한 열교환기의 단점은 상술한 수단에 의해서 그리고 본 발명에 따라서 확실히 방지된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 열교환기의 길이는 신축식으로 변화가능하다. 이에 의하면, 열교환기 내에서 스레드의 체류 시간은 그에 상응하게 가변적으로 설정될 수 있다. 본 발명에서 최초로 구현된 가변 길이를 갖는 열교환기는 특히 우수한 작동 특성을 나타내는데, 이는 상기 열교환기를 현재의 응용 분야에 매우 간단하게 적용시킬 수 있기 때문이다. 열교환기의 2개의 신축 부품의 접촉 위치에 밀봉 수단이 제공된다면, 제1 유체가 포함된 챔버의 효과적인 밀봉이 달성된다. 예를 들어서, 제1 유체가 들어 있는 열교환기 내부에 형성된 가변 길이의 케이싱에도 밀봉이 형성될 수 있다.

이하에서는 도면을 참고로 하여 실시예들로부터 본 발명의 추가 특징들을 설명한다.

도 1은 열교환기의 종단면도이다.

도 2는 열교환기 하부의 평면도이다.

도 3a는 개방된 열교환기의 도면이다.

도 3b는 닫힌 상태에 있는 도 3a 형태의 열교환기 도면이다.

도 4a는 개방된 열교환기의 도면이다.

도 4b는 닫힌 상태에 있는 도 4a 형태의 열교환기 도면이다.

도 5a는 개방된 열교환기의 도면이다.

도 5b는 닫힌 상태에 있는 도 5a 형태의 열교환기 도면이다.

도 6은 가변 길이를 갖는 열교환기의 도면이다.

도 7은 내부 안내관을 구비한 열교환기의 도면이다.

도 1에는 열교환기(1)가 단면도로 도시되어 있다. 열교환기(1)에는 서로 분리될 수 있는 하부(2)와 상부(3)가 구비되어 있다. 하부(2)와 상부(3) 사이에는 스레드 입구 통로(4)와 스레드 출구 통로(5)가 놓여 있다. 하부(2)와 상부(3) 사이에는 다수의 스레드 통로(6)가 있다. 각 스레드 통로(6)는 2개의 분할부(segment)(7, 8)를 포함한다. 분할부(7)는 견고하면서도 이동불가능하게 하부(2)에 고정된다. 상부(3)의 분할부(8)는 스레드 통로(6)의 축방향으로 이동가능하게 형성된다. 이를 달성하기 위해서, 분할부(8)에는 상부(3)의 표면과 접촉하는 스프링(9)이 설치되어, 그 분할부(8)를 분할부(7)의 표면에 가압시킴으로써 밀봉 작용을 하게 된다. 분할부(7)와 분할부(8)는 함께 스레드 통로(6)를 형성하며, 이 스레드 통로의 직경은 보통 10분의 1밀리미터 이하이다. 또한, 상부(3)와 분할부(8) 사이에도 시일이 있으며, 이 시일에 의하여 전체 시스템에 있어서 열교환기(1)에 수용된 유체가 상기 열교환기(1) 외부로 유출되는 것이 방지된다. 하부(2)와 상부(3) 사이의 접촉 표면에는 또 다른 밀봉제가 구비되며, 이 밀봉제에 의해 열교환기가 닫힌 위치에서 완전히 밀봉됨으로써, 유체가 열교환기(1)의 내부로부터 누출되는 것이 방지된다.

스레드와 함께 열을 전달하기 위해 제공되는 열교환기(1)의 유체는 유체 챔버(15) 내에 있다. 따라서, 상기 유체 챔버(15)를 통하여 이동하는 스레드는 상기 유체와 접촉하여 열을 교환하게 된다. 유체는 유체 챔버(15)를 통해 일정하게 유동하고 있으므로 항상 이용가능한 유체가 있게 되며, 또한 상기 유체는 소망하는 특정 온도로 존재함으로써 스레드와 열교환기의 소정 관계를 제공하게 된다. 하나의 입구(16)를 통해 유체가 유체 챔버(15) 내로 유입되고 출구(17)를 통해 상기 유체 챔버(15)로부터 배출됨으로써, 유체 챔버를 통과하는 유동이 형성된다. 이는 입구(16)로부터 출구(17) 방향으로 유동되는 유체 챔버(15)의 관통 유동을 형성한다. 스레드는 화살표(P)의 방향으로 열교환기를 통과하여 이동됨으로써, 대향 유동(counterflow)이 스레드와 유동 유체 사이에 존재하게 된다. 대향 유동은 스레드와 유체 유동 사이에 열이 보다 신속하면서도 효과적으로 전달되게 한다.

