KR930012184B1 - 용융 방사장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용융 방사장치

제1도는 단면도.

제2도는 수개의 노즐구가 있는 노즐헤드의 저면도.

제3도는 수개의 노즐 헤드를 갖춘 가열기 상자의 저면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가열기 상자 2 : 노즐축

3 : 단 4 : 분배블록

5 : 펌프블록 6 : 용융물관

7 : 펌프관 8 : 중앙나사

9 : 노즐헤드 10 : 노즐구

11 : 쇼울더 12 : 노즐판

13 : 필터판 14 : 필터

15 : 기밀피스톤 16 : 밀봉부

17 : 연결밀봉부 18 : 중앙연장부

19 : 연결공 20 : 접촉링

21 : 펌프축 22 : 홈

23 : 쐐기 24 : 압출관

25 : 원통관 26 : 단

본 발명은 특허청구의 범위 제1항의 전문에 정의된 바와 같은 용융방사장치에 관한 것이다. 이 용용방사장치는 EP 85 106 256.2(Bag 1416)와 EP 84 102 785.7(Bag 1336)에 의해 알려져 있다.

바로 위에서 나중에 언급한 용융방사장치로부터 알 수 있는 것처럼 단지 한 펌프가 용융물을 다수의 노즐구에 공급한다. 이것은 다수의 방출된 필라멘트로부터 단 하나의 사가 만들어지는 모든 응용경우에 적용될 수 있다.

그런 경우 한 노즐구가 전체적 또는 부분적으로 폐쇄되면 용융물은 사실상 다른 나머지 노즐구로 배분되지만, 개별 필라멘트이 굵기(데니어)는 필라멘트의 수가 대단히 많기 때문에 단지 약간만 변하고 결과적으로 사의 전체 굵기는 그대로 유지된다.

그러나 필라멘트들이 분할되어 각각의 사로 조합되어야 할 경우에는, 폐색이 있으면 사가 규정 굵기에 해당하지 않는 상이한 굵기를 가질 우려가 있다. 그래서, 링상의 관을 설치하고 기타 유압식 대책에 의해 이 결함을 회피하고자 시도해왔다(예컨대 DE-PS 20 22 224(Bag 697) ; DE-OS 21 327 참조).

본 발명은 필라멘트 데니어 및 사데니어가 다수 노즐구중 하나의 폐색상태와 관계없이 일정히 유지될 수 있는, 한 필라멘트(단일 필라멘트사)또는 소수개의 필라멘트로부터 다수의 합성사를 용융방사하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적은 특허청구의 범위 제1항의 특징에 의해 달성된다.

이 목적의 달성은 용융물을 각각의 노즐구로 균일 배분하기 위한 유압적 방법은 결국 성공적이지 못하다는 인식에 기초를 두고 있다.

각 노즐구 또는 일군의 노즐구를 각각의 펌프에 연결함으로써, 대응하는 압력상승에 의해 용융물 처리량을 사실상 일정히 유지하는 방향으로 노즐폐색이 보정되는 이른바 자기 조정효과가 생긴다.

용융방사장치의 가열기상자내에 다수의 노즐구를 설치(수용)하는 것은 제작, 조립 및 조작에 있어 어려움이 있다. 이 어려움은 청구범위 제2항의 추가양태에 의해 제거된다.

본 발명의 용융방사장치에 따르면 작은 게이지로 다수의 사를 용융방사할 수 있다. 여태까지의 해결법과는 반대로 이제 연신장치와 권취장치를 포함하는 용융방사기계의 게이지는 더 이상 용융방사기계의 상부에 배치되어 있는 용융방사장치의 게이지에는 의존하지 않는다.

