JP6861807B2 - 加熱された糸を冷却するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の、加熱された糸を冷却するための装置に関する。

紡糸された合成糸を加工するために、テクスチャード加工プロセスにおいて糸に捲縮が付与されることが知られている。この場合、糸が、いわゆる「テクスチャード加工ゾーン」において延伸され、捲縮される。この捲縮のためには、糸に、糸走行方向とは逆方向に成長する仮撚りが付与される。この撚られた状態において、糸が２００℃の範囲内の温度に加熱される。その際に得られた糸材料の塑性状態によって、糸の個々のフィラメントに撚りが掛けられる。次いで、この糸構造を固定するために、糸が直ちに約８０℃の温度に冷却される。したがって、糸における捲縮が維持され続け、所望の加工を達成する。この場合、糸の冷却は、好適には、糸が接触状態で案内される表面を有する空冷式の冷却レールによって実施される。しかしながら、このような冷却レールは、基本的に、糸がより高い速度で走行する際に十分な冷却を達成するために、比較的長い冷却区間が必要となってしまうという欠点を有している。したがって、先行技術では、可能な限り短い冷却区間を実現することができるようにするために、糸の冷却が冷却液によって実施される、加熱された糸を冷却するための装置が公知である。

加熱された糸を冷却するための冒頭に記載した形態の装置は、例えば欧州特許出願公開第０４０３０９８号明細書（EP 0 403 098 A2）に基づき公知である。この公知の装置では、冷却溝を備えた冷却体が設けられている。この冷却体は、冷却溝の溝底部に、凹設された複数の溝ポケットを有している。冷却溝は、毛管を介して冷却液リザーバに接続されており、これによって、冷却液が冷却溝内に連続的に導入される。加熱された糸は、接触状態で冷却溝を通して案内され、冷却液によって冷却される。次いで、糸は後続の冷却レールを介して案内される。冷却溝の出口側で流出する冷却残液は捕集され、タンクに戻される。

公知の装置では、冷却体が機械周辺に直接保持されており、これによって、発生した蒸気が妨げられずに周辺に達してしまう。さらに、糸に付着した余剰の冷却残液が糸によって連行され、周辺環境および隣接したユニットの部分的に望ましくない汚染を招いてしまう。

したがって、本発明の課題は、加熱された糸を冷却するための冒頭に記載した装置を改良して、蒸気と冷却残液とによる周辺環境への負荷が回避されるようにすることである。

本発明の更なる目的は、加熱された糸を冷却するための冒頭に記載した装置を操作しやすく構成することにある。

この課題は、本発明によれば、冷却体がハウジング内に収容されており、このハウジングが、糸を導入するための挿通スリットを有しており、この挿通スリットが、ハウジングに設けられた糸入口と糸出口との間に延びていることによって解決される。

本発明の有利な改良形態は、従属請求項の特徴および特徴組合せによって規定されている。

本発明は、冷却体の周辺がハウジングによって画定されている点で優れている。このハウジングに設けられた挿通スリットによって、より大きな補助手段なしに、糸が冷却体の冷却溝内に案内可能となることが保証され続ける。ハウジングに設けられた挿通スリットは、ハウジングに設けられた糸入口と糸出口との間で延びている。この限りにおいて、糸案内のためにハウジングに必要となる開口を最小寸法に制限することができる。

挿通スリットからの蒸気の起こり得る流出を困難にするためには、挿通スリットが、冷却体の冷却溝よりも上側で側方の一方のハウジング壁に形成されている、本発明に係る装置の変化形態が特に有利である。通常、蒸気は冷却溝から上昇することが知られている。側方への挿通スリットの配置によって、冷却溝と挿通スリットとの間に直接的な接続は提供されていない。

冷却溝の溝底部において、１つには、規定された糸案内を、もう１つには、集中的な湿潤を達成するために、好適には、冷却溝が、湾曲させられた溝底部を備えて形成されている。このためには、糸入口と糸出口との間の挿通スリットが、溝底部の曲率と少なくとも部分的に等しい曲率を伴って形成されている。これによって、冷却溝と挿通スリットとの間に、冷却区間全体にわたって蒸気の流出を困難にするほぼ一定の間隔を得ることができる。

処理ゾーンの範囲内での糸案内は、特に本発明の改良形態によって、ハウジングの内側で、糸入口に入口側糸ガイドが対応配置されていて、糸出口に出口側糸ガイドが対応配置されており、冷却体が、入口側糸ガイドと出口側糸ガイドとの間で延在していることにより改善することができる。これによって、特に糸が冷却溝内に走入しかつ導出される角度を特に正確かつ再現可能に設定することができる。テクスチャード加工機械の内部での冷却体の別個の方向付けは不要となる。

ハウジングの内側の環境が可能な限り均一な雰囲気を有しているようにするために、さらに、糸出口の領域でハウジングにこのハウジングの内側におけるサクション開口が形成されており、このサクション開口が吸引装置に接続可能であることが規定されている。これによって、ハウジングの内側に生じた蒸気を運転中に連続的に導出することができる。