주로 액체 특성을 갖고 있는 유체가 스레드 통로(6)의 방향을 따라 유체 챔버(15) 외부로 누출되는 것을 효과적으로 방지하기 위해서, 3개의 중첩 스레드 통로(6) 외에도 스레드 출구(5)와 스레드 입구(4)에 또 다른 대처 수단이 구비된다. 따라서, 스레드 입구(4)의 한 쌍의 스레드 통로(6) 사이에서 또한 스레드 출구(5)의 한 쌍의 스레드 통로(6) 사이에서, 가스 상태의 추가 유체가 각 쌍의 통로(6) 사이로 유입된다. 이를 위하여, 도관(conduit)(20)이 하부(2)에 구비되고, 그 도관을 통하여 제2 유체가 두 스레드 통로(6) 사이의 공간으로 유입된다. 예를 들어 0.5바(bar)의 압력으로 유입되는 상기 제2 유체는 스레드 통로(6) 사이의 압력을 증가시키는 역할을 하고, 상기 스레드 통로(6)를 관통하게 된다. 이 시점에서, 제1 유체가 차단되어, 상기 제1 유체가 유체 챔버(15)로부터 누출되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 특히, 가장 간단한 경우에 공기인 가스 상태의 제2 유체는 또한 상기 스레드를 건조시키도록 사용될 수도 있다. 여전히 스레드에 부착되어 있는 열교환기(1)의 제1 유체는 상기 공기에 의해 공압식으로 스레드로부터 이탈되어, 상기 스레드는 열교환기(1)로부터 배출될 때에 대부분 건조 상태에 있게 된다. 이에 의하여 스레드의 후속 가공성이 매우 우수하게 된다. 이와 동시에, 공기의 상기 효과에 의하여, 스레드와 함께 누출에 의해 열교환기 외부로 나올 수 있는 제1 유체의 손실이 방지될 뿐만 아니라, 열교환기(1) 외부의 스레드 상에 먼지가 축적되는 현상도 방지된다.

도 2에는 열교환기(1)의 하부(3) 평면도가 도시되어 있다. 특히, 이 도면에는 밀봉 수단(11)이 개략적으로 도시되어 있다. 밀봉 수단(11)은 상부(2)와 하부(3)의 분리면에서 유체의 누출이 확실하게 방지되도록 배치된다. 이를 위하여, 스레드 통로(6)의 영역, 즉 분할부(7)에 있는 밀봉 수단(11)이 다중 부분으로 분할됨으로써, 제1 스레드 통로(6)를 통과하는 유체가 그 지점에서 열교환기(1)로부터 완전히 누출되는 현상이 방지된다.

분할부(7)에는 열교환기(1)의 개방 상태에서 스레드가 적소에 놓여지는 슬롯(13)이 형성된다. 하부(2)와 상부(3)가 함께 결함됨으로써 열교환기(1)가 닫힐 때, 상부 분할부(8)가 하부 분할부(7)와 접촉함으로써 스레드 통로(6)가 형성된다. 이 방식에 의하면, 첫째로 스레드가 스레드 통로(6) 내로 최적으로 안내될 수 있으며, 둘째로 스레드를 열교환기(1)의 스레드 통로(6) 내로 아주 간단하게 삽입시킬 수 있게 된다.

열교환기(1)의 하부(2)와 상부(3)를 함께 결합시키는 작업은 본 실시예에서는 안내부(25)를 일치시켜 실행된다. 이들 안내부(25)는 하부(2)에 위치되어 있으며, 상부(34)의 상보형 부품에 정렬되어 대응된다. 안내부(25)는 선형으로 배치되며, 이에 따라 상부(3)가 하부(2)로부터 분리된 다음에 정확하게 다시 재조립될 수 있게 된다.

도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 열교환기의 기능적 작용을 나타내고 있다. 도 3a에서 열교환기(1)는 그의 개방 상태를 나타내고 있다. 상부(3)는 안내부(25)에 의해 하부(2)로부터 떨어져 있다. 이 상태에서, 분할부(7, 8)로 자유롭게 접근가능하다. 분할부(7)는 슬롯(13)을 구비하고, 분할부(8)는 슬롯(14)을 구비한다. 이 경우에, 면취된(chamfered) 가장자리가 구비되어 스레드가 슬롯(13)에 쉽게 삽입되도록 한다. 스레드가 적소에 놓여진 후에, 하부(2)와 상부(3)는 안내부(25)에 의해 다시 함께 결합된다. 이 작업을 행한 후의 상태는 분할부(7, 8)가 서로 후방에 있는 상태이며, 슬롯(13, 14)이 중첩됨으로써 원형 형상을 갖는 개구가 형성된다. 이렇게 형성된 형상은 이제 스레드 통로(6)가 된다.