또한 본 발명의 용융방사장치에 의하면, 방사펌프가 그 각 출구가 노즐구와 연결되어 있는 유성기어펌프 이어서 기계공학적, 공간적, 특히 열공학적으로도 대단히 유리한데, 그 이유는 그에 따라 펌프의 구조가 대단히 콤팩트하고 노즐구의 형상에 알맞는 펌프 또는 펌프블록이 얻어질 수 있으며, 노즐헤드가 원통형의 회전부재로 제조될 수 있어서 제작 기술상 대단히 유리하다. 또, 이것은 각각의 노즐구에 균일하게 열이 배분되는 것이 보장될 수 있어서 열공학적으로도 특히 유리하다. 또, 이것은 각각의 노즐구에 균일하게 열이 배분되는 것이 보장될 수 있어서 열공학적으로도 특히 유리하다.

또, 본원의 용융방사장치에서는 노즐헤드가 중앙나사에 의해 분배블록에 부착됨으로써 양호한 설치성 및 용이한 보전성이 얻어질 수 있다. 특히 유리한 점은 아래쪽으로 부터 노즐헤드를 착탈하고 조작할 수 있다는 것이다.

본원의 용융방사장치에서와 같이 구성된 기밀피스톤에 의해 단지 노즐헤드만을 펌프 블록 또는 분배블록과 연결하여 압력을 인가하며 작동 개시후에만 밀폐력을 인가하는 것이 가능해진다. 이 해결법은 특히, 용융방사장치가 일시적으로 압력해방 상태가 되거나 조업중지되고 그런 뒤 밀페압을 다시 인가함이 없이 재운전될때에 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명의 용융방사장치에 의하면 노즐헤드아래에 노즐과 동심적으로 원-원통형 송풍 이 배치되며, 송풍축은 내공체로 변경방향으로 다공성인 내벽을 가지며 압축 공기원에 연결되며, 방사상 배플이 내공체의 내벽으로부터 뻗어 인접하는 두 노즐구 사이의 공간에 배치되는 냉각장치의 양태로 공기가 균일하게 배분될 수 있는데, 방사상 배플의 배열은 한 노즐구로부터 한개 이상의 필라멘트가 방출되어야 할 경우에 특히 유리하다. 어느 경우에나 방사상 배플의 배열에 의해 공기 및 열의 상호교환이 방지된다.

이하에 도면을 참고로 본 발명의 실시에에 관해 설명한다.

제1도 및 제2도에 있어 용융방사장치는 가열기상자(1)안에 설치되어 있다. 가열기상자(1)는 내부재킷 및 외부재킷을 가진 원통체이다.

두 재킷은 그들 사이에 기밀 밀폐 공간을 형성하고 그 공간에는 열매(가열유체)가 충전된다. 원통형 내부재킷(2)은 동시에 노즐축을 형성한다.

다음의 설명은, 제3도에 대한 설명에 제1,2도에 대한 설명이 언급되는 한, 제3도에 도시된 용융방사장치에도 또한 적용된다는 것을 유의해야 할 것이다.

원통상 노즐축(2)은 그 하측부 앞에 단(3)을 갖고 있다.

단(3)위에는 분배블록(4)이 놓여있다. 분배블록(4)은 노즐축(2)의 단면을 상부에 있어 거의 완전히 채운다. 여기에 있어 노즐축(2)의 벽과 분배블록(4)사이에는 양호한 전열 접촉이 존재한다. 분배블록(4)위에는 펌프블록(5)이 있다. 펌프블록(5)은 도면에는 단순하게 표시되어 있는 다수의 기어펌프를 포함하고 있다. 중심기어와 이 중심기어와 맞물려 둘레에 분포된 다수의 유성기어를 갖고 있는 유성 기어 펌프가 본 발명에 사용되는 것이 바람직하다. 용융물은 독립된 동력구동의 용융물 압출수단(도시안됨)에 의해 용융물 관(6)을 통해 공급되어 펌프관(7)내로 이송된다. 용융물 관(6)과 펌프관(7)은 분배블록(4)안에 배치되어 있다. 두 펌프의 중심기어는 펌프축(21)에 의해 구동되며, 이 펌프축(21)에 공축인 회전수단에 의해 상기 용융물 압출수단은 구동된다.

