KR20100051054A

KR20100051054A - 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20100051054A
Application number: KR1020107001525A
Authority: KR
Inventors: 마티아스 슈튄들; 토마스 브란덴슈타인
Original assignee: 외를리콘 텍스틸레 콤포넨츠 게엠베하
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-05-14
Also published as: JP2010534284A; EP2179084A2; WO2009013107A2; ATE524585T1; WO2009013107A3; CN101765683A; US20100257710A1; EP2179084B1; CN101765683B; KR101515656B1; US8469686B2; JP5091317B2

Abstract

본 발명은 용융방사 공정에서 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치에서 하우징 플레이트와 배플 플레이트의 사이에는 처리 채널이 형성되어 있다. 상기 하우징 플레이트는 노즐 보어를 구비하며, 상기 노즐 보어는 상기 처리 채널 안으로 통하고, 또한 압축공기 공급부에 연결되어 있다. 상기 배플 플레이트는 상기 하우징 플레이트와 함께 상기 처리 채널의 두 단부에 유입 개구부와 유출 개구부를 형성한다. 상기 처리 채널의 내부에서의 얽힘에 의해 발생한 사에서의 소용돌이 효과를 제어하기 위해, 본 발명에 따르면 상기 배플 플레이트는 상기 노즐 보어와 상기 유입 개구부 사이의 상기 처리 채널 부분에 사 가이드 요소를 구비하며, 상기 사 가이드 요소는 사를 편향시키기 위해 상기 처리 채널 안으로 돌출되어 있다.

Description

멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치 {APPARATUS FOR TREATING A MULTIFILAMENT THREAD}

본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 용융방사 공정에서 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.

합성사의 제조시 용융방사 공정에서는 폴리머 용융물로부터 다수의 섬세한 필라멘트 스트랜드 (filament strand) 가 압출되고, 그리고 냉각 후 멀티필라멘트사가 되도록 결합된다. 그 밖의 처리단계에서 사를 연속하여 안내하도록, 예컨대 고데를 통하여 연신 공정으로 안내할 수 있기 위해서는 사의 습윤 (wetting) 공정이 필요하다. 이를 위해 방사유제 (spin finish fluid) 가 사에 도포된다. 사의 내부에서 모든 필라멘트 스트랜드가 균일하게 적셔지는 것을 보장하기 위해, 사는 습윤 공정 후의 다음 처리단계에서 압축공기 흐름에 의해 얽혀진다. 이른바 사전 뒤얽힘이라고도 알려져 있는 이러한 얽힘은 사의 필라멘트 스트랜드에 방사유제를 균일하게 도포시키도록 한다. 동시에 필라멘트 스트랜드들은 얽힘에 의해 서로 혼합되고, 이는 사 안에서 필라멘트 스트랜드들의 결합을 개선한다.

예컨대 EP 1 165 868 B1 또는 DE 10 2004 017210 A1 으로부터의 선행기술에는 사의 습윤 공정 및 얽힘 공정을 수행하기 위한 장치가 공지되어 있으며, 상기 장치에서는 사를 습윤하기 위한 처리단계와 사를 얽히는 처리단계가 사의 진행방향으로 짧은 간격을 두고 곧바로 잇달아 수행된다. 이를 위해, 사에 방사유제를 도포하기 위한 장치들과 사를 얽히기 위한 장치들이 하나의 공통의 하우징 안에 배치되어 있다. 사는 방사유제로 적셔진 후 하나의 공통의 처리 채널 안에서의 그 밖의 사 가이드 없이 곧바로 후속 얽힘 공정으로 안내된다. 이 경우, 여러 단계에서 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 특히 콤팩트한 장치들이 실현될 수 있다.

공지의 장치에서는 사의 내부에서 필라멘트 스트랜드의 얽힘으로 동적 효과를 발생시키는데, 이러한 동적 효과는 사의 진행방향 반대방향으로 습윤 단계까지, 그리고 그 이상까지 계속 작용하는 것이 관찰되었다. 특히 사에서의 소용돌이 현상을 통하여 나타나는 이러한 유형의 효과는 상류에 연결된 처리단계들에게 경우에 따라서는 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

본 발명의 목적은 상류에 연결된 처리단계들을 위해 얽힘에 의해 발생하는 동적 효과를 제어할 수 있도록 상기 유형의 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치를 개선하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따르면 청구항 1 의 특징을 가진 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 개선예는 각 청구항의 특징 및 이러한 특징의 조합을 통하여 한정된다.

본 발명은 압축공기 흐름에 의해 사에서 발생한 효과, 특히 소용돌이 효과가 사의 진행방향 반대 방향으로 제멋대로 작용할 수 없다는 특별한 장점을 가진다. 배플 플레이트는 노즐 보어와 유입 개구부 사이의 처리 채널 부분에 이른바 소용돌이 스톱으로서의 사 가이드 요소 (thread guiding element) 를 구비하며, 상기 사 가이드 요소는 사를 편향시키도록 처리 채널 안으로 돌출되어 있다. 그럼으로써 사는 강제적으로 편향되고, 이러한 강제적인 편향은 사 결합체 내부에서 필라멘트 스트랜드들의 안정을 초래한다. 이로써, 소용돌이 효과의 역행이 바람직하게 저지될 수 있다.

