KR20030060107A - 유리 필라멘트를 포함하는 스트랜드를 제조하는 방법 및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이(die)로부터 오는 필라멘트(10)가 웹 형태로 감기는 연신 롤(20)과, 스크래핑되는 필라멘트가 축적되는 예비 연신 조립체(50)와, 롤로부터의 필라멘트를 떼어내고 이를 수용하는 방사 조립체(30)와 방사 조립체(30)에 있는 필라멘트를 스트랜드의 형태로 권취기에 가이드하는 수단(40)을 포함하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 예비 연신 조립체(50)가 방사 조립체(30)의 하류에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

유리 필라멘트를 포함하는 스트랜드를 제조하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MAKING A STRAND COMPRISING GLASS FILAMENTS}

특허 출원서 EP 0 928 840에 부분적으로 서술된 것과 같은 알려진 장치는 부싱 아래에서 어느 정도 수직하게 위치되고, 웹 형태로 그 주위가 감겨진 연신 롤(drawing roll)로 구성되는데, 유리 필라멘트는 부싱에서 낙하하여 필라멘트 웹을 스트랜드로 전환시키는 방사 유닛(spinning unit)으로 들어가고, 상기 스트랜드를 권취하는 권취기로 들어간다.

방사 유닛은 약 270°를 회전한 후에 상기 롤에서 필라멘트를 제거하기 위해 롤의 표면에 접하고 선회할 수 있는 스크래퍼(scraper) 또는 스크랩하는 공구와, 상기 롤의 회전축에 평행하고, 상기 롤 위에 위치되며, 길이 방향 개구부를 가지는원추형 타원 요소를 포함하는데, 상기 길이 방향 개구부는 스크래퍼의 연속체를 따라 놓여있고 상기 롤로부터 필라멘트가 제거된 후에 이 필라멘트를 인도하며, 이 타원 요소는 코어 얀에 의해 중앙식으로 일단부에서 타단부로 이동되며, 상기 코어 얀 주위에는 롤에서 풀어진 필라멘트가 스트랜드의 형태로 감겨진다. 스트랜드는 상기 타원형 요소의 측부에 배치된 권취기에 감겨지기 전에 타원형 요소의 개방된 원추형 단부를 떠난다. 상기 문서에서, 코어 얀은 플라스틱으로 제조되고 유리로만 구성된 스트랜드보다 높은 인장 강도를 갖는 복합 스트랜드를 만들어 내는데 사용된다.

종래 기술의 상기 장치에 바람직하게 제공되고, 상기 문서에는 서술되지 않았으나 그 자체로 알려진 것이 예비 방사 유닛(prespinning unit)인데 이는 필라멘트가 연신 롤에 도착하는 지점에 대해 약 180°를 이루면서 방사 유닛의 상류에 위치된다. 그리하여, 예비 방사 유닛의 위치는 롤의 후방부 쪽인 것으로 간주되는데, 전방부는 필라멘트가 롤에 퇴적되는 위치로 정의된다. 다음에 나오는 서술에서, "상류" 및 "하류"라는 용어는 필라멘트가 부싱으로부터 나와서 롤 위로 이동하는 방향에 대한 것으로 정의된다.

예비 방사 유닛은 본질적으로 필라멘트가 인발되기 시작할 때, 롤이 속도를 올림에 따라 사용된다. 필라멘트가 방사 유닛에 도달하게 되는 지점은 단락이 되므로, 시작 시점에서 선형 밀도가 규격에 의해 제공된 것과 일치하지 않는 스트랜드를 갖는 감겨진 패키지를 얻는 것을 방지한다.

예비 방사 유닛에는 연신 롤에 접할 수 있는 선회 스크래퍼와 필라멘트를 권취하는 내부 스핀들(spindle)이 있는 드럼이 제공된다. 예비 방사 유닛이 작동 중이면, 예비 방사 스크래퍼는 롤에서 필라멘트의 웹을 제거하는데, 결과적으로, 웹이 방사 스크래퍼에 도달하기 전에, 필라멘트는 예비 방사 드럼의 스핀들 둘레에 감겨진다. 롤의 속도가 원하는 필라멘트 직경이 되는 속도에 도달하면, 예비 방사 스크래퍼는 연신 롤로부터 이동된다.

