DE10053073A1

DE10053073A1 - Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE10053073A1
Application number: DE2000153073
Authority: DE
Inventors: Detlev Schulz; Helmut Weigend
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-05-08

Abstract

Es ist eine Spinnvorrichtung zum Spinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden beschrieben. Die Spinnvorrichtung besteht aus einer Spinneinrichtung, einer Behandlungseinrichtung und einer Aufwickeleinrichtung. Zwischen der Spinneinrichtung und der Behandlungseinrichtung ist ein Sammelfadenführer angeordnet, damit die Fäden auf einen für die Behandlung notwendigen Behandlungsabstand gebracht werden. Erfindungsgemäß ist vor Einlauf in die Behandlungseinrichtung eine Tangeleinrichtung vorgesehen, in welcher die Fäden parallel nebeneinander einzeln innerhalb eines Fadenkanals verwirbelt werden, wobei der Behandlungsabstand in der Tangeleinrichtung derart gewählt ist, daß die Fäden innerhalb einer Belegungslänge einer Galetteneinheit der Behandlungseinrichtung parallel nebeneinander mit mehreren Umschlingungen führbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Spinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 des Hauptpatentes . . . (Patentanmeldung Az.: 100 23 910.2).

Beim Spinnen von mehreren synthetischen Fäden werden die Fäden parallel nebeneinander jeweils durch Zusammenfassen einer Vielzahl von frisch gesponnenen Filamenten gebildet. Hierzu werden die Filamente durch nebeneinander angeordnete Spinndüsen extrudiert. Nach Abkühlung der Filamente erfolgt der Zusammenschluß des Filamentbündels durch eine Präparationseinrichtung. Hierbei wird der Zusammenhalt zwischen den Filamenten zu einem Faden durch ein Präparationsmittel erreicht.

Nachdem die Fäden die Spinneinrichtung verlassen haben, erfolgt anschließend eine Behandlung der Fäden zur Einstellung bestimmter physikalischer Eigenschaften. Dabei werden die Fäden in eine Behandlungseinrichtung, wie beispielsweise ein Streckwerk mit mehreren Galetteneinheiten, geführt. Hierzu werden die Fäden durch einen Sammelfadenführer auf einen für die Fadenbehandlung erforderlichen geringen Behandlungsabstand zusammengeführt. Wie beispielsweise aus der EP 0 539 866 (Bag. 1951) bekannt ist, werden die Fäden hierzu in einer Fadenlaufebene sehr stark ausgelenkt. Die Auslenkung der Fäden ist dabei vom Abstand der Fäden in der Spinneinrichtung und von der Anzahl der parallel nebeneinander gesponnenen Fäden abhängig. So ist es bekannt, acht, zehn oder zwölf Fäden gleichzeitig zu spinnen. Die Fäden werden somit mit sehr unterschiedlichen Umschlingungen an dem Sammelfadenführer geführt. Derartige Umschlingungen können nur durch eine entsprechend lange Zone zwischen der Spinneinrichtung und der Behandlungseinrichtung verringert werden. In der Praxis wird jedoch ein möglichst kleiner Abstand zwischen den Konvergenzpunkten der Filamentbündel und der Lage des Sammelfadenführers gewünscht, so daß die Fadenführung mit unterschiedlichen Umschlingungen an dem Sammelfadenführer nicht zu vermeiden sind. Andererseits darf der Fadenabstand beim Zusammenführen der Fäden nicht zu groß gewählt werden, um sehr lang auskragende Behandlungseinrichtung zu vermeiden. Weiterhin tritt der Wunsch auf, aus Kosten- und Handhabungsgründen die Bauhöhe und die Breite der Anlage begrenzt zu halten. Damit tritt jedoch das Problem auf, daß die Fäden bei Einlauf in die Behandlungseinrichtung hinsichtlich der Fadenspannung und des Fadenschlusses ungleichmäßigen Bedingungen ausgesetzt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spinnvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß selbst bei Herstellung von mehr als sechs Fäden eine für alle Fäden ausreichende Behandlung bei gleichzeitiger Einhaltung kritischer Baulängen, insbesondere der Galetteneinheiten, erfolgt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine kompakte Spinnvorrichtung zur Herstellung von einer Vielzahl von Fäden mit einer besonders kompakten Behandlungseinrichtung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinnvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gegenüber dem Hauptpatent (P 100223910.2) hat sich gezeigt, daß die unmittelbar vor der Behandlungseinrichtung angeordnete Tangeleinrichtung nicht nur den Einlauf in die Fadenbehandlungseinrichtung beeinflußt, sondern im wesentlichen auch die Führung der Fäden innerhalb der Behandlungseinrichtung bestimmt. Insbesondere bei einer großen Anzahl von Fäden müssen die Verhältnisse zwischen der Behandlungsdauer und der Fadenführung, insbesondere bei Galetteneinheiten der Behandlungseinrichtung beachtet werden.