본 발명은 WO 03/033791 A2 에 공지되어 있는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치로부터 용이하게 도출된 것이 아니다. 상기 공지의 장치는 사를 얽히기 위해 하우징 플레이트의 내부에 처리 채널을 가지며, 상기 처리 채널은 유입측과 유출측에 각각 그루브 바닥 안에 돌출부를 갖고 있다. 처리 채널 외부의 사 유입부와 사 유출부에는 각각 사 가이드 (thread guide) 가 할당되어 있고, 상기 사 가이드들은 처리 채널의 내부에서 사를 소망하는대로 강제로 안내한다.

그러므로, 상기 공지의 장치는 짧은 간격을 두고 사에서 다수의 처리단계를 연속으로 실행하기에는 전혀 적합하지 않다. 또한, 하우징 플레이트의 그루브 바닥에 배치된 돌출부들은 만일의 소용돌이 효과의 역행을 저지하기에 전혀 적합하지 않다. 즉, 노즐 보어로부터 처리 채널 안으로 유입되는 압축공기 흐름은 배플 플레이트에 대한 사의 편향이 생기도록 한다. 이로 인해, 사는 하우징 플레이트의 그루브 바닥에 제공된 돌출부들에 의해 들어내지고, 따라서 처리 채널의 내부에서는 사의 강제적인 안내가 지속되지 않는다. 그러므로, 압축공기 흐름에 의해 발생한 소용돌이는 상기 공지의 장치에서는 하우징 플레이트의 외부에 배치된 상기 사 가이드까지 제멋대로 역행할 수 있다.

본 발명은 압축공기 흐름에 의한 사의 편향과 상관없이 처리 채널의 내부에서의 강제적인 안내가 사 가이드 요소에 의해 지속된다는 특별한 장점을 가진다. 이를 위해, 상기 사 가이드 요소는 마주하고 있는 배플 플레이트에 배치되어 있다. 그러므로, 압축공기 흐름에 의해 발생한 사의 편향은, 처리 채널의 그루브 바닥의 방향으로의 상기 사 가이드 요소에 의한 사의 소망하는 편향을 더욱 향상시킨다.

특히 필라멘트 스트랜드들의 굵은 번수 (yarn count) 의 경우 사에서 보다 큰 편향을 초래할 수 있기 위해, 본 발명의 특히 바람직한 개선예에 따르면 하우징 플레이트는 상기 사 가이드 요소의 영역에 리세스 (recess) 를 가지며, 이 리세스를 통하여 처리 채널이 확장되고, 상기 리세스를 통하여 상기 사 가이드 요소는 처리 채널의 그루브 깊이를 넘어 들어갈 수 있다. 즉, 사의 보다 큰 편향이 처리 채널의 그루브 깊이를 넘어 실현될 수 있다. 이 이외에, 상기 그루브 바닥 안의 상기 리세스에 의해, 처리 채널에 안내된 사를 위한 그 밖의 지지 부위들이 실현될 수 있고, 따라서 특히 강한 소용돌이 효과도 멈춰질 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선예에서, 상기 사 가이드 요소는 상기 배플 플레이트에 성형된 돌출부에 의해 이루어져 있고, 상기 돌출부는 사에 대해 내마모성 접촉면을 가진다. 즉, 상기 사 가이드 요소와 상기 배플 플레이트는 바람직하게는 동일한 재료로 제조될 수 있다.

상이한 크기로 편향시키기 위해, 상기 배플 플레이트는 바람직하게는 교환 가능하게 하우징 플레이트와 연결되고, 상이한 높이의 돌출부들을 가진 다수의 배플 플레이트를 하우징 플레이트와 선택적으로 조합할 수 있다. 그러므로, 사의 유형 및 용융방사 공정에 따라 소용돌이의 소망하는 중지 효과가 실현될 수 있다. 본 발명의 개선예는 사의 얽힘시에 큰 유연성을 제공한다.

사 가이드 요소를, 교환 가능하게 배플 플레이트에 유지되어 있는 사 가이드에 의해 형성하는 것도 역시 원칙적으로 가능하다. 상기 사 가이드는 편향 핀 또는 편향 롤러에 의해 형성될 수 있고, 그의 접촉면들은 사에 대해 내마모성 층을 가진다. 바람직하게는, 상기 사 가이드 요소와 상기 배플 플레이트는 상이한 재료로 제조될 수 있다.

사 가이드 요소와 유입 개구부 사이의 처리 채널 부분에, 하우징 플레이트는 습윤 장치를 연결하기 위한 조립 개구부를 구비하는 본 발명의 바람직한 개선예는, 이미 처리 채널의 내부에서 사의 습윤 공정뿐만 아니라 사의 얽힘 공정도 수행할 수 있는 매우 콤팩트한 구조를 제공한다. 이를 위해, 하우징 플레이트의 상기 조립 개구부의 내부에는 방사유제를 도포하기 위한 습윤 요소 (wetting element) 가 유지되어 있고, 상기 습윤 요소는 처리 채널 안으로 돌출한다.

상이한 방법들 및 상이한 사 유형에서 상기 장치를 사용할 수 있는 유연성을 보장하기 위해, 바람직한 개선예에 따르면 습윤 요소는 바람직하게는 교환 가능하게 하우징 플레이트와 연결된다. 이로써, 사의 번수에 맞춰진 습윤 요소가 간단한 방식으로 하우징 플레이트 안에 통합될 수 있다.

습윤 요소로는, 바람직하게는 방사유제 도포기가 사용되고, 상기 방사유제 도포기는 사쪽으로의 안내 영역에 세라믹 (ceramic) 접촉면을 가진다. 이때, 방사유제는 바람직하게는 모세관 보어를 통하여 접촉면 쪽으로 안내되므로 사는 연속적으로 적셔질 수 있다.

