(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント群（３）を溶融紡糸しかつ冷却するための装置であって、紡糸装置（１）が設けられており、該紡糸装置（１）が、フィラメント群（３）を押し出すための環状の紡糸ノズル（４）を有しており、さらに、紡糸装置（１）の下方に配置された冷却装置（２）が設けられており、該冷却装置（２）が、保持装置（１０）と、該保持装置（１０）に結合された吹出し栓（９）とを有しており、該吹出し栓（９）が、運転位置で紡糸ノズル（４）に対してほぼ同心的に紡糸装置（１）に接触して保持されており、吹出し栓（９）が、紡糸ノズル（４）の下方で保守位置に案内可能である形式のものにおいて、
吹出し栓（９）を所定の間隔を置いてジャケット状に取り囲む案内管（１３）が設けられており、該案内管（１３）が、紡糸装置（１）に向けられた端部（吹出し端部１５）で開放しており、案内管（１３）と吹出し栓（９）とが、案内管（１３）の吹出し端部（１５）に、ほぼ軸方向に向けられた空気流を発生させるために、軸方向で互いに相対的に移動可能であることを特徴とする、フィラメント群を溶融紡糸しかつ冷却するための装置。
【請求項２】
案内管（１３）が、保持装置（１０）に取り付けられており、吹出し栓（９）が、保持装置（１０）に対して相対的に運転位置と保守位置との間で軸方向に運動可能であり、運転位置で案内管（１３）と吹出し栓（９）との間に重なりが行われていない、請求項１記載の装置。
【請求項３】
案内管（１３）が、吹出し栓（９）に対する重なりの度合いを変えるために、軸方向で運動可能に保持装置（１０）に形成されている、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
吹出し栓（９）が、該吹出し栓（９）を越えて張り出した全周にわたって延びるつば（２６）を備えたセンタリング付設体（１１）を自由端部に有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
吹出し栓（９）が、保持装置（１０）に向けられた端部に接続片（１２）を有しており、該接続片（１２）が、案内管（１３）内に密に案内されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
案内管（１３）の、吹出し端部（１５）とは反対の側に位置する端部が、圧力室（１７）に接続されている、請求項５記載の装置。
【請求項７】
案内管（１３）の周面に複数の周壁開口（１４）が設けられており、該周壁開口（１４）によって案内管（１３）の吹出し端部（１５）が、圧力室（１７）に接続されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
周壁開口（１４）と案内管（１３）の吹出し端部（１５）との間の接続が、吹出し栓（９）の運転位置で接続片（１２）によって分離されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
保持装置（１０）が、制御可能なアクチュエータ（２５）を有しており、該アクチュエータ（２５）によって吹出し栓（９）が、保持装置（１０）に対して相対的に運転位置と保守位置との間で軸方向に移動可能であり、かつ運転位置で保持装置（１０）と紡糸装置（１）との間に締め込まれて保持されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
吹出し栓（９）と保持装置（１０）とが、解離可能に互いに結合されており、これによって、吹出し栓（９）が、保守位置で交換可能である、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
保持装置（１０）が、吹出し栓（９）の下方に調整装置（１８）を支持しており、該調整装置（１８）が、フィラメント群（３）によって接触される調整リング（１９）を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
調整リング（１９）が、複数のセラミックスディスクから形成されている、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