Bei der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung ist im Fadenlauf zwischen dem Sammelfadenführer und der Behandlungseinrichtung eine Tangeleinrichtung angeordnet, die pro Faden jeweils einen Fadenkanal aufweist. Dabei ist der Abstand am Einlauf der Tangeleinrichtung zwischen zwei benachbarten Fadenkanälen im wesentlichen gleich dem Behandlungsabstand A_B, der derart gewählt ist, daß die Fäden innerhalb einer Belegungslänge B_L einer Galetteneinheit der Behandlungseinrichtung parallel nebeneinander mit mehreren Umschlingungen führbar sind. Der durch die Tangeleinrichtung definierte Fadenabstand A_B bleibt im wesentlichen auch in der Behandlungseinrichtung bestehen, so daß keine weiteren Umlenkungen an den Fäden wirksam werden. Somit werden die Fäden innerhalb der Behandlungseinrichtung unter gleichen Fadenspannungsbedingungen behandelt. Durch die der Behandlungseinrichtung vorgeschaltete Tangeleinrichtung wird des weiteren ein intensiver Fadenschluß kurz vor Einlauf in die Behandlungseinrichtung bzw. vor Auflauf auf die Galetteneinheit erreicht. Der aufgrund starker Umschlingungen durch das Zusammenführen der Fäden durch den Sammelfadenführer zuvor verlorengegangene und ungleichmäßige Präparationsauftrag kann damit kompensiert bzw. vergleichmäßigt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Abstand zwischen den im wesentlichen auf einer Höhe angeordneten Konvergenzpunkten der Filamentbündel und der Position des Sammelfadenführers auf einen technisch noch realisierbareren Mindestabstand gebracht werden kann. Der Konvergenzpunkt des Filamentbündels ist dabei die Position im Fadenlauf eines Fadens, in welcher die Filamentbündel zu dem Faden zusammengeführt werden. Die Lage des Sammelfadenführers wird ebenfalls als Konvergenzpunkt der Fäden bezeichnet. Die Zone zwischen den Konvergenzpunkten der Filamentbündel und dem Konvergenzpunkt der Fäden wird von den Fäden schräg zueinander durchlaufen, so daß diese Zone nicht zur kollektiven Behandlung der Fäden geeignet ist und erfindungsgemäß besonders kurz ausgeführt werden kann.

