(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液剤を作業領域内に移送する液剤供給装置、吸収されなかった液剤用の捕集皿、ならびに液剤を貯蔵容器から液剤供給装置へと移送するポンプ装置を有する液剤循環装置を備えた繊維材料用前処理装置において、
前記捕集皿の上部縁から下方に所定距離だけ離れた地点で該捕集皿から分岐する流出部を介して、この捕集皿が、オーバーフロー管と結合されており、
前記オーバーフロー管は、オーバーフロー部を備え、該オーバーフロー部が前記貯蔵容器と結合されていることを特徴とする繊維材料用前処理装置。
【請求項２】
前記オーバーフロー管は、その上端に排水口を備えており、この排水口が前記捕集皿の上部縁と同じ高さに配置されていることを特徴とする請求項１記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項３】
前記オーバーフロー管は、高さ調整可能なオーバーフロー管端部を有することを特徴とする請求項２記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項４】
前記オーバーフロー管は、その上端部に、ねじブッシュを備えることを特徴とする請求項３記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項５】
前記捕集皿が床部を備え、この床部に前記流出部が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項６】
前記オーバーフロー管が、前記捕集皿の外側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項７】
前記捕集皿が皿オーバーフロー部を備え、この皿オーバーフロー部が汚染物質除去装置と結合されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項８】
前記汚染除去装置が、フィルタ装置を備え、このフィルタ装置が前記貯蔵容器と結合されていることを特徴とする請求項７記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項９】
前記貯蔵容器は、液位調節部と第１体積流量センサとを有する流入部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項１０】
前記皿オーバーフロー部が、第２体積流量センサを備えることを特徴とする請求項７または８に記載の繊維材料用前処理装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載の繊維材料用前処理装置に用いるための液剤循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維材料用前処理装置に関する。特には、液剤を作業領域内に移送する液剤供給装置、吸収されなかった液剤用の捕集皿、ならびに液剤を貯蔵容器から液剤供給装置へと移送するポンプ装置を有する液剤循環装置を備えた繊維材料用前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに隣接して配置された糸の態様で存在する繊維材料をサイジング剤塗布用に準備した前処理装置を例に挙げ、以下に説明する。
【０００３】
「プレウェッティング」では、液剤として基本的に水が使用され、この水が繊維材料に塗布される。そして、繊維材料は、作業領域を通過して導かれるようになっている。なお、この作業領域は、繊維材料が配置される、例えば複数のシリンダまたはドラムなどから構成されている。また、繊維材料の完全な濡れを達成するために過剰量の液剤が用いられる。すなわち、すべての水が繊維材料に吸収されるのでなく、水の一部は捕集皿内に滴る。しかしながら、この捕集皿内に滴った水は繊維材料のばらけた部分を伴っており、これにより汚染されている。また、このとき、例えば綿毛などのばらけた部分が捕集皿内に混在しており、この捕集皿内にある液剤を再利用することは困難である。このため、一般的には、捕集皿内にある液剤に対して比較的手間のかかる浄化または濾過が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易に、過剰となった液剤をさらに活用することができる繊維材料用前処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、冒頭で言及した種類の前処理装置において、捕集皿の上部縁から下方に所定距離だけ離れた地点で捕集皿から分岐する流出部を介して、この補集皿が、オーバーフロー管と結合されており、前記オーバーフロー管は、オーバーフロー部を備え、該オーバーフロー部が前記貯蔵容器と結合された構成によって達成されうる。
【０００６】
