KR19980063681A - 사를 방사하고 권취하기위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 합성 고중합체 플라스틱의 복수의 연속필라멘트를 방사하고 권취하기위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 필라멘트는 동시에 방사지역에서 방사되고 권취지역에서 권취된다. 필라멘트가 권취지역으로 진입하기전에 필라멘트 인장력은 복수의 송출장치중의 하나에 의해 각 필라멘트에서 설정되어, 권취지역으로 진입할때 필라멘트는 그 필라멘트에 관한 송출장치에 의해 결정된 필라멘트 인장력을 가진다.

Description

사를 방사하고 권취하기위한 방법 및 장치
본 발명은 청구항 제1항 및 청구항 제12항의 전문에 따라 합성 고중합체 플라스틱의 연속 필라멘트를 방사하고 권취하기위한 방법 및 장치에 관한것이다.
이런 종류의 방법 및 장치는 DE 42 03 076으로부터 공지되어있다. 이 경우에 필라멘트는 송출장치에 의해 방사지역으로부터 빠른 권취 속도로 제거된다. 송출장치는 필라멘트가 고데트 둘레로 부분적으로 루우프를 형성하는 두개의 고데트로 구성된다. 필라멘트 인장력은 공정중에 고데트위의 필라멘트에서 형성되며 필라멘트가 연신되도록 야기시킨다. 필라멘트를 권취하는 필라멘트인장력은 연신 목적을 위해 형성된 필라멘트인장력보다 낮다.
공지된 방법에서 필라멘트인장력은 송출장치가 필라멘트 진행속도보다 큰 원주속도로 구동되는 사실로 인해 감소된다. 권취를 위한 낮은 필라멘트인장력수준은 그러므로 필라멘트가 마지막 고데트를 통과한 직후에 설정된다. 이 필라멘트는 고데트를 통과한 후 권취장치의 개별 권취장소로 안내된다.
이 경우에 각 필라멘트가 필라멘트 진로에 따른 특유의 필라멘트인장력을 갖는 문제가 수반된다. 필라멘트가 방사지역을 벗어난 후에 더 크거나 또는 더 작은 정도로 편향되기 때문에, 필라멘트는 송출장치에 진입할 때 이미 다양한 인장력을 가진다. 필라멘트는 송출장치상으로 진행하기 전에 서로 합쳐지고 송출장치를 벗어난후에 각 권취위치로 안내되기 위해 흩어지며, 특히 많은 수의 필라멘트가 방사지역에서 평행으로 동시에 방사되어야하는 방사 공장에서 그러하다. 이 결과 개별 권취 위치간에 필라멘트 인장력에서 현저한 변화가 있게 된다. 필라멘트인장력에서 이런차이는 권취위치에서 품질이 매우 다른 패키지를 야기시킨다.
또한 평행한 필라멘트진로를 가능하게하는 두개의 긴 고데트가 권취장치앞에 배치되는 방법 및 장치가 PCT 특허출원 WO 96/09425로부터 공지되어있다. 그 결과로서 120cm를 초과하는 길이의 고데트가 여덟가닥이상의 필라멘트가 동시에 방사되는 방사장치를 위해 사용되어야 한다. 필라멘트를 이송시킬 수 있도록, 고데트는 캐리어상에 돌출방식으로 한면에만 설치된다. 이것은 이런 종류의 긴 고데트가 단지 평균필라멘트 속도로 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 필라멘트속도가 6,000m/분을 초과하고 고데트 직경이 100 내지 150mm 범위이면, 고데트는 20,000rpm에 이르는 속도로 구동되어야하고, 이것은 유효수명에 관하여 상당한 문제를 수반한다.
따라서 본 발명의 목적은 연속 필라멘트를 방사하고 권취하기위한 방법 및 장치를 제공하는 것이고, 이 방법에서 필라멘트는 각 권취위치에서 사전선택가능한 필라멘트 인장력으로 그리고 높은 필라멘트 속도로 권취된다.
이 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 방법으로 그리고 청구항 제12항의 특징을 갖는 장치로 달성된다.
본 방법 및 장치의 유리한 개선점들은 종속항들에 제시된다.
본 발명에 의해 제공되는 이점은 예를들어 냉각과정, 가공과정, 가연과정, 가열과정 또는 필라멘트 안내와 같은 방사로부터 권취까지의 과정중에 발생할 수 있는 필라멘트인장력에 대한 개별적 영향을 제거시키는 가능성에 있다. 필라멘트와 관련된 송출장치에 의해 결정되는 필라멘트인장력은 인접 필라멘트와 독립적으로 각 필라멘트에서 설정될 수 있다. 필라멘트는 특히 권취에 대해 최적 패키지 형성을 만드는 필라멘트인장력으로 스풀링될 수 있다. 예를 들어, 상이한 색의 염색 필라멘트를 제조할 때, 필라멘트는 다른 성질들을 갖는데 이 성질들은 다른 패키지에 권취할 때 다른 효과를 또한 갖는다. 그러나 본 발명에 따른 방법은 각 권취위치에서 같은 패키지 품질이 만들어지는 것을 가능하게한다.
본질적으로 같은 물리적 성질을 갖는 필라멘트를 제조할 때, 목적은 같은 필라멘트 장력으로 필라멘트를 권취하는 것이다. 이 문제는 본 발명에 따른 방법의 특히 유리한 개선점으로 해결될 수 있다. 그러므로 같은 권취구조 및 같은 패킹밀도를 갖는 패키지가 각 권취위치에서 권취될 수 있다.