Um selbst bei einer großen Anzahl von parallel gesponnenen Fäden eine in der Behandlungseinrichtung ausreichende Streckspannung bzw. ausreichende Behandlungsdauer zu erhalten, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn zur Behandlung von zumindest sechs Fäden die Belegungslänge B_L der Galetteneinheit und der Behandlungsabstand A_B in der Tangeleinrichtung in einem Verhältnis zueinander stehen, daß durch die Beziehung B_L/A_B < 100 definiert ist. Dabei sind die Fadenkanäle der Tangeleinrichtung parallel nebeneinander mit jeweils dem Behandlungsabstand A_B angeordnet. Die Belegungslänge B_L der Galetteneinheit definiert den Längenbereich des Mantels der Galette, der zur Behandlung der Fäden zur Verfügung steht. Damit besteht die Möglichkeit, insbesondere bei einer Anzahl von mehr als sechs Fäden die Tangeleinrichtung und die Behandlungseinrichtung aufeinander abzustimmen. Das Verhältnis B_L /A_B < 100 gewährleistet beispielsweise bei Führung von 10 Fäden eine Mehrfachumschlingung ohne Überschreitung einer kritischen Baulänge der Galetteneinheit. Insbesondere kann bei beheizten Galetten eine gleichmäßige thermische Behandlung aller Fäden realisiert werden. Um eine stabile Führung der Fäden bei Mehrfachumschlingung zu erhalten, hat sich gezeigt, daß ein Verhältnis B_L /A_B < 30 nicht unterschritten werden sollte.

Bei den Behandlungseinrichtungen beträgt der Behandlungsabstand A_B < 10 mm vorzugsweise < 6 mm, um die Fäden auf einer Galetteneinheit mit einer Mehrfachumschlingung zu führen. Die Fadenkanäle der Tangeleinrichtung sind parallel nebeneinander mit jeweils dem Behandlungsabstand angeordnet. Der Behandlungsabstand ist dabei der Fadenabstand zwischen zwei benachbart laufenden Fäden. Damit lassen sich die Fäden vom Sammelfadenführer bis zum Auflauf auf die Galetteneinheit in parallelem Lauf führen. Die Fäden weisen beim Auflauf auf die Galetteneinheit der Behandlungseinrichtung einen besonders gleichmäßigen Zustand auf.

Um einen möglichst kurzen Abstand zwischen den Konvergenzpunkten der Filamentbündel und dem Konvergenzpunkt der Fäden zu erhalten, hat sich das Verhältnis zwischen dem Abstand A_S der Spinndüsen der Spinneinrichtung zu dem Behandlungsabstand A_B mit A_S/A_B < 8 als besonders vorteilhaft herausgestellt. Damit läßt sich eine relativ geringe Bauhöhe der Spinneinrichtung realisieren. Die dabei aus den Umlenkungen resultierenden Zustandsänderungen an den Fäden werden dabei ausreichend durch die Tangeleinrichtung kompensiert.

Die Kompaktheit der Spinneinrichtung wird durch die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 noch erhöht. Hierbei werden die Fäden vor Einlauf in die Tangeleinrichtung durch den Sammelfadenführer und nach dem Durchlauf der Fadenkanäle der Tangeleinrichtung durch die Galetteneinheit geführt. Ein separater Einlauf- oder Auslauffadenführer ist nicht erforderlich.

Es ist jedoch auch möglich, zwischen der Tangeleinrichtung und der Behandlungseinrichtung eine Führungsstange mit mehreren Führungsnuten anzuordnen, wobei in jeder Führungsnut ein Faden geführt ist. Hierdurch wird einerseits das Anlegen an die Behandlungseinrichtung vereinfacht und andererseits der Fadenlauf zwischen der Tangeleinrichtung und der Behandlungseinrichtung stabilisiert. Diese Weiterbildung ist besonders vorteilhaft, um einen Mindestabstand zwischen den Fäden einzustellen. So könnte beispielsweise eine Tangeleinrichtung verwendet werden, bei welcher der Behandlungsabstand am Einlauf der Fadenkanäle größer ist als der Behandlungsabstand am Auslauf der Fadenkanäle. Der Behandlungsabstand am Auslauf könnte dem Mindestabstand entsprechen und würde durch die Fadenführungsnuten bestimmt.

