KR102576096B1 - 스피닝 디바이스, 스피닝 디바이스의 피싱을 위한 방법, 및 피싱 디바이스 - Google Patents

스피닝 디바이스, 스피닝 디바이스의 피싱을 위한 방법, 및 피싱 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피싱 디바이스(11, 51), 및 용매 및 용매에 용해된 셀룰로스를 보유하는 스피닝 용액(6)으로부터의 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출을 위한 스피닝 디바이스(1, 101)의 피싱을 위한 방법에 관한 것이며, 성형된 본체들은 느슨한 스피닝 커튼(2)으로서 스피닝 디바이스(1, 101)의 스피너렛들(7)에 의해 스피닝 용액(6)으로부터 압출되며, 느슨한 스피닝 커튼(2)의 성형된 본체들(3)은 압출 후에 성형된 본체들의 번들(4)을 형성하기 위해 함께 수집되고, 그리고 성형된 본체들의 번들(4)은, 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출을 개시하기 위해 후속 단계에서 스피닝 디바이스(1, 101)의 드로잉-오프 본체(10)에 공급된다. 본 발명의 목적은, 피싱 방법이 보다 간단하고 그리고 보다 재현가능하도록 피싱 방법을 개선하는 것이다. 이를 위해, 느슨한 스피닝 커튼(2)의 성형된 본체들(3)의 인장 강도는, 이의 압출 후에 그리고 성형된 본체들이 번들(4)을 형성하기 위해 함께 수집되기 전에, 적어도 부분들에서 증가된다.

Description

스피닝 디바이스, 스피닝 디바이스의 피싱을 위한 방법, 및 피싱 디바이스
[0001] 본 발명은 스피닝 디바이스(spinning device), 및 용매 및 용매에 용해된 셀룰로스를 보유하는 스피닝 용액(spinning solution)으로부터 성형된 본체들의 연속적인 압출을 위한 스피닝 디바이스를 스핀 업하기(spinning up) 위한 방법에 관한 것이며, 성형된 본체들은 느슨한 스피닝 커튼(loose spinning curtain)의 형태로 스피닝 디바이스의 스피너렛들을 통해 스피닝 용액으로부터 압출되며, 느슨한 스피닝 커튼의 성형된 본체들은, 압출 후에, 성형된 본체 번들로 조합되고, 그리고 성형된 본체 번들은, 추가의 단계에서, 성형된 본체들의 연속적인 압출을 시작하기 위해 스피닝 디바이스의 드로우-오프(draw-off) 부재로 이송된다.
[0002] 더욱이, 본 발명은 방법의 실행을 위한 스핀-업 디바이스에 관한 것이다.
[0003] 처음에 언급된 유형의 스피닝 디바이스들 및 이와 함께 수행된 스피닝 방법들은 섬유들, 필라멘트들, 시트들 등과 같은 성형된 본체들의 제조를 위해 종래 기술로부터 공지되어 있다. 특히 직물 산업에서, 상기 방법들은 회전된 스테이플(spun staple) 또는 연속적인 섬유들의 제조를 위해 사용된다. 성형된 본체들의 압출을 위해, 스피닝 용액은, 이러한 경우에, 복수의 스피너렛들을 통해 강제된다.
[0004] 스피닝 디바이스 자체에서 발생하지 않는, 세척, 가압, 건조 등과 같은 후속하는 방법 단계들에서 압출 성형된 본체들의 추가의 처리 전에, 압출 성형된 본체들은, 예를 들어, 드로우-오프 부재를 통해 스피닝 디바이스 밖으로 연속적으로 수송되어야 한다. 이러한 드로우-오프 부재로 성형된 본체들을 이송하기 위해, 성형된 본체들은 번들로 우선적으로 조합되어야 한다.
[0005] 일반적으로, 스피닝 방법의 이러한 제1 부분이 스핀-업 또는 레이스-업(lace-up) 방법 또는 스피닝 디바이스를 스핀 업하거나 레이스 업하기 위한 방법으로서 언급된다. 스피닝 디바이스의 스핀 업하는 것(spinning up)은 스피닝 방법의 제1 단계를 구성하며, 제1 단계는 스피닝 방법에서 성형된 본체들의 연속적인 압출을 가능하게 하고 그리고/또는 개시하는 것이다. 이에 따라, 스핀-업 방법은, 예를 들어, 스피닝 디바이스의 정지 후에, 또는 스피너렛들 아래에서 몇몇의 성형된 본체들의 파열과 같은 스피닝 결함들이 발생된 후에, 제1 연속 압출의 종료와 후속하는 연속적인 압출 사이에서 필수적인 스피닝 방법의 모든 방법 단계들을 포함한다.
[0006] WO 94/28218 A1은, 예를 들어, 처음에 언급된 유형의 스피닝 디바이스를 도시하며, 여기서 스피너렛들로부터 압출되는 스피닝 커튼은 스피닝 배스 컨테이너의 저부측 개구를 통해 통과된다. 이러한 경우에, 저부측 개구는 스피닝 커튼의 직경에 대한 감소 효과를 가지며, 이에 의해 성형된 본체들은 성형된 본체 번들로 조합된다. 그러나, 이와 연관되어 개시된 스피닝 배스 컨테이너들의 가장 높은 잠김 깊이들은, 스피닝 커튼을 스핀 업하고 그리고 조작하는 것을 상당히 더 어렵게 만든다. 따라서, 이러한 스피닝 디바이스들은, 스핀-업 방법의 낮은 정도의 재현성 및 성형된 본체들의 만족스러운 연속적인 압출을 가능하게 하지 않고 그리고 갱신된 스핀 업하는 것을 종종 요구하는 스핀-업 결함들에 대한 높은 취약성을 겪는다.
[0007] 스핀-업 공정을 용이하게 하는 스피닝 디바이스들은 또한 종래 기술로부터 공지된다. EP 0 574 870 A1은, 예를 들어, 스피닝 디바이스를 도시하며, 여기서 압출 성형된 본체들은, 스피닝 커튼의 형태의 스피너렛들을 나온 후에, 성형된 본체 번들로 조합된다. 이는 스피닝 배스 컨테이너의 스피닝 배스에 스피닝 퍼넬(spinning funnel)을 사용함으로써 성취되며, 스피닝 배스의 단면은 하방 방향으로 좁아지고 그리고 스피닝 배스는 좁아진 저부 유출 개구를 갖는다. 스피닝 커튼이 스피닝 퍼넬을 통해 통과될 때, 성형된 본체 번들은, 성형된 본체들이 스피닝 퍼넬을 나올 때 생성되며, 이는 스핀-업 동안 스피닝 디바이스에서 성형된 본체들의 추가의 핸들링을 용이하게 한다. 그럼에도 불구하고, 이러한 스피닝 퍼넬들은 스피닝 배스 컨테이너에서 불리하게 깊게 배치되며, 이는 조작자에 의한 핸들링을 용이하게 하지 않는다. 또한, 이러한 스피닝 디바이스들의 단점은, 대량의 스피닝 배스 액체가 항상, 만족스러운 기능을 보장하기 위해 스피닝 배스 컨테이너에서 스피닝 퍼넬을 통해 유동하고 있어야 하며, 이는, 그러나, 스피닝 배스에서 난류들(turbulent current)을 유발시키고 그리고 성형된 본체들의 연속적인 압출 동안 공정 조건들에 불리하게 충격을 준다.