밀봉 수단(10, 11)에 의해서, 또한 도 1에 도시된 스프링에 의해 분할부(8)가 분할부(7)에 대해 가압됨으로써, 밀봉성이 우수한 밀봉부가 형성되어 열교환기(1) 챔버(15)의 유체가 누출되지 않게 된다. 다른 한편, 스레드 통로(6)를 형성하는 나머지 개구는, 스레드가 열교환기(1) 내로 어려움없이 삽입되도록 하고 다시 스레드 출구(5)를 통하여 배출되도록 하기에 충분히 크다.

분할부(7, 8)가 마모되는 것을 방지하거나 적어도 마모 정도를 최소로 유지시키기 위해서, 분할부(7, 8)는 내마모성 재료로 제조된다. 이러한 내마모성에 특히 적합한 재료로서 세라믹이 선택되었다.

분할부(7)는 하부(2)에 단단히 고정되고, 상부(3)의 분할부(8)는 스레드 통로(6)의 축방향으로 이동가능하게 형성된다. 이를 위하여, 분할부(8)는 도 3a에 도시된 바와 같이 양측에 돌출부가 형성되도록 구성되며, 상기 돌출부는 하부(2)로부터 상부(3)를 분리할 때 분할부(8)가 느슨해지는 현상을 방지한다. 이와 동시에, 돌출부는 분할부(8)가 축방향으로 활주되도록 한다.

도 4a 및 도 4b는, 도 1 내지 도 3의 실시예와 비교하여 열교환기(1)가 변형된 실시예를 나타내고 있다. 도 4a에는 다시 한 번 열교환기의 개방 상태가 도시되어 있다. 하부(2)와 상부(3)가 피봇 핀(pivot pin)(25')에 의해 서로 힌지식으로 연결됨으로써, 상부(3)가 하부(2)로부터 회전하게 된다. 기본적으로 분할부(7)와 유사한 방식으로 구성되는 분할부(7')는 종방향 홈(groove)(23)을 구비한다. 이 홈(23)에는 열교환기가 개방될 때 스레드가 놓여진다. 분할부(8')는 이 실시예에서는 홈이나 슬롯 중 어느 것도 구비하진 않지만, 분할부(7')와 접촉하는 접촉 영역에 평활면이 구비되도록 형성된다. 상부 및 하부(2, 3)가 다시 회전할 때, 분할부(7', 8')가 함께 가압된다. 이 경우의 상황은 분할부가 서로 후방에 놓여지는 이전 실시예와는 다르다. 이 경우에는, 상기 분할부들이 서로 밀착하여 홈(23)에 의해 그들의 결합 상태에서 스레드 통로를 형성한다. 이 실시예에서는, 분할부(7', 8')를 상호 가압시키는 작업이 필요하지 않기 때문에, 상부 분할부(8')는 축방향으로 이동할 필요가 없어질 수 있다. 분할부(7', 8')가 반경 방향으로 함께 가압됨으로써 밀봉이 형성된다.

도 5a 및 도 5b에는 열교환기(1)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 경우에는 분할부(7")가 구비된다. 분할부(7")는 하부(2)에 놓여진다. 상기 분할부에는 회전가능 부품(21)이 형성된다. 이 회전가능 부품(21)에는 슬롯(13)이 구비되며, 열교환기(1)가 개방될 때 스레드가 상기 슬롯에 놓여질 수 있다. 스레드가 상기 슬롯에 놓여진 후에, 회전가능 부품(21)이 레버(lever)(22)에 의해 180도만큼 선회되어 슬롯(13')이 아래쪽을 향하게 된다. 이러한 방식으로 분할부(7")와 협력함으로써 슬롯(13)은 좁은 스레드 통로(6)로 바뀌어진다. 레버(22)가 상부(3)의 가장자리에 의해 고정됨으로써, 스레드 통로(6)의 우발적인 개방이 방지된다. 이 설계에 따른 구성에 의하면, 스레드가 정확하면서도 이동가능하게 스레드 통로(6)에 놓여져 있는지 그 여부를 모니터링하는 작업이 열교환기(1)의 개방 상태에서 체크되기 때문에, 스레드가 열교환기(1) 내로 아주 바람직하면서도 간단하게 삽입될 수 있게 된다. 이 구성에 따르면, 스레드 통로(6)가 열교환기(1)를 완전히 닫은 후에만 형성되는 이전에 설명한 실시예들의 경우보다 간단한 방식으로, 스레드를 스레드 통로(6)에 변경시켜 삽입하는 작업과 같은 수정 작업이 가능해진다.