예비 방사 드럼의 스핀들 둘레에 필라멘트가 너무 많이 쌓이게 되는 것을 방지하기 위해, 작업자는 롤의 후방부에서 추출 공정을 감시해야 한다. 그러나, 작업자는 동시에 부싱에서 나오는 필라멘트가 가끔씩 끊기는 것에 대해 즉각적으로 개입하여야 하므로 롤의 전방을 체크할 수 있어야 한다. 그리하여, 권취 장치가 개시될 때, 또는 필라멘트가 끊긴 후 권취 공정을 다시 시작하는 동안에, 실제로 2명의 작업자가 필요하다 - 한 명은 연신 롤의 후방부에 위치하여 예비 방사 드럼으로부터의 수동 추출을 도와야하고, 다른 한 명은 필라멘트의 연신을 감시하기 위해 전방부에 위치한다.

더욱이, 기존 장치는 너무 부피가 커서 직접-용융 플랜트(direct-melting plant)에 나란히 위치된 몇몇 장치를 합칠 수 없다.

본 발명은 유리 스트랜드(strand), 상세하게는 부싱(bushing)에서 직접 나오는 유리 필라멘트의 감겨진 패키지를 얻기 위한 공정에 관한 것이다. 이러한 부싱에 유리 비드(bead) 또는 다른 모양의 파편이 공급(재용융에 의한 섬유화 공정)되는 지의 여부 또는 노(furnace)에서 나오는 용융 유리가 공급(직접 용융에 의한 섬유화 공정)되는 지의 여부는 중요하지 않다. 유리는 섬유화될 수 있는 E-유리, C-유리 또는 임의의 다른 조성물일 수 있다.

도 1은 종래 기술의 장치에 대한 개략적 측 단면도.

도 2는 도 1의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 개략적 측 단면도.

도 4는 도 3의 평면도.

도 5는 도 3의 방사 유닛에 대한 확대도.

도 6은 장치의 방사 유닛을 도시하는 사시도.

도 7은 본 발명의 장치의 다른 실시예에 대한 개략적 측 단면도.

도 8은 도 7의 평면도.

본 발명의 목적은 유리 얀을 권취하는 작업이 보다 적은 노동력를 필요로 하고 생산성이 증가되도록 하는 장치를 제공함으로써 상술한 단점을 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 방사 장치의 전체 크기를 줄이는 것으로, 이는 하나이상의 장치가 직접-용융 섬유화 플랜트에 삽입되도록 하는데, 상기 직접-용융 섬유화 플랜트의 크기는 다수의 기술적, 경제적 제약에 의해 한정된다.

본 발명에 따라서,

- 필라멘트가 웹 형태로 감겨진 연신 롤과,

- 방사 유닛으로서, 한편으로, 필라멘트를 제거하기 위하여 롤의 표면에 접할 수 있고, 슬라이딩 면이 제공되는 접힘 가능 방사 스크래퍼(retractable spinning scraper)와, 다른 한 편으로 상기 스크래퍼에 의해 제거되는 필라멘트를 집어내는 요소를 포함하는 방사 유닛과,

- 집어내는 요소(take-up element) 내에 있고, 스트랜드의 형태로 권취기에까지 미치는 필라멘트를 가이드하는 수단과,

- 스크래핑되는 필라멘트를 위한 예비 방사 유닛으로서, 예비 방사 드럼 및, 필라멘트를 상기 드럼으로 발사하도록 필라멘트를 연신 롤로부터 들어올릴 수 있는 예비 방사 스크래퍼가 제공되는 예비 방사 유닛을

포함하는, 다수의 필라멘트로 된, 권취기에 감겨진 적어도 하나의 유리 필라멘트 스트랜드의 패키지를 얻는 장치로서,

상기 예비 방사 유닛은 상기 방사 유닛의 하류에 배치되고 상기 필라멘트가 상기 롤 위로 오게 되는 지점 근방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리하여, 예비 방사 유닛은 롤의 전방부에 위치되는데, 한 명의 작업자가 장치의 운전을 제어하고 조작하기에 충분하다. 이렇게 연신 롤의 전방부에 배치하는 것은 또한 부싱으로부터의 끊어진 필라멘트와 예비 방사 드럼의 스핀들 주위에서 형성된 보풀(fluff) 모두를 수용하는 단일 유리 폐기물 웰(single glass waste well)을 한 개만 구비하여 취급하여도 된다는 장점을 갖는다.