곧바로 후속하는 얽힘으로 인해 방사유제의 일부가 사에서 떨어져 날려 처리 채널의 내부에 축적되는 것으로 밝혀졌다. 방사유제의 손실을 막기 위해 본 발명의 개선예에 따르면, 바람직하게는 노즐 보어와 유출 개구부 사이의 처리 채널 부분에, 하우징 플레이트는 처리 채널 안으로 통하는 집속 개구부를 구비하며, 상기 집속 개구부는 추출 라인과 이어져 있다. 상기 추출 라인은 방사유제의 복귀를 위해 집속 용기에 연결되어 있다. 그러므로, 사에 의해 잉여 방사유제가 혼입하는 것 (이는 장치의 외부에서 오염을 초래할 수 있음) 이 바람직하게 저지될 수 있다.

한편으로는, 멀티필라멘트사의 얽힘을 위해 처리 채널의 내부에서 유리한 공기 안내를 달성하기 위해, 다른 한편으로는 처리 채널 안에 축적되는 유체 잔여물을 배출하기 위한 자연스러운 경사를 형성하기 위해, 본 발명의 개선예에 따르면 하우징 플레이트에서의 처리 채널의 그루브 바닥은 집속 개구부 쪽으로 경사진 것이 바람직하다. 그러므로, 처리 채널의 유출 개구부는 유입 개구부보다 큰 횡단면을 가진다.

처리 채널 안에서 사 진행방향으로 작용하는 유리한 공기흐름을 얻기 위해, 또한 사 가이드 요소에서의 사의 편향으로 인해 뚝뚝 떨어지는 방사유제를 집속하여 배출시키기 위해, 본 발명의 바람직한 개선예에 따르면, 하우징 플레이트에는 상기 사 가이드 요소와 마주하도록 위치된 집속 개구부가 형성되어 있고, 상기 집속 개구부는 추출 라인을 통하여 유체를 수용 및 분리하기 위한 외부 집속 용기에 연결되어 있다. 이로써 사에서는 습윤 장치의 방향으로 작용하는 흡입력이 발생할 수 있고, 상기 흡입력은 사와 습윤 요소 간의 집중적인 접촉을 통하여 습윤 과정을 더욱 개선시킨다.

사에 대한 하우징 플레이트와 배플 플레이트의 유효 접촉면들의 마모를 방지하기 위해, 상기 접촉면들은 세라믹 보호층에 의해 형성될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 바람직한 개선예에 따르면 하우징 플레이트와 배플 플레이트는 세라믹 재료로 형성되어 있고, 이때 상기 하우징 플레이트와 상기 배플 플레이트는 그들의 접촉면들 이외에 평행한 밀봉면들도 포함하며, 상기 밀봉면들은 처리 채널을 밀봉하도록 서로 기밀하게 유지되어 있다. 그러므로, 처리 채널은 추가적인 밀봉 수단 없이 특히 사를 얽히기 위해 기밀하게 실시될 수 있다.

하우징 플레이트와 배플 플레이트를 수용하기 위해 본 발명의 바람직한 변형에 따르면 지지 하우징이 사용되며, 상기 지지 하우징에는 하우징 플레이트와 배플 플레이트가 매립되어 유지되어 있다. 이를 위해 상기 지지 하우징은 유입 개구부 및 유출 개구부에 대응하는 사 유입부 및 사 유출부를 구비한다.

처리 채널 안으로의 사의 삽입을 간단한 방식으로 실행할 수 있기 위해 지지 하우징은 바람직하게는 두 부분으로 이루어져 있으며, 상기 하우징 부품들 중 하나는 선회 가능한 하우징 뚜껑으로서 형성되어 있고, 상기 하우징 뚜껑은 하부측에서 배플 플레이트를 지지하고 있다. 이로써, 처리 채널은 다수의 조치를 취하지 않고 간단한 방식으로 하우징 뚜껑의 선회를 통하여 개방 및 폐쇄될 수 있다.

용융방사 공정에서는 일반적으로 다수의 사가 좁은 사 간격을 두고 서로 나란히 평행으로 안내되기 때문에, 본 발명의 개선예는 특히 다수의 사를 처리하는데 특히 적합하다. 이 경우, 지지 하우징 안에는 다수의 하우징 플레이트와 다수의 배플 플레이트가 서로 나란히 놓여 유지되어 있다.

사들 간의 가능한 한 좁은 사 간격을 실현하기 위해, 대안적으로 하우징 플레이트 안에 또한 배플 플레이트 안에 다수의 처리 채널이 형성될 수 있고, 이때 각 처리 채널에는 습윤 요소를 수용하기 위한 조립 개구부, 및 추출 라인에 이어지는 집속 개구부가 존재한다.

이하, 본 발명에 따른 장치를 첨부된 도면을 참조하여 여러 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예의 개략적인 종방향 단면도,
도 2 는 도 1 의 실시예의 개략적인 횡방향 단면도,
도 3 은 본 발명에 따른 장치의 그 밖의 실시예의 개략적인 종방향 단면도,
도 4 는 도 3 의 실시예의 개략적인 횡방향 단면도,
도 5 은 도 3 에 따른 실시예의 개략적인 측면도,
도 6 은 본 발명에 따른 장치의 그 밖의 실시예의 개략적인 측면도이다.

도 1 및 도 2 에는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 도 1 은 상기 실시예를 종방향 단면도로 나타내고 도 2 는 횡방향 단면도로 나타낸다. 상기 도면들 중 어느 하나를 특별히 언급하지 않는 한, 하기의 설명은 상기 두 도면에 적용된다.