好適には、サクション開口が、冷却体と糸出口との間でハウジング底部に形成されており、これによって、糸により冷却溝から連行されて放出されてしまう冷却残液を同時に導出することができる。

ハウジングの内側の可能な限り均一な空気交換が行われるようにするために、さらに、糸入口の領域でハウジングにこのハウジングの内側における空気開口が形成されており、この空気開口が周辺に開口していることが規定されている。こうして、連続的な新空気を導入することができる。糸入口および糸出口ならびに挿通スリットは、好適には、最小の開口横断面積を有している。こうして、糸入口において、糸による温空気の引きずりが低減される。

好適には、調量装置が、ハウジングの外側に配置されていて、流体管路を介してハウジングの内部の冷却体に接続されている。こうして、冷却溝に、規定された量の冷却液を連続的に供給することができる。

糸を集中的に冷却するためには、冷却溝が、溝底部の一区分に、凹設された複数の溝ポケットを有しており、これらの溝ポケットが、それぞれ溝底部に設けられた案内ウェブによって互いに分離されており、調量開口が、溝底部の上流側の区分に形成されている、本発明の改良形態が特に有利である。

以下に、加熱された糸を冷却するための本発明に係る装置を１つの実施例に基づいて添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明に係る装置の実施例の概略的な側面図である。 図１に示した実施例の概略的な正面図である。 図１に示した実施例の概略的な縦断面図である。 図１に示した実施例の概略的な横断面図である。

図１〜図４には、加熱された糸を冷却するための本発明に係る装置の第１の実施例が複数の図で示してある。図１には、本発明に係る装置の側面図が示してあり、図２には、正面図が示してあり、図３には、縦断面図が示してあり、図４には、横断面図が示してある。これらの図面のうちの１つについて明確に言及しない限り、以下の説明は全ての図面に当てはまる。

本発明に係る装置の実施例は、細長いハウジング７を有している。このハウジング７の内部には、細長い冷却体１が配置されている。この冷却体１の上側には、冷却溝２が延びている。この冷却溝２は冷却体１の端面端部にまで延びている。冷却溝２は、湾曲させられた溝底部３を有している。冷却溝２の入口領域では、溝底部３に調量開口４が開口している。この調量開口４は、冷却体１を下面にまで貫通する調量通路４．１に接続されている。溝底部に設けられた調量開口４の下流側に配置された区分には、溝底部３に設けられた複数のウェブ３．２により分離された複数の溝ポケット３．１が形成されている。

冷却体１はその下面でもってハウジング７のハウジング底部７．３に保持されている。

特に図４から明らかであるように、冷却体１の周辺はハウジング７によって封止されている。このハウジング７は、ハウジング底部７．３のほかに、向かい合って位置するハウジングカバー７．４と、互いに向かい合って位置する２つのハウジング側壁７．１，７．２とを有している。ハウジング側壁７．１は複数の部分から構成されていて、挿通スリット１１を形成している。

特に図１から明らかであるように、挿通スリット１１はハウジング７の全長にわたって延びている。本実施例では、挿通スリット１１は、冷却溝２の溝底部の曲率に等しい曲率を伴って形成されている。したがって、挿通スリット１１は、冷却体１の直ぐ側方でハウジング７に形成することができる。このハウジング７の端部には、挿通スリット１１が、糸入口８の実施例の図２から明らかであるように、糸入口８と糸出口９とに接続されている。

糸入口８と糸出口９とは、ハウジング７のハウジング端壁７．５，７．６に形成されている。このためには、ハウジング端壁７．５に入口側糸ガイド８．１が配置されていて、ハウジング端壁７．６に出口側糸ガイド９．１が配置されている。入口側糸ガイド８．１と出口側糸ガイド９．１とは、好適にはセラミックスによって形成され、糸案内溝を有している。本実施例では、入口側糸ガイド８．１が糸入口８をじかに形成していて、出口側糸ガイド９．１が糸出口９をじかに形成している。基本的には、糸ガイド８．１，９．１が糸入口８および糸出口９から独立して、ハウジング７の内部に配置されていてもよい。

特に図３から明らかであるように、入口側糸ガイド８．１と出口側糸ガイド９．１とは、冷却体１の端面若しくは端部に対して短い間隔を置いて配置されている。糸ガイド８．１，９．１の案内溝は冷却溝２の溝底部３と協働して、糸案内部を形成している。

図３からさらに明らかであるように、糸出口９の領域でハウジング底部７．３にハウジング７の内側におけるサクション開口１０が形成されている。このサクション開口１０は冷却体１の端面若しくは端部と出口側糸ガイド９．１との間に配置されている。サクション開口１０は吸引管路１３を介して吸引装置（図示せず）に接続されている。

反対の側に位置する入口領域の側には、ハウジング側壁７．２が空気開口１２を有している。この空気開口１２は、入口側糸ガイド８．１と冷却体１の端面若しくは端部との間の領域に形成されている。空気開口１２はハウジング７の周辺に開口している。

冷却液の供給は、ハウジング７の外側に配置された調量装置６によって保証される。このためには、この調量装置６が調量手段６．１、例えば調量ポンプと、冷却液で満たされた容器６．２とを有している。調量手段６．１は流体管路５を介して冷却体１の調量通路４．１に接続されている。このためには、例えばハウジング底部７．３に、流体管路５を調量通路４．１に接続する流体接続部を形成することができる。