하나의 특징에 따라서, 방사 유닛의 집어내는 요소는 스크래퍼의 슬라이딩 면에 연결되는 바닥부와, 롤의 회전축에 평행한 길이 방향 축을 갖는 오목한 원통형 후방벽과 길이 방향의 전방 개구부를 구비한다. 바람직하게, 상기 집어내는 요소는 방사 스크래퍼에 고정되고, 집어내는 요소의 바닥부와 스크래퍼의 슬라이딩 면이 동일 평면이 되도록 배치되는데, 롤의 표면에 거스르는 스크래퍼의 움직임은 방사 유닛의 선회에 의해 일어난다.

바람직하게, 집어내는 요소의 바닥과 스크래퍼의 슬라이딩 면은 필라멘트가 슬라이딩하는 것을 돕기 위해 주름 잡힌다(goffered).

다른 특징에 따라서, 상기 길이 방향 개구부의 전방 하단부로부터 집어내는 요소의 상단 측부 지점까지 이어지는 대각선을 따라, 상기 집어내는 요소의 일측부에서 타측부로 가기 위해 방사 유닛의 집어내는 요소에 가이드 요소가 제공된다. 상기 가이드 수단은 어느 정도 홀-오프 얀(haul-off yarn)으로 구성되는데, 이는 예를 들어, 유리 또는 열 가소성 수지로 제조될 수 있다. 이 홀-오프 얀은 재시작된 후에 잘려지거나 스트랜드 내부에 유지될 수 있는데, 이 경우에 코어 얀의 인장 강도를 증가시키는 스트랜드를 위한 코어 얀을 구성할 수 있다.

바람직하게, 벤츄리관(Venturi tube)은 홀-오프 얀을 빨아들이고 방사 유닛의 집어내는 요소로 발사할 수 있다. 바람직하게, 스트랜드가 권취되기 시작된 후 홀-오프 얀을 자르기 위해 재단기가 벤츄리관의 출구와 연결된다.

또 다른 특징에 따라서, 스트랜드를 둥글게 만들기 위해서, 방사 유닛의 집어내는 요소의 출구에 권취기의 방향으로 회전 환형 장치(rotating annular device)가 제공된다. 이 환형 장치의 하류에는 스무싱(smoothing) 작업을 마무리하기 위해 스트랜드가 지나가는 공기 주입 노즐이 위치된다.

싸이징 수단(sizing)이 제공되는데, 이 싸이징 수단은 필라멘트가 증착되기 전에 롤의 표면을 코팅하고 필라멘트가 롤에서 옮겨지기 전에 필라멘트를 코팅하기 위해, 필라멘트가 롤에 증착되는 지점의 상류 그리고 방사 유닛의 상류 각각에 위치됨으로써, 필라멘트는 필라멘트의 전체 외부 주변에 걸쳐 확실히 싸이징될 수 있다.

마지막으로, 예비 방사 장치의 상류에 위치되고, 함께 또는 따로 조작 가능한 적어도 2개의 방사 유닛을 장치가 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 각 방사 유닛은 이 경우에, 방사 스크래퍼를 갖는데, 이 방사 스크래퍼의 블레이드의 폭은 실린더 일부분의 폭과 일치하고, 필라멘트의 웹을 2 부분으로 나누고 떼어내기 위하여 다른 블레이드의 폭과 서로 보완적이다.

본 발명의 다른 특징과 장점은 첨부된 도면과 연관된 다음의 설명을 읽을 때 명백해질 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 기술의 장치를 설명하고 있는데, 이는 부싱(11)으로부터 나오는 유리 필라멘트(10)가 연신되고 권취기(12)에 권취되도록 한다.

본 장치는 부싱(11)에서 떨어지는 필라멘트를 미리 연신되도록 하는 얀 풀(yarn pull)(13)과 회전식 연신 롤(20)로서, 증착 라인(L)을 따라서 그리고 대략 상기 연신 롤 전체 폭에 걸쳐 롤의 표면(21)에서 눌려지고 얀 풀에서 이동되어 오는 필라멘트(10)를 웹 형태로 감는 회전식 연신 롤(20)과 한편으로, 필라멘트의 증착 라인(L)으로부터 약 270°되는 곳에 위치되고 롤의 표면(21)에 접할 때 필라멘트를 옮기기 위해 사용되는 접힘 가능 방사 스크래퍼(31)와 다른 한편으로, 옮겨진 필라멘트에 대한 원추형 집어내는 요소(32)를 포함하는 방사 유닛(30)과 상기 집어내는 요소(32)를 지나가고 그 주위로 필라멘트(10)가 엮이며 권취기(12)에 권취되는 필라멘트에 의해 둘러싸이게 되는 코어 얀(40)을 포함한다.