Um in der Aufwickeleinrichtung Spulen herstellen zu können, die nicht durch die Maschinenteilung begrenzt sind, werden die Achsen der Aufwickelspulen im wesentlichen quer zur Maschinenfront und zur Längsachse der Spinneinrichtung angeordnet. Hierzu ist es erforderlich, daß die Fadenlaufebene in der Spinneinrichtung, die hier als Spinnebene bezeichnet wird, in eine Wickelebene gedreht wird. Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Auslenkung der Fäden in der Zone zwischen den Konvergenzpunkten der Filamentbündel und dem Konvergenzpunkt der Fäden ausgeführt. Hierzu sind die Spinneinrichtung und die Behandlungseinrichtung zur Führung der Fäden derart zueinander angeordnet, daß die Fadenlaufebene der Spinneinrichtung in einem Winkel zu der Fadenlaufebene der Behandlungseinrichtung steht. Zwischen der Spinneinrichtung und der Behandlungseinrichtung ist erfindungsgemäß eine Umlenkstange zur Auslenkung der Fäden im Fadenlauf vor dem Sammelfadenführer in einer Ebene zwischen der Spinnebene und der Behandlungsebene angeordnet. Diese Ausführung besitzt den Vorteil, daß die für eine Behandlung der Fäden problematische Zone zwischen den Konvergenzpunkten sowohl zur Drehung der Fadenebene als auch zum Zusammenführen der Fäden genutzt wird. Durch die dem Sammelfadenführer vorgeschaltete Umlenkstange können die Fäden auf einen Behandlungsabstand im Bereich von < 10 mm zusammengeführt werden.

Um eine möglichst gleichmäßige Behandlung der Fäden zu ermöglichen, sind der Sammelfadenführer und die Tangeleinrichtung bevorzugt in der Behandlungsebene angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, jedem beliebigen Winkel entsprechend des Behandlungsabstandes zwischen der Spinnebene und der Behandlungsebene den Sammelfadenführer und die Tangeleinrichtung in die Auslenkung der Fäden mit einzubeziehen, so daß der Sammelfadenführer und die Tangeleinrichtung in einer Zwischenebene angeordnet sind.

Eine hohe Flexibilität beim Anlegen und beim Einfahren eines Prozesses ist durch die besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 gegeben. Dabei sind die Umlenkstange, der Sammelfadenführer und die Tangeleinrichtung an einem Träger befestigt, der zwischen der Behandlungsebene und der Spinnebene schwenkbar ist. Durch diese Ausbildung läßt sich eine Feineinstellung der Fadenführung vor Einlauf in die Behandlungseinrichtung vornehmen.

Um beim Start des Prozesses die Fäden auf einfache Weise in die Fadenkanäle der Tangeleinrichtung einlegen zu können, ist die Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 besonders vorteilhaft. Hierbei weist jeder der Fadenkanäle jeweils einen sich über die gesamte Länge des Fadenkanals erstreckenden Einlegschlitz auf. Zwei Einlegschlitze benachbarter Fadenkanäle münden dabei in einem Führungsschlitz, in welchem die Fäden von außen einlegbar sind. Durch die unmittelbare Zuordnung von Sammelfadenführer und Tangeleinrichtung lassen sich die Fäden durch einfache Handhabung in die Führungsschlitze und damit in die Fadenkanäle einlegen. Der Behandlungsabstand ist durch den vorgeschalteten Sammelfadenführer vorgegeben, so daß die Fäden selbsttätig nach Einlegen in die Führungsschlitze durch die Einlegschlitze in die entsprechenden Fadenkanäle gelangen.