본 방법의 특히 유리한 변형은 필라멘트가 권취지역으로 진입하기 직전까지 높은 인장력으로 안내되는 것을 가능하게 한다. 본 방법은 고데트를 벗어날 때 랩(lap)형성의 위험이 없이, 필라멘트를 연신하기위한 신뢰성 있는 고데트 작동을 보장한다.
송출장치앞의 필라멘트 진로에서 측정된 필라멘트 인장력에 따라 송출장치를 제어하거나 조절함에의해, 공정중의 변화에 바로 반응하는 것이 가능하다. 제어 또는 조절은 가변성 원주속도 또는 가변성 필라멘트 루우핑에 의해 실행될 수 있다.
송출장치뒤의 필라멘트 진로에서 우세한 필라멘트 인장력을 측정하는것에 기초한 본 발명의 개선점은 예를 들어 트래버싱과 같은 권취작용으로부터 기인한 필라멘트 인장력에서의 변화를 또한 보정하는 이점을 가진다. 특히 만관으로부터 공관으로 필라멘트를 교체할 때 필라멘트 인장력에서의 감소를 보정하는것 또한 가능하다. 이 경우에 필라멘트 제동기는 DE 40 33 960에서 기술된 바와같이, 보다큰 필라멘트 인장력을 형성하기위해 사용된다. 그러므로 높은 수준의 진행 신뢰도 및 캐칭(catching) 신뢰도가 보빈교체를 실행할 때 달성된다.
개별송출장치를 조절하기위한 지출을 최소한으로 유지하기위해, 기준점의 필라멘트 인장력에 따라 송출장치를 제어하는 것이 유리하다. 권취지역 앞에 배치된 고데트를 벗어날 때 필라멘트는 개별 권취위치에 도달하기위해 흩어져야하며, 외측에 위치하고 그러므로 가장 많이 편향되는 필라멘트는 중간에 있는 것보다 더 높은 필라멘트인장력수준을 가진다. 이점에서 중간 필라멘트중의 하나의 진로에 기준측정점을 위치시키는 것이 유리하다.
그러나 이 방법은, 예를 들어 일정 스풀링품질을 얻기위해 일정 필라멘트인장력 수준이 예정되도록 또한 변경될 수 있다.
송출장치가, 필라멘트가 롤러둘레로 S형으로 루우프를 형성하는 두개의 구동롤러로 형성되는 변형이 필라멘트 인장력을 감소시키기위해 특히 적당하고, 필라멘트 인장력은 송출장치 앞보다 송출장치뒤의 필라멘트 진로에서 낮은 수준에 있다. 이 두개의 송출롤러는 필라멘트가 그것의 둘레로 Z형으로 루우프를 형성하도록 서로에 관하여 배치될 수 있다.
송출장치가 필라멘트가 롤러둘레로 S형으로 루우프를 형성하는 두개의 비구동 롤러로 형성되는 방법의 변형은 권취지역에서 필라멘트 인장력을 증가시키기위해 특히 적당하다.
본 발명에 따른 방법은 한 번의 운전으로 완전배향필라멘트 또는 부분배향필라멘트(FOY 또는 POY)를 달성하기위해 적당하다. 이점에서 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드 및 비스코스같은 모든 종류의 필라멘트 재료는 이 방법에 따라 유리하게 방사 및 권취된다.
본 발명은 EP 0644 282에 기술된 바와같이, 필라멘트 품질을 감시하는 역할을 동시에 하는 필라멘트 인장력 측정의 이점을 제공한다. 이 경우에 특히 송출장치앞의 필라멘트 진로에서 얻어진 측정신호는 방사지역 및 연신지역에서 공정의 실제 조업에 영향을 미칠 수 있다.
본 장치의 특히 유리한 개선점에 따라, 송출장치는 권취장치의 기계프레임에 연결된다. 그러므로 권취장치의 헤드 필라멘트 가이드로 진입하기 직전의 필라멘트에서 필라멘트 인장력을 설정하는 것이 가능하다. 게다가, 송출장치의 운전성은 권취장치의 작동과 연결될 수 있다. 권취장치를 운전하는 책임자가 송출장치의 조작을 통해 권취 패키지의 품질에 직접 영향을 미칠 수 있다.
게다가, 헤드 필라멘트 가이드 직전에 송출장치를 배치함에 의해, 트래버싱 운동으로부터 기인한 필라멘트 진동은 송출장치까지만 계속될 수 있다. 롤러둘레로 필라멘트가 부분적으로 루우프를 형성하는 구동 송출 롤러가 있는 송출장치가 권취필라멘트의 개선된 품질, 특히 염료를 흡수하는 능력을 개선시킨다는것은 이미 잘 알려져 왔다. 롤러 둘레로 필라멘트가 루우프를 형성하는 송출롤러는 이경우에 필라멘트 진행속도보다 큰 원주속도로 구동된다. 이 연결에서 필라멘트와 송출 롤러의 원주사이에서 미끄럼이 발생하고 필라멘트 인장력을 감소시킨다. 그러나 송출롤러는 그것의 원주속도가 필라멘트 진행속도보다 낮은 정도로 또한 구동될 수 있다. 이것은 권취될 때 필라멘트 장력을 증가시키는 제동효과를 낸다.
또 하나의 바람직한 변형은 세개의 구동 송출 롤러가 있는 송출장치로 형성된다. 이런 종류의 장치는 높은 필라멘트 인장력을 감소시키기위해 특히 적당하다. 그러므로 매우 낮은 필라멘트 인장력 수준을 가진 패키지를 제조하는 것이 가능하다.
송출장치내에서 필라멘트 인장력의 설정에 영향을 미치기위해, 롤러중에서 적어도 한개는 필라멘트 진로의 내부로 또는 외부로 선회할 수 있도록 구성하는 것이 유리하다. 그러므로 이 롤러에서 루우프의 각도에 영향을 미치는 것이 가능하고 그러므로 필라멘트와 송출롤러의 각 표면사이의 마찰 조건에 영향을 미치는 것이 가능하다.