종래 기술의 장치는 또한 회전식 예비 방사 드럼(51)과 예비 방사 스크래퍼(52)로 구성되는 예비 방사 장치(50)를 포함하는데, 필라멘트 연신이 시작될 때 또는 필라멘트가 끊긴 후 필라멘트 연신을 재 시작할 때 롤의 표면(21)에 스크래퍼가 눌려지는 작동 위치와 대기 위치 사이에서 움직이거나 선회될 수 있는 예비 방사 스크래퍼(52)와 회전식 방사 드럼(51)으로 구성되는 예비 방사 장치(50)를 포함한다.

예를 들어 분무 타입의 필라멘트 싸이징 시스템(60)은 예비 방사 유닛(50)의 하류와 방사 유닛(30)의 상류에 제공되는데, 이 시스템은 롤에서 회전되는 필라멘트 웹 전체에 분무하기 위해 롤(20)의 회전축에 평행하게 이리저리 움직이거나 병진 운동을 한다.

종래 기술의 장치는 다음과 같이 작동된다. 즉, 얀의 보빈(도 1 및 도 2에서 보빈은 도시되지 않음)으로부터 온 코어 얀(40)은 권취기(12)로 이동하고, 회전축과 평행하게 그리고 중앙 방식(central manner)으로 일단부에서 타단부까지 방사 유닛의 집어내는 요소(32)를 횡단하는 한편, 부싱(11)에서 떨어진 필라멘트(10)는 롤의 표면(21)에서 눌려지기 위해 롤의 표면(21)에 접촉하면서 수동으로 인도된다. 필라멘트는 회전 롤(20) 둘레에 감겨지고 예비 방사 유닛(50)은 필라멘트 연신을 시작할 때, 즉, 롤이 회전하기 시작할 때 작동된다. 필라멘트 웹은 스크래퍼(52)에 의해 분리되는데, 필라멘트가 롤(20) 둘레를 회전하는 동안, 필라멘트로 전달된 원심력에 의해 필라멘트는 드럼(51) 내로 발사된다. 그 후 필라멘트는 드럼(51) 내의 스핀들(53) 둘레에서 집어 올려지고(take up), 드럼(51)에 과도하게 축적되는 것을 방지하기 위해 예를 들어, 얀 풀(yarn pull)로써 작업자에 의해 수동으로 벗겨지게 되는 보풀을 빠르게 형성한다.

연신이 적절하다고 여겨지면, 즉, 롤의 회전 속도가 필라멘트 직경이 바람직한 크기가 되도록 하는 설정점 수치에 도달하면, 예비 방사 유닛(50)의 스크래퍼(52)가 들려져서 대기 위치로 돌아가기 때문에 필라멘트 웹은 방사 스크래퍼(31)에 이르기까지 회전을 계속한다. 선회 방사 스크래퍼(31)의 위치가 낮추어져서 그 블레이드가 롤의 표면(21)에 위치함으로써, 필라멘트가 표면(21)에서 분리되고 스크래퍼의 슬라이딩 표면(33) 위로 이동하게 되는데, 상기 슬라이딩 표면은 필라멘트가 인도되는 집어내는 요소(32) 쪽으로 기울어져 있으며, 필라멘트의 발사는 필라멘트가 롤에서 회전하는 동안 필라멘트에 전달된 원심력에 의해 촉진된다. 집어내는 요소(32)는 상기 집어내는 요소 전체를 길이 방향으로 지나가는 코어 얀(40) 위로 필라멘트를 구부릴 수 있는 회귀벽(34)을 갖는다. 코어 얀 둘레에 감긴 필라멘트는, 그리하여 스트랜드(M)를 구성하게 되며, 스트랜드(M)는 권취기(12)로 이동되어 거기에 감겨진다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 장치를 설명하는 것으로, 종래 기술의 장치에 공통으로 쓰이는 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.