上記した構成では、液剤に導かれる汚染物質は浮かんでいる粒子から構成されているものとみなすことができる。つまり、この汚染物質は、液剤の表面に留まるっていると推測されうる。しかしながら、この表面より下方にある液剤は、再び使用できる程度に十分に清浄である。つまり液剤の表面より下方部分を捕集皿から分流させると、この分流された液剤は浮かんでいる汚染された粒子を含んでいないため、引き続き使用することができる。
【０００７】
オーバーフロー管は、その上端に排水口を備えており、この排水口が捕集皿の上部縁と同じ高さに配置されている。そして、このオーバーフロー管と捕集皿とによって連通管を形成するように構成されていることが好ましい。この連通管内では、液剤は（鉛直方向に対して）常に同じ高さとなる。捕集皿に液剤が持続的に供給されると、液剤は遅かれ早かれあふれ出ることになる。この液剤があふれ出た時に、浮かんでいる汚染物質粒子も、捕集皿の上部縁を超えて混入する。この結果、過剰量の汚染物質粒子が捕集皿内に溜まることを防止することができる。一方、オーバーフロー管から出ていく液剤は、捕集皿内にある液剤の表面よりも下方領域から取り出されたものであるため、これらの汚染物質粒子を含んでいない。
【０００８】
また、オーバーフロー管は、高さ調整可能なオーバーフロー管端部を有することが好ましい。このオーバーフロー管端部が鉛直方向に対する、排水口の高さを規定する。高さ調整可能なオーバーフロー管端部によって、排水口の位置を、捕集皿の上部縁の高さ位置に対して相対的に幾分か変更することが可能となる。その際、排水口は、基本的には捕集皿の上部縁と同じ高さ位置に維持される。しかしオーバーフロー管端部の高さ調整によって、捕集皿の上部縁を超えて流出できる液体量を、言うなれば制御することができる。つまり、オーバーフロー管端部を捕集皿の上部縁よりも多少高くなるように設定すると、捕集皿の上部縁を超えてこの捕集皿から流出する液剤もそれに応じてより多くなり、そのため、それに応じて多くの割合の汚染物質もまた流出することとなる。一方、オーバーフロー管端部を幾分か低く設定した場合、捕集皿の上部縁を超えてこの捕集皿から流出する液剤もそれに応じて少なくなり、そのため、それに応じて流出される汚染物質も少なくなる。しかしながら、このときは、「失われる」液剤もまた少なくなる。オーバーフロー管端部の高さ設定によって、液剤循環装置は異なる種類の繊維材料に合わせて調整することができる。つまり、別の繊維材料よりも多くの汚染物質を含む繊維材料が存在し、汚染物質が多く含まれる場合、オーバーフロー管端部の高さは、汚染物質の少ない繊維材料の場合よりも高くなるように位置決めされる。
【０００９】
また、オーバーフロー管は、その上端部に、ねじブッシュを備えることが好ましい。このようにねじブッシュを備える構成の場合、オーバーフロー管上でこのねじブッシュを回転させることによって、オーバーフロー管端部の高さ位置を調整することができる。この調整は、ブッシュがオーバーフロー管にねじ止めされているため、ごく繊細に行うことができる。
【００１０】
また、捕集皿が床部を備え、この床部に流出部が配置されるように構成されていることが好ましい。この構成によると、液剤が捕集皿内にある限り、浮かんでいる汚染物質粒子がオーバーフロー管内に一緒に達することは実際には不可能となる。液剤が常に床部領域内から取り出されるので、いわば捕集皿内で液剤の連続循環を達成することができる。
【００１１】
また、オーバーフロー管が、捕集皿の外側に配置されるように構成されていてもよい。このように構成することで、オーバーフロー管から流出する液剤を捕集して、貯蔵容器に供給することが容易となる。
【００１２】
また、捕集皿が皿オーバーフロー部を備え、この皿オーバーフロー部が汚染物質除去装置と結合されるように構成されていてもよい。皿オーバーフロー部では、捕集皿の上部縁を超えて流出した液剤を受け入れており、それゆえ、そこは汚染物質粒子でいっぱいとなっている。そして、これらの汚染物質粒子は汚染物質除去装置によって液剤から取り除くことができる。
【００１３】
また、汚染物質除去装置が、フィルタ装置を備え、このフィルタ装置が貯蔵容器と結合されるように構成されていてもよい。このフィルタ装置は、汚染物質粒子を液剤から取り除くための単純な装置である。このフィルタ装置の流出口では、液剤を再び液剤供給装置に供給できるほどに浄化されており、再利用可能となっている。
【００１４】
好ましくは、貯蔵容器は、液位調節部（Fuellstandsregelung）と第１体積流量センサとを有する流入部を備えるように構成されていてもよい。この構成によると、どれだけの量の液剤が繊維材料に達したかについて、近似的に求めることができる。そして、捕集皿からオーバーフロー管を介して供給される液剤の割合を考慮することができるので、あまりにも多くの液剤が貯蔵容器内に補充されることのないように液位調節部によって確保することができる。つまり、どれだけの量の液剤を補充するかについては体積流量センサが決定することができる。