Bei derartigen komplexen Spinnvorrichtungen, in welchen sechs, acht oder maximal zwölf Fäden gleichzeitig ersponnen, behandelt und aufgewickelt werden, sind Störungen im Fadenlauf nie ganz auszuschließen. Derartige Störungen können beispielsweise durch Fadenbrüche oder Wicklerbildungen, beispielsweise in einem Galettensystem, verursacht werden. Zur Beseitigung der Störung sowie Vermeidung von Ausschuß ist es erforderlich, daß die Fadenschar der Spinnanlage durchtrennt und in eine Absaugeinrichtung übernommen wird. Zu diesem Zweck ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 besonders vorteilhaft. Hierbei ist eine Fadensammelvorrichtung im Fadenlauf vor dem Sammelfadenführer angeordnet. Die Fadensammelvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem beweglichen Fadenführer mit einer Fadenführungsnut, einer Schneideinrichtung und einer Absaugeinrichtung. Zum Einsammeln der Fäden wird der Fadenführer in der Fadenlaufebene bewegt und mit dem Fadenbündel zu der Schneideinrichtung geführt. Die Schneideinrichtung und die Absaugeinrichtung sind dabei vorzugsweise auf einer Seite der Fadenschar angeordnet, so daß der Fadenführer zum Einsammeln der Fäden vor Beginn der Bewegung auf der gegenüberliegenden Seite der Fadenschar positioniert ist. Der Vorteil liegt darin, daß die Fadenschar unabhängig von der Anzahl der Fäden zu einem Bündel zusammengefaßt und in eine Absaugeinrichtung eingebracht werden kann. Die Anordnung vor dem Sammelfadenführer besitzt den Vorteil, daß der bewegliche Fadenführer der Fadensammelvorrichtung nur relativ kleine Wege zurücklegen muß und somit zu einem besonders schnellen Einsammeln der Fäden führt.

Da bei jeder Umlenkung der Fäden Reibung zwischen dem Faden und der Umlenkstelle auftritt, führt eine Umlenkstelle bei kontinuierlicher Zuführung eines spannungslosen Fadens zur Aufspeicherung des Fadens. Diese Erkenntnis liegt der besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 zugrunde. Dabei ist die Absaugeinrichtung unmittelbar vor der Umlenkstange und der Fadenführer und die Schneideinrichtung direkt hinter der Umlenkstange angeordnet. Nach dem Durchtrennen der Fäden werden somit die Fäden vor der Umlenkstange selbsttätig ohne größere Reibungsüberbrückung von der Absaugeinrichtung übernommen.

Um in jeder Stellung der Umlenkstange und des Sammelführers ein problemloses Einsammeln der Fäden zu ermöglichen, ist die Fadensammelvorrichtung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ebenfalls an dem gleichen Träger angebracht.

Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung ist geeignet, um Fäden aus Polyester, Polyamid oder Polypropylene herzustellen. Dabei lassen sich je nach Wahl der Behandlungseinrichtungen und Abzugsgeschwindigkeiten teilverstreckte Fäden (POY), vollverstrecke Fäden (FDY) oder hochorientierte Garne (HOY) herstellen. Als Behandlungseinrichtungen lassen sich dabei Verwirbelungsdüsen, Galettensysteme oder Heizeinrichtungen oder Kombinationen von diesen einsetzen. Die Spinnvorrichtung hat sich insbesondere bei der Herstellung von HOY-Fäden bewährt. Hierzu ist die Behandlungseinrichtung gemäß der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 12 mit einer Abzugsgaletteneinheit und einer Streckgaletteneinheit ausgeführt. Beide Galetteneinheiten werden dabei mehrmals von der Fadenschar umschlungen. Zum Verstrecken der Fäden werden die Galetteneinheiten mit einer Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben.

Um eine möglichst kleine und einstellbare Fadenspannung zum Aufwickeln der Fäden zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 besonders vorteilhaft. Hierbei wird die Fadenspannung zum Aufwickeln der Fäden durch die Streckgaletteneinheit einstellbar. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Abstand zwischen der Behandlungseinrichtung und der Aufwickeleinrichtung kurzgehalten werden kann, so daß kein wesentlicher Fadenspannungsaufbau durch Luftreibungen am Faden entstehen kann.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung;

Fig. 2 und 3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung;

Fig. 4 schematisch einen schwenkbaren Träger mit Sammelfadenführer.

In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung gezeigt. Die Spinnvorrichtung weist zur Herstellung mehrerer Fäden eine Spinneinrichtung 1, eine der Spinneinrichtung nachgeschaltete Behandlungseinrichtung 2 sowie eine zum Aufwickeln der Fäden vorgesehene Aufwickeleinrichtung 3 auf.