연신 롤(20)이 제공된 본 발명에 따른 장치는 또한, 방사 유닛으로부터 권취기까지 웹을 인도하는 수단(40)과 방사 유닛(30)과 예비 방사 유닛(50)을 포함하는데, 상기 웹을 인도하는 수단(40)은 홀-오프 얀으로 구성된다. 그러나, 본 발명의 장치는 예비 방사 유닛(50)이 방사 유닛(30)의 하류에, 더욱 바람직하게는 증착 라인(L)에서 270°이상 되게 위치되어, 롤에서 내려가기 시작하는 필라멘트가 예비 방사 스크래퍼(52)에 의해 보다 쉽게 잡히게 된다는 점에서 차이가 난다.

본 발명에 특정된 이러한 신규한 장치는 한 명의 작업자만을 필요로 하는데,이는 장치가 시작되는 동안에 예비 방사 유닛(50)의 스핀들(53) 둘레에 감겨지는 보풀을 당기기 위해서 롤(20)의 전방부에 머무르면서, 동시에 필라멘트가 끊기면 즉시 개입할 수 있도록 부싱(11)으로부터의 필라멘트의 연신을 감시할 수 있기 때문이다. 필라멘트는 롤이 내려가는 방향으로 이동되므로 보풀은 또한, 보다 쉽게 감길 수 있다. 끊길 경우 유리 및 보풀을 수용하기 위하여 공동 폐기물 웰(14)이 존재하는 것으로 충분하다.

더욱이, 종래 기술의 예비 방사 유닛을 방사 유닛의 상류에 위치시키는 것은 웹이 방사 스크래퍼에 도달하도록 하기 위하여, 예비 방사 스크래퍼가 들려졌을 때, 예비 방사 스크래퍼의 블레이드가 몇 개의 필라멘트를 붙잡고 있을 위험이 있다는 단점이 있었는데, 이는 방사 유닛에 도착하는 필라멘트 웹을 손상시킨다.

더욱이, 스크래퍼(31)와 집어내는 요소(32)를 포함하는 방사 유닛(30)은 집어내는 요소(32)가 원뿔형 모양을 갖지 않는다는 점에서 종래 기술의 방사 유닛과 구분된다. 코어 얀이 권취기 방향으로 출발하는 지점을 향하는 종래 기술 원뿔형 모양은 필라멘트가 코어 얀의 둘레에 감기는 것을 보다 용이하게 하기 위하여, 순환하는 공기를 흐르게 할 수 있고 필라멘트에 의해 둘러싸이는 얀을 가이드하는 것을 돕는다. 본 발명은 다른 방법으로 상기 목적을 달성한다.

도 5 및 도 6에 도시된 방사 유닛은 롤(20))의 폭과 동일한 폭을 갖는 바닥부(36), 및 측벽(35) 및 원통형의 길이 방향 후방벽(34)을 갖는데, 이들은 길이 방향 전방 개구부(37)를 한정하며, 후방벽(34)은 종래 기술의 회귀벽과 동일한 기능을 갖는다.

바닥부(36)는 방사 스크래퍼의 슬라이딩 면(33)의 경사도와 동일하게 기울어진다. 바람직하게, 스크래퍼(31)는 필라멘트를 위한 슬라이딩 면의 완벽한 연속성을 보장하도록 상기 바닥부(36)에 고정된다. 더욱이, 이러한 고정은 단지 하나의 구성 요소만을 선회시키면 되는 장점을 갖는다. 게다가, 필라멘트를 슬라이딩시키는 방법을 최적화하기 위하여, 바닥부(36)와 스크래퍼 면(33)은 바람직하게, 주름이 잡힌다.

후방벽(34)의 원통형 모양은 방사 필라멘트가 홀-오프 얀(40) 둘레에 보다 용이하게 감겨지게 하기 위해, 공기를 순환시키는 회귀면을 구성하는 함몰부를 만든다.