게다가, 송출장치가 필라멘트 인장력에 영향을 주지않는 작동 조건을 채택할 수 있는 방사장치는, 필라멘트가 단순한 방법으로 송출장치로 이송되는 가능성의 이점을 가진다. 이 연결에서 송출롤러는 보조를 위해 원주상에 구비된 피드 구배로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 하나의 특히 유리한 개선점으로 송출장치의 송출롤러가 서로 독립적으로 구동된다. 이것이 필라멘트에서 인장력의 다양한 설정에 대한 또 하나의 파라미터를 야기한다. 이 경우에 롤러는 개별모터에 의해 또는 집단구동장치(group drives)를 통해 구동될 수 있다. 필라멘트 인장력에서의 상당한 차이가 나란히 방사되는 개별 필라멘트에서 발생한다면 개별 모터구동장치가 유리하다.
필라멘트가 본질적으로 서로 평행하게 진행하면, 인접한 송출장치의 송출롤러는 바람직하게는 집단구동장치에 의해 구동될 수 있다.
만약 송출장치가 직접 권취장치에 연결된다면, 송출장치를 권취장치의 운전사이클로 통합하는 것이 특히 유리하다. 이것은 보빈 교체가 실행될 때 송출장치가 권취장치의 제어장치를 통해 직접 제어될 수 있어서, 예를들어 교체될 때 필라멘트가 느슨하게 되지 않는것을 의미한다.
송출장치 앞의 필라멘트 진로에서 측정된 필라멘트 인장력에 따라 송출장치를 제어하거나 또는 조절하는 결과로서, 공정중의 변화에 즉시 반응하는 것이 가능하다.
또다른 특징들, 이점들 및 본 발명의 가능한 응용들이 도면과 관련하여 다음 구체예의 기술로부터 나타날 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방사장치의 첫번째 구체예의 선도,
도 2는 본 발명에 따른 방사장치의 두번째 구체예의 선도,
도 3은 필라멘트 인장력을 감소시키기위한 송출장치의 선도,
도 4 및 5는 필라멘트가 권취지역으로 진입하기전에 필라멘트의 인장력을 설정하기위한 더이상의 송출장치 도면,
도 6은 통합된 송출장치가 있는 권취장치의 선도,
도 7은 도 6으로부터의 권취장치의 정면선도,
도 8은 세개의 송출롤러가 있는 송출장치의 선도,
도 9는 필라멘트 리프팅장치가 있는 도 8로부터의 송출장치의 측면선도,
도 10은 집단구동장치가 있는 송출장치의 배치의 선도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1 : 방사위치 2 : 냉각 덕트
3 : 방사구 4 : 필라멘트 다발
5,7,21,22,29,30,58: 필라멘트 가이드
6 : 가공장치 8,10,24,27 : 고데트
9,11,25,28: 고데트 모터 12: 필라멘트
13 : 송출장치 14: 헤드 필라멘트 가이드
15 : 트래버싱 장치 16: 압력롤
17: 스풀링 스핀들 18: 패키지
19: 스핀들 모터 20: 기계 프레임
23,26: 트랜스퍼 롤러 31: 필라멘트 인장력 센서
32: 제어장치 33,44,61: 캐리어
34: 서보모터 35,36: 롤러
37,56: 조절장치 39: 제어유니트
40: 제어장치 41: 권취위치
42,43,53: 송출롤러 45: 트래버싱 삼각형
46: 록커 47,48,65,68: 구동샤프트
49,50: 모터 51,60: 피벗 핀
52: 튜브 54,63,64: 샤프트
55: 포크 57: 피드구배
59: 선회암 62: 집단구동장치, 벨트구동장치
66,67,69,70: 벨트 70: 벨트구동장치
도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하기위한 방사장치를 선도로서 제시한다. 용융중합체가 압출기에 의해 방사헤드(1)로 공급된다. 그 다음에 중합체는 방사 펌프에 의해 방사구(3)로 운반되고 방사구(3)내의 많은 구멍을 통해 복수의 필라멘트로 방사된다. 이 방사장치는 총 네개의 방사위치를 가진다. 방사위치의 각 필라멘트는 같은 방법으로 처리되므로, 공정은 한개의 필라멘트 진로에 기초하여 기술된다.
필라멘트 다발(4)이 방사구(3)를 떠난 후, 이 필라멘트다발(4)은 냉각 덕트(2)를 통과한다. 이 공정에서 필라멘트다발(4)은 바람직하게는 냉각 공기로 냉각된다. 냉각에 이어서 필라멘트 다발(4)은 필라멘트 가이드(5)에서 필라멘트(12)를 형성하기위해 합쳐진다. 그 다음에 필라멘트(12)는 가공필라멘트를 제조하기위해 가공장치(6)를 통과한다. 가공장치(6)는 또한 필라멘트 가이드(5)를 대신할 수 있고, 이 경우에 필라멘트가이드(5)는 필요없다. 필라멘트(12)는 계속하여 고데트(8 및 10)로 형성된 권취지역으로 안내된다. 권취지역은 도 1에서 일점쇄선둘레로 표시된다. 나란히 평행으로 배치된 방사위치의 방사지역의 나비가 고데트(8)의 진행표면의 나비보다 크기때문에, 필라멘트는 평행으로 고데트(8 및 10)를 통하여 통과하기위해 그들의 위치에 따라 크거나 작은정도로 각 필라멘트 가이드(7)로 편 되어야 한다. 고데트(8)는 고데트 모터(9)로 구동된다. 고데트(10)는 고데트 모터(11)로 구동된다. 고데트(10)는 고데트(8)보다 높은 원주속도로 구동된다. 필라멘트(12)는 S형 또는 Z형으로 고데트(8 및 10) 둘레에 루우프를 형성한다. 이 도면 지역 구성물에서 고데트(8)는 필라멘트를 가열하기위해 가열된다.