保持装置（１０）が、紡糸装置（１）に対して相対的に旋回可能に形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメント群を溶融紡糸しかつ冷却するための装置であって、紡糸装置が設けられており、該紡糸装置が、フィラメント群を押し出すための環状の紡糸ノズルを有しており、さらに、紡糸装置の下方に配置された冷却装置が設けられており、該冷却装置が、保持装置と、該保持装置に結合された吹出し栓とを有しており、該吹出し栓が、運転位置で紡糸ノズルに対してほぼ同心的に紡糸装置に接触して保持されており、吹出し栓が、紡糸ノズルの下方で保守位置に案内可能である形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維糸を溶融紡糸する場合、多数のノズル孔を有する紡糸ノズルによって、ポリマ溶融物から多数本のストランド状フィラメントが押出される。この場合、紡糸ノズルから進出するフィラメントストランドは、その他の処理後に糸または糸束として収容するためには冷却されねばならない。その冷却時に冷却媒体としては特に空気が賞用され、この空気は、糸走行方向に対して横方向に流れてフィラメントに方位づけられている。冷却空気はフィラメント群を、外側から内側へまたは内側から外側へ貫通することができる。本発明は、公知の装置から出発している。この公知の装置では、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３６２９７３１号明細書に基づき公知であるように、冷却空気流がフィラメント群を内方から外方に貫通する。
【０００３】
公知の装置ではフィラメント群は、紡糸装置の環状紡糸ノズルによって生産される。紡糸装置の下位には冷却装置が設けられており、この冷却装置は、紡糸ノズルに対して実質的に同心的に方位づけられた吹出し栓を有している。この吹出し栓は保持装置と結合されており、この保持装置を通して冷却媒体が吹出し栓の内部へ導入される。吹出し栓は、たとえば焼結材料から成る多孔性周壁を有しているので、吹出し栓の内部に流入する冷却空気は、吹出し栓から半径方向に流出してフィラメント群を貫通する。このような形式の装置の場合、プロセス開始時にフィラメント群の紡糸開始を可能にするために、吹出し栓は運転位置と保守位置との間を移動調整される。保守位置では吹出し栓は、紡糸ノズルに対して隔てて完全に紡糸域外へ導出されているので、プロセス中断時に特に運転中止時間が比較的長くなるのを免れることはできない。紡糸開始後に吹出し栓を運転位置へ案内できるようにするために、吹出し栓の自由端では、この吹出し栓の端部に付加的に構成されたリングギャップによって、半径方向のシャープな空気噴流が発生される。この場合には特に吹出し栓の内向き旋回時に、吹出し栓から吹き払われたフィラメントストランドが互いに粘着するという問題が生じる。そればかりか吹出し栓の内部で付加的な案内手段によって、付加的な空気流がリングギャップへ導かれねばならず、しかも運転位置に達した場合、この空気流が付加的な手段によって再び停止されねばならないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、紡糸開始後に付加的な空気供給なしに運転位置への吹出し栓の迅速な調節が可能となるフレキシブルな冷却装置を装備した装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、吹出し栓を所定の間隔を置いてジャケット状に取り囲む案内管が設けられており、該案内管が、紡糸装置に向けられた吹出し端部で開放しており、案内管と吹出し栓とが、案内管の吹出し端部に空気流を発生させるために、軸方向で互いに相対的に移動可能であるようにした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明は、運転位置への吹出し栓の高速走行の間にフィラメントを吹出し栓から遠ざけて保持するために、吹出し栓によって半径方向に流出した冷却空気流を使用することができる点で優れている。この場合、案内管の吹出し端部に発生させられる空気流の強度は、案内管と吹出し栓との間の重なりの度合いによって調整することができる。案内管が吹出し栓の全長にわたって延びている事例では、ほぼ軸方向に向けられた空気流が吹出し栓の端部に案内管によって発生させられる。空気流は紡糸装置に向けられているので、吹出し栓の調節のための経路は解放されている。吹出し栓と案内管とは軸方向で互いに相対的に移動可能であるので、案内管と吹出し栓との間の重なりは運転位置で排除することができ、これによって、吹出し栓により発生させられた半径方向の冷却空気流をフィラメントストランドの冷却のために妨害なしに流出させることができる。
【０００７】
請求項２に記載した本発明の特に有利な構成手段によって、案内管と吹出し栓との間の重なりは、単に吹出し栓の運動のみによって調整される。このために案内管は保持装置に装着されている。案内管の内部で吹出し栓は、運転位置と保守位置との間を、保持装置に対して相対的に、かつ案内管に対しても相対的に、軸方向に運動することができる。したがって空気流を発生するために必要な重なりの度合いは、吹出し栓の保守位置において最大であり、かつ運転位置の方向へ吹出し栓を移動調整するに伴って漸減することになる。この有利な構成手段によって得られる顕著な利点は、吹出し栓と案内管との間の重なり度合いの漸減に伴って、案内管の吹出し端部から流出する空気流が、案内管の外部で吹出し栓から半径方向に流出する空気流と合流して１つの全体空気流を形成し、ひいてはこの全体空気流によってフィラメントカーテンの拡開が発生されることである。