도 1 에 도시되어 있는 실시예에서, 지지 하우징 (13) 의 내부에는 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 가 배치되어 있다. 하우징 플레이트 (1) 는 개방된 종방향 측면에 처리 채널 (3) 를 구비하며, 상기 처리 채널은 그루브 형태로 하우징 플레이트 (1) 의 상기 종방향 측면에 형성되어 있다. 처리 채널 (3) 은 하우징 플레이트 (1) 의 종방향 측면과 마주하고 있는 배플 플레이트 (2) 에 의해 덮히고, 따라서 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 는 처리 채널 (3) 의 단부들에 각각 유입 개구부 (4) 와 유출 개구부 (5) 를 형성한다. 처리 채널 (3) 의 그루브 바닥 (11) 안으로 노즐 보어 (6) 가 개방되어 있고, 상기 노즐 보어는 하우징 플레이트 (1) 를 관통하며, 지지 하우징 (13) 에 형성된 압축공기 공급부 (16) 와 연결되어 있다. 압축공기 공급부 (16) 는 압축공기 라인 (17) 을 통하여 압축공기 공급원 (도시되어 있지 않음) 과 연결되어 있다.

유입 개구부 (4) 와 노즐 보어 (6) 사이의 처리 채널 (3) 부분에는 사 가이드 요소 (7) 가 배플 플레이트 (2) 에 형성되어 있으며, 상기 사 가이드 요소는 처리 채널 (3) 안에 안내된 사 (10) 를 편향시키기 위해 처리 채널 (3) 안으로 돌출한다. 이 실시예에서 사 가이드 요소 (7) 는 배플 플레이트 (2) 의 바로 하부측에 성형되어 있는 돌출부 (9) 에 의해 형성되어 있다. 돌출부 (9) 는 처리 채널 (3) 에 맞춰진 형태를 가지며, 따라서 상기 처리 채널 (3) 안에 안내된 사 (10) 는 안전하게 안내된다. 사 가이드 요소 (7) 의 영역에서 처리 채널 (3) 은 리세스 (8) 에 의해 그의 횡단면이 확장되어 있다. 리세스 (8) 는 처리 채널 (3) 의 그루브 폭뿐만 아니라 그루브 깊이의 확장이 이루어지도록 형성되어 있다.

도 1 및 도 2 에 도시되어 있는 실시예에서, 배플 플레이트 (2) 에서의 돌출부 (9) 는 짧은 간격을 두고 처리 채널 (3) 의 그루브 바닥 (11) 으로 돌출한다. 이러한 점에서, 처리 채널 (3) 의 내부에서는 돌출부 (9) 에서 사 (10) 의 간단한 편향이 달성된다. 이를 위해, 돌출부 (9) 의 접촉면은 바람직하게는 내마모성 층을 갖고 형성되어 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 지지 하우징 (13) 은 처리 채널 (3) 의 유입 개구부 (4) 에 대응하는 사 유입부 (14) 를 구비하며 유출 개구부 (5) 에 대응하는 사 유출부 (15) 를 구비한다. 이를 위해, 지지 하우징 (13) 은 바람직하게는 두 부품 (28, 29) 으로 이루어져 있고, 상기 부품들은 주변에 대해 밀봉적으로 유지되어 있다. 하우징 부품 (28, 29) 들은 사 가이드 (22.1, 22.2) 를 고정하기 위해 사 유입부 (14) 의 영역과 사 유출부 (15) 의 영역에 각각 하나의 리세스를 가진다. 사 유입부 (14) 의 영역과 사 유출부 (15) 의 영역에서만 사 가이드 (22.1, 22.2) 는 지지 하우징 (13) 의 하우징벽 안에 유지되어 있다. 사 가이드 (22.1, 22.2) 는 예컨대 세라믹 요소들에 의해 형성될 수 있다.

사 유입부 (14) 와 유입 개구부 (4) 사이의 지지 하우징 (13) 내부의 영역에는, 습윤 장치 (18) 를 수용하기 위한 유입 챔버 (27) 가 처리 채널 (3) 의 단부쪽에 형성되어 있다. 습윤 장치 (18) 는 방사유제 도포기 (19) 를 구비하며, 상기 방사유제 도포기는 지지 하우징 (13) 에 유지되어 있고 유체 채널 (20) 을 가진다. 유체 채널 (20) 은 방사유제 도포기 (19) 의 접촉면으로 개방되어 있다. 마주하고 있는 단부에서 유체 채널 (20) 은 유체 연결부 (21) 와 연결되어 있다. 유체 연결부 (21) 는 지지 하우징 (13) 에 형성되어 있고, 유체 라인 (26) 을 통하여 방사유제, 예컨대 오일-물 유화액을 제공하기 위한 유체 공급원 (도시되어 있지 않음) 과 연결되어 있다.

하우징 플레이트 (1) 의 마주하고 있는 쪽에는, 지지 하우징 (13) 의 내부에 유출 챔버 (23) 가 처리 채널 (3) 의 단부쪽에 형성되어 있다. 유출 챔버 (23) 는 지지 하우징 (13) 의 벽의 집속 개구부 (31) 를 통하여 흡입 연결부 (24) 와 연결되어 있다. 흡입 연결부 (24) 에는 추출 라인 (25) 이 이어져 있고, 상기 추출 라인은 도시되어 있지 않은 저압 공급원을 통하여 집속 용기와 연결되어 있다.