권취기(12)와 동일한 측부의 측벽(35)에는 필라멘트에 의해 둘러싸이는 홀-오프 얀을 권취기 쪽으로 가게하는 오리피스(38)가 제공되는데, 상기 홀-오프 얀(40)은 보빈(41)으로부터 풀려지고, 이 홀-오프 얀(40)은 오리피스(38)가 제공되는 측벽(35)과 마주보는 측부에 있는 개구부(37)의 측부 하단부(39)로부터 이동하는 대각선을 따라 집어내는 요소(32)를 통과하면서 이동하여 오리피스(38)로 수렴한다. 홀-오프 얀(40)은 바람직하게, 보틀-브러쉬 타입(bottle-brush type)(도시되지 않음)의 장치에 의해 오리피스(38)에 수동으로 수집되기 위해, 얀을 빨아들이고 발사하는 벤츄리관(42)에 의해 단부(39)에서 잡히게 된다.

홀-오프 얀이 따라가게 되는 대각선 경로는, 웹이 스크래퍼의 블레이드(31a)에 의해 제거된 후 스크래퍼의 슬라이딩 면(33)에 도착하자마자, 제 1 필라멘트가 이후 계속되는 웹의 필라멘트를 눈덩이 효과(snowball effect)처럼 끌고 가기 위해감겨지기 시작하여서, 유리 필라멘트를 수용하는 타원형 요소의 중앙에 코어 얀이 위치되는 종래 기술과는 달리, 필라멘트를 보다 잘 권취하는 것을 보장하도록, 단부(39)에 있는 이동하는 홀-오프 얀과 필라멘트 웹 사이의 거리가 최소화되는 것을 의미한다.

본 발명의 홀-오프 얀은 종래 기술과 같이 반드시 플라스틱으로 제조되어야 하는 것은 아니고 단순히 유리로 제조될 수 있다. 홀-오프 얀의 근본 목적은 보다 강한 얀을 확실히 얻도록 하는 것은 아니고, 무엇보다도, 가이드 얀 및 재시작 얀의 역할을 하는 것이다. 실제로, 이러한 홀-오프 얀은 후에 권취기 쪽으로 당겨져서 권취기에서 감겨지기 위하여 스트랜드를 형성하도록 요구된다.

스트랜드가 권취기에 감겨지기 시작하자마자, 홀-오프 얀 또는 가이드 얀은 더 이상 필요하지 않는데, 이는 스트랜드가 권취됨으로써 당겨지는 스트랜드의 필라멘트가 롤에서 떼어지는 필라멘트를 자동적으로 끌고가기 때문이다. 이를 위하여, 벤츄리관(42)의 출구에는 스트랜드를 권취하는 작업이 시작된 후 홀-오프 얀을 절단하는데 사용되는 재단기(43)가 존재한다.

물론, 스트랜드가 끊어진다면, 이제 재시작 얀이라 지칭되는 홀-오프 얀은 필라멘트가 롤에서 떼어지자마자 상기 얀 둘레에서 필라멘트의 권취를 재시작하기 위해 다시 필요하다.

홀-오프 얀(40)은 또한 권취기(12)가 방사 유닛에 대해 동일한 높이에 있든지 방사 유닛이 출발하는 스트랜드의 경로를 비 선형적으로 만드는 다른 스테이지(stage)에 있든지 어느 위치에라도 위치될 수 있게 하는 장점을 갖기 때문에, 홀-오프 얀은 전체 스트랜드를 가이드하고 완벽히 지지하는 얀을 구성하며, 상기 얀은 보다 구불구불한 모양을 따라 용이하게 이동하고 스트랜드가 끊길 위험을 줄여준다. 상기 얀(40)은 무엇보다, 본 발명에 따른 홀-오프 얀을 구성하지만, 반드시 코어 얀을 구성하는 것은 아닌데, 이는 스트랜드가 감겨지기 시작한 후 일반적으로 얀은 절단되기 때문이다.

마지막으로, 2개 이상의 홀-오프 얀을 가짐으로써, 한 명의 작업자는 단일 작업에서 2개 이상의 스트랜드를 재시작할 수 있는데, 이로써 플랜트의 생산성이 현저히 증가된다.