【０００８】
請求項３に記載した本発明の有利な構成手段は、吹出し栓の重なりの度合いを、吹出し栓の位置に関わりなく可変にした、特にフレキシブルな冷却装置を提供する。このために案内管は、保持装置に沿って軸方向可動に構成されている。
【０００９】
紡糸開始動作後に環状のフィラメントカーテンの拡開を可能にするために、請求項４に記載した本発明の有利な構成手段によれば、吹出し栓は自由端に、前記吹出し栓の外周を超えて張り出す全周にわたって延びるつばを有するセンタリング付設体を備えている。これによって、案内管の吹出し端部から吹出し栓に対して平行に流れる空気流は、半径方向に変向される。さらにまた、前記センタリング付設体のつばを、吹出し端部と前記つばとの間に環状のエアギャップを形成するように形成することも可能である。
【００１０】
案内管の吹出し端部に沿って、可能な限り強力な軸方向空気流を得るために、請求項５に記載の有利な構成手段によれば、吹出し栓は、保持装置寄りの端部で接続片と結合されており、この接続片は案内管内で封隙案内されている。
【００１１】
案内管の吹出し端部で流出する空気流を増強するために本発明の装置は、請求項６および請求項７に記載の構成手段をもって有利に構成されている。この場合、付加的な空気流が、圧力室から案内管の複数の周壁開口を通って案内管内へ達し、かつ吹出し栓と案内管との間を吹出し端部へ向かって案内される。
【００１２】
請求項９に記載した本発明の特に有利な実施形態では、吹出し栓は、運転位置と保守位置との間でアクチュエータによって保持装置に対して相対的に軸方向移動調整することができる。運転位置において吹出し栓は、アクチュエータによって紡糸装置に保持される。これによって吹出し栓は、各交換後に確実に運転位置へ案内されて確保される。
【００１３】
アクチュエータはこの場合、電気式、空圧式または油圧式の手段によって構成することができる。
【００１４】
紡糸装置の下位に位置決めされた冷却装置から吹出し栓を直接交換できるようにするために、請求項１０に記載した本発明の有利な実施形態では、吹出し栓は保持装置と着脱可能に結合されている。したがって保守位置で吹出し栓は保持装置から取り外され、かつ掃除後または交換後に再び保持装置に装着される。保持装置は冷却媒体用の供給管路と共に、定位置に保持されるのが有利である。
【００１５】
冷却装置の保持装置は、請求項１１に記載したように、吹出し栓の下位で調整装置を装備するために使用されるのが有利である。前記調整装置は、フィラメント群に接触しかつ調整剤をフィラメントに塗被する調整リングを有している。
【００１６】
調整リングの表面に調整剤を均等に給湿分布させる一方、低摩耗の確実な糸案内を保証するために、請求項１２に記載したように、調整リングは複数のセラミックスディスクから成っているのが有利である。
【００１７】
請求項１３に記載した本発明の実施形態のように、冷却装置を全体的に紡糸ラインから案内するのが特に有利である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００１９】
図１．１および図１．２には、本発明による装置の第１実施例が概略的に示してある。この場合、図１．１には、本発明による装置が運転状態で示してあり、図１．２には、本発明による装置が非運転状態で示してある。図面に対する明確な記載がない限り、以下の説明は両図面に当てはまる。
【００２０】
本発明による装置は、紡糸装置１と、この紡糸装置１の下方に配置された冷却装置２とから成っている。紡糸装置１は下面に環状の紡糸ノズル４を有している。この紡糸ノズル４は溶融物分配器５を介して紡糸ポンプ６に接続されている。この紡糸ポンプ６は溶融物管路７を介して溶融物発生器（図示せず）に接続されている。
【００２１】
紡糸装置１の下方の冷却装置２は、保持装置１０と、この保持装置１０に結合された吹出し栓９とを有している。この吹出し栓９は多孔性の周壁を有している。この周壁は、たとえばフリース、発泡材料、篩用織布または焼結材料から製作されていてよい。吹出し栓９は自由端部でセンタリング付設体１１によって閉鎖されている。吹出し栓９は、反対の側に位置する端部で接続片１２によって案内管１３内に案内されている。接続片１２と吹出し栓９は、解離可能な円錐座１６を介して互いに結合されている。
【００２２】
案内管１３は吹出し栓９に対して同心的に保持装置１０に取り付けられている。この場合、案内管１３の内径は吹出し栓９の外径よりも大きく寸法設定されている。案内管１３は一方の端部で保持装置１０を越えて突出している。案内管１３のこの端部は吹出し端部として符号１５を付してある。案内管１３の、反対の側に位置する端部は、保持装置１０の内部に形成された圧力室１７内に突入している。