그러나 필라멘트를 연신하고 고정시키기위해 가공장치(6)와 고데트(8) 사이에 가열장치를 배치하는 것도 또한 가능하다. 이 경우에 가열장치는 곧은 가열튜브 또는 가열레일로서 형성될 수 있다.
필라멘트가 고데트(10)를 벗어난 후에, 필라멘트(12)는 필라멘트 가이드(21)에 의해 헤드 필라멘트 가이드(14)로 안내된다. 고정된 헤드 필라멘트 가이드(14)는 권취장치의 총 네개의 권취위치(41)중의 하나에 속한다. 각 권취위치(41)에서 필라멘트는, 필라멘트(12)를 트래버싱 스트로크에 따라 필라멘트 진행방향에 대해 본질적으로 가로방향으로 이리저리 이동시키는, 트래버싱 장치(15)를 통과한다. 트래버싱 장치(15)는 베인(vane)형 트래버싱 장치 또는 리버싱 나사샤프트 트래버싱 장치로서 형성될 수 있다. 소위 트래버싱 삼각형이 트래버싱 장치(15)와 헤드필라멘트가이드(14) 사이에서 형성된다. 필라멘트는 트래버싱 장치뒤에 배치되고 기계 프레임(20)에 회전가능하게 설치된 압력롤(16)상으로 진행한다. 필라멘트는 압력롤(16) 둘레에 부분적으로 루우프를 형성하고, 그 다음에 패키지(18)에 권취된다. 패키지(18)는 스풀링스핀들(17)상에 지지된다. 스풀링스핀들(17)은 스핀들 모터(19)에 의해 구동된다. 스핀들 모터(19)가 압력롤의 원주속도에 따라 조절되어 패키지의 원주속도는 항상 일정하고, 필라멘트는 일정한 권취속도로 권취된다.
스풀링 스핀들(17)이 고데트(10)보다 길이가 길어서, 필라멘트(12)는 고데트(10)를 벗어난 후에 평행으로 각 권취위치에 진입하기위해 크거나 또는 작은 정도로 편향되어야 한다. 고데트(8) 앞에서 필라멘트를 합치고 고데트(10)뒤에서 분리하는 것이 필라멘트 가이드(7 및 21)의 보조로만 가능하기 때문에, 편향정도에 따른 마찰력이 필라멘트(12)에서 야기된다. 그러므로 필라멘트 인장력차이가 각 필라멘트에서 형성된다. 그러나 고품질사에 관하여, 필라멘트는 본질적으로 일정한 필라멘트 인장력으로 패키지로 권취되어야 한다. 본 발명에 따라, 필라멘트(12)는 각 송출장치(13)를 통과하고, 송출장치의 작동방식이 다음에서 설명된다. 송출장치(13)는 필라멘트가이드(21)와 헤드 필라멘트가이드(14)사이에 배치된다. 필라멘트인장력은 송출장치(13)내의 필라멘트(12)에서 감소되거나 또는 형성된다. 필라멘트 인장력은 도 1에 제시된 방사장치에서 감소된다. 이 경우에 각 필라멘트 진로내의 송출장치(13)는 필라멘트가 송출장치(13)뒤의 필라멘트 진로에서 본질적으로 같은 필라멘트 인장력을 나타내도록 설정된다. 그러므로 장력의 감소는 보다큰 편향때문에 중간 필라멘트에서보다 바깥쪽 필라멘트에서 더 크다. 그러므로 각 송출장치는 필라멘트 진로에 따른 예정된 설정을 가진다.
도 1에서 설명된 방법은 POY를 제조하기위해 유리하게 사용된다. 그러나 이 경우에 연신과정(고데트)없이 방사지역으로부터 권취장치로 직접 필라멘트를 권취하는 것도 역시 가능하다. 방사장치의 구조는 일점쇄선으로 표시된 연신지역이 없는 도 1의 방사장치에 대응한다. 필라멘트는 권취장치로 진입하기전에 필라멘트 인장력을 설정하기위해 각 송출장치를 통과한다. 필라멘트는 방사지역으로부터 송출장치에 이를 때까지 유리하게는 평행으로 안내된다.
도 2는 FDY를 제조하기위해 특히 적당한 방사장치를 제시한다. 방사로부터 권취까지의 방법과정이 도1에 도시된 방사방법과 유사하므로, 도 1에 따른 방법 및 장치에 관한 차이점만이 여기에 설명된다. 그렇지않으면 도1에 관한 설명이 참조될 것이다.
방사지역을 떠난후 필라멘트(12.1 내지 12.4)는 합쳐져서 서로 좁은 간격으로 고데트(24)상으로 진행할 수 있다. 고데트(24)앞에 배치된 필라멘트가이드(22)는 이런 목적의 역할을 한다. 필라멘트(12)는 고데트(24) 둘레로 몇번 루우프를 형성하고, 트랜스퍼 롤러(23)와 고데트(24) 사이에서 이리저리로 안내된다. 필라멘트는 연신 고데트(27)에 의해 고데트(24)로 권취된다. 필라멘트(12)는 또한 고데트(27) 및 트랜스퍼 롤러(26)둘레로 몇번 루우프를 형성한다. 이송 고데트(24)는 고데트 모터(28)에 의해 구동된다. 연신 고데트(27)는 고데트 모터(25)에 의해 구동된다. 고데트(27)는 필라멘트를 연신시키기위해 고데트(24)보다 높은 원주속도로 구동된다. 여기에서도 고데트(24)는 필라멘트를 가열하기위해 가열된다. 그러나 이 방법은 또한 상온 고데트로도 실행될 수 있다. 가열 튜브 또는 가열 레일이 이송고데트(24)와 가공장치(6)사이에서 열처리하기위해 사용된다. 그러나 필라멘트는 이송 고데트(24)상으로 진행하기전에 증기노즐을 통해 또한 안내될 수 있다.