運転中には、調量装置６が、予め規定された量の冷却液を冷却体１に連続的に供給する。調量された量の冷却液が、溝底部３に設けられた調量開口４を介して冷却溝２に供給される。加熱された糸を冷却するためには、まず、プロセス開始時に糸が挿通スリット１１を介してハウジング７の内部に案内され、次いで、入口側糸ガイド８．１と、冷却溝２と、出口側糸ガイド９．１とに挿入される。糸が、溝底部３に接触した状態で冷却溝２を通走し、このとき、糸が冷却液で濡らされて冷却される。その際に生じた蒸気はハウジング７内に集められ、サクション開口１０を介して導出される。連続的な新空気流が空気開口１２を介してハウジング７の内部に導入される。冷却溝２の上側の蒸気の導出を促進させる、糸走行方向で均一な空気流れが発生させられる。さらに、この空気流れは、糸出口側において、冷却体１と出口側糸ガイド９．１との間で自由に案内される糸区分にわずかに付着した冷却液を糸から吸引するために利用される。したがって、ハウジング７からの冷却残液の流出が回避される。挿通スリット１１をハウジング７の側方に配置することによって、熱に起因した気体流出も同様に回避することができる。したがって、ハウジング７の周辺環境から、蒸気と冷却残液とが実質的に取り除かれ続ける。

それゆえ、糸を冷却するための本発明に係る装置は、多数の加工ユニットを備えたテクスチャード加工機械に使用するために特に適している。したがって、このような多数の装置を１つのテクスチャード加工機械に使用することができる。冷却液による糸の集中的な冷却にもかかわらず、テクスチャード加工機械における周辺環境への負荷は生じない。ハウジングに設けられた挿通スリットに基づき、糸を仕掛けるための迅速かつ簡単な操作がオペレータによって実施可能となる。

図１〜図４に示した実施例では、冷却体１の構成は一例にすぎない。冷却体は、溝底部に溝ポケットを備えて形成されていてもよいし、溝ポケットなしに形成されていてもよい。さらに、ハウジング内に一緒に封止された相前後して配置された複数の冷却体が設けられていてもよい。この場合に重要なのは、冷却体の周辺がハウジングによって封止されていて、このハウジングが、糸を挿通するために利用可能な挿通スリットを有しているということである。

Claims (9)

1. 加熱された糸を冷却するための装置であって、冷却体（１）を備えており、該冷却体（１）が、前記糸を案内するための細長い冷却溝（２）を有しており、該冷却溝（２）が、溝底部（３）に設けられた調量開口（４）を介して、冷却液を供給するための調量装置（６）に接続されている、加熱された糸を冷却するための装置において、
   前記冷却体（１）がハウジング（７）内に収容されており、該ハウジング（７）が、前記糸を導入するための挿通スリット（１１）を有しており、該挿通スリット（１１）が、前記ハウジング（７）に設けられた糸入口（８）と糸出口（９）との間で延びていることを特徴とする、加熱された糸を冷却するための装置。
2. 前記挿通スリット（１１）が、前記冷却体（１）の前記冷却溝（２）よりも上側で側方の一方のハウジング側壁（７．１）に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記冷却溝（２）が、湾曲させられた溝底部（３）を有しており、前記糸入口（８）と前記糸出口（９）との間の前記挿通スリット（１１）が、前記溝底部（３）の曲率と少なくとも部分的に等しい曲率を有していることを特徴とする、請求項２記載の装置。
4. 前記ハウジング（７）の内側で、前記糸入口（８）に入口側糸ガイド（８．１）が対応配置されていて、前記糸出口（９）に出口側糸ガイド（９．１）が対応配置されており、前記冷却体（１）が、前記入口側糸ガイド（８．１）と前記出口側糸ガイド（９．１）との間で延在していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記糸出口（９）の領域で前記ハウジング（７）に該ハウジング（７）の内側におけるサクション開口（１０）が形成されており、該サクション開口（１０）が吸引装置（１３）に接続可能であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記サクション開口（１０）が、前記冷却体（１）と前記糸出口（９）との間でハウジング底部（７．３）に形成されていることを特徴とする、請求項５記載の装置。
7. 前記糸入口（８）の領域で前記ハウジング（７）に該ハウジング（７）の内側における空気開口（１２）が形成されており、該空気開口（１２）が前記ハウジング（７）の周辺環境に開口していることを特徴とする、請求項６記載の装置。
8. 前記調量装置（６）が、前記ハウジング（７）の外側に配置されていて、流体管路（５）を介して前記ハウジング（７）の内部の前記冷却体（１）に接続されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記冷却溝（２）が、前記溝底部（３）の一区分に、凹設された複数の溝ポケット（３．１）を有しており、該溝ポケット（３．１）が、それぞれ前記溝底部（３）に設けられた案内ウェブ（３．２）によって互いに分離されており、前記調量開口（４）が、前記溝底部（３）の上流側の区分に形成されていることを特徴とする、請求項８記載の装置。

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