【００２３】
円筒状の接続片１２は案内管１３の内部に滑動するように案内されている。接続片１２の案内部分では周面に案内管１３の壁に対してシール部材２２が設けられている。接続片１２は中空円筒状に形成されていて、案内管１３の開放端部を介して保持装置１０の内部の圧力室１７に接続されている。保持装置１０の内部の圧力室１７は流入通路２１を介して圧力源に接続されている。
【００２４】
接続片１２は、案内管１３の開放端部によってアクチュエータ２５に結合されている。このアクチュエータ２５は有利にはピストン・シリンダユニットとして形成されていて、圧力室１７の内部で保持装置１０に保持されている。アクチュエータ２５によって、吹出し栓９は運転位置と保守位置との間でかつ逆に保守位置と運転位置との間で運動することができる。
【００２５】
保持装置１０の周面には調整装置１８が設けられている。この調整装置１８は、保持装置１０に装嵌された調整リング１９を有している。この調整リング１９には内側から調整液が供給される。この調整液は管路２０を介して供給される。
【００２６】
図１．１には、本発明による装置が運転状態で示してある。このためには、吹出し栓９がアクチュエータ２５によって運転位置に保持される。この場合、吹出し栓９のセンタリング付設体１１は紡糸装置１のストッパ８に接触している。このストッパ８は紡糸装置１の下面に紡糸ノズル４に対してほぼ同心的に配置されている。
【００２７】
運転位置では、冷却媒体、有利には冷却空気が、流入通路２１と、保持装置１０の内部に形成された圧力室１７とを介して供給される。この圧力室１７を介して冷却媒体は、案内管１３の開放端部と中空円筒状の接続片１２とを介して吹出し栓９の内部に案内される。いま、冷却媒体は、吹出し栓９の周壁を介して均等に外方に流出し、紡糸ノズル４によって形成されたフィラメント群３を内方から外方に貫通する。フィラメント群３のフィラメントが冷却された後、調整装置１８での調整が行われる。このためには、調整媒体が管路２０を介して調整リング１９に案内される。この調整リング１９は、たとえば多孔性の材料から製作されていてよいので、調整媒体は調整リング１９内に均等に分配され、フィラメントの調整のために表面に流出する。調整後、フィラメント束は後続処理される。したがって、フィラメント群３は、たとえば糸を形成して巻き上げられてもよいし、糸束にまとめられてケンス内に収納されてもよい。
【００２８】
図１．２には、本発明による装置が非運転状態で示してある。冷却装置２の吹出し栓９は紡糸ノズル４に対して間隔を置いて保守位置に位置している。この場合、吹出し栓９は接続片１２と共に案内管１３の内部でアクチュエータ２５によって軸方向で糸走行方向に移動させられるので、吹出し栓９のセンタリング付設体１１が紡糸装置１のストッパ８から解離される。吹出し栓９は案内管１３内に進入するので、吹出し栓９の少なくとも一部領域が案内管１３によってジャケット状に取り囲まれる。
【００２９】
保守位置では、吹出し栓９を円錐座１６から簡単に解離することができ、これによって、吹出し栓９が、たとえば新たな吹出し栓によって交換される。この交換は有利にはただ一人のオペレータによって実施されさえすればよいので、吹出し栓交換に基づく生産中断は最小限に抑えられている。吹出し栓９の取出し時に同時に紡糸ノズル４の下面を洗浄することも可能となる。冷却装置２の保持装置１０は、この処理の間に定置に保持することができる。しかし、保持装置１０が紡糸装置１に対して相対的に高さ調節可能にかつ／または旋回可能に形成されていることも可能である。保持装置１０の高さ調節は、本発明による装置の運転の間の調整リング１９の調整のために特に有利である。
【００３０】
万が一のプロセス障害が排除された場合に初めて、プロセスを紡糸開始によって継続することができる。吹出し栓９を保守位置から運転位置に戻すためには、圧力室１７を介して吹出し栓９に冷却空気流が供給される。吹出し栓９の、案内管１３によって覆われた領域では、吹出し栓９の周壁から半径方向に流出した空気流が案内管１３によって収容され、この案内管１３の、開放した吹出し端部１５を介して、ほぼ軸方向に向けられた空気流として吹き出される。吹出し栓９に対して平行に流れる空気流は紡糸装置１に向けられているので、吹出し栓９の運動軌道内へのフィラメントストランドの進入は回避される。吹出し栓９の、案内管１３の外部で発生させられた半径方向の空気流がフィラメントカーテンに付加的に作用しているので、吹出し栓９とフィラメントストランドとの間の接触は排除されている。
【００３１】
吹出し端部１５で流出する空気流を増加させるためには、案内管１３が圧力室１７の領域で周壁に１つまたはそれ以上の周壁開口１４を有することができる。この周壁開口１４によって圧力室１７が案内管１３の内部に直接接続されており、空気流が吹出し端部１５に直接到達する。
【００３２】