도 1 및 도 2 에 도시된 본 발명에 따른 장치의 실시예에서, 타래 형태 (restiform) 의 개별적인 다수의 필라멘트로 형성되어 있는 멀티필라멘트사는 사 유입부 (14) 를 통하여 처리하도록 공급된다. 우선 지지 하우징 (13) 의 내부에서, 습윤 요소로서 형성되어 있는 방사유제 도포기 (19) 에서 사 (10) 의 필라멘트들의 습윤 공정이 실시된다. 이를 위해, 사 (10) 의 필라멘트들은 방사유제 도포기 (19) 의 적셔진 표면과 접촉되도록 안내되고, 균일하게 방사유제로 적셔진다.

그 후에, 상기 적셔진 사 (10) 는 유입 개구부 (4) 를 통하여 처리 채널 (3) 로 공급된다. 노즐 보어 (6) 를 통하여 처리 채널 (3) 안으로 유입되는 압축공기 흐름을 통하여 사 (10) 의 필라멘트들은 얽혀진다. 바람직하게는, 상기 압축공기 흐름은, 매듭을 형성하지 않고 필라멘트들을 혼합하기만 하고, 특히 사에서 방사유제를 균일하게 도포하도록 설정되어 있다. 사에서의 압축공기 흐름으로 인해 발생한 동적 효과, 특히 소용돌이 효과는, 처리 채널 (3) 안으로 돌출하는 배플 플레이트 (2) 의 돌출부 (9) 를 통하여 사 (10) 를 편향시킴으로써 사 진행방향의 반대쪽으로 역행하지 못한다. 사 (10) 의 필라멘트들의 얽힘으로 인해 발생한 동적 효과는 바람직하게는 처리 채널 안에 남아 있고, 제멋대로 역행할 수 없다.

처리 채널 (3) 안에서 배플 플레이트 (2) 로 인해 발생한 그루브 바닥 (11) 의 방향으로 사 (10) 를 편향시킴으로써 사 안내 및 사의 얽힘이 추가로 개선된다. 배플 플레이트 (2) 의 돌출부 (9) 는 처리 채널 (3) 안에서 사 (10) 를 공급된 압축공기의 흐름방향의 반대로 편향시킨다. 배플 플레이트 (2) 는 교환 가능하게 하우징 플레이트 (1) 와 연결되어 있고, 따라서 처리 채널 안에서의 사의 편향 크기는 배플 플레이트 (2) 의 교환을 통하여 변경될 수 있다. 즉, 지지 하우징 (13) 안에서 하우징 플레이트 (1) 와 선택적으로 결합하도록, 바람직하게는 여러 가지의 돌출부 (9) 를 가진 다수의 배플 플레이트 (2) 가 제공된다. 예컨대 보다 큰 또는 보다 작은 노즐 보어 (6) 를 가진 하우징 플레이트 (1) 를 이용할 수 있도록, 하우징 플레이트 (1) 도 마찬가지로 바람직하게는 교환 가능하게 지지 하우징 (13) 안에 유지된다. 이로써, 얽힘은 각각의 사 유형에 맞춰 설정될 수 있다. 이때, 노즐 보어 (6) 는 바람직하게는 사 진행방향으로 향한 경사부로 개방되어 있고, 따라서 유출 개구부 (5) 쪽을 향한 압축공기 흐름이 처리 채널 (3) 안에 발생한다. 이 이외에, 방사유제의 잔여물은 처리 채널 (3) 을 통하여 유출 챔버 (23) 쪽으로 안내될 수 있다. 유출 챔버 (23) 의 내부에서 방사유제의 잔여물은 집속 개구부 (31) 를 통하여 배출된다. 이를 위해 유출 챔버 (23) 안에는 저압이 발생한다.

사 (10) 의 습윤 공정 및 얽힘 공정 후, 상기 사는 사 유출부 (15) 를 통하여 지지 하우징 (13) 밖으로 안내된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 실시예는 개별 장치부품들을 선택하고 배열하는 대표적인 예이다. 원칙적으로, 예컨대 습윤 장치 (18) 는 다른 습윤 요소들, 예컨대 노즐 또는 롤러에 의해 형성될 수 있다. 배플 플레이트 (3) 에서의 사 가이드 요소 (7) 를 성형되어 있는 돌출부 (9) 로서 형성할 수 있다.

도 3, 도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 장치의 그 밖의 예를 도시하고 있으며, 상기 장치가 다수의 합성사를 제조하기 위한 용융방사 공정에서 어떻게 바람직하게 이용되는 가를 나타낸다. 도 3 은 실시예를 개략적으로 종방향 단면도로 나타내고, 도 4 는 횡방향 단면도로 나타내며, 도 5 는 측면도로 나타낸다. 상기 도면들 중 어느 하나를 특별히 언급하지 않는 한, 하기의 설명은 모든 도면에 적용된다.

동일한 기능을 가진 장치 부품들은 동일한 도면 부호로 표시된다.

도 3, 도 4 및 도 5 에 따른 실시예에서, 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 는 지지 하우징 (13) 안에 매립되어 있다. 지지 하우징 (13) 은 하우징 바닥 (28) 과 하우징 뚜껑 (29) 에 의해 2 부분으로 구성되어 있다. 하우징 뚜껑 (29) 은 선회축 (30) 을 통하여 하우징 바닥 (28) 의 윗면에 선회 가능하게 유지되어 있다. 배플 플레이트 (2) 는 교환 가능하게 하우징 뚜껑 (29) 에 고정되어 있고, 하우징 플레이트 (1) 는 교환 가능하게 하우징 바닥 (28) 에 고정되어 있다. 그러므로, 하우징 뚜껑 (29) 의 개방 및 폐쇄를 통하여 배플 플레이트 (2) 와 하우징 플레이트 (1) 는 서로 분리된다. 즉, 예컨대 사는 하우징 뚜껑 (29) 의 개방시 하우징 플레이트 (1) 의 종방향 측면에 형성되어 있는 처리 채널 (3) 안으로 삽입될 수 있다. 이 상황은 도 5 의 측면도에서 점선으로 나타나 있다.