Die Spinneinrichtung 1 weist mehrere parallel nebeneinander angeordnete Spinnstellen auf, in welchen jeweils ein Faden gesponnen wird. In Fig. 1 sind zwei Spinnstellen 4.1 und 4.2 dargestellt zur Herstellung der Fäden 5.1 und 5.2. In jeder Spinnstelle wird ein Faden 5 aus einem thermoplastischen Material gesponnen. Das thermoplastische Material wird beispielsweise durch einen Extruder aufgeschmolzen und der Spinneinrichtung 1 zugeführt. Die Spinneinrichtung 1 weist hierzu einen Spinnbalken 6 auf. An der Unterseite des Spinnbalkens 6 ist pro Spinnstelle jeweils eine Spinndüse 7 angeordnet. Jeder Spinndüse 7 ist eine hier nicht dargestellte Spinnpumpe zugeordnet, so daß die Polymerschmelze in Form von feinen Filamentsträngen 8 aus der Spinndüse 7 austritt. Die Filamente 8 durchlaufen einer unterhalb der Spinndüse 7 angeordneten Kühlschacht 10. In dem Kühlschacht 10 werden die Filamente 8 vorzugsweise durch einen Luftstrom gekühlt. Der Luftstrom kann hierbei durch eine quer oder radial zur Filamentschar gerichtete Anblasung oder aber durch eine am Ausgang des Kühlschachts angeordnete Saugeinrichtung erzeugt werden. Am Ausgang des Kühlschachtes 10 ist eine Präparationsvorrichtung 9 angeordnet, die die Filamente 8 zu einem Faden 5 zusammenführt. Die Präparationsvorrichtungen 9.1 und 9.2 sind vorzugsweise als Präparationsstifte ausgebildet.

Nach Verlassen der Spinneinrichtung werden die Fäden 5.1 und 5.2 durch einen Sammelfadenführer 11 auf einen Fadenbehandlungsabstand A_B zusammengeführt. Der Behandlungsabstand A_B zwischen den Fäden 5.1 und 5.2 ist dabei wesentlich kleiner als der Fadenabstand A_S innerhalb der Spinneinrichtung 1. Der Fadenabstand A_S ist durch den Abstand der benachbarten Spinndüsen 7 definiert. Um eine möglichst kurze Bauhöhe zu realisieren ohne Verschlechterung der Fadenqualität, hat sich ein Verhältnis A_S/A_B < 8 als besonders vorteilhaft erwiesen. Hierbei wird die Länge der Spinnvorrichtung maßgeblich durch die Anordnung der Präparationseinrichtung 9, die die Lage des Konvergenzpunktes des Filamentbündels definiert und von der Lage des Sammelfadenführers 11, der den Konvergenzpunkt der Fäden in der Spinnvorrichtung definiert, beeinflußt. Die vertikalen Abstände zwischen dem Konvergenzpunkt der Filamentbündel und der Unterkante Spinndüse 7 ist mit L_S bezeichnet. Der vertikale Abstand zwischen den Konvergenzpunkten der Filamentbündel und dem Konvergenzpunkt der Fäden ist als L_B in Fig. 1 gekennzeichnet. Die Länge L_S wird in der Spinnvorrichtung ist durch die Kühlung der Filamente vorgegeben. Die Länge L_B richtet sich unter anderem nach der noch zulässigen Auslenkung der Fäden. In dieser Zone ist eine Behandlung der Fäden 5.1 und 5.2 aufgrund des schrägen Fadenlaufs nur mit größerem Aufwand möglich. Daher ist man bestrebt, die Länge L_B so kurz wie möglich auszuführen.