[0008] 위에서 언급된 단점들을 개선하기 위해, EP 0 746 642 B1은 스피닝 디바이스를 설명하며, 여기서 성형된 본체들을 번들링하기 위한 번들링 요소는 스피닝 배스 컨테이너에서 편향 요소의 형태로 제공된다. 이러한 디바이스들이 스피닝 배스에서 위에서 언급된 난류들을 회피하는 것을 돕지만, 디바이스들은 스핀-업 공정을 상당히 보다 어렵게 만드는데, 왜냐하면 디바이스들이 편향 요소에서 성형된 본체들을 제공하기 위해 조작자에 의해 성형된 본체 번들로의 스피닝 커튼의 초기의 수동 번들링을 요구하기 때문이다. 그러나, 이는 불리하게 조작자로부터 높은 물리적인 노력을 요구한다. 또한, 이러한 스핀-업 방법은, 특히 스피닝 커튼의 불완전한 번들링에 대한 스핀-업 결함들에 대해 크게 취약하다.
[0009] 따라서, 본 발명의 목적은, 공정 기술에 대해 보다 간단하고 그리고 보다 재현가능한, 처음에 언급된 유형의 스핀-업 방법을 설계하는 것이다.
[0010] 본 발명은 독립항 제1 항의 특징들에 의해 규정된 목적을 해결한다.
[0011] 느슨한 스피닝 커튼의 성형된 본체들의 인장 강도가, 이들의 압출 후에 그리고 성형된 본체들을 성형된 본체 번들로 조합하기 전에, 적어도 일부 구역들에서 증가된다면, 성형된 본체들의 연속적인 압출 및 균일한 성형된 본체 번들로의 번들링이 상당히 개선될 수 있고 그리고 용이하게 될 수 있으며, 이는 특히, 스핀-업 방법의 신뢰성에 이익을 준다. 결국에는, 인장 강도를 증가시킴으로써, 기계장치를 사용함으로써 성형된 본체 번들을 번들링하고 그리고/또는 붙잡기 위해 필수적인 조건들이 생성된다. 더 구체적으로, 느슨한 스피닝 커튼의 성형된 본체들의 인장 강도는, 기계장치를 사용함으로써 성형된 본체들을 조합하는 것 그리고 성형된 본체들을 드로우-오프 부재에 이송하는 것이 가능하도록 증가되어야 한다. 결국에는, 성형된 본체들를 형성하도록 압출되는 아직 침전되지 않은 스피닝 용액으로 실질적으로 구성되는 압출 성형된 본체들은, 스피너렛들로부터의 압출 동안 그리고 그 직후에 특히 낮은 점도를 나타낸다. 실제로, 낮은 점도는 스피너렛들을 통해 스피닝 용액을 압출하는 것을 가능하게 만든다. 그러나, 다른 한편으로, 낮은 점도는 성형된 본체들의 매우 낮은 인장 강도를 유발시킨다. 따라서, 압출 성형된 본체들은 기계-기반 조작 동안 발생하는 힘들을 견딜 수 없고 그리고 파열될 것이다. 따라서, 적어도 일부 구역들에서 인장 강도를 증가시키는 것은, 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 특히 간단하고 그리고 신뢰가능한 방법을 제공하는 것을 가능하게 만든다. 추가의 결과로서, 이는 또한 유리하게, 보다 고정적이고 그리고 보다 안정적인 스피닝 공정을 초래하는데, 왜냐하면 스피닝 결함들의 발생이 회피될 수 있기 때문이다.
[0012] 일반적으로, ‘성형된 본체들’이 스피너렛들로부터 압출되는 스피닝 도프(spinning dope)를 의미하고 그리고, 예를 들어, 필라멘트들 또는 시트들의 형태로 존재할 수 있는 것이 유의된다. 이러한 성형된 본체들은 후속하여, 스테이플 섬유들, 연속 섬유들, 부직포들(nonwoven fabrics), 시트들, 슬리브들, 분말들 등과 같은 최종 제품들로 처리될 수 있다.
[0013] 본 발명은 또한, 성형된 본체들의 연속적인 압출이 리오셀(lyocell) 공정에 따라 수행되는 경우 그리고 성형된 본체들이 셀룰로스 성형된 본체들, 더 구체적으로, 물, 셀룰로스, 및 3급 아민 산화물을 보유하는 스피닝 용액으로부터 스피닝 디바이스의 스피너렛들을 통해 압출되는 셀룰로스 필라멘트들인 경우, 특히 유리한 것으로 판명될 수 있다. 결국에는, 이러한 방법에서, 성형된 본체 번들로 성형된 본체들을 조합하는 것은, 스피너렛들과 스피닝 배스 사이의 공기 갭에서 이미 발생할 수 있을 것이며, 이에 의해 보다 양호한 접근성 및 이에 따라 상당히 보다 간단한 방법이 생성된다.
[0014] 성형된 본체들의 ‘기계-기반 조작’은 일반적으로, 성형된 본체 번들로의 성형된 본체들의 조합 및 드로우-오프 유닛으로의 성형된 본체 번들의 이송을 의미한다. 이러한 기계-기반 조작은 바람직하게는, 부분 또는 완전 자동화 방식으로 또는 사람 제어 상태로 실행될 수 있다.
[0015] 성형된 본체들의 인장 강도는, 성형된 본체들이 이들의 자체 중량으로 인해 실질적으로 파열되지 않도록 적어도 일부 구역들에서 증가된다면, 본 발명에 따른 스핀-업 방법의 신뢰성은 추가적으로 증가될 수 있다. 결국에는, 인장 강도가 적어도, 성형된 본체들이 파열되지 않고 이들의 자체 중량으로의 로딩을 견딜만큼 높다면, 느슨한 스피닝 커튼의 압출 성형된 본체들의 안전한 기계-기반 조작이 실행될 수 있다. 결국에는, 기계-기반 조작의 이송 속도들은, 이 이송 속도들이 실질적으로 스피너렛들로부터의 성형된 본체들의 압출의 속도에 대응하도록 선택될 수 있으며, 이는, 이러한 조작 동안, 성형된 본체들이 성형된 본체들의 자체 중량에 의해 발생되는 중량 힘보다 더 작은 힘을 항상 겪을 것이기 때문이다. 이러한 방식으로, 압출 성형된 본체들의 인장 강도들이, 작용하는 조작 힘들에 의해 유발되는 성형된 본체들의 임의의 변형들이 실질적으로 방지될 수 있기에 충분히 높은 것이 보장될 수 있다.
[0016] 맞물림의 구역이 적어도 일부 구역들에서 인장 강도의 증가를 통해 성형된 본체 번들 상에서 생성된다면, 이는 스핀-업 방법에서 성형된 본체 번들의 특히 유리하고 그리고 간단한 핸들링을 가능하게 할 수 있다. 결국에는, 이는, 성형된 본체 번들 상에 맞물림 구역을 형성함으로써 조작될 수 있고 그리고 후속하는 방법 단계들에서 용이하게 그리고 신뢰가능하게 추가적으로 처리하는 것을 겪을 수 있다. 더욱이, 규정된 맞물림 구역은 성형된 본체 번들의 자동화된, 기계-기반 핸들링 및 조작을 가능하게 한다. 더욱이, 성형된 본체들이 스피닝 용액과 비교하여 1.5배만큼 증가되는 맞물림 구역에서의 점도를 가진다면, 성형된 본체 번들의 특히 신뢰가능한 핸들링이 보장될 수 있다. 이를 위해, 성형된 본체들의 인장 강도는, 예를 들어, 성형된 본체들을 성형된 본체 번들로 번들링한 후에, 맞물림 구역과 실질적으로 일치하는 구역에서 증가된다. 따라서, 성형된 본체 번들의 안전하고 그리고 신뢰가능한 핸들링, 더 구체적으로, 기계-기반, 완전 자동 조작은 가능하게 만들어질 수 있다.