용융물 관(6)은 분배블록(4)에 배치되어 있다.

이 용융물 관(6)은 펌프를 압출관(24)과 연결시킨다. 압출관(24)에는 도시되지 않은 독립된 동력-구동의 용융물 압출기에 의해 용융방사 가능한 중합체 에컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 공급되며, 이 용융물 압출기는 펌프축(21)에 공축인 회전수단에 의해 구동된다. 압출관(24)은 절연재킷으로 둘러싸여 있고, 내압적으로 용접된 원통관(25)에 의하여 가열기상자(1)의 내부재킷(2)과 외부재킷 사이의 공간을 뚫고 지난다. 또한 펌프관(7)도 분배블록(4)안에 배치되어 있다.

이들 각 펌프관(7)은 펌프출구를 노즐구(10)와 연결시킨다. 여기서, 그의 각각의 유성기어와 더불어 유성기어펌프는 그의 압력상승이 다른 펌프의 압력상승에 영향받지 않는 독립된 펌프를 구성한다는 것을 특히 지적하고 싶다. 따라서 한 중심기어와 네 유성기어를 가진 유성기어 펌프는 본 명세서에서는 네 펌프라 부를 것이다. 따라서 도시된 두 유성기어펌프는 기술적으로 보아 8개의 펌프를 형성한다. 이들 8개 펌프 각각은 펌프관(7)을 통하여 노즐구(10)와 연결되어 있다.

제2도에 도시된 바와 같이 용융방사장치는 8개 노즐구를 갖고 있다. 노즐구(10)들은 그 구조가 동일하다. 노즐헤드(9)가 노즐구(10)를 수납하는 역할을 한다. 노즐헤드(9)는 원통체로, 이 원통체의 외주는 노즐축(2)의 하부안에 빡빡하게 끼어있다. 노즐헤드(9)는 중앙나사(8)에 의해 분배블록(4)에 고정되어 있다. 또 노즐헤드(9)는 그의 분배블록(4)을 향한 쪽에 링(20)을 갖고 있으며, 노즐헤드(9)는 중앙나사(8)에 의해 분배블록(4)에 단단히 꽉 죄어진다. 노즐헤드(9)에는 홈(22)이 있고 이 홈(22)에 쐐기(23)가 끼어있다. 쐐기(23)는 노즐축(2)의 내부재킷에 고정되어 있다. 홈(22)과 쐐기(23)에 의해 노즐헤드(9)는 직선적으로 이동될 수 있다.

노즐헤드(9)는 그의 중심축에 동축인 원위에 8개의 원 즉 원통형 구멍들을 갖고 있는데, 이들 구멍은 각각 노즐구(10)를 구성하고, 노즐판(12), 필터판(13), 필터(14), 밀봉부(16)및 기필피스톤(15)을 수납하는 역할을 한다.

각 노즐구(10)는 그의 상부구역에 직경 확장부를 갖고 있으며 이 확장부는 하부 구역에 대해 단(26)을 형성하고 있다.

노즐판(12)의 경우 그것은 무엇보다 그것을 통해 한 필라멘트가 방사되는 모노필라멘트를 노즐일 수 있다. 그러나 다수의 필라멘트가 방출될 수도 있다. 그러나 본 발명은 모노필라멘트의 방사에 이용되는 것이 바람직하다.