다른 특징들은 본 발명의 장치를 구성한다. 오리피스(38)의 출구에 배치된 것은 고속으로 회전하는 환형 부재(annular member)로 구성되는 이른바 "가연(false twist)" 장치인데, 스트랜드를 둥글게 하도록 스트랜드 자체를 말아올리기 위해 상기 가연 장치를 통해 스트랜드가 통과한다. 그러나, 스트랜드가 털이 많아지지 않게 하고(그렇게 하지 않으면 스트랜드가 쓸모 없게 됨) 필라멘트가 스트랜드와 정렬된 상태로 있게 하도록 스트랜드의 부피를 조절하는 것이 장치(70)의 출구에 필요하다. 그러므로, 장치(70)의 바로 아래 하류에 위치된 공기 주입 노즐(71)은 필라멘트를 계속 얽히게 하고 스트랜드의 외부 표면을 매끄럽게 하기 위해 제공된다.

당업계에 잘 알려지고, 스트랜드가 걸치는 방식으로 이동하게 되는 서로 엇걸리게 배치된 바(bar)로 구성되는 인장 시스템(tensioning system)(72)이노즐(71) 뒤에 배치되는데, 이로써 패키지를 정확하게 만드는데(400kg/m³의 밀도가 되어야 함) 필요한 인장을 스트랜드에 부여한다.

바람직하게, 제 2 분무 시스템(61)이 제공되는데(도 3), 이는 예비 방사 유닛(50)의 하류에 위치되고 필라멘트의 증착 라인(L)의 상류에 위치하여, 필라멘트 웹의 내부 표면이 완벽히 싸이징되는 것을 보장하도록 롤(20)의 표면(21)을 코팅하는데, 상기 필라멘트는 상기 롤의 표면(21)에 직접 달라붙는다.

게다가, 종래 기술에서는 필라멘트를 수동으로 얀 풀(13)에서 롤(20)까지 가져가지만, 반면 본 발명에서는 롤에서 필라멘트를 기계적으로 위치시키기 위하여 관절 아암(articulated arm)(도시되지 않음)이 제공된다.

마지막으로, 하나의 예비 방사 유닛(50)과 2개의 방사 유닛(30)이 제공되는, 본 장치의 다른 실시예가 도 7 및 도 8에 도시되는 바와 같이 계획될 수 있는데, 2개의 개별적인 홀-오프 얀을 사용하여 2개의 개별 권취기에 2개의 스트랜드를 각각 권취하도록, 필라멘트 웹을 2개의 개별적 부분으로 나누기 위하여, 각 방사 유닛은 요구되는 떼어지는 필라멘트 수에 부합하는 길이를 갖는 블레이드(31a)가 있는 스크래퍼를 갖는다.

예비 방사 유닛(50)을 두 개의 방사 유닛의 하류에 위치시킴으로 인하여, 필요할 경우, 예를 들어, 테스트 목적으로, 웹의 일부분이 직접 폐기물 웰(14)로 가도록 예비 방사 유닛에 의해 수집될 경우, 웹의 나머지 부분만을 권취하도록 하나의 방사 유닛만을 작동하는 것이 가능하다.

차례로 배치된 유사한 구성물, 즉 2개의 방사 유닛 중에서 하나만이 작동하는 것은 종래 기술의 장치로는 달성될 수 없는데, 이는 2개의 방사 유닛의 상류에 위치된 예비 방사 유닛이 웹의 일부만을 떼어내고 권취하기 위해 나머지 부분을 그대로 남겨두지 않고 결과적으로 전체 웹을 떼어내기 때문이다.

유사하게, 다수의 개별 권취기에 다수의 스트랜드를 다수의 홀-오프 얀에 의해 동시에 제조하기 위해, 하나의 예비 방사 유닛과 2개 이상의 방사 유닛으로 구성되는 임의의 다른 실시예도 계획할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 유리 스트랜드, 상세하게는 부싱에서 직접 나오는 유리 필라멘트의 감겨진 패키지를 얻기 위한 공정에 이용 가능하다.

Claims (16)

1. 적어도 하나의 권취기(12)에 감겨진 유리 필라멘트(filaments)(10)를 포함하는, 적어도 하나의 스트랜드(strand)(M)로 된 패키지를 얻기 위한 장치로,

   - 상기 필라멘트(10)가 웹(web) 형태로 감겨진 연신 롤(drawing roll)과,

   - 방사 유닛(spinning unit)(30)으로서, 한편으로, 상기 필라멘트를 떼어내기 위하여 롤의 표면(21)에 접할 수 있고, 슬라이딩 면(33)이 제공되는 접힘 가능 방사 스크래퍼(retractable spinning scraper)(31)와, 다른 한편으로 상기 스크래퍼에 의해 떼어지는 상기 필라멘트를 집어내는 요소(32)를 포함하는 방사 유닛(30)과,