[0017] 성형된 본체 번들의 핸들링은, 성형된 본체들이 스피닝 용액과 비교하여 2배, 더 구체적으로, 4배만큼 증가되는 이들의 맞물림 구역들에서의 점도를 가진다면, 여전히 보다 신뢰가능하게 만들어질 수 있다.
[0018] 맞물림 구역에서의 성형된 본체들의 인장 강도는, 이러한 경우에, 파열될 때까지 성형된 본체 당 하중 운반 능력이 적어도 0.5mN, 더 구체적으로, 적어도 1mN이도록 유리하게 증가될 수 있다.
[0019] 더욱이, 1 내지 20cm, 더 구체적으로, 3 내지 12cm의 직경을 가지는 성형된 본체 번들 상의 맞물림 구역이 생성된다면, 스핀-업 방법의 재현성이 추가적으로 증가될 수 있다. 결국에는, 이러한 성형된 본체 번들은, 추가의 방법 단계들에서 특히 신뢰가능한 핸들링 조건들, 더 구체적으로, 신뢰가능한 기계-파지능력(reliable machine-grippability)으로 인해 유리한 것으로 판명될 수 있다.
[0020] 성형된 본체 번들로 성형된 본체들을 조합하는 것 그리고/또는 성형된 본체 번들을 드로우-오프 부재로 이송하는 것은 기계장치에 의해 이루어진다면, 또한 스핀-업 방법의 신뢰성 및 재현성이 상당히 개선될 수 있다. 더 구체적으로, 성형된 본체들을 수동으로 조합함으로써 유발되는, 파열된 성형된 본체들 또는 요망되지 않은 노팅(knotting)/두껍게 함(thickening)과 같은 스핀-업 결함들이 회피될 수 있다. 따라서, 이러한 스핀-업 결함들로 인한 갱신된 스핀 업하는 것은 필요하게 되는 것이 방지될 수 있다. 더욱이, 성형된 본체들의 기계-기반 조합 및 드로우-오프 부재로의 성형된 본체 번들의 기계-기반 이송은 각각, 수동의 스핀-업 방법과 비교하여 조작하는 직원으로부터 요구되는 작업 노력 및 물리적 노력에서의 상당한 감소를 구성할 수 있다. 따라서, 스피닝 기계의 절차적으로 간단하고 그리고 신뢰가능한 스핀 업하는 것이 보장될 수 있다.
[0021] 특히 간단한 스핀-업 방법은, 자동 파지 디바이스가 성형된 본체 번들을 붙잡고 그리고, 기계장치를 사용함으로써, 성형된 본체 번들을 스피닝 디바이스의 드로우-오프 부재로 이송한다면, 생성될 수 있다. 이러한 경우에, 자동 파지 디바이스는, 예를 들어, 매니퓰레이터 아암 상의 그리퍼일 수 있으며, 이 그리퍼는 트위스팅된 후에 성형된 본체 번들을 자동으로 붙잡고(grab), 성형된 본체 번들을 매니퓰레이터 아암을 변위시킴으로써 드로우-오프 부재로 수송하고, 그리고 (예를 들어, 처킹(chucking), 클램핑(clamping), 체결(fastening) 등에 의해) 드로우-오프 부재에서 성형된 본체 번들을 제공한다. 이러한 경우에, 드로우-오프 부재에서 성형된 본체 번들을 제공하는 매니퓰레이터 아암은 유리하게, 이동 속도 및 모션 프로파일 둘 모두에 대해서, 성형된 본체들의 압출에, 더 구체적으로, 성형된 본체들의 드로우-오프 속도엔 맞춰져야 한다. 모션 경로에서의 과도하게 빠른 이동들 또는 바람직하지 않은 드로우-오프 각도들은, 결국, 스핀-업 결함들로, 더 구체적으로, 스핀-업 공정이 다시 실행되어야 하는 것을 요구하는, 성형된 본체들이 스피닝 커튼 파열에 있는 것을 유발시키는 것으로 이어질 수 있다. 본 발명에 따른 스핀-업 방법으로 인해, 더 구체적으로, 성형된 본체들의 증가된 인장 강도로 인해, 위에서 언급된 스핀-업 결함들이 회피될 수 있으며, 그리고, 이에 따라, 고도의 재현성을 가지는 스핀-업 방법이 생성될 수 있으며, 이는 또한 완전 자동으로 실행될 수 있고 그리고 공지된 방법들과 비교하여 스피닝 시스템의 조작자로부터 공정의 과정에서 요구되는 노력의 상당한 감소를 제공할 수 있다.
[0022] 더욱이, 높은 레벨의 공정 안전성은, 파지 디바이스가 유리하게 형성된 맞물림 구역에서 성형된 본체 번들을 붙잡는다면, 보장될 수 있다.
[0023] 더욱이, 스핀-업 방법은, 성형된 섬유 번들이 자동 파지 디바이스에 의해 붙잡힌 후에 절단된다면, 여전히 보다 신뢰가능한 것으로 설계될 수 있다. 유리하게, 섬유 본체 번들은, 이러한 경우에, 성형된 본체 번들의 하부 부분이 잘리도록, 맞물림 구역 아래에서 절단된다. 이러한 방식으로, 드로우-오프 부재로의 성형된 본체 번들의 후속하는 이송뿐만 아니라, 스피닝 배스 컨테이너의 편향 부재 주위에 절단된 성형된 본체 번들을 삽입하고 그리고 배치하는 것은 상당히 용이하게 될 수 있다.
[0024] 성형된 본체들이 이들의 인장 강도를 증가시키기 위해 이들의 압출 후에 냉각된다면, 스핀-업 방법의 신뢰성은 기술적으로 특히 간단한 방식으로 증가될 수 있다. 결국에는, 적어도 일부 구역들에서 성형된 본체들을 냉각함으로써, 성형된 본체들을 형성하도록 압출되는 스피닝 도프의 점도는 증가될 수 있으며, 그리고 이에 따라 성형된 본체들의 충분한 인장 강도가 성형된 본체들 및 성형된 본체 번들의 기계-기반 조작을 각각 가능하게 하기 위해 달성될 수 있다.
[0025] 위에서 언급된 이점들은, 냉각 후의 성형된 본체들의 온도가 스피닝 용액의 온도보다 적어도 10℃ 더 낮다면, 특히 간단한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 성형된 본체들이 리오셀 공정에 따라 압출된다면, 특히 스피닝 용액으로부터의 압출 직후에, 10℃ 만큼의 성형된 본체들의 온도의 감소는 점도에서의 적어도 2배의 증가를 유발시킬 수 있다. 스피닝 용액과 비교하여, 적어도 20℃ 만큼, 더 바람직하게 적어도 30℃ 만큼 적어도 일부 구역들에서 성형된 본체들을 냉각하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 방식으로, 충분히 높은 인장 강도는 성형된 본체들에서 달성될 수 있다.
[0026] 본 방법은, 성형된 본체들의 냉각이 적어도 일부 구역들의 성형된 본체들에서 공기를 냉각하는 스트림을 블로우잉함으로써 실행된다면, 매우 신뢰가능한 것으로 설계될 수 있다. 이러한 경우에 사용되는 냉각 공기의 스트림은 바람직하게는, 더 구체적으로, 5% 초과의 습도 함량을 가지는 공기의 스트림일 수 있다. 결국에는, 냉각 공기의 연속적인 스트림은 스피너렛들로부터의 이들의 압출 후에 성형된 본체들의 신뢰가능한 냉각을 발생할 수 있다.