Durch die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung ist nun eine Möglichkeit gegeben, bei niedriger Anlagenhöhe trotzdem eine gleichmäßige Behandlung der Fäden in der Behandlungseinrichtung 2 zu erhalten. Der Sammelfadenführer 11 weist pro Faden eine Fadenführungsnut 12 auf. Die Fadenführungsnuten 12.1 und 12.2 sind in dem Behandlungsabstand A_B zueinander angeordnet, so daß die Fäden 5.1 und 5.2 in einem im wesentlichen parallelen Fadenlauf zur Behandlungseinrichtung führbar sind. Im Fadenlauf ist dem Sammelfadenführer 11 eine Tangeleinrichtung 13 nachgeordnet. Die Tangeleinrichtung 13 weist pro Faden einen Fadenkanal 32 auf. In den Fadenkanal 32 mündet eine Düsenbohrung (hier nicht dargestellt), die über einen Druckluftanschluß 14 mit Druckluft gespeist wird. Dadurch wird der an dem Fadenkanal 32 geführte Faden durch einen eintretenden Luftstrom verwirbelt. Die Verwirbelung der Filamente führt zu einer Intensivierung des Fadenschlusses. Auf der Auslaßseite der Tangeleinrichtung 13 ist jedem Faden 5.1 und 5.2 ein Fadenführer 15 zugeordnet. Die Fadenführung vor der Tangeleinrichtung 13 durch den Sammelfadenführer 11 und die Fadenführung nach der Tangeleinrichtung 13 durch die Fadenführer 15 gewährleisten den zur Verwirbelung erforderlichen stabilen Fadenlauf.

Die Fäden 5.1 und 5.2 werden durch die Abzugsgaletteneinheit 16 der Behandlungseinrichtung 2 abgezogen. Die Abzugsgaletteneinheit 16 besteht aus einer Galette 19 und einer verschränkt zu der Galette 19 angeordneten Überlaufrolle 18. Die Galetteneinheit 16 ist innerhalb ihrer Belegungslänge B_L mehrfach von den Fäden 5.1 und 5.2 im parallelen Lauf mit vorzugsweise dem Behandlungsabstand A_B umschlungen. Die Belegungslänge der Galetteneinheit 16 stellt dabei den Nutzbereich der Galette zur Behandlung der Fäden dar. Die Belegungslänge B_L ist somit die Länge des Mantelbereichs der Galette, an dem ein Faden führbar ist. Um bei großer Anzahl von mindestens sechs Fäden eine ausreichende Behandlung der Fäden bei Einhaltung einer kritischen Länge der Galetteneinheit zu ermöglichen, sollte das Verhältnis B_L/A_B < 100 nicht überschritten werden. Die Galette 19 wird durch einen Galettenantrieb 28 mit einer voreinstellbaren Geschwindigkeit angetrieben. Die Abzugsgeschwindigkeit ist um ein Vielfaches höher als die natürliche Austrittsgeschwindigkeit der Filamente 8 aus der Spinndüse 7. Die Überlaufrolle 18 ist frei drehbar in einem Lagerblock 30 gelagert.

Von der Abzugsgaletteneinheit 16 gelangt der Faden zu der Streckgaletteneinheit 17. Die Streckgaletteneinheit 17 besteht aus einer Galette 20 und einer Überlaufrolle 21. Die Galette 20 ist mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben als die zuvor beschriebene Abzugsgalette 19. Dadurch wird der Faden zwischen den beiden Galetten 19 und 20 verstreckt. Die Galetten 19 und 20 können beheizbar ausgeführt sein. Die Streckgalette 20 wird durch den Galettenantrieb 29 angetrieben. Die Überlaufrolle 21 ist in dem Lagerblock 31 frei drehbar.