【００１５】
この場合、皿オーバーフロー部が、第２体積流量センサを備えるように構成されていることが好ましい。この第２体積流量センサを備えることによって、捕集皿の上部縁を超えて流出する液剤の割合を決定することができる。そして、この液剤の割合を、流入部を介して貯蔵容器に至ると決定された体積流量から差し引く。その場合、この差は、基本的に、繊維材料によって吸収された液剤の量である。
【００１６】
また、本発明は、上述したような繊維材料用前処理装置に用いるための液剤循環装置に関するものでもある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る繊維材料用前処理装置は、以上に説明したように構成され、容易に、過剰となった液剤をさらに活用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、繊維材料用前処理装置の要部構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す繊維材料用前処理装置の拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、好ましい実施例に基づき、図面を参照して本発明の実施形態に係る繊維材料用前処理装置（以下、前処理装置）１の構成について説明する。
【００２０】
図１は、繊維材料２用のプレウェッティング装置の形態で利用されるものとして前処理装置１を示している。なお、ここでの繊維材料２は、互いに隣接して配置された糸の態様で提供されるものである。ところで、プレウェッティングは、例えばサイジング剤塗布の準備に利用されている。このプレウェッティングを実施する場合、繊維材料２は第１ドラム３を介して供給される。第１ドラム３は、第２ドラム４とともにニップ（作業領域）５を形成しており、このニップ５を繊維材料２が通過するように案内される。同様にして、第２ドラム４が第３ドラム６とともにニップ７を形成しており、このニップ（作業領域）７を繊維材料２が通過するように案内される。ニップ５の入口に、第１噴射噴霧装置（液剤供給装置）８が配置され、第２ニップ７の入口に第２噴射噴霧装置（液剤供給装置）９が配置されている。これら２つの噴射噴霧装置８、９にはポンプ（ポンプ装置）１０によって貯蔵容器１２から液剤１１が供給されている。このため、ポンプ１０は管路１３を介して噴射噴霧装置８、９と結合されている。
【００２１】
貯蔵容器１２は、液位調節部１４を備えている。そして、この液位調節部１４は、最大センサ１５と最少センサ１６とに接続されている。また、液位調節部１４は、貯蔵容器１２内の液剤１１の液位が常に最大センサ１５によって設定された上限値と最少センサ１６によって設定された下限値との間となるように、水管路（流入部）１８内の注入弁（液位調整部）１７を動作させる。
【００２２】
また、水管路１８の表面または内部には第１体積流量センサ１９が備えられている。この第１体積流量センサ１９は、貯蔵容器１２へと供給される液剤１１の体積流量を求める。
【００２３】
若干、過剰となる液剤１１が繊維材料２に塗布される。このため繊維材料２によって全ての液剤１１を吸収することはできない。そして、繊維材料２により吸収されず残った液剤１１、すなわち過剰となった液剤１１は下方に流れ、もしくは下方に滴らせられ、捕集皿２０内に捕集される。
【００２４】
捕集皿２０は、該捕集皿２０の床部２２に流出部２１が配置されている。流出部２１は、管路２３を介して、捕集皿２０の外側に配置されているオーバーフロー管２４と結合されている。
【００２５】
また、この捕集皿２０は、上部縁２５を備えている。この上部縁２５を越えて捕集皿２０から流出した液剤１１は、同様に少なくとも１つの流出部２７を備えた皿オーバーフロー部２６内に達する。なお、この流出部２７は、流出管路２８と結合されている。そして、流出管路２８を通じて皿オーバーフロー部２６から流れ出る液剤１１の体積流量を、第２体積流量センサ２９が求める。
【００２６】
図２に示すように、オーバーフロー管２４はオーバーフロー管端部３０を備えている。このオーバーフロー管端部３０は（鉛直方向に対して）捕集皿２０の上部縁２５と同じ高さとなるように配置されている。なお、ここで「同じ高さ」とは数学的に厳密な意味として理解すべきではない。なぜならば、オーバーフロー管２４のオーバーフロー管端部３０には、オーバーフロー管２４の上端にねじ止めされたブッシュ（ねじブッシュ）３１が配置されているからである。この点に関して、ねじ山３２が概略図により図示されている。ブッシュ３１がオーバーフロー管２４に対して回転させられると、オーバーフロー管端部３０の高さ位置が変化する。そして、このオーバーフロー管端部３０は排水口と境を接することとなる。
【００２７】
オーバーフロー管端部３０を越えて流出する液剤は、貯蔵容器１２と結合されているオーバーフロー部３３内に達する。