[0027] 본 방법은 또한, 성형된 본체들의 냉각이 냉각 액체로 적어도 일부 구역들을 분무함으로써 실행된다면, 매우 신뢰가능한 것으로 설계될 수 있다. 대안적으로, 냉각 액체에 성형된 본체들의 적어도 일부 구역들을 담금으로써 성형된 본체들을 냉각하는 것이 또한 가능하다. 이러한 경우에, 냉각 액체는 바람직하게는, 예를 들어 물 또는 용매를 포함하는 수용액(aqueous solution)이다. 결국에는, 성형된 본체들에 냉각 액체를 적용하는 것은 특히, 신속하고 그리고 신뢰가능한 냉각 및 이에 따라 성형된 본체들의 강도의 증가를 달성할 수 있다.
[0028] 위에서 언급된 이점들은, 냉각 액체가 용해된 셀룰로스를 위한 응집제(coagulant)를 보유한다면, 추가적으로 개선될 수 있다. 예를 들어, 성형된 본체들이 리오셀 공정에 따라 제조된다면, 응집제는 물 및 3급 아민 산화물의 혼합물일 수 있다. 응집제로 인해, 성형된 본체들의 강도는, 성형된 본체들의 특히 신뢰가능한 기계-기반 및/또는 자동화된 조작이 가능하게 되도록, 추가적으로 증가될 수 있다.
[0029] 성형된 본체들이 비틀림 축선 주위에서 스피닝 커튼을 트위스팅함으로써 성형된 본체 번들로 조합된다면, 균일한 성형된 본체 번들로의 기계-기반 번들링은 절차적으로 간단한 방식으로 실행될 수 있다. 스피닝 커튼의 비틀림 동안, 다양한 성형된 본체들은, 콤팩트한 성형된 본체 번들이 접촉 지점에서 생성되도록 서로와의 공통적인 접촉 지점 주위에 트위스팅된다. 스피닝 커튼의 비틀림, 즉, 공통적인 접촉 지점 주위의 다양한 성형된 본체들의 트위스팅은 또한, 성형된 본체들을 번들링하는 동안 낮은 결함 속도를 위해 특히 유리한 효과를 가질 수 있는데, 왜냐하면 거의 모든 성형된 본체들은 번들에서 신뢰가능하게 조합될 수 있기 때문이다. 게다가, 이는 상당히 보다 낮은 물리적인 노력으로 이루어질 수 있다. 또한, 스피닝 디바이스들을 스핀 업하기 위한 공지된 종래 기술의 방법들에서, 스피너렛들로부터의 이들의 압출 후의 성형된 본체들의 불충분하게 빠른 제거는, 더 구체적으로, 성형된 본체들의 축적 및 이에 따라 스핀-업 동안의 스피닝 커튼의 블로우팅(bloating)을 유발시킨다. 스피닝 커튼의 블로우팅 동안, 스피닝 커튼에서의 개별적인 성형된 본체들은, 결국, 서로 달라붙을 수 있으며, 이는 성형된 본체 번들의 무결성 및 균일성에 대한 특히 부정적인 영향을 갖는다. 스피닝 커튼의 비틀림은, 더 구체적으로, 콤팩트한 성형된 본체 번들이 생성될 뿐만 아니라 비틀림이 또한 스피너렛들로부터 성형된 본체들의 연속적인, 양호하게 제어가능한 제거를 보장할 수 있다는 점에서, 이러한 단점들을 극복할 수 있으며, 이는 신뢰가능하게, 성형된 본체들이 축적하는 것을 방지할 수 있고 그리고 스피닝 커튼이 블로우팅하는 것을 방지할 수 있다.
[0030] 성형된 본체 번들로 스피닝 커튼을 트위스팅하는 것은, 비틀림 축선이 압출 성형된 본체들의 압출 방향에 대해 실질적으로 평행한 경우 이루어지는 것이 특히 용이하다. 더욱이, 비틀림 축선이 스피닝 커튼의 중심을 통과한다면, 스피닝 커튼의 비틀림이 모든 성형된 본체들 상에 고르게 그리고 대칭적으로 작용하는 것이 보장될 수 있다. 따라서, 스핀 업하는 것의 과정에서, 내부 응력들이 없는 특히 균일한 성형된 본체 번들을 생성하는 것이 가능하며, 이는 스핀-업 결함들에 대한 취약성을 추가적으로 감소시킬 수 있다. 이는, 특히 신뢰가능하고 그리고 재현가능한 스핀-업 방법을 제공하는 것을 가능하게 한다.
[0031] 비틀림 수단이 회전가능한 턴테이블로서 형성되며 그리고 턴테이블의 회전 축선이 성형된 본체들의 압출 방향에 대해 실질적으로 평행하게 연장한다면, 위에서 언급된 이점들은 공정 기술에 의해 특히 달성하기에 용이하다.
[0032] 비틀림 축선 주위에서 스피닝 커튼을 트위스팅하는 것에 대해 대안적으로, 균일한 성형된 본체 번들로의 기계-기반 번들링은 또한, 성형된 본체들이 슬링으로 스피닝 커튼을 에워싸고 그리고 타이트하게 슬링을 당김으로써 성형된 본체 번들로 조합된다면, 절차적으로 간단한 방식으로 실행될 수 있다. 결국에는, 슬링으로 느슨한 스피닝 커튼을 에워싸고 그리고 후속하여 슬링을 타이트하게 당김으로써, 콤팩트한 성형된 본체 번들이 신뢰가능하게 생성될 수 있다. 느슨한 스피닝 커튼을 슬링으로 에워쌈으로써, 전체적인 스피닝 커튼은 신뢰가능하게, 잘-규정된 접촉 지점에서 포함될 수 있고 그리고 번들링될 수 있다. 더욱이, 에워쌈은 매우 신속하게 이루어질 수 있으며, 이는 자동화된 처리에 추가적으로 이익을 준다.
[0033] 더욱이, 균일한 성형된 본체 번들로의 기계-기반 번들링은, 성형된 본체들이 감소하는 단면의 퍼넬을 통해 스피닝 커튼을 통과시킴으로써 성형된 본체 번들로 조합된다면, 절차적으로 간단한 방식으로 실행될 수 있다.
[0034] 더욱이, 본 발명은, 성형된 본체 번들로의 스피닝 디바이스의 스피너렛들로부터 압출되는 성형된 본체들의 번들링을 위한 번들링 디바이스를 포함하는, 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스에 관한 것이다.
[0035] 따라서, 본 발명의 다른 목적은, 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법이 용이하게 그리고 재현가능하게 그리고 약간의 물리적인 노력으로 수행될 수 있도록 이전에 언급된 유형의 스핀-업 디바이스를 개선하는 것이다.
[0036] 본 발명은 독립항 제13 항의 특징들에 의해 스핀-업 디바이스에 관한 규정된 목적을 해결한다.