この場合、吹出し端部１５と圧力室１７との間の接続は吹出し栓９の保守位置でしか付与されていない。この位置では、接続片１２のシール部材２２が案内管１３の開放端部で周壁開口１４のすぐ下方に位置している。吹出し栓９が運転位置にもたらされた後に初めて、圧力室１７と吹出し端部１５との間の接続が、接続片１２の周面に設けられたシール部材２２によって圧力密に分離される。
【００３３】
図２には、本発明による装置の別の実施例が示してある。図２に示した実施例は、前述した実施例とほぼ同様であるので、以下には、著しい違いしか記載していない。同じ機能を備えた構成部材には同じ符号が付してある。
【００３４】
図２に示した実施例は非運転状態で示してある。この場合、吹出し栓９は保守位置で保持装置１０に保持されている。吹出し栓９は接続片１２を介して案内管１３内に滑動するように案内されている。この場合、吹出し栓９の運動はアクチュエータ２５によって制御される。案内管１３は軸方向で移動可能に保持装置１０内に配置されている。このためには、案内管１３が吹出し端部１５に、半径方向に張り出した１つまたはそれ以上のウェブ２４を有している。このウェブ２４には１つまたはそれ以上のアクチュエータ２７が作用している。このアクチュエータ２７は保持装置１０に取り付けられている。案内管１３の周面と保持装置１０との間にはシール部材２８が設けられている。このシール部材２８によって圧力室１７は外部に対してシールされている。
【００３５】
案内管１３内に保持された吹出し栓９は自由端部にセンタリング付設体１１を有している。このセンタリング付設体１１は、全周にわたって延びるつば２６を有している。このつば２６の外径は吹出し栓９の外径よりも大きく寸法設定されている。
【００３６】
紡糸開始後、吹出し栓９に圧力室１７を介して冷却空気が供給される。吹出し栓９の、案内管１３によって覆われた領域では、吹出し栓９の、半径方向に流出した空気流が案内管１３によって変向され、吹出し端部１５に案内される。この吹出し端部１５から流出した空気流は吹出し栓９に対してほぼ平行に流れ、吹出し栓９の自由端部に設けられたつば２６によって半径方向に変向されるので、フィラメントカーテンの拡張が生ぜしめられる。
【００３７】
軸方向での部分空気流を可能にするためには、センタリング付設体１１のつば２６が複数の貫通孔を有することができるので、案内管１３の吹出し端部１５から流出した空気流の一部が軸方向で紡糸装置１に向かって流れる。
【００３８】
すでに保守位置での案内管１３と吹出し栓９との間の重なりの度合いを変えるためには、案内管１３がアクチュエータ２７によって吹出し栓９の自由端部の方向に調節され得る。これによって、重なりの度合いが増加させられるので、より強い空気流が吹出し端部１５に発生可能となる。
【００３９】
さらに、案内管１３の吹出し端部１５とつば２６との間に、全周にわたって延びるギャップが形成されてもよい。このギャップによって、半径方向に向けられた空気流が発生可能となる。
【００４０】
吹出し栓９が紡糸装置１の下方の運転位置に到達した後、案内管１３がアクチュエータ２７によって下側の位置に後退させられるので、案内管１３と吹出し栓９との間の重なりは存在しなくなる。この場合、吹出し栓９は接続片１２とアクチュエータ２５とを介して案内管１３の内部で軸方向に運動させられる。
【００４１】
図１．１、図１．２および図２に示した実施例はその構造および形式に関して例示的なものである。本発明は、図示の実施例に限定されるものではなく、あらゆる当業者に周知のあらゆる冷却装置を有している。これらの冷却装置では、運転位置と保守位置との間で吹出し栓を調節するために、吹出し栓と保持装置との間の相対運動が実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１．１】本発明による装置の第１実施例を運転状態で示す概略図である。
【図１．２】本発明による装置の第１実施例を非運転状態で示す概略図である。
【図２】本発明による装置の第２実施例を非運転状態で示す概略図である。
【符号の説明】
１  紡糸装置、  ２  冷却装置、  ３  フィラメント群、  ４  紡糸ノズル、５  溶融物分配器、  ６  紡糸ポンプ、  ７  溶融物管路、  ８  ストッパ、９  吹出し栓、  １０  保持装置、  １１  センタリング付設体、  １２  接続片、  １３  案内管、  １４  周壁開口、  １５  吹出し端部、  １６  円錐座、  １７  圧力室、  １８  調整装置、  １９  調整リング、  ２０  管路、２１  流入通路、  ２２  シール部材、  ２４  ウェブ、  ２５  アクチュエータ、  ２６  つば、  ２７  アクチュエータ、  ２８  シール部材
【図１．１】
0004290943.tif 000002
【図１．２】
0004290943.tif 000003
【図２】
0004290943.tif 000004