필라멘트가 연신지역을 통과한 후에, 필라멘트는 필라멘트 가이드(29)뒤의 권취장치의 개별 권취 장소로 흩어진다. 송출장치(13)는 필라멘트 가이드(21)와 헤드필라멘트 가이드(14)사이에서 필라멘트 진로에 다시 배치된다. 송출장치(13)는 서보모터(34)를 통해 제어될 수 있다. 서보모터(34)는 제어장치(32)에 커플링된다. 필라멘트 인장력 센서(31)는 필라멘트가이드(21)와 송출장치(13)사이에서 필라멘트 진로에 배치된다. 필라멘트인장력센서(31)는 제어장치(32)에도 또한 연결된다. 방법의 이런 변형은 송출장치로 진입하는 필라멘트의 인장력에 따라 송출장치(13)가 제어되는 것을 가능하게 한다. 게다가 제어장치(32)는 필라멘트를 권취할 때 실수없이 지켜져야 하는 값을 예정하기위해 사용될 수 있다. 이런 배치는 예를 들어 마모현상으로 인해 연속공정중에 발생할 수 있는 인장력의 변화가 즉시 수정될 수 있게 한다. 송출장치(13)은 예정된 설정을 갖지 않는다. 그러므로 필라멘트의 인장력은 공정파라미터에 따른 권취를 위해 필요한 필라멘트 인장력에 항상 순응된다.
도 3은 필라멘트의 인장력을 감소시키는 것을 가능하게하는 송출장치(13)의 선도이다. 송출장치는 디스크형 캐리어(33)로 구성된다. 롤러(35 및 36)는 캐리어(33)상에 회전가능하게 설치된다. 롤러(35 및 36)는 구동된다. 디스크형 캐리어(33)는 서보모터(34)를 통해 변위방향(37)으로 회전될 수 있다. 필라멘트(12)는 S형으로 롤러(35 및 36)둘레로 안내된다. 필라멘트(12)는 설정에 따라 크거나 또는 작은 정도로 롤러(35 및 36)둘레로 루우프를 형성한다. 필라멘트 인장력이 감소되는 정도는 롤러(35)에서 루우프의 각도를 변화시킴에 의해 설정된다. 이 경우에 필라멘트 인장력은 필라멘트와 롤러(35 또는 36)사이에서 설정된 미끄럼에 의해 감소된다. 이 목적을 위해 롤러(35 또는 36)의 원주속도는 필라멘트의 진행속도보다 높다.
만약 필라멘트 인장력이 증가되어야 한다면, 롤러(35 및 36)는 비구동롤러 또는 고정핀으로 대체될 수 있다. 그러므로 필라멘트(12)와 각 고정 롤러/핀 사이의 마찰은 루우핑 정도에 의해 설정될 수 있고, 이 결과 필라멘트 인장력이 증가된다.
도 4 및 5는 도 1 또는 2의 방사장치에서 사용될 수 있는 두개의 더이상의 송출장치의 변형을 제시한다. 도 4는 필라멘트 인장력센서(31)가 송출장치(13)앞의 필라멘트 진로에 배치되고 제어장치(32)를 통해 송출장치(13)에 커플링되는 것을 제시한다. 제어장치(32.1, 32.2 및 32.4)는 제어유니트(39)에 연결된다. 제어유니트(39)는 제어장치(32.3)에 커플링된다. 제어장치(32.3)는 필라멘트 인장력 센서(31.3)에 또한 연결되고, 필라멘트 인장력 센서는 송출장치(13.3)뒤의 필라멘트 진로에 배치된다. 이 경우에 필라멘트(12.3)상에서 실행된 필라멘트 인장력의 측정은 기준측정점으로서 사용된다. 필라멘트인장력센서(13.3)의 측정신호는 제어장치(32.3)를 통해 제어유니트(39)로 송출된다. 기준 신호는 제어유니트(39)로부터 제어장치(32.1, 32.2 및 32.4)로 전송된다.
제어장치(32.1, 32.2 및 32.4)에서 기준신호는 각 송출장치앞의 필라멘트 진로에서의 필라멘트 인장력 측정신호와 비교된다. 그 다음에 그 차이가 각 송출장치의 제어신호로서 프리세트된다. 이 결과 필라멘트(12.1, 12.2, 12.3 및 12.4)가 권취지역으로 진입할 때 같은 필라멘트 인장력을 가진다.
도 5는, 도 2의 배치와 비교할 때, 필라멘트 인장력 센서(31)가 송출장치 앞의 필라멘트 진로대신에 송출장치(13)뒤의 필라멘트 진로에 배치되는 점에서 상이한 더이상의 구체예를 제시한다. 이런 배치는 필라멘트 인장력을 조절하기 위해 특히 적당하다. 이 목적을 위해 제어장치(40)는 각 경우에 제어유니트(39)에 의해 예정된 필라멘트 인장력을 가지고있고, 이것은 송출장치(13)를 통해 설정된다. 필라멘트 인장력센서(31)를 통해 송출장치뒤에서 필라멘트 인장력을 측정한 결과로서, 측정신호가 제어장치(40)에 공급되고 예정된 값과 비교된다. 예정된 값과 측정된 값의 차이는 송출장치(13)에 제어용 변수로서 공급된다. 이런 배치는 권취작용으로부터 기인한 필라멘트 인장력의 변화를 송출장치(13)에 의해 보상하는 것을 가능하게하는 추가적 이점을 가진다.