처리 채널 (3) 안으로 사가 삽입된 후 하우징 뚜껑 (29) 은 배플 플레이트 (2) 와 함께 폐쇄되고, 따라서 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 는 그들의 밀봉면으로 밀봉되어 서로 유지된다. 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 의 밀봉면들은 처리 채널 (3) 을 따라 연장되므로 상기 처리 채널은 주변에 대해 밀봉되어 있다. 이 경우, 하우징 부품 (28, 29) 들 간의 밀봉은 필요하지 않다.

특히 도 3 에 나타나 있듯이, 배플 플레이트 (2) 와 하우징 플레이트 (1) 는 처리 채널 (3) 을 형성하며, 상기 처리 채널의 단부들에는 각각 유입 개구부 (4) 와 유출 개구부 (5) 가 형성되어 있다. 하우징 뚜껑 (29) 과 하우징 바닥 (28) 의 사이에는 유입 개구부 (4) 와 유출 개구부 (5) 에 대응하는 사 유입부 (14) 와 사 유출부 (15) 가 형성되어 있다.

하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 는 상기 실시예와 본질적으로 동일하게 형성되어 있으므로 하기에서는 차이만을 설명하며, 그 외에는 상기 기술된 내용을 참조하도록 한다.

도 1 에 따른 실시예와는 달리 도 3 에 따른 실시예에서는 습윤 장치 (18) 가 하우징 플레이트 (1) 에 이어져 있다. 이를 위해 하우징 플레이트 (1) 는 리세스 (8) 와 유입 개구부 (4) 사이의 처리 채널 (3) 부분에 조립 개구부 (37) 를 구비하며, 상기 조립 개구부 안에 습윤 장치 (18) 의 습윤 요소 (19) 가 유지되어 있다. 상기 습윤 요소는 방사유제 도포기 (19) 에 의해 형성되어 있고, 상기 방사유제 도포기는 교환 가능하게 하우징 플레이트 (1) 와 연결되어 있다. 방사유제 도포기 (19) 는 조립 개구부 (37) 로부터 처리 채널 (3) 안으로 높이 돌출되며, 처리 채널 (3) 의 내부에서 적셔진 접촉면을 형성하고, 상기 접촉면은 사 (10) 에 의해 접촉된다. 방사유제 도포기 (19) 는 유체 채널 (20) 을 통하여 하우징 바닥 (28) 에서의 유체 연결부 (21) 와 연결되어 있다. 유체 채널 (20) 은 처리 채널 (3) 의 내부에 있는 방사유제 도포기 (19) 의 접촉면으로 개방되어 있다.

사 진행방향으로 방사유제 도포기 (19) 의 하류에 사 가이드 요소 (7) 가 배치되어 있으며, 상기 사 가이드 요소는 배플 플레이트 (2) 에 고정되어 있고, 처리 채널 (3) 안으로, 구체적으로는 리세스 (8) 안으로 들어간다.

도 3 및 도 4 에서 알 수 있듯이, 사 가이드 요소 (7) 는 이 실시예에서는 교환 가능한 사 가이드, 이 경우에는 편향 롤러 (12) 에 의해 형성되어 있다. 편향 롤러 (12) 는 배플 플레이트 (2) 의 하부측에 바람직하게는 교환 가능하게 유지되어 있다. 편향 롤러 (12) 는 처리 채널 (3) 의 그루브 바닥 (11) 을 넘어 리세스 (8) 안으로 돌출하며, 따라서 사 (10) 는 처리 채널 (3) 의 내부에서 처리 채널 (3) 의 그루브 깊이를 넘어 편향된다. 이로써, 바람직하게는 리세스 (8) 와 처리 채널 (3) 간의 이행 영역들에서는 사 (10) 를 지지하기 위한 그 밖의 지지 부위들이 실현될 수 있고, 상기 지지 부위들은 얽혀진 사의 집중적인 안정을 초래한다.

하우징 플레이트 (1) 의 가운데 영역에서, 노즐 보어 (6) 는 처리 채널 (3) 안으로 통하며, 상기 처리 채널은 하우징 플레이트 (1) 를 관통하고 하우징 바닥 (28) 에서의 압축공기 공급부 (16) 와 연결되어 있다.

처리 채널 (3) 의 단부쪽에서 노즐 보어 (6) 와 유출 개구부 (5) 사이의 부분에는 집속 개구부 (31.1) 가 하우징 플레이트 (1) 안에 형성되어 있고, 상기 집속 개구부는 하우징 플레이트 (1) 를 관통하며, 하우징 바닥 (28) 에 형성된 흡입 연결부 (24.1) 와 연결되어 있다. 집속 개구부 (31.1) 는 처리 채널 (3) 의 폭뿐만 아니라 깊이를 확장시킨다. 하우징 플레이트 (1) 에서의 처리 채널 (3) 의 그루브 바닥 (11) 은 집속 개구부 (31.1) 쪽으로 경사지며, 따라서 유출 개구부 (5) 쪽으로의 자연스런 경사가 생긴다. 그러므로, 유출 개구부 (5) 는 마주하고 있는 유입 개구부 (4) 보다 큰 횡단면을 가진다. 처리 채널 (3) 의 이러한 형태는 유체 잔여물의 배출을 위해서뿐만 아니라 사의 얽힘을 위해서도 그 효과가 입증되었다.

