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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen multifiler Fäden mit mindestens einem
Heissluftmodul zur Streckung oder Relaxierung des Fadens.
Unter dem Begriff "multifiler Faden" bzw. "Multifilament" fallen jene Fäden, welche aus vielen einzelnen sogenannten Filamenten aufgebaut sind. Solche aus Kunststoff hergestellte Fäden bil- den die Ausgangsform für technische Garne, Nähgarne, Garne für Gurte, Seile od. dgl. Als Mate- rialien kommen thermoplastische Materialien, wie Polypropylen, Polyäthylen, Polyester oder Poly- amide, wie z. B. Nylon zur Anwendung
Ein Verfahren zur Herstellung eines multifilen Fadens ist beispielsweise in der
EP 0 726 338 A2 beschrieben. Derartige Einrichtungen bestehen aus einem Extruder, in welchem das Ausgangsmaterial in Form eines Granulats aufgeschmolzen wird und durch eine Spinndüse gepresst wird. Je nach Anwendung wird eine bestimmte Anzahl von Filamenten zu einem Faden zusammengefasst und über ein System von Umlenkrollen aus dem Extruder abgezogen.
Der gesponnene Faden wird für eine höhere Festigkeit nachfolgend gestreckt Dies geschieht durch unterschiedlich schnell drehende Rollen, welche beheizt sind. Durch das Verhältnis der Umdre- hungszahlen der Rollen wird das Streckverhältnis bestimmt. Um genügend Wärme auf den Faden übertragen zu konnen, umschlingt der Faden ein Rollenpaar, ein sogenanntes Galettenpaar, mehrmalig und wird danach einem weiteren Rollenpaar zugeführt. Die Rollen eines Galettenpaares müssen dabei exakt gleiche Umdrehungszahlen aufweisen. Wurde das endgültige gewünschte Streckverhältnis erreicht, wird der Faden schliesslich auf eine Wickelrolle aufgewickelt. Danach erfolgt eine Weiterverarbeitung je nach Anwendungsfall.
So kann dem Faden durch eine nachträg- liche Texturierung ein entsprechender Charakter verliehen werden
Zur weiteren Streckung des Fadens, insbesondere für hochfeste Fäden werden zusätzlich
Heissluftmodule oder Öfen durchlaufen, in denen der Faden durch ein Luftgebläse auf sehr hohe Temperaturen aufgewärmt wird und ebenfalls durch unterschiedlich schnell drehende Rollen vor und nach dem Ofen eine Streckung erfährt. Darüber hinaus können solche Ofen auch als Rela- xierstufe verwendet, wodurch der Faden eine Stabilisierung erfährt und eine relativ hohe Elastizität und eine niedrige Restschrumpfung aufweist. Solche Garne werden beispielsweise für die Herstel- lung von Grundschichten für Teppichböden verwendet, wo es weniger auf Festigkeit, aber sehr wohl auf die Elastizität des Garnes ankommt.
Um zu verhindern, dass sich der Teppichboden später aufwölbt, darf der Teppichgrund keine hohe Restschrumpfung haben.
Ein grosses Problem bei derartigen Heissluftmodulen stellt die Temperaturbelastung der Rollen bzw. der Lagerung dieser Rollen, welche im Luftstrom angeordnet sind, dar. Häufige Wartung der Rollen bzw. der Lager ist die Folge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung einer Einrichtung zur Herstellung von Multifilamenten, durch welche Fäden mit besonders hoher Festigkeit hergestellt werden können, ohne dass die Probleme der bekannten Systeme in Bezug auf die Lagerung der Rollen in den Heiss- luftmodulen auftreten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, wodurch das Einfädeln des Fadens im Heissluftmodul nach einem Wickelwechsel oder einem Riss des Fadens einfacher und somit rascher möglich wird.
Die erste erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelost, dass mindestens eine Einrichtung zur Abschirmung des heissen Luftstromes von den Rollen des oder jedes Heissluftmoduls vorgese- hen ist. Dadurch kann erzielt werden, dass die Rollen bzw. deren Lager einer wesentlich geringeren Wärme ausgesetzt werden und diese eine höhere Lebensdauer aufweisen. Dadurch wird die Standzeit der Rollen erhöht und somit können die Wartungskosten wesentlich verringert werden.
Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal ist die oder jede Einrichtung zur Abschirmung des heissen Luftstroms durch ein Trennblech gebildet, welches Schlitze zur Durchführung der Fäden aufweist. Dies stellt eine einfache und sehr kostengünstige, dafür aber gleichzeitig sehr effiziente Realisierung dar
Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal bestehen die Rollen im Heissluftmodul aus Alumini- um und einer Keramikbeschichtung Die Keramikbeschichtung verhindert ein Ankleben des heissen Fadens.
Die zweite erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem oder jedem Heissluft- modul zwei gegenüberliegende Reihen von Rollen angeordnet sind, wobei zumindest die Rollen einer Reihe in Richtung der Rollen der anderen Reihe und über diese hinaus bewegbar angeordnet
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sind, sodass automatisch eine mäanderförmige Anordnung des Fadens im Heissluftmodul erreichbar ist. Durch das automatische Einfädeln kann ein manuelles Hantieren zumindest grossenteils entfal- len, wodurch ein Wickelwechsel rascher erfolgen kann.
Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal ist mindestens eine Einrichtung zur Abschirmung des heissen Luftstroms von den Rollen des oder jedes Heissluftmoduls, wie z. B. ein Trennblech od. dgl. vorgesehen, welche wegbewegbar, beispielsweise wegklappbar oder verschiebbar ausgeführt ist, um die Bewegung der beweglichen Rollen zu ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert
Darin zeigen
Fig. 1 das Schema einer Einrichtung zum Herstellen multifiler Fäden,
Fig. 2a und 2b eine Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Heissluftmoduls mit Trennblechen zum Abschirmen des heissen Luftstroms,
Fig. 3 eine Ansicht des Trennblechs von oben, und
Fig. 4a bis 4c ein Heissluftmodul mit verschiebbar angeordneten Rollen zum automatischen
Einfädeln des Fadens.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, besteht die Spinnmaschine aus dem Extruder 1, dem das Granulat des gewünschten Materials über einen Trichter 2 zugeführt wird. Je nach verwende- tem Material kann vor dem Extrudieren eine Einfärbung geschehen Beispielsweise lässt sich
Polypropylen nachträglich nicht einfärben, wodurch die Spinnfärbung vor dem Extruder geschehen muss. Materialien wie z.B. Polyamid oder Polyester können nachträglich eingefärbt werden. Die Spinnpumpe 3 pumpt das zähflüssige Kunststoffmaterial durch eine Spinndüse, welche je nach Anzahl der Filamente je Faden mit einer entsprechenden Anzahl von Löchern ausgestattet ist. Die aus der Spinndüse austretenden Filamente werden in einer Stufe 4 mit Spinnöl versehen, wodurch eine bessere Streckung des Fadens Y erzielt wird und darüber hinaus eine bessere Haftung der Filamente aneinander erreicht wird.
Danach läuft der Faden Y über mehrere Galettenpaare 5.
Durch die unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Rollen verschiedener Galetten- paare 5 wird eine Streckung des Fadens Y erreicht. Um die Streckung zu erleichtern, sind die Rol- len der Galettenpaare 5 beheizt. Zur besseren Wärmeübertragung wird der Faden Y einige Male um die Rollen eines Galettenpaares 5 umschlungen. Dementsprechend müssen natürlich die Rol- len eines Galettenpaares 5 exakt gleiche Umdrehungszahl aufweisen. Nach den Galettenpaaren 5 durchläuft der gestreckte Faden Y gegebenenfalls ein Heissluftmodul 6, in welchem eine weitere Streckung oder Relaxierung, insbesondere für hochfeste Fäden oder auch nur eine Stabilisierung des Fadens erfolgt. Schliesslich wird der Faden in einer Verwirbelungsstufe 7 in bestimmten Ab- ständen verwunden, sodass ein Loslösen einzelner Filamente vom Faden Y verhindert bzw. zumin- dest erschwert wird.
Schliesslich wird der Faden Y auf eine Wickelrolle 8 aufgewickelt. Im Falle eines Fadenbruchs wird das freie Ende des Fadens Y einer Saugdüse zugeführt, danach die Wickelrollen gewechselt und der Faden Y schliesslich von der Saugdüse mit Hilfe einer Einfädel- zange händisch wieder über die Galettenpaare 5 über die Rollen im Heissluftmodul 6 durch die Verwirbelungsstufe 7 schliesslich zur Wickelrolle 8 eingefädelt. Während dieses manuellen Vorgan- ges fördert die Spinnpumpe 3 weiter. Das Material wird aber durch die Saugpumpe abgesaugt und nicht weiter verwertet. Es wird daher danach getrachtet, den Einfädelvorgang möglichst rasch und automatisch durchzuführen. Bei einem ordnungsgemässen Wechsel der Wickelrollen 8 ist ein neu- erliches Einfädeln nicht notwendig. in diesem Fall wird der Faden während des Wechsels mit einer Saugpistole abgezogen.