본 발명에 따른 방법은 다위치(multistation)방사장치에서 필라멘트 인장력을 변화시키기위해 그리고 FOY, POY, BCF사, 산업용사 및 HOY를 제조하기 위해 적당하다.
도 6 및 7은 통합된 송출장치가 있는 권취장치를 제시한다. 이점에서 다음 설명은 도6 및 도7에 동등하게 적용된다. 권취장치는 기계프레임(20)으로 구성된다. 총 네개의 권취위치(41.1, 41.2, 41.3 및 41.4)가 기계프레임(20)상에 배치된다. 각 권취위치(41.1 내지 41.4)는 필라멘트 진행방향으로 먼저 송출장치(13)로 구성된다. 송출장치(13.1 내지 13.4)는 캐리어(44)상에 배치된다. 캐리어(44)는 기계프레임(20)에 견고히 연결된다. 각 송출장치(13.1 내지 13.4)는 하나밑에 다른하나가 배치된 두개의 송출 롤러(42 및 43)로 구성된다. 각 권취위치(41)가 같은 구조이므로, 장치의 부품은 다음에서 한개의 권취위치에 기초하여 설명된다. 송출롤러(42)는 모터(49)에 의해 구동되는 구동샤프터(47)에 연결된다. 송출롤러(43)는 모터(50)에 의해 구동되는 구동샤프트(48)에 고정된다. 필라멘트(12)는 Z형으로 송출롤러(42 및 43)둘레로 루우프를 형성한다.
헤드 필라멘트가이드(14)와, 이것에 이어서, 트래버싱장치(15)가 송출장치(13)아래에 배치된다. 소위 트래버싱 삼각형(45)이 헤드 필라멘트가이드(14) 및 트래버싱장치(15)사이에서 형성된다. 트래버싱 장치(15)는 이 경우에 반대방향으로 구동되는 둘이상의 베인에 의한 트래버싱 스트로크내에서 필라멘트가 이리저리로 안내되는 베인형 트래버싱장치로서 형성된다. 각 트래버싱 스트로크의 끝에서 전달이 전달점에서 만나는 두 베인사이에서 발생한다. 압력롤(16)은 트래버싱(15)아래의 록커(46)에 설치된다. 압력롤(16)은 예정된 힘으로 패키지(18)의 표면상에 위치된다. 패키지(18)는 튜브(52)상에 권취된다. 튜브(52)는 스풀링스핀들(17)상에 설치된다. 스풀링 스핀들(17)은 기계프레임(19)에 돌출방식으로 회전가능하게 설치된다.
권취위치(41.1)로 진입하는 필라멘트(12)는 초기에 송출장치(13.1)로 진입한다. 송출장치(13.1)의 송출롤러(42 및 43)는 필라멘트 속도보다 큰 원주속도로 구동된다. 이 결과 필라멘트의 인장력이 어느정도 감소된다. 이경우에 장력의 감소는 설정된 원주속도에 의해 결정된다. 송출롤러에서 루우프의 각도는 이 구체예에서 예정된 값에 고정된다. 그 다음에 필라멘트는 트래버싱 삼각형으로 진입하고 트래버싱장치(15) 및 압력롤(16)에 의해 패키지(18)에 권취된다. 이 경우에 패키지(18)의 원주속도는 일정하다. 패키지의 원주속도는 압력롤의 회전속도에 따라 제어되는 스핀들 모터로 조절된다.
연속 스풀링 공정을 가능하게 하기위해, 스풀링 스핀들(17)이 스풀링 리볼버에 설치될 수 있다(도시되지 않음). 스풀링 리볼버는 기계프레임에 회전가능하게 배치된다. 또 하나의 스풀링 스핀들이 첫번째 스풀링스핀들에 관하여 180˚로 엇갈리도록 스풀링 리볼버에 배치된다. 스풀링 스핀들(17)상의 패키지(18)가 만관되자마자, 스풀링리볼버는 선회되고, 두번째 스풀링스핀들이 공관과 함께 적절한 작동위치로 선회된다.
도 6 및 7에 제시된 권취장치는 도 1 또는 2 로부터의 방사장치에서 사용될 수 있다. 그러나 필라멘트가 방사구와 권취위치사이에서 평행한 진로로 위치하는 방사장치에서 이런종류의 권취장치를 사용하는 것 또한 가능하다.
도 8은 도 1및 2로부터의 방사장치에서 또는 도 6에 따른 권취장치에서 사용될 수 있는 송출장치의 또하나의 구체예를 제시한다. 여기에서 송출장치는 세개의 송출롤러(42,43 및 53)로 구성된다. 송출롤러(42 및 43)는 필라멘트(12)의 진로에 평행하게 서로 거리를 두어 배치된다. 송출롤러(42)는 구동샤프트(47)로 구동되고 송출롤러(43)는 구동샤프트(48)로 구동된다. 송출롤러(53)는 포크(55)에 설치된 구동샤프트(54)에 연결된다. 포크(55)는 조절장치(56)상에 배치되서, 포크(55)는 필라멘트 진행방향에 본질적으로 가로질러서 이동될 수 있다. 송출롤러(53)는 송출롤러(42 및 43)에 관해서 필라멘트 진로의 반대측에 배치된다. 도시된 위치에서 송출롤러(53)가 있는 조절장치(56)는 들여넣어진 상태로 제시되고 그러므로 필라멘트 진로 외부로 선회된다. 필라멘트(12)는 루우프를 형성하지 않으며 방해받지않고 송출장치를 통과할 수 있다. 송출롤러(53)는 이제 송출롤러(42 및 43)사이의 중앙에 위치된다. 송출롤러(42 및 43)사이의 거리가 롤러(53)의 직경보다 크므로, 롤러(53)는 조절장치(56)에 의해 송출롤러(42 및 43)사이의 공간내로 선회될 수 있다. 그 다음에 송출롤러(53)가 필라멘트 진로면을 통과해서, 필라멘트(12)는 송출롤러(53)에 의해 강하게 안내되고 각 송출롤러(42, 43 및 53)의 둘레로 부분적으로 루우프를 형성한다. 이 위치는 도8에서 점선으로 제시된다. 송출롤러(53)는 다양한 정도로 조절될 수 있어서, 루우프의 상이한 각도가 설정될 수 있다.