특히 사 (10) 의 편향으로 인해 뚝뚝 떨어지는 방사유제의 유체 잔여물을 처리 채널 (3) 밖으로 배출할 수 있기 위해, 하우징 플레이트 (1) 를 관통하는 제 2 집속 개구부 (31.2) 가 리세스 (8) 의 바닥에 형성되어 있다. 집속 개구부 (31.2) 는 하우징 바닥 (28) 안의 추출 라인 (25.2) 과 연결되어 있다.

처리 채널 (3) 의 내부에서 생기는 방사유제의 잔여물을 배출하기 위해, 추출 라인 (25.1, 25.2) 은 저압 공급원 (32) 을 통하여 집속 용기 (33) 와 연결되어 있고, 따라서 유체 잔여물은 연속적으로 집속 용기 (33) 로 되돌아온다. 이 경우, 바람직하게는 그 밖의 단계, 예컨대 방사유제의 준비 단계가 중간에 개재될 수도 있다.

도 3 내지 도 5 에 도시되어 있는 실시예의 기능은 도 1 및 도 2 에 따른 실시예와 동일하다. 그러므로 상기 설명을 참조하도록 한다. 보충적으로, 도 3 에는 방사유제의 공급 및 배출 및 본 발명에 따른 장치로의 압축공기 공급을 위한 연결 옵션이 도시되어 있다. 즉, 방사유제는 예컨대 투여 펌프 (dosing pump, 35) 에 의하여 유체 라인 (26) 을 통하여 방사유제 도포기 (19) 에 공급된다. 이를 위해, 투여 펌프 (35) 는 방사유제, 예컨대 합성사를 습윤하기 위한 오일-물 유화액의 저장물을 보관하고 있는 집속 용기 (33) 와 연결되어 있다.

노즐 보어 (6) 안으로 압축공기를 공급하기 위해 압력 공급원 (34) 이 제공되어 있으며, 상기 압력소스는 제어밸브 (36) 및 압축공기 라인 (17) 을 통하여 노즐 보어 (6) 와 연결되어 있다. 제어밸브 (36) 에 의하여, 처리 채널 (3) 안으로 유입되는 압축공기 흐름을 발생시키기 위한 소망하는 압력설정이 선택될 수 있다.

도 1 내지 도 5 에 도시되어 있는 실시예들은 바람직하게는 각각의 경우에 있어 개별 사를 연속적으로 습윤하고 얽히는데 적합하다. 하지만, 용융방사 공정에서는 일반적으로 다수의 사가 평행으로 서로 나란히 만들어지므로 사들을 평행으로 습윤하고 얽히기 위해서는 다수의 장치가 서로 나란히 배치되어야만 한다. 사들 간의 가능한 한 작은 간격을 실현할 수 있기 위해 도 6 에는 본 발명에 따른 장치의 그 밖의 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예는 도 6 에 측면도로 나타나 있다.

이 경우, 지지 하우징 (13) 의 내부에는 다수의 하우징 플레이트 (1) 와 다수의 배플 플레이트 (2) 가 똑바로 나란히 유지되어 있다. 이 실시예에서는 통틀어 3 개의 하우징 플레이트 (1) 와 3 개의 배플 플레이트 (2) 가 제공되어 있고, 상기 플레이트들은 접촉하며 서로 일렬로 배치되어 있다. 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 의 구성은 도 3 및 도 4 에 따른 실시예와 동일하므로 상기 설명을 참조하도록 한다. 인접한 하우징 플레이트 (1) 들과 인접한 배플 플레이트 (2) 들은 도 6 에 도시된 바와 같이 평행으로 배치되거나 또는 서로 각지게 배치될 수 있다.

지지 하우징 (13) 은 이 실시예에서도 마찬가지로 하우징 바닥 (28) 과 하우징 뚜껑 (29) 에 의해 형성되어 있고, 상기 하우징 바닥과 상기 하우징 뚜껑은 선회축 (30) 을 통하여 서로 연결되어 있다. 하우징 뚜껑 (29) 은 그의 하부측에 통틀어 3 개의 배플 플레이트 (2) 를 지지하고 있고, 따라서 하우징 뚜껑 (29) 이 개방된 위치에서는 3 개의 사가 동시에 하우징 플레이트 (1) 의 처리 채널 (3) 들 안으로 삽입될 수 있다. 이러한 점에서, 도 6 에 도시되어 있는 장치는 사 다발을 평행으로 습윤하고 얽히는데 특히 적합하다.

대안적으로, 도 6 에 도시된 처리 채널 (3) 들은 각각의 경우에 있어 하우징 플레이트와 배플 플레이트에 의해 형성될 수도 있다. 이를 위해 하우징 플레이트 (1) 는 서로 나란히 평행한 다수의 처리 채널 (3) 을 구비하며, 상기 처리 채널은 배플 플레이트에 의해 폐쇄될 수 있고, 배플 플레이트에는 각각의 경우에 있어 처리 채널에 할당된 3 개의 사 가이드 요소가 유지되어 있다.