Fig 2a und 2b zeigen eine Ausführungsform eines Heissluftmoduls 6, der in Form eines ge- schlossenen Kastens aufgebaut ist. Die Wärme wird dabei durch einen Luftstrom in Richtung der Pfeile A am Faden Y vorbeigeführt. Um eine möglichst grosse Strecke des Fadens Y im Heissluft- modul 6 zu erreichen, wird der Faden Y, vorzugsweise mäanderförmig, über zwei Reihen von Rollen 9,10 geführt. Durch die längere Strecke wird eine effizientere Wärmeübertragung auf den Faden Y erreicht. Dadurch kann eine bessere Streckung des Fadens Y für sehr grosse Festigkeiten erfolgen. Die Rollen 9,10 sind wiederum mit Keramik beschichtet, um ein Ankleben des Fadens Y zu verhindern.
Die Öffnungen 11 für die heisse Luftströmung sind mit einer Klappe (nicht darge- stellt) versehen, welche automatisch bei Öffnen der Tür des Heissluftmoduls 6 geschlossen werden, sodass das Bedienungspersonal vor der Hitze geschützt wird. Um die Rollen 9,10 bzw. deren Lager vor der grossen Hitze zu schützen, sind erfindungsgemäss Einrichtungen zur Trennung der
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Rollen 9,10 vom heissen Luftstrom in Form von Trennblechen 12 unter- bzw. oberhalb der Rollen 9,10 angeordnet. Die Trennbleche 12 sind mit Schlitzen 13 entsprechend der Anzahl der Durch- läufe des Fadens Y ausgestattet, sodass der Faden Y eingefädelt werden kann.
Die Schlitze 13 sind dabei so breit, dass keine Berührung des Trennblechs 12 während des Laufes der Maschine erfolgen kann und ein leichtes Einfädeln des Fadens Y möglich ist, aber trotzdem eine Übertragung der Hitze aus dem mittleren Bereich des Heissluftmoduls 6 zu den Rollen 9,10 nur beschränkt mog- lich ist. (siehe Fig. 3). Beispielsweise werden im Bereich der Rollen ca. 90 - 100 C gegenüber 180 C im Luftstrom erzielt.
In den Fig. 4a - 4c ist schematisch das Prinzip des automatischen Einfädelns im Heissluftmodul 6 dargestellt. Wird der Faden Y neu im Heissluftmodul 6 eingefädelt, so werden erfindungsgemäss die Rollen 10 der unteren Reihe nach oben bewegt, zwischen den Rollen 9 der oberen Rollenreihe hindurch, sodass der Faden Y zwischen den Rollen 9 und 10 eingefädelt werden kann. Sodann werden die Rollen 10 hinunterbewegt, sodass sich automatisch eine maanderförmige Umschlingung des Fadens Y ergibt. Der Beginn des Fadens Y muss dann lediglich händisch um die Umlenkrolle 10' gefädelt werden Dies könnte z. B dadurch vermieden werden, dass der Ausgang des Garnes gegenüber dem Eingang des Garnes angeordnet wird.
Um eine Bewegung der Rollen 10 zu er- möglichen, müssen die Abstände zwischen den Rollen 9 grösser sein als die Durchmesser der Rol- len 10 Darüber hinaus müssen die Trennbleche 12 wegbewegt werden. Dies kann beispielsweise durch Klappen oder durch Verschieben erfolgen. Durch die automatische Einfädelung kann das gesamte Auflegen des Fadens im Falle eines Fadenbruchs schneller erfolgen, wodurch der Abfall geringer ist und dadurch die Produktivität gesteigert werden kann. Es ist natürlich auch denkbar, nur die Rollen 9 der oberen Reihe oder auch die Rollen 9,10 sowohl der oberen als auch der unte- ren Reihe verschiebbar auszuführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Ins- besondere kann natürlich die Anzahl der Galettenpaare 5, der Rollen 9,10 oder der Spinnpumpen 3 variieren.
PATENTANSPRÜCHE:
1.Einrichtung zum Herstellen multifiler Faden, mit mindestens einem Heissluftmodul zur Stre- ckung oder Relaxierung des Fadens, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ein- richtung zur Abschirmung des heissen Luftstroms von den Rollen (9, 10,10') des oder je- des Heissluftmoduls (6) vorgesehen ist.