[0037] 스핀-업 디바이스가 제1 엔드 이펙터를 갖는 제1 매니퓰레이터 아암을 포함한다면, 간단하고 그리고 재현가능한 스핀 업하는 것을 가능하게 하는 안정한 스피닝 디바이스가 생성될 수 있다. 이러한 경우에, 스핀-업 디바이스는, 더 구체적으로, 스피닝 디바이스의 조작자들로부터 요구되는 물리적인 그리고 모터 노력을 감소시키도록 기계-기반 방식으로 스피닝 디바이스의 스핀 업하는 것을 수행할 수 있다. 처음에 언급된 공지된 스피닝 디바이스들이 스핀-업 절차 동안 스피닝 디바이스의 드로우-오프 부재에서 스피너렛들로부터 압출되는 성형된 본체 번들을 제공하기 위해 엄청난 물리적 노력을 요구하지만, 본 발명에 따른 스피닝 디바이스에서 요구되는 물리적 노력은 비교적으로 낮으며, 따라서 조작자들에 대한 부담을 상당히 덜어준다. 더욱이, 본 발명에 따른 스피닝 디바이스는 매우 쉬운 핸들링 및 높은 작동 안정성으로 인해 유리한 것으로 판명될 수 있다. 스핀-업 디바이스의 핸들링은, 제1 엔드 이펙터가 성형된 본체 번들을 붙잡기 위한 그리퍼를 포함한다면, 추가적으로 간소화될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 매니퓰레이터 아암 상의 그리퍼는, 그리퍼가 성형된 본체 번들을 신뢰가능하게 붙잡을 수 있고 그리고 성형된 본체 번들을 스피닝 디바이스의 드로우-오프 부재로 이송할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 그리퍼는, 예를 들어, 기계식, 공압식, 또는 접착식 그리퍼, 예컨대, 원-핑거(one-finger), 투-핑거(two-finger), 또는 멀티-핑거(multi-finger) 그리퍼, 석션(suction) 그리퍼, 또는 예를 들어 네일보드(nailboard) 그리퍼일 수 있다. 스피너렛들로부터 드로우-오프 부재로의 성형된 본체 번들의 수송은, 더 구체적으로, 공간에서의 자유롭게 선택가능한 궤적들을 따라 제1 매니퓰레이터 아암을 변위함으로써 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법에서, 성형된 본체 번들을 수동으로 삽입하는, 비교적 물리적으로 몹시 힘들고 그리고 재현하기가 어려운 단계들이 제거될 수 있다. 이는 스피닝 디바이스의 조작자들로부터 요구되는 물리적인 노력의 상당한 감소를 나타낼 뿐만 아니라, 이는 또한, 스피닝 디바이스를 작동할 때 오차들에 대한 보강 안전성에 대해 크게 기여할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 스핀-업 디바이스는 스피닝 디바이스의 부분 또는 완전 자동화된 스핀 업하는 것을 가능하게 만든다.
[0038] 일반적으로, 본 발명에 따른 스핀-업 디바이스가 특히 물, 셀룰로스, 및 3급 아민 산화물을 보유하는 스피닝 용액으로부터 셀룰로스 성형된 본체들의 압출을 위한 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위해 적합한 것으로 특히 바람직한 것이 또한 언급된다.
[0039] 더욱이, 스핀-업 디바이스가 제2 엔드 이펙터를 갖는 제2 매니퓰레이터 아암을 포함하며, 제2 엔드 이펙터가 번들링 디바이스를 포함한다면, 번들링 디바이스를 갖는 특히 가요성 스핀-업 디바이스가 생성될 수 있으며, 따라서 번들링 디바이스는 필요에 따라 사용 포지션과 휴지 포지션 사이에서 변위가능한 것으로 설계된다. 이에 따라, 스핀-업 디바이스는 방법의 요건들에 대해 유연하게 반응할 수 있으며: 예를 들어, 번들링 디바이스는, 사용하지 않을 때, 휴지 포지션으로 변위될 수 있으며, 따라서 스피닝 디바이스에서의 번들링 디바이스에 의해 요망되지 않은 간섭을 회피한다. 따라서, 번들링 디바이스는, 공정의 단계에 따라, 스피너렛들과 스피닝 배스 컨테이너 사이에서 후퇴되고 그리고 전진될 수 있다. 이러한 방식으로, 보다 신뢰가능한 스피닝 디바이스가 생성될 수 있다.
[0040] 더욱이, 구조적으로 간단한 번들링 디바이스는, 번들링 디바이스가 회전 디바이스에 의해 형성된다면, 생성될 수 있다. 더욱이, 회전 디바이스가 회전가능한 수단을 포함한다면, 그리고 회전가능한 수단이 성형된 본체들의 비틀림을 위한 비틀림 수단으로서 구성된다면, 스피닝 디바이스를 위한 특히 안정한 그리고 간단한 스핀-업 디바이스가 생성될 수 있으며, 이는, 더 구체적으로, 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법을 추가적으로 간소화할 수 있다. 이러한 경우에, 비틀림 수단을 갖는 회전 디바이스는, 더 구체적으로, 성형된 본체들의 단부들이 비틀림 수단 상에 증착될 수 있으며 그리고 스피닝 커튼의 비틀림이 비틀림 수단의 회전 모션에 의해 발생되도록, 느슨한 스피닝 커튼으로부터 압출 성형된 본체들의 단부들을 수용하기 위해 구성될 수 있다. 따라서, 비틀림 수단의 회전 모션 및 성형된 본체 번들로의 스피닝 커튼의 연관된 비틀림은 구조적으로 매우 간단한 디바이스로 성형된 본체들을 번들링하는 어려운 단계를 대체할 수 있다.
[0041] 스핀-업 디바이스의 신뢰성은, 비틀림 수단이 성형된 본체들과 비틀림 수단 사이의 부착을 증가시키기 위해 유지 요소들을 포함한다면, 추가적으로 증가될 수 있다. 이는 특히, 유지 요소들이 후크들로서 형성되는 경우이다.
[0042] 더욱이, 비틀림 수단의 회전 축선이 성형된 본체들의 압출 방향에 대해 실질적으로 평행한다면, 비틀림 수단은 공통적인 접점 지점 주위에 성형된 본체들의 신뢰가능한 그리고 낮은-응력 비틀림을 제공할 수 있다.
[0043] 비틀림 수단이 턴테이블로서 형성된다면, 압출 성형된 본체들의 비틀림은 구조적으로 매우 간단한 방식으로 달성될 수 있다. 이는 특히, 턴테이블이 스피너렛들로부터 압출되는 성형된 본체들의 압출 방향에 대해 실질적으로 평행하게 회전될 수 있도록 턴테이블이 구성되는 경우이다. 결국에는, 이러한 경우에, 성형된 본체들의 압출 방향에 대해 평행한 비틀림 축선 주위에 압출 성형된 본체들로 구성되는 느슨한 스피닝 커튼의 비틀림을 위한 회전 디바이스가 생성될 수 있으며, 이 회전 디바이스는 특히 안정적인 그리고 신뢰가능한 방식으로 콤팩트한 성형된 본체 번들을 제조할 수 있다. 따라서, 스피닝 디바이스의 전체적인 신뢰성 및 안정성이 추가적으로 증가될 수 있다. 이는 특히, 비틀림 수단이 공통의 비틀림 축선 주위에서 압출 성형된 본체들을 트위스팅하기 위해 구성되며 그리고 성형된 본체들의 비틀림 축선이 비틀림 수단의 회전 축선과 일치하는 경우이다.
[0044] 스핀-업 디바이스에 의한 성형된 본체 번들의 핸들링은, 스핀-업 디바이스가 또한 성형된 본체 번들을 절단하기 위한 절단 디바이스를 포함한다면, 추가적으로 개선될 수 있다. 바람직하게는, 절단 디바이스는 제1 매니퓰레이터 아암 상에서 제공될 수 있고, 그리고 더 바람직하게는, 그리퍼에 의한 성공적인 붙잡음(grab) 절차 후의 성형된 본체 번들을 절단하는 것이 자동으로 실행될 것이도록 그리퍼에 작동가능하게 연결될 수 있다.
[0045] 본 발명의 다른 목적은, 처음에 언급된 유형의 스피닝 디바이스를 신뢰가능하게 만드는 것 그리고 스피닝 디바이스의 스핀 업하는 것을 용이하게 하는 것이다.