1 : 하우징 플레이트 2 : 배플 플레이트
3 : 처리 채널 4 : 유입 개구부
5 : 유출 개구부 6 : 노즐 보어
7 : 사 가이드 요소 8 : 리세스
9 : 돌출부 10 : 사
11 : 그루브 바닥 12 : 편향 롤러
13 : 지지 하우징 14 : 사 유입부
15 : 사 유출부 16 : 압축공기 공급부
17 : 압축공기 라인 18 : 습윤 장치
19 : 방사유제 도포기 20 : 유체 채널
21 : 유체 연결부 22.1, 22.2 : 사 가이드
23 : 유출 챔버 24, 24.1, 24.2 : 흡입 연결부
25, 25.1, 25.2 : 추출 라인 26 : 유체 라인
27 : 유입 챔버 28 : 하우징 바닥
29 : 하우징 뚜껑 30 : 선회축
31, 31.1, 31.2 : 집속 개구부 32 : 저압 공급원
33 : 집속 용기 34 : 압력 공급원
35 : 투여 펌프 36 : 제어밸브
37 : 조립 개구부

Claims

용융방사 공정에서 멀티필라멘트사 (10) 를 처리하기 위한 장치로서,
개방된 종방향 측면에 있는 처리 채널 (3) 과, 상기 처리 채널 (3) 안으로 통하고 또한 압축공기 공급부 (16) 에 연결되도록 관통 형성되는 노즐 보어 (6) 를 구비한 하우징 플레이트 (1), 및
상기 하우징 플레이트 (1) 의 상기 종방향 측면에서 처리 채널 (3) 을 한정하며 하우징 플레이트 (1) 와 함께 처리 채널 (3) 의 단부에서 유입 개구부 (4) 와 유출 개구부 (5) 를 형성하는 배플 플레이트 (2) 를 포함하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치에 있어서,
상기 배플 플레이트 (2) 는 노즐 보어 (6) 와 유입 개구부 (4) 사이의 처리 채널 (3) 부분에 사 가이드 요소 (7) 를 구비하며, 상기 사 가이드 요소는 사 (10) 를 편향시키도록 처리 채널 (3) 안으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 하우징 플레이트 (1) 는 사 가이드 요소 (7) 의 영역에 처리 채널 (3) 를 확장하기 위한 리세스 (8) 를 가지며, 상기 리세스를 통하여 사 가이드 요소 (7) 는 처리 채널 (3) 의 그루브 바닥 (11) 을 넘어 들어갈 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사 가이드 요소 (7) 는 배플 플레이트 (2) 에 성형된 돌출부 (9) 에 의해 이루어져 있고, 상기 돌출부는 사 (10) 에 대해 내마모성 접촉면을 가진 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서, 배플 플레이트 (2) 는 교환 가능하게 하우징 플레이트 (1) 와 연결되어 있으며, 상이한 높이의 돌출부 (9) 들을 가진 다수의 배플 플레이트 (2) 를 하우징 플레이트 (1) 와 선택적으로 조합할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사 가이드 요소 (7) 는 배플 플레이트 (2) 에 교환 가능하게 유지되어 있는 사 가이드 (12) 에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 5 항에 있어서, 사 가이드 (12) 는 편향 핀 또는 편향 롤러 (12) 에 의해 형성되어 있고, 상기 편향 핀 또는 편향 롤러 (12) 는 사 (10) 를 안내하는 내마모성 접촉면을 가진 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 사 가이드 요소 (7) 와 유입 개구부 (4) 사이의 처리 채널 (3) 부분에서, 하우징 플레이트 (1) 는 습윤 장치 (18) 를 연결하기 위한 조립 개구부 (37) 를 구비하며, 사 (10) 를 습윤하기 위한 습윤 요소 (19) 가 처리 채널 (3) 안으로 돌출되어 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 습윤 요소 (19) 는 교환 가능하게 하우징 플레이트 (1) 에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 습윤 요소는, 사 (10) 의 안내 영역에 세라믹 접촉면을 가진 방사유제 도포기 (19) 에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐 보어 (6) 와 유출 개구부 (5) 사이의 처리 채널 (3) 부분에서, 하우징 플레이트 (1) 는 처리 채널 (3) 안으로 통하는 집속 개구부 (31) 를 구비하며, 상기 집속 개구부는 추출 라인 (25) 과 이어져 있고, 상기 추출 라인 (25) 은 습윤제의 복귀를 위해 집속 용기 (33) 에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서, 하우징 플레이트 (1) 에서의 처리 채널 (3) 의 그루브 바닥 (11) 은 집속 개구부 (31) 쪽으로 경사진 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징 플레이트 (1) 에는 사 가이드 요소 (7) 와 마주하도록 위치된 제 2 집속 개구부 (31.2) 가 형성되어 있으며, 상기 제 2 집속 개구부는 추출 라인 (25.2) 을 통하여 집속 용기 (33) 와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 는 세라믹 재료로 형성되어 있고, 그들의 접촉면들은 처리 채널 (3) 을 밀봉하도록 서로 기밀하게 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징 플레이트 (1) 와 배플 플레이트 (2) 는 지지 하우징 (13) 안에 배치되어 있으며, 상기 지지 하우징 (13) 은 유입 개구부 (4) 와 유출 개구부 (5) 에 각각 대응하는 사 유입부 (14) 와 사 유출부 (15) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 지지 하우징 (13) 은 두 부분으로 이루어져 있고, 하우징 부품 (28, 29) 들 중 하나는 선회 가능한 하우징 뚜껑 (29) 으로서 형성되어 있으며, 상기 하우징 뚜껑은 하부측에서 배플 플레이트 (2) 를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 지지 하우징 (13) 은 다수의 하우징 플레이트 (1) 와 다수의 배플 플레이트 (2) 를 수용하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티필라멘트사를 처리하기 위한 장치.