   - 집어내는 요소(take-up element)(32) 내에 있고, 스트랜드(M)의 형태로 상기 권취기(12)에까지 미치는 상기 필라멘트를 가이드하는 수단(40)과,

   - 스크래핑되는 상기 필라멘트를 위한 예비 방사 유닛(50)으로서, 예비 방사 드럼(51) 및, 상기 필라멘트를 상기 드럼으로 발사하도록 상기 필라멘트를 상기 연신 롤로부터 들어올릴 수 있는 예비 방사 스크래퍼(52)가 제공되는 예비 방사 유닛(50)을

   포함하는, 패키지를 얻기 위한 장치로서,

   상기 예비 방사 유닛(50)은 상기 방사 유닛(30)의 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방사 유닛의 상기 집어내는 요소(32)는 상기 방사 스크래퍼의 슬라이딩 면(33)과 연결되는 바닥부(36)와, 상기 롤의 회전축에 평행한 길이 방향 축이 있는 원통형 함몰부(concavity)의 후방벽(34)과, 길이 방향 전방 개구부(37)를 갖는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 집어내는 요소(32)는 상기 방사 스크래퍼(31)에 고정되고 집어내는 요소의 바닥부(36)와 상기 스크래퍼의 상기 슬라이딩 면(33)이 동일 평면이 되도록 배열되는데, 상기 롤의 표면에 대한 상기 스크래퍼의 움직임은 상기 방사 유닛의 선회에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 집어내는 요소의 바닥부(36)와 상기 스크래퍼의 상기 슬라이딩 면(33)은 주름이 잡혀 있는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 길이 방향 개구부(37)의 전방 하단부(39)로부터 상기 집어내는 요소(32)의 상단 측부 지점(38)까지 이어지는 대각선을 따라 상기 집어내는 요소의 일측부에서 타측부로 가기 위해, 상기 방사 유닛의 집어내는 요소(32)에는 상기 가이드 수단(40)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드 수단(40)은 홀-오프 얀(haul-off yarn)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 홀-오프 얀은 유리로 제조되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 홀-오프 얀은 열 가소성 수지로 제조되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
9. 제 6항에 있어서, 상기 패키지를 얻기 위한 장치는 상기 홀-오프 얀(40)을 빨아들이고 상기 집어내는 요소(32)로 발사할 수 있는 벤츄리관(Venturi tube)(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스트랜드가 상기 권취기에 감겨지기 시작된 후, 상기 홀-오프 얀(40)을 절단하기 위하여 상기 벤츄리관(42)의 출구에 재단기(43)가 연결된 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
11. 제 5항에 있어서, 상기 권취기(12)의 방향으로 상기 집어내는 요소(32)의 출구에 회전 환형 장치(rotating annular device)(70)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 패키지를 얻기 위한 장치는 상기 환형 장치(70) 뒤에, 상기 스트랜드가 지나가는 공기 주입 노즐(71)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패키지를 얻기 위한 장치는 싸이징 수단(sizing means)(61,60)을 포함하는데, 이들 싸이징 수단은 각각 상기 필라멘트가 증착되기 전에 상기 롤의 표면을 코팅하고 상기 필라멘트가 상기 롤에서 떼어지기 전에 상기 필라멘트를 코팅하기 위하여, 상기 필라멘트가 상기 롤(20)에 증착되는 지점의 상류와 상기 방사 유닛(30)의 상류 각각에 위치되는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패키지를 얻기 위한 장치는 상기 예비 방사 장치(50)의 상류에 위치되고 함께 또는 독립적으로 작동될 수 있는 적어도 2개의 방사 유닛(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
15. 제 14항에 있어서, 각 방사 유닛(30)은 방사 스크래퍼(31)를 갖는데, 상기방사 스크래퍼의 블레이드(blade)의 폭은 상기 필라멘트의 웹을 2 부분으로 나누어 떼어내기 위하여 다른 블레이드의 폭과 서로 상보적인 실린더 일부분의 폭과 일치하는 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.
16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필라멘트를 형성하는 상기 유리는 E-유리 또는 C-유리인 것을 특징으로 하는, 패키지를 얻기 위한 장치.