송출롤러(42,43 및 53)는 캐리어(61)상에 구비된다. 선회암(59) 및 필라멘트 가이드(58)로 구성되는 필라멘트 리프팅장치는 캐리어(61)의 측면에 고정된다. 선회암(58)은 피벗핀(60)에 의해 설치된다. 필라멘트 가이드(58)는 자유단부를 가진채로 필라멘트 진로면을 통과한다. 그러므로 필라멘트(12)는 선회암이 도면의 면으로부터 밖으로 이동하는 방향으로 선회될때 필라멘트 가이드(58)에 의해 테이크업된다.
도 9는 도 8의 송출장치의 측면선도다. 송출롤러(42,43 및 53)는 캐리어(61)에 반대하는 면에서 피드 구배(57)로 각각 구성된다. 이런 수단은 필라멘트 피드를 보조한다. 선회암(59)은 캐리어(61)상에 피벗핀(60)에서 선회될 수 있도록 또한 설치된다. 필라멘트 가이드(58)는 선회암(59)의 자유단부에 고정된다. 필라멘트 가이드(58)는 필라멘트 진로면을 통과한다. 작동위치에서 선회암은 필라멘트 진행방향에 평행하게 연장된다. 이 상황에서 필라멘트(12)는 필라멘트 가이드(21)를 경유하여 송출장치를 통과해서 필라멘트가이드(14)로 안내된다. 만약 선회암(59)이 필라멘트(12)의 방향으로 선회된다면, 선회암(59)은 필라멘트 진로면을 통과 , 필라멘트는 필라멘트 가이드(58)에 의해
90°로 선회된후 송출장치로부터 리프팅된다. 선회암은 필라멘트가 송출장치로 피드될때 출발위치로 역선회된다. 그 다음에 필라멘트(12)는 송출롤러(42 및 43)지역으로 자동으로 미끄러진다.
도 10은 도 1 또는 2의 방사장치에서 사용될 수 있는 송출장치의 또하나의 배치의 선도이다. 총 여섯개의 송출장치(13.1 내지 13.6)가 나란히 배치된다. 다시 각 송출장치는 도 6에 관해서 상기한 바와같이 두개의 송출롤러로 형성된다. 송출롤러(42 및 43)는 샤프트(63 및 64)에 각각 고정된다. 이 경우에 인접한 송출장치(13.1 및 13.2)의 톱 송출롤러(42.1 및 42.2)는 벨트(66)를 통해 서로 연결된다. 그다음에 송출 롤러(42)의 구동샤프트(64.1)중의 하나가 벨트구동장치(71)에 의해 구동된다. 벨트구동장치(71)는 모터 및 벨트(67)로 구동되는 구동샤프트(68)로 구성된다. 벨트(67)는 샤프트(64.1)및 구동샤프트(68) 둘레로 루우프를 형성한다. 도 10에 제시된 배치에서 두개의 송출롤러는 각 경우에 하나의 구동장치로 함께 구동된다. 그러나 비록 송출장치로 필라멘트가 진입하기 전에 필라멘트의 인장력이 본질적으로 같은 수준인 경우에만 몇개의 송출롤러가 단지 하나의 구동장치로 구동되는 것이 적절할지라도, 송출롤러구동장치는 이런 종류의 커플링 또한 가능하다.
바닥송출롤러(43.1 및 43.2)는 구동샤프트(65)및 벨트(70 및 69)를 통해 벨트구동장치(62)에 의해 유사한 방법으로 구동된다.
송출장치(13.5 및 13.6)뿐만 아니라 송출장치(13.3 및 13.4)도 또한 송출장치(13.1 및 13.2)에 관해 상기한 바와같이 구동된다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 의해 필라멘트를 사전선택가능한 필라멘트 인장력으로 그리고 높은 권취속도로 권취할 수 있다.