도 6은 열교환기(1)를 단순화시켜 도시하고 있다. 이 실시에에서, 열교환기(1)의 길이는 신축식으로 변경가능하다. 열교환기(1)는 각각 하나가 다른 하나 내에서 활주가능한 내부 관(40)과 외부 관(41)으로 구성된다. 유체가 유체 챔버(15)에 제한되어 유지되게 하기 위해서, 밀봉부(30, 31)가 내부 관(40)과 외부 관(41) 사이에 삽입된다. 이들 밀봉부는 내부 관(40)과 외부 관(41)의 활주시에 밀봉 능력을 유지시킬 수 있도록 배치된다. 내부 관(40)과 외부 관(41)이 신축식으로 내외로 활주하게 되면, 열교환기(1)의 길이가 변화된다. 첫째로, 열교환기의 길이를 변화시킴으로써 얻어지는 이점은 가동율이 일정한 열교환기(1)에서 스레드의 체류 시간을 변화시킬 수 있다는 점이다. 이러한 설계에 따르면, 유체 챔버(15)의 스레드와 유체 사이의 열전달을 변화시킬 수 있다. 둘째로, 이 실시예의 다른 이점은, 열교환기(1)의 스레드 통로(6)를 통해 스레드를 삽입하고자 할 때 열교환기(1)가 최소 길이로 포개어질 수 있으며 이 때 스레드 통로(6) 사이의 간격이 최소가 된다는 점이다. 이에 따라, 스레드 위치에 따르는 간격이 작아짐으로써, 예를 들어 스레드 통로(6)를 통과할 수 있는 보조 공기 유동에 의해 보다 간단하게 안내될 수 있기 때문에, 스레드를 스레드 통로(6)를 통해 삽입하는 작업이 쉬워진다. 따라서, 열교환기(1)에 스레드를 삽입하는 작업이 보다 쉬워지고 보다 신속해지며 보다 신뢰성있게 된다.

도 7에는 개략적으로 도시한 또 다른 열교환기가 도시되어 있다. 스레드 통로(6) 사이에는 관(35)이 배치된다. 관(35)에는 개구(36)가 형성된다. 유체 챔버(15)의 유체는 상기 개구(36)를 통하여 관(35) 내로 유입되고, 이러한 방식에 의해 상기 관(35)를 통해 안내되는 스레드와 접촉하여 열을 전달하게 된다. 관(35)은 또한 스레드를 열교환기(1) 내로 간단하게 삽입하는 역할을 한다. 이 경우에, 스레드는 스레드 입구(4)의 스레드 통로(6) 내로 삽입되고, 흡입 연결부(37)에 의하여 관(35)을 통해 끌어당겨진다. 관(35)에 의하여, 스레드가 흡입에 의한 공기 유동에 의해 보다 양호하게 안내됨으로써, 안정된 흡기 작용과 스레드를 열교환기(1)에 삽입하는 작업이 가능하게 된다. 스레드 출구(5)에서 스레드를 스레드 통로(6) 내로 간단하게 삽입하기 위해서, 면취부(chamfering)(28)가 구비된다. 면취부(28)에 의하여, 스레드가 스레드 통로(6)로 실수없이 향하게 되고, 관(35)에서 스레드가 막히는 현상도 바람직하게 방지된다. 필요로 하는 경우에는, 스레드를 삽입할 수 있게 스레드 통로(6)가 확대된 다음에 스레드가 삽입된 후에는 본래 직경으로 축소될 수도 있다. 이는 예를 들어 스레드 통로의 변경과 관련하여 설명한 방법에 의해 수행된다.

위에서 언급한 실시예들의 특징들은 서로 조합될 수 있다. 제1 유체 뿐만 아니라 제2 유체도 액체, 가스 또는 증기일 수 있다. 유체의 온도가 스레드보다 저온이거나 고온일 수 있어, 열교환기(1)는 냉각기 또는 히터의 역할을 할 수도 있다. 특히, 열교환기가 냉각기로서 사용되는 경우에는, 유체는 대개 액체이다. 다른 한편, 열교환기가 가열 장치로서 사용되는 경우에는, 증기와 보다 유사한 유체가 열교환기(1)에 사용된다.

스레드 주위로의 순환성을 보다 우수하게 달성하기 위해서는, 유체는 난류이어야 한다. 유체는 또한 스레드의 이동 방향에 직각으로 향하는 유동일 수 있다.