노즐판(12)은 원형 쇼율더(11)위에 놓여있고, 이 쇼율더(11)는 각 노즐구(10)의 하단과 경계를 이루고 단지 노즐판(12)의 통공을 개통해 줄 뿐이다. 필터판(13)은 필터(14)를 지지하는 역할을 한다. 이들 부재는 노즐구(10)의 큰 직경을 갖고 있으며, 밀봉부(16) 및 기밀피스톤(15)은 보다 작은 직경을 갖고 있다. 기밀피스톤(15)은 노즐구(10)내에서 운전시 미끄럼 이동된다. 기밀피스톤(15)은 중심부에 연결공(19)을 갖고 있다. 기밀피스톤(15)의 분배블록(4)을 향한 정면에는 연결밀봉부(17)를 가진 환형 중앙 연장부(18)가 있다. 연결밀봉부(17)는 예컨대 기밀피스톤(15)에 작용하는 힘에 의해 분배블록(4)에 기밀적으로 압착되는 개스킷(gasket)등의 연질금속으로 구성되어 있다. 여기서 연결봉(19)은 각각의 펌프관(7)을 일치된다는 것을 유의 해야 할 것이다.

펌프관(7)및 연결공(19)을 통해 압력하의 용융물이 각 노즐구(10)로 공급된다. 그리하여 노즐구(10)에는 압력이 발생한다. 노즐구(10) 또는 그이 재킷과 기밀 피스톤(15) 사이의 틈은, 압력 상승으로 틈에 압착되는 밀봉부(16)에 의해 밀폐된다. 밀봉부(16)는 단면이 각 형상인 링으로, 이것은 한편으로는 틈을 덮어주고, 그러면서 다른 한편으로는 연결공(19)이 개통되게 한다. 특기가 없는 한 이 배열은 상술한 미국특허에 있어서도 유사하게 기재되어 있는 것처럼 자동 밀폐 시스템이다.

상술과 같이 밀봉부(16) 및 기밀피스톤(15)은 확대된 직경을 갖고 있어 단(26)위에 놓인다. 이 확대 직경부는 축방향으로 충분히 연장되어 있기 때문에 조립상태에서 연결밀봉부(17)는 거의 유극이 없이 분배블록(4)과 접촉한다.

용융방사장치를 기동시키려면, 먼저 분배블록(4)과 펌프블록(5)을 노즐축(2)안에 삽입한다. 그런뒤 분배블록(4)을 압출관(24)과 연결시킨다. 마찬가지로 도시하지는 않은 방식으로 상부로부터 펌프블록(5)을 분배블록(4)에 고정하여 노즐축(2)안에 고정시킨다.

제1도는 위로부터의 삽입력에 의해 펌프블록(5)은 분배블록(4)에 그리고 분배블록(4)은 단(3)에 눌려지는 것을 화살표로 표시하고 있다.

이제 노즐헤드(9)를 해체된 상태에서 조립한다. 이것은 노즐판(12), 필터판(13), 필터(14), 밀봉부(16) 및 연결밀봉부(17)가 붙은 기밀 피스톤(15)을 위로부터 각 노즐구(10)내에 차례 차례로 삽입한다는 것을 의미한다.

이제 장치가 가압되면 각 노즐구(10)에 압력이 상승하고 이로인해 밀봉부(16)가 노즐구(10)의 외벽과 기밀피스톤(15)사이의 틈에 밀려들어가 틈을 밀폐시키게 된다. 그렇게 하여 동시에 기밀피스톤(15)은 위로 밀리고 그리하여 연결밀봉부(17)는 큰 표면 압력으로 분배블록(4)에 접촉하게 된다. 그 결과 연결밀봉부(17)는 펌프관(7)과 기밀피스톤(15)이 압력에 따라 밀봉되도록 한다.

제3도에 도시된 가열기상자(1)는 그 구조상 미국특허 제4,698,008호(Bag 1416)에 개시된 가열기상자에 상당한다.

가열기 상자(1)는 비임으로 구성되어 있다.

그 하부에 노즐축(2)이 있다. 각 노즐축(2)은 노즐구(10)가 8개 있는 노즐헤드(9)를 수용하고 있다.

노즐헤드(9)의 구조는 제1도와 제2도에 도시된 대로이다.