Claims (31)

  1. 필라멘트가 동시에 방사지역에서 방사되고 동시에 권취지역에서 구동스풀링 스핀들상에 하나뒤에 다른 하나가 배열되는 방법으로 모두 고정된 패키지로 권취되며,
    필라멘트가 권취지역으로 진입하기전에 송출장치에 의해 필라멘트 장력처리를 받는, 합성 고중합체 플라스틱의 복수의 연속필라멘트를 방사하고 권취하기위한 방법에 있어서,
    각 필라멘트는 필라멘트 장력처리를 위한 복수의 송출장치중의 하나의 송출장치를 통해 안내되고, 송출장치는 처리되는 필라멘트의 진로에 각각 배치되어, 권취지역으로 진입할 때 각 필라멘트가 그 필라멘트에 관한 송출장치에 의해 결정된 필라멘트 인장력을 가지는것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 필라멘트는 권취지역으로 진입할때 본질적으로 같은 필라멘트 인장력을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 필라멘트는 장력처리전의 연신지역에서 연신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치는 구동롤러둘레로 필라멘트가 S형 또는 Z형으로 루우프를 형성하는 두개의 구동롤러로 형성되고, 롤러에서 필라멘트의 루우핑은 필라멘트 진로에 관한 적어도 하나의 롤러의 위치를 변화시킴에 의해 조절가능한 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치는 롤러둘레로 필라멘트가 S형 또는 Z형으로 루우프를 형성하는 두개의 비구동 송출롤러에 의해 형성되고, 롤러에서 필라멘트의 루우핑이 필라멘트의 진로에 관한 적어도 하나의 롤러의 위치를 변화시킴에 의해 조절가능한 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 상기항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치앞의 필라멘트 진로에서의 필라멘트 인장력은 송출장치뒤의 필라멘트진로에서의 필라멘트 인장력보다 낮은 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치 앞의 필라멘트 진로에서 필라멘트 인장력이 측정되고 송출장치는 송출장치앞의 우세한 필라멘트 인장력에 따라 제어되거나 또는 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치뒤의 필라멘트 진로에서 필라멘트 인장력이 측정되고 송출장치는 송출장치뒤의 우세한 필라멘트 인장력에 따라 제어되거나 또는 조절될 수 있는것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 필라멘트 인장력은 기준 필라멘트 인장력과 송출장치 앞 또는 뒤의 필라멘트 진로에서 우세한 필라멘트 인장력사이의 차이에 따라 송출장치에서 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 기준 필라멘트 인장력은 선택된 필라멘트, 특히 중간의 필라멘트들중 하나의 필라멘트 인장력에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 기준 인장력은 프리세트값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 복수의 권취 위치(41)로 구성되며, 권취 위치(41)중 하나에서 각 경우에, 필라멘트가 하나의 필라멘트 진로면에서 평행으로 권취장치로 진입하고 패키지(18)가 구동스풀링스핀들(17)상에 하나뒤에 다른 하나가 배열되는 방법으로 고정된 방사 및 장력처리후의 필라멘트(12)를 패키지(18)로 권취하는, 권취장치를 갖는 제1항 내지 제11항중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기위한 방사장치에 있어서,
    필라멘트 진로면에 나란히 배치된 복수의 송출장치(13)중 하나가 필라멘트(12)의 장력처리를 위해 각 권취위치(41)의 필라멘트 진로 상류부분에 구비되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 송출장치(13)는 권취장치의 헤드 필라멘트 가이드(14)앞의 필라멘트 진로에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 송출장치(13)는 권취장치의 기계프레임(20)에 견고하게 연결되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  15. 필라멘트가 각 경우에 패키지로 권취되는 복수의 권취위치가 있는, 방금 방사되고 연신된 복수의 필라멘트를 권취하기위한 권취장치에 있어서,
    나란히 배치된 복수의 송출장치(13)중 하나가 필라멘트(12)의 인장력을 설정하기위해 각 권취위치(41)의 필라멘트 진로 상류부분에 구비되는 것을 특징으로 하는 권취장치.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치(13)는 구동송출롤러(42)로 구성되고, 송출 롤러(42)는 필라멘트가 송출롤러 둘레로 부분적으로 루우프를 형성하도록 필라멘트 진로에 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  17. 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치는 두개의 구동송출롤러(42,43)로 구성되며, 두개의 송출 롤러(42,43)는 필라멘트(12)가 그들 둘레로 부분적으로 루우프를 형성하도록 필라멘트 진로에서 서로에 대한 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  18. 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치는 세개의 구동송출롤러(42,43,53)로 구성되며, 송출롤러(42,43,53)는 필라멘트(12)가 그들 둘레로 부분적으로 루우프를 형성하도록 필라멘트 진로에서 서로에 대한 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 송출장치(13)의 롤러(53)중 적어도 하나가 필라멘트 진로 내부로 또는 외부로 선회될 수 있는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 인접한 송출장치의 롤러가 함께 선회될 수 있는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서, 송출장치(13)의 롤러(42,43,53)는 필라멘트(12)가 내부로 선회된 상태에서 각 롤러(42,43,53) 둘레로 단지 루우프만을 형성하도록 서로에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서, 롤러(42,43,53)는 축방향의 자유단부의 원주에서 피드구배(57)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  23. 제 17 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서, 송출장치(13)의 롤러(42,43)는 서로 독립적으로 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 롤러(42,43)는 개별모터(49,50)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  25. 제 17 항 내지 제 23 항중 어느 한 항에 있어서, 인접한 송출장치(13.1, 13.2)의 롤러(42,43,53)는 집단 구동장치(62)에 의해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  26. 제 12 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서, 송출장치(13)는 권취위치에서 필라멘트의 권취를 제어하는 제어유니트(39)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  27. 제 12 항 내지 제 26 항중 어느 한 항에 있어서, 송출장치(13)는 필라멘트 진로에 배치된 필라멘트 인장력 센서(31.3)의 신호가 전달되는 제어유니트(39)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  28. 제 12 항 내지 제 27 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치(13)는 필라멘트 진로에 배치된 필라멘트 인장력센서(31)의 신호가 전달되는 각 제어장치(32)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  29. 제 27 항 및 제 28 항중 어느 한 항에 있어서, 필라멘트 인장력 센서(31)는 권취위치(41) 및 송출장치(13) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  30. 제 27 항 및 제 28 항중 어느 한 항에 있어서, 필라멘트 인장력 센서(31)는 송출장치(13) 앞의 필라멘트 진로에 배치되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
  31. 제 12 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서, 각 송출장치(13)는 필라멘트 진로에 배치된 가공장치(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사장치.
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