【００２８】
また、捕集皿２０とオーバーフロー管２４とによって連通管システム（連通管）を形成している。このようなシステム内において、液剤１１はどこでも同じ高さとなる。この同じ高さを図２において破線３４で示してある。
【００２９】
繊維材料２によって吸収されずに捕集皿２０内に達した液剤は２つの経路で捕集皿２０から再び漏れ出ることができる。つまり、液剤１１の一部は捕集皿２０の上部縁２５を越えて流出する。この過程において、浮いている汚染物質粒子の少なくとも一部も一緒に上部縁２５を越えて流され、皿オーバーフロー部２６内に達する。その他の液剤部分は、オーバーフロー管２４のオーバーフロー管端部３０を介して排出される。この排出された液剤部分は捕集皿２０の床部２２の領域から生じている。この捕集皿２０の床部２２の領域から導かれた液剤１１は、浮かんでいる汚染物質粒子を含んでいないため、再利用することが可能となる。そこで、この液剤１１をオーバーフロー部３３によって捕集し、貯蔵容器１２に戻す。そして、そこからポンプ１０によって再び噴射噴霧装置８、９へと供給することができる。
【００３０】
ところで、捕集皿２０の上部縁２５を越えて流出する液剤部分とオーバーフロー管２４のオーバーフロー管端部３０を介して流出する液剤部分との割合は、オーバーフロー管端部３０の設定によって調整することができる。
【００３１】
例えば、オーバーフロー管端部３０を鉛直方向に捕集皿２０の上部縁２５よりもいくらか高くなる位置（例えば１ｍｍまたは２ｍｍ程度高くなる位置）に位置決めすると、液剤１１の大部分は、捕集皿２０の上部縁２５を越えて流出する。これに対して、オーバーフロー管端部３０を、捕集皿２０の上部縁２５よりも低い位置、つまり低い高さに位置決めすると、液剤１１の大部分はオーバーフロー管端部３０を越えて流出する。
【００３２】
この設定はそれぞれ繊維材料２に応じて行うことができる。ひどく汚染された繊維材料２、または汚染物質粒子が容易に分離するような繊維材料２の場合、汚染の少ない繊維材料２、またはほとんど汚染物質粒子が分離しない繊維材料２の場合よりもオーバーフロー管端部３０が高くなるように設定される。
【００３３】
どれだけの量の液剤１１が繊維材料２に還元したかについては、２つの体積流量センサ１９、２９によって、精度よく求めることができる。この液剤１１の量を求めるためには、水管路１８を流通する液剤１１の体積流量と流出管路２８内を流通する液剤１１の体積流量との差を求めさえすればよい。
【００３４】
また、流出管路２８を流通して流出する液剤１１の少なくとも一部を、再利用できるように処理することもできる。この処理を行うために、流出管路２８を、例えばフィルタ装置を備えた汚染物質除去装置３５と結合する。この構成の場合、汚染物質除去装置３５は、管路３６を介して貯蔵容器１２と結合される。また、この管路３６の内部または表面には、体積流量センサ３７を配置する。そして、液剤１１の繊維材料２への投入量を求めるためには、体積流量センサ３７によって求められた体積流量に、上記した差を加える必要があるが、この演算は容易にできる。
【００３５】
貯蔵容器１２、ポンプ１０、噴射噴霧装置８、９（または別の液剤供給装置）、捕集皿２０、およびオーバーフロー管２４を備えた、図示する液剤循環装置は、浮かんでいる汚染物質粒子が付着した液剤１１またはいくつかの別の液剤を循環させるべき別の課題においても当然利用することができる。いずれにしても、ここで液剤１１は、液剤が汚染されていない捕集皿２０の下側領域から取り出される。そして、この取り出された液剤部分を、再び貯蔵容器１２に戻すことができる。
【００３６】
上記した構成では、浮かんでいる汚染物質粒子のみを取り除くため、別の液剤成分はこの液剤内に留めることができる。繊維材料２が、例えばリグニンまたは顔料を含むより糸によって形成される場合、液剤１１によって、汚染物質が繊維材料２から洗い落とされると、これらのリグニンまたは顔料を再び供給する。
【００３７】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１    繊維材料用前処理装置
２    繊維材料
５    ニップ（作業領域）
７    ニップ（作業領域）
８    第１噴射噴霧装置（液剤供給装置）
９    第２噴射噴霧装置（液剤供給装置）
１０  ポンプ（ポンプ装置）
１１  液剤
１２  貯蔵容器
１４  液位調整部
１７  注入弁（液位調整部）
１８  水管路（流入部）
１９  第１体積流量センサ
２０  捕集皿
２１  流出部
２２  床部
２４  オーバーフロー管
２５  上部縁
２６  皿オーバーフロー部
２９  第２体積流量センサ
３０  オーバーフロー管端部
３１  ブッシュ（ねじブッシュ）
３３  オーバーフロー部
３５  汚染物質除去装置
【図１】
0005593369.tif 000002
【図２】
0005593369.tif 000003