제1도 및 제2도에 예시된 용융방사장치는 그 구조가 콤팩트하여 따라서 열전달을 위해서나 가열기 상자와의 관계에서 공간적으로 유리한 한편, 제3도의 용융방사장치는 단일 가열기 상자에 수개의 노즐헤드가 수용될 수 있다는 점에서 구별되고 있다. 어느 실시예의 것이 더 바람직한가는 공간조건에 달려있다.

제1도의 실시예는 그 설계가 열공학적 견지에서 유리하기 때문에 필라멘트 마다 그리고 필라멘트의 길이에 걸쳐 특히 높은 치수 정확성을 보여야만 하는 모노 필라멘트의 제조에 특히 적합하다.

Claims (6)

1. 복수의 합성필라멘트를 방사하기 위한 용융방사장치에 있어서, 펌프축을 형성하며, 그 저부가 개구되어 있는 원통형 노즐축을 형성하는 원통형 내부 재킷을 갖고 있는 가열기 상자; 그 상부에 노즐축을 폐쇄하기 위하여 상기 노즐축에 위치되며 그 내에 복수의 용융물 펌프관을 갖추고 있는 블록수단; 원통체로 이루어지며, 노즐축의 저부에 근접하여 수용되어 상기 블록수단의 저부에 고착되며, 상기 노즐축의 상기 펌프축에 대하여 대략 원형 배열로 위치된 복수의 수직구멍을 그내에 갖는 노즐헤드; 상기 각 구멍에 위치되며, 상기 블록수단에서의 용융물 펌프관중 하나와 연통하는 연결공과 구멍의 하부부분에 위치되며 그를 통하여 수직으로 연장하는 적어도 하나의 개구를 가지는 노즐구로 각기 이루어지는 노즐 조립체; 가압용융물이 각 노즐조립체로 방출되어 각 노즐 조립체 각각의 상기 노즐구에서의 각각의 개구를 통하여 아래로 압출되도록 각각의 상기 용융물 펌프관 및 각각의 상기 연결공을 통하여 소정의 유동속도로 가압용융물을 방출하는 독립된 동력-구동의 용융물 압출수단; 과 상기 용융물 압출수단을 공통적으로 구동하기 위해 상기 펌프축에 관하여 공축으로 위치되며, 상기 용융물 압출수단이 그 주위에 원형으로 배치되는 회전수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융방사장치.
2. 제1항에 있어서, 각각의 상기 노즐구가 단일 필라멘트를 방사하기 위하여 그들을 통해 수직으로 연장하는 단 하나의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융방사장치.
3. 제1항에 있어, 상기 블록수단이 분배블록과 이 분배블록의 한측에 위치되며 상기 독립된 용융물 압출수단을 설치하고 있는 펌프블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융방사장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 펌프블록이 상기 분배블록 바로 위의 상기 노즐축에 위치되는 것을 특징으로 하는 용융방사장치.
5. 제4항에 있어서, 각각의 노즐조립체가 상기 노즐구와 기밀피스톤 사이의 공동을 형성하기 위하여 관련구멍의 상부부분에서의 축상운동을 한정하기 위해 설치되며, 상기 연결공을 형성하며 상기 공동과 연통하여 이들을 통하여 축상으로 연장하는 개구를 갖는 상기 기밀 피스톤으로 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융방사장치.
6. 제5항에 있어, 각 노즐조립체가 상기 공동내에 가압 용융물이 수용될때 상기 분배블록에 대하여 상기 기밀피스톤이 상부로 가압되록 상기 기밀 피스톤과 상기 구멍의 벽사이에 밀봉부를 형성하기 위하여 상기 기밀피스톤과 상기 노즐구 사이의 상기 공동에 위치되는 밀봉 링 수단과, 상기 기밀피스톤의 상기 상부로의 가압시 상기 기밀피스톤 및 상기 분배블록 사이에 밀봉부를 형성하기 위한 연결밀봉부로 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융방사장치.