[0046] 본 발명은, 성형된 본체들의 연속적인 압출을 위한, 더 구체적으로, 물, 셀룰로스, 및 3급 아민 산화물을 보유하는 스피닝 용액으로부터 셀룰로스 성형된 본체들의 압출을 위한, 스피닝 디바이스를 제공함으로써 이러한 목적을 해결하며, 스피닝 디바이스는 스피닝 배스를 보유하는 적어도 하나의 스피닝 배스 컨테이너, 스피너렛들 ─ 스피너렛들은 스피너렛들로부터 스피닝 배스로의 성형된 본체들의 압출을 위해 스피닝 배스 컨테이너와 연관됨 ─ , 및 제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스를 포함한다.
[0047] 스피닝 디바이스가 또한 압출 성형된 본체들의 적어도 일부 구역들의 냉각을 위한 냉각 디바이스를 포함한다면, 스피닝 디바이스는 특히 신뢰가능하게 그리고 재현가능하게 스핀 업하는 것을 가능하게 할 수 있다.
[0048] 이후에, 본 발명의 실시예들은 도면들을 참조로 하여 설명된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위해 본 발명에 따른 방법의 실행 전에 본 발명에 따른 스피닝 디바이스의 부분 파괴된 측면도를 도시한다.
도 2는 제1 방법 단계 동안 제1 실시예에 따른 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 본 발명에 따른 방법의 개략도를 도시한다.
도 3은 제1 방법 단계 동안 제2 실시예에 따른 스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 본 발명에 따른 방법의 개략도를 도시한다.
도 4는 스핀-업 방법의 완료 후에 본 발명에 따른 스피닝 디바이스의 부분 파괴된 측면도를 도시한다.
[0049] 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 스피닝 디바이스들(1, 101)은 스핀-업 공정의 다양한 단계들에서 도시된다. 도 1은 스핀-업 전에, 즉, 성형된 본체들(3)이 도 2 및 도 3에서 도시되는 바와 같이 번들링 디바이스(5)에서 성형된 본체 번들(4)로 조합되기 전에, 압출 성형된 본체들(3)의 느슨한 스피닝 커튼(2)을 갖는 스피닝 디바이스(1)를 도시한다. 더욱이, 스피닝 디바이스(1)는 성형된 본체들(3)을 형성하기 위해 복수의 스피너렛들(spinnerets)(7)을 통해 압출되는 스피닝 용액(6)을 포함한다. 이러한 경우에, 스피닝 용액(6)은 바람직하게는, 물, 셀룰로스, 및 3급 아민 산화물(tertiary amine oxide)을 보유하는 용액이다. 스피너렛들(7) 아래에, 스피닝 배스(9)를 보유하는 스피닝 배스 컨테이너(8)가 제공된다. 바람직하게는, 물 및 3급 아민 산화물의 혼합물이 스피닝 배스(9)로서 사용된다.
[0050] 게다가, 스피닝 디바이스(1)는, 압출 성형된 본체들(3)을 성형된 본체 번들(4)로 조합하기 전에, 적어도 일부 구역들에서 압출 성형된 본체들(3)의 강도를 증가시키기 위해 강화 디바이스(40)를 포함한다. 예를 들어, 강화 디바이스(40)는, 냉각 액체(43)를 압출 성형된 본체들(3)에 적용하고 그리고 압출 성형된 본체들을 냉각함으로써 이들의 강도를 증가시키는 냉각 디바이스(41)일 수 있다. 냉각에 대해 대안적으로 또는 부가적으로, 강화 디바이스(40)는 또한, 성형된 본체들(3)에 응집제(coagulant)를 적용할 수 있으며, 이는 성형된 본체들(3)에서 분해되는 셀룰로스를 침전하고 그리고 이에 따라 또한 강도에서의 증가로 이어진다.
[0051] 도 3은 강화 디바이스(40)로서 다른 냉각 디바이스(42)를 포함하는 대안적인 스피닝 디바이스(101)를 도시한다. 이러한 경우에, 냉각 디바이스(42)는 적어도 일부 구역들에서 압출 성형된 본체들(3)에 걸쳐 유동하고 그리고 압출 성형된 본체들(3)을 냉각하는 냉각 공기 스트림(44)을 발생시키며, 이에 의해 이들의 강도가 증가된다.
[0052] 냉각 액체(43) 및 냉각 공기 스트림(44)은 각각의 냉각 디바이스(41, 42)에 의해 압출 성형된 본체들(3)을 향해 각각 지향되고 그리고 성형된 본체들(3) 상의 보다 큰 강도의 맞물림 구역(29)을 발생하며, 여기서 성형된 본체들(3)은 스피닝 용액(6)의 적어도 1.5배 점도를 갖는다. 바람직하게는, 맞물림 구역(29)은, 도 2 및 도 3에서 도시되는 바와 같이 조합한 후에, 성형된 본체 번들(4)의 가장 작은 직경(28)의 구역에 있다.
[0053] 도 4는, 이의 부품에 대해 스핀-업 후의 스피닝 디바이스(1)를 도시한다. 이에 따라, 성형된 본체들(3)은 번들링 디바이스(5)에 의해 성형된 본체 번들(4)로 조합되었으며, 그리고 성형된 본체 번들(4)은 스피닝 디바이스(1)의 드로우-오프 부재(10)에 의해 연속적으로 수송되고 있으며, 이에 의해 스피너렛들(7)로부터의 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출이 발생하고 있다.
[0054] 도 1 내지 도 3에서 또한 알 수 있는 바와 같이, 각각의 스피닝 디바이스들(1, 101)은, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따라, 스피닝 디바이스(1, 101)을 스핀 업하기 위한 방법을 실행하기 위한 스핀-업 디바이스(11 및 51) 각각을 포함한다. 각각의 스핀-업 디바이스들(11, 51)은, 결국, 번들링 디바이스(5), 제1 매니퓰레이터 아암(12), 및 제2 매니퓰레이터 아암(13)을 포함한다. 제1 매니퓰레이터 아암(12) 상에서, 제1 엔드 이펙터(end effector)(14)가 제공되며, 이 엔드 이펙터(14)는 그리퍼(16)로서 형성된다. 이러한 경우에, 그리퍼(16)는, 그리퍼가 성형된 본체 번들(4)을 압력-끼워맞춤하게 에워싸고 그리고 붙잡을 수 있도록 구성된다. 더욱이, 그리퍼(16)는 제1 매니퓰레이터 아암(12)에 이동가능하게 그리고 제어가능하게 연결된다. 매니퓰레이터 아암(12)의 자유로운 이동성과 연관하여, 그리퍼(16)는, 거의 임의의 주어진 궤적을 따라 붙잡힌 성형된 본체 번들(4)을 이동시킬 수 있다.
[0055] 도 1 및 도 2에서 도시되는 바와 같이, 스핀-업 디바이스(11)는, 제1 실시예에 따라, 느슨한 성형된 본체 커튼(2)에서 성형된 본체들(3)의 비틀림 및 성형된 본체 번들(4)로의 성형된 본체들(3)의 조합을 유발시키는 회전 디바이스(17)를 포함한다. 이를 위해, 회전 디바이스(17)는, 바람직하게는 턴테이블(31)로서 형성되는 회전가능한 비틀림 수단(18)을 포함하며, 비틀림 수단(18) 및 턴테이블(31)은, 제2 매니퓰레이터 아암(13) 상의 제2 엔드 이펙터(15)로서 각각 제공되고 그리고 번들링 디바이스(5)의 기능을 수행한다. 비틀림 수단(18)의 회전 축선(19) 및 따라서 스피닝 커튼(2)의 비틀림 축선(20)은, 더 구체적으로, 느슨한 스피닝 커튼(2)에서 성형된 본체들(3)의 압출 방향(32)에 대해 평행하게 연장한다.