Die Fäden 5.1 und 5.2 werden mittels der Aufwickeleinrichtung 3 aus der Behandlungseinrichtung 2 abgezogen und treten über einen Kopffadenführer 22 in eine Aufwickelzone ein. Von den Kopffadenführern 22.1 und 22.2 gelangen die Fäden 5.1 und 5.2 in das Changierdreieck und die am Ende des Changierdreiecks angeordnete Changiervorrichtung 26. Die Changiervorrichtung kann hierbei als Flügelchangierung oder als Kehrgewindewellenchangierung ausgeführt sein. In beiden Fällen werden die Fäden 5.1 und 5.2 mittels Changierfadenführer innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt. Dabei umschlingen die Fäden eine im Fadenlauf hinter der Changiereinrichtung angeordnete Andrückwalze 23. Die Andrückwalze 23 liegt auf der Oberfläche der Spulen 25.1 und 25.2 an. Sie dient zur Messung der Oberflächengeschwindigkeit der Spulen 25. Die Spulen 25 werden aus jeweils einer Hülse gebildet, die auf der Spulspindel 24 aufgespannt sind. Die Spulspindel 24 ist auskragend am Maschinengestell 27 gelagert und wird durch einen Spindelmotor angetrieben. Der Spindelmotor wird dabei derart geregelt, daß die Aufwickelgeschwindigkeit während des Aufwickelns im wesentlichen konstant ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Spinnvorrichtung ist insbesondere geeignet, um vollverstreckte Fäden herzustellen. Dabei läßt sich eine zweite Tangeleinrichtung zwischen der Behandlungseinrichtung 2 und der Aufwickeleinrichtung 3 zur Verbesserung des Fadenschlusses anordnen. Zur Entkopplung der Aufwickelspannung von der Tangelspannung wird die zweite Tangeleinrichtung auch bevorzugt in einer Umschlingung der Streckgalette verlegt, so daß die Fäden schon vor Ablauf von der Streckgalette verwirbelt sind.

In Fig. 2 und Fig. 3 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung gezeigt. In Fig. 2 ist die Spinnvorrichtung in der Spinnebene dargestellt. In Fig. 3 ist die Spinnvorrichtung in der Behandlungsebene dargestellt. Die Spinnebene und die Behandlungsebene bilden zwischen sich einen Winkel von ca. 90°. Somit ist die Zeichnungsebene der Darstellung in Fig. 2 gleich der Spinnebene und die Zeichnungsebene in der in Fig. 3 dargestellten Ansicht gleich der Behandlungsebene der Spinnvorrichtung. Die nachfolgende Beschreibung gilt für beide Fig. 2 und 3, insoweit kein ausdrücklicher Bezug genommen ist.

Der Aufbau der Spinnvorrichtung ist im wesentlichen identisch zu der in Fig. 1 gezeigten Spinnvorrichtung. Die Bauteile gleicher Funktion haben die identischen Bezugszeichen erhalten. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung zu Fig. 1 Bezug genommen.

Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Spinnvorrichtung weist die Spinneinrichtung 1 insgesamt 3 Spinnstellen 4.1, 4.2 und 4.3 auf, in welchen jeweils ein Faden 5.1, 5.2 und 5.3 gesponnen wird. Die Fäden 5.1, 5.2 und 5.3 laufen in der Spinneinrichtung parallel nebeneinander in einer Fadenlaufebene, die hier als Spinnebene bezeichnet wird. Die Spinnebene ist mit der Zeichnungsebene identisch.

Unterhalb der Spinndüse werden die Filamente in der Spinnebene durch die Anblasung 35 mittels eines Luftstroms gekühlt. Die Filamentbündel werden hierzu durch einen gemeinsamen Kühlschacht oder durch mehrere getrennte Kühlschächte 10 geführt. Am ende der Kühlstrecke werden die Filamentbündel 8 durch die Präparationsvorrichtungen 9 in der Spinnebene jeweils zu einem Faden zusammengeführt.

Die nachfolgende Behandlungseinrichtung 2 und die Aufwickeleinrichtung 3 sind derart angeordnet, daß sie eine gemeinsame Fadenlaufebene aufspannen, die hier als Behandlungsebene bezeichnet wird.

Die Behandlungsebene ist in diesem Fall identisch mit der Wickelebene Die Behandlungsebene ist die Ebene, die senkrecht zu der in