본 발명은 본 명세서에 기술한 실시예들로 제한되는 것은 아니다. 따라서, 열교환기의 상부와 하부가 축방향으로 서로에 힘을 가하여 분할부가 서로 간격을 두고 떨어짐으로써 스레드용 통로가 증가되는 방식도 가능하다.

또한, 본 발명에서는 장치의 기능 부품이 장치의 장치의 한 구성품에만 사용되기 때문에, 간단하면서도 경제적인 구성이 가능하게 된다. 장치의 작동을 위한 밸브와 제어부는 바람직하게는 열교환기 장치의 하우징에 소형 모듈형 구성품으로서 설치될 수 있다.

Claims (29)

1. 폴스-트위스트 텍스처링 장치(false-twist texturing device)에서 스레드의 삽입과 개시를 위한 방법으로서, 상기 폴스-트위스트 텍스처링 장치는 스레드의 안내와 열교환기(1)의 밀봉을 위하여 적어도 2개의 스레드 통로(4, 5, 6)를 구비한 유체 포함 열교환기(1)를 가지는, 스레드 삽입 및 개시 방법에 있어서,

   스레드의 삽입을 위하여, 스레드 통로(4, 5, 6)가 확대되고 열교환기(1)가 개방되는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
2. 제1항에 있어서,

   스레드는 스레드 통로(4, 5, 6)를 통과하는 보조 공기 유동에 의하여 흡입되어 끌어당겨지거나 송출되는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   스레드는 송곳에 의하여 스레드 통로(4, 5, 6)를 통해 끌어당겨지는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   스레드 통로(4, 5, 6)는 스레드의 삽입을 위하여 축방향 또는 반경 방향으로 분리되고 상기 스레드의 삽입 후에 다시 닫혀지는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   열교환기(1)의 밀봉을 위하여, 스레드 통로(4, 5, 6) 영역에서의 추가 보조 유체 유동이 스레드 통로(4, 5, 6)로부터 제1 유체 유동을 차단하는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   열교환기(1)의 개방 전에 제1 유체 유동 및 보조 공기 유동의 유입이 중단되고, 유체가 열교환기(1)로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   스레드의 삽입 후에, 스레드가 먼저 감소된 속도로 통과하여 이동되고 이에 후속하여 속도가 작동 속도로 증가되는 것을 특징으로 하는 스레드 삽입 및 개시 방법.
8. 스레드의 안내와 열교환기(1)의 밀봉을 위하여 적어도 2개의 스레드 통로(4, 5, 6)를 구비한 열교환기(1)를 구비하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치에 있어서,

   열교환기(1)는 스레드 경로를 따라 분리되고, 열교환기의 부분(2, 3)은 열교환기에 스레드의 삽입을 위하여 서로 간격을 두고 떨어질 수 있으며, 스레드 통로(4, 5, 6)는 스레드의 삽입을 위하여 확대될 수 있는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
9. 제8항에 있어서,

   스레드 통로를 통과하는 스레드의 안내를 위하여 인젝터 노즐(37)이 스레드 입구(4) 또는 스레드 출구(5)에 설치되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    스레드 입구(4)와 스레드 출구(5)는 반경 방향으로 개구(36)를 구비하는 관(35)에 연결되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    스레드 통로(4, 5, 6)는 이동가능하게 배치된 개별 분할부(7, 8)를 포함하고, 스레드 통로(4, 5, 6)는 얀(yarn)의 삽입을 위하여 축방향 또는 반경 방향으로 개방될 수 있는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
12. 제11항에 있어서,

    개별 분할부(7, 8)는 서로 분리가능한 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
13. 제11항에 있어서,

    개별 분할부(7, 8)는 스레드 통로(4, 5, 6)의 회전가능하게 배치된 원형 구성품인 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
14. 제11항에 있어서,

    개별 분할부(7, 8)는 스레드 이동 방향으로 서로 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
15. 제11항에 있어서,

    함께 작동하는 개별 분할부(7, 8)들 중 적어도 하나는 스프링(9)에 의하여 대응하는 개별 분할부(7, 8)에 압력을 가하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
16. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    제1 유체가 있는 열교환기(1)의 챔버(15)는 밀봉제(10, 11)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
17. 삭제
18. 삭제
19. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    스레드 입구(4) 및 스레드 출구(5)에 각각 2개 이상의 스레드 통로(4, 5, 6)가 배치되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    열교환기(1)의 밀봉 또는 스레드의 건조를 위하여 스레드 통로(4, 5, 6)의 영역에 추가 보조 유체가 제공되는 것을 특징으로 하는 폴스-트위스트 텍스처링 장치.
28. 삭제
29. 삭제

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