[0056] 도 3에서 도시되는 바와 같이, 스핀-업 디바이스(51)는, 제2 실시예에 따라, 슬링(sling)(36)에 의해 느슨한 성형된 본체 커튼(2)에서 성형된 본체들(3)을 포함할 수 있는 인서클링 디바이스(35)를 포함한다. 슬링(36)을 타이트하게(tight) 당김으로써, 성형된 본체들(3)은 성형된 본체 번들(4)로 조합된다. 인서클링 디바이스(35)는 제2 매니퓰레이터 아암(13) 상의 엔드 이펙터(15)로서 제공되고 그리고 번들링 디바이스(5)의 기능을 수행한다.
[0057] 스핀-업 디바이스들(11 및 51)의 각각의 번들링 디바이스(5)는, 제2 매니퓰레이터 아암(13)에 의해 스피너렛들(7)과 스피닝 배스 컨테이너(8) 사이에서 전진되고 그리고 후퇴될 수 있으며, 이에 의해 번들링 디바이스(5)는 필요에 따라 휴지 포지션(21)으로부터 사용 포지션(22)으로 변위될 수 있다. 따라서, 번들링 디바이스(5)는 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출 동안 휴지 포지션(21) 상태를 유지할 수 있고 그리고 스피너렛들(7)과 스피닝 배스 컨테이너(8) 사이에 방해물을 구성하지 않을 것이다. 스피닝 디바이스(1)의 갱신된 스핀 업하는 것(spinning up)이 필요하게 되는 경우, 번들링 디바이스(5)는 사용 포지션(22)으로 변위될 수 있고 그리고 본 발명에 따른 스핀-업 방법의 실행을 가능하게 할 수 있다.
[0058] 스피닝 디바이스(1, 101)를 스핀 업하기 위한 본 발명의 방법은 도 1 내지 도 4에서 개략적으로 도시된다. 도 1은 스핀-업 방법의 제1 단계에서 스피닝 디바이스(1) 및 동등하게 스피닝 디바이스(101)를 각각 도시한다. 성형된 본체들(3)은 느슨한 스피닝 커튼(2)의 형태로 스피너렛들(7)로부터 압출된다. 성형된 본체들(3)의 압출 후에, 성형된 본체들(3)은 강화 디바이스(40)에 의해 적어도 일부 구역들에서 강도가 증가된다. 이렇게 할 때, 맞물림 구역(29)은 성형된 본체들(3) 상에 생성되며, 여기서, 성형된 본체 번들(4)로 성형된 본체들(3)을 조합한 후에, 성형된 본체 번들은 그리퍼(16)에 의해 신뢰가능하게 붙잡힐 수 있고 그리고 조작될 수 있다. 이러한 경우에, 성형된 본체들의 강도에서의 증가는, 성형된 본체들(3)에 냉각 액체(43) 또는 냉각 에어 스트림(44)을 적용함으로써, 냉각 디바이스(41 및 42)를 통해 각각 달성된다.
[0059] 도 2 또는 도 3에서 개략적으로 도시되는 바와 같은 추가의 단계에서, 번들링 디바이스(5), 더 구체적으로는, 스피닝 디바이스(1)에서의 비틀림 수단(18) 및 턴테이블(31) 각각, 또는 스피닝 디바이스(101)에서의 인서클링 디바이스(35)는 압출 성형된 본체들(3)의 단부들(23)이 번들링 디바이스(5)에 의해 맞물려질 수 있도록, 스피너렛들(7)과 스피닝 배스 컨테이너(8) 사이에 위치결정된다.
[0060] 도 2에서의 제1 실시예 변형에서, 성형된 본체 단부들(23)은 턴테이블(31)로서 형성되는 비틀림 수단(18)의 유지 요소들(24) 및 후크들(25) 각각에 부착되며, 따라서 비틀림 수단(18) 상의 성형된 본체들(3)의 바람직하지 않은 글라이딩(gliding)이 방지되도록 성형된 본체들(3)과 비틀림 수단(18) 사이에 부착을 증가시킨다. 바람직하게는, 비틀림 수단(18)은, 방법의 시작에서 정지 상태에 있지만, 비틀림 수단은 또한, 성형된 본체 단부들(23)이 비틀림 수단(18)과 충돌하기 전에 회전하게 될 수 있다. 성형된 본체 단부들(23)이 비틀림 수단(18)과 충돌한 후에, 비틀림 수단(18)의 회전 속도는, 미리 정해진 최종 속도가 도달될 때까지 증가될 것이다. 예를 들어, 이는 미리 규정된 가속 프로파일에 따라 단계적으로 또는 연속적으로 이루어질 수 있다. 비틀림 수단(18)의 회전은, 스피닝 커튼(2)이 비틀림 축선(20)을 주위에서 비틀어지는 것을 유발시키며, 이 비틀림 축선은 바람직하게는, 성형된 본체들(3)의 압출 방향(32)에 대해 평행하게 위치되고 그리고 스피닝 커튼(2)의 중심을 통과한다. 스피닝 커튼(2)의 비틀림으로 인해, 성형된 본체 번들(4)은 바람직하게는, 성형된 본체들(3)이 강도에서 증가되었던 맞물림 구역(29)에서 생성된다.
[0061] 도 3의 제2 실시예들 변형에서, 성형된 본체 단부들(23)은 인서클링 디바이스(35)의 개방된 슬링(36)을 통해 이동된다. 이 때, 슬링(36)이 타이트하게 당겨지며, 그리고 성형된 본체들(3)은 성형된 본체 번들(4)로 조합된다. 이러한 경우에, 성형된 본체 번들(4)은, 성형된 본체들(3)이 강도에서 이미 증가되었던 맞물림 구역(29)에서 다시 생성된다.
[0062] 도 2 및 도 3 각각은, 번들링 디바이스(5)가 제2 매니퓰레이터 아암(13)에 의해 이의 휴지 포지션(21)으로부터 이의 사용 포지션(22)으로 변위되고 그리고 스피너렛들(7)과 스피닝 배스 컨테이너(8) 사이에 위치결정된 후에, 스피닝 디바이스(1 및 101)를 각각 도시한다. 이 때, 스피닝 커튼(2)은, 전술된 바와 같이, 번들링 디바이스(5)에 의해 제2 방법 단계에서 제조되었고 그리고, 그 결과, 성형된 본체 번들(4)이 생성되었다. 후속하여, 이 때, 성형된 본체 번들(4)은 스피닝 디바이스(1, 101)의 드로우-오프 부재(10)에서 제공될 수 있다.
[0063] 이러한 경우에, 도 4는 마지막 방법 단계를 도시하며, 여기서 그리퍼(16)에 의해 신뢰가능하게 유지되는 성형된 본체 번들(4)은 제1 매니퓰레이터 아암(12)에 의해 스피닝 배스 컨테이너(8)에서 편향 부재(26) 주위에서 스피닝 배스(9)를 통해 우선적으로 수송된다. 성형된 본체 번들(4) 상의 맞물림 구역(29)에서 성형된 본체들의 증가된 강도로 인해, 성형된 본체 번들(4)의 신뢰가능한 조작은 실행될 수 있으며 그리고 조작 동안의 개별적인 성형된 본체들(3)의 파열함(rupturing)이 회피될 수 있다. 후속하여, 성형된 본체 번들(4)은 스피닝 배스 컨테이너(8) 밖으로 다시 이동되고 그리고 특히, 서로 나란히 놓이는(juxtaposed) 드로우-오프 고데들(godet)(10)의 열로 구성되는 드로우-오프 부재(10) 내로 삽입된다. 드로우-오프 부재(10) 내로의 성형된 본체 번들(4)의 삽입 후에, 스피너렛들(7)로부터의 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출이 가능하며, 그리고, 이에 따라 스핀-업 공정은 성공적으로 완료되었다.

Claims (24)

  1. 용매 및 상기 용매에 용해된 셀룰로스(cellulose)를 보유하는 스피닝 용액(6)으로부터의 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출을 위해, 스피닝 디바이스(spinning device)(1, 101)를 스핀 업하기 위한 방법으로서,
    상기 성형된 본체들(3)은 느슨한 스피닝 커튼(loose spinning curtain)(2)의 형태로 상기 스피닝 디바이스(1, 101)의 스피너렛들(spinnerets)(7)을 통해 상기 스피닝 용액(6)으로부터 압출되며,
    상기 느슨한 스피닝 커튼(2)의 성형된 본체들(3)은 상기 압출 후에 성형된 본체 번들(molded body bundle)(4)로 조합되고, 그리고
    상기 성형된 본체 번들(4)은, 추가의 단계에서, 상기 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출을 시작하기 위해 상기 스피닝 디바이스(1, 101)의 드로우-오프 부재(draw-off member)(10)로 이송되며,
    상기 느슨한 스피닝 커튼(2)의 성형된 본체들(3)의 인장 강도는, 이들의 압출 후에 그리고 상기 성형된 본체들을 성형된 본체 번들(4)로 조합하기 전에, 적어도 일부 구역들에서 증가되고,
    자동 파지 디바이스(automatic gripping device)(16)는 상기 성형된 본체 번들(4)을 붙잡고(grab) 그리고 기계장치에 의해 상기 성형된 본체 번들(4)을 상기 스피닝 디바이스(1, 101)의 드로우-오프 부재(10)로 이송하는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 성형된 본체들(3)의 인장 강도는, 상기 성형된 본체들(3)이 이들의 자체 중량으로 인해 실질적으로 파열되지(rupture) 않도록 적어도 일부 구역들에서 증가되는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    적어도 일부 구역들에서 인장 강도의 증가로 인해, 상기 성형된 본체 번들(4) 상에 맞물림 구역(29)이 생성되며, 상기 성형된 본체들(3)은, 상기 스피닝 용액(6)과 비교할 때, 증가된 점도를 가지는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형된 본체 번들(4)로의 상기 성형된 본체들(3)의 조합 및/또는 상기 드로우-오프 부재(10)로의 상기 성형된 본체 번들(4)의 이송은 기계장치에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  5. 삭제
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 맞물림 구역(29)에서 자동 파지 디바이스(16)가 상기 성형된 본체 번들(4)을 붙잡는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  7. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형된 본체들(3)은, 이들의 압출 후에, 이들의 인장 강도를 증가시키기 위해 냉각되는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    적어도 10℃만큼 냉각 후에, 상기 성형된 본체들(3)의 온도는 상기 스피닝 용액(6)의 온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 성형된 본체들(3)의 냉각은 이의 적어도 일부 구역들에서 냉각 공기 스트림(cooling air stream)(44)을 블로잉함(blowing)으로써 실행되는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 성형된 본체들(3)의 냉각은 냉각 액체(43)로 적어도 일부 구역들을 분무함으로써 또는 냉각 액체(43)에 적어도 일부 구역들을 담금으로써 실행되는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 냉각 액체(43)는 용해된 셀룰로스를 위한 응집제(coagulant)를 보유하는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  12. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형된 본체들(3)은,
    비틀림 축선(20) 주위에서 상기 스피닝 커튼(2)을 비트는 것,
    슬링(sling)(36)으로 상기 스피닝 커튼(2)을 에워싸고 그리고 상기 슬링(36)을 타이트하게 당기는 것, 및
    단면을 감소시킨 퍼넬(funnel)을 통해 상기 스피닝 커튼(2)을 통과시키는 것 ─ 중 하나 또는 복수개의 조합에 의해, 기계장치에 의해 상기 성형된 본체 번들(4)로 조합되는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  13. 스피닝 디바이스(1, 101)를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스(spin-up device)로서,
    상기 스핀-업 디바이스는 상기 스피닝 디바이스(1, 101)의 스피너렛들(7)로부터 압출되는 성형된 본체들(3)을 성형된 본체 번들(4)이 되도록 번들링하기 위한 번들링 디바이스(bundling device)(5)를 포함하며,
    상기 스핀-업 디바이스(11, 51)는 제1 엔드 이펙터(14)를 갖는 제1 매니퓰레이터 아암(12)을 포함하고, 상기 제1 엔드 이펙터(14)는 성형된 본체 번들(4)을 붙잡기 위한 그리퍼(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 스핀-업 디바이스(11, 51)는 제2 엔드 이펙터(15)를 갖는 제2 매니퓰레이터 아암(13)을 포함하며, 상기 제2 엔드 이펙터(15)는 상기 번들링 디바이스(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 번들링 디바이스(5)는 비틀림 축선(20) 주위에서 상기 성형된 본체들(3)을 트위스팅하기 위한 비틀림 수단(17)으로서 형성되는 회전가능한 수단(18)을 포함하며, 이에 의해 상기 성형된 본체들(3)은 상기 성형된 본체 번들(4)로 조합되는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스.
  16. 성형된 본체들(3)의 연속적인 압출을 위한 스피닝 디바이스로서,
    상기 스피닝 디바이스는 스피닝 배스(spinning bath)(9)를 보유하는 적어도 하나의 스피닝 배스 컨테이너(8), 스피너렛들(7) ─ 상기 스피너렛들(7)은 상기 스피너렛들(7)로부터 상기 스피닝 배스(9)로의 상기 성형된 본체들(3)의 압출을 위해 상기 스피닝 배스 컨테이너(8)와 연관됨 ─ , 및 제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 상기 스피닝 디바이스(1, 101)를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스(11, 51)를 포함하는,
    스피닝 디바이스.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 스피닝 디바이스(1, 101)는, 적어도 일부 구역들에서 압출된 상기 성형된 본체들(3)의 강도를 증가시키기 위한 강화 디바이스(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스.
  18. 제3 항에 있어서,
    상기 성형된 본체들(3)은, 상기 스피닝 용액(6)과 비교할 때, 적어도 1.5배로 증가된 점도를 가지는 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 자동 파지 디바이스(16)는 매니퓰레이터 아암(manipulator arm)(12) 상의 그리퍼(gripper)(16)인 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  20. 제8 항에 있어서,
    적어도 20℃만큼 냉각 후에, 상기 성형된 본체들(3)의 온도는 상기 스피닝 용액(6)의 온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  21. 제10 항에 있어서,
    상기 냉각 액체(43)는 수용액(aqueous solution)인 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 방법.
  22. 제15 항에 있어서,
    상기 회전가능한 수단(18)은 턴테이블(turntable)(18)인 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스를 스핀 업하기 위한 스핀-업 디바이스.
  23. 제16 항에 있어서,
    상기 스피닝 디바이스는 물, 셀룰로스, 및 3급 아민 산화물을 함유하는 스피닝 용액(6)으로부터 셀룰로스 성형된 본체들(3)을 압출하기 위한 것임을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스.
  24. 제17 항에 있어서,
    상기 강화 디바이스(40)는 냉각 디바이스(41, 42)인 것을 특징으로 하는,
    스피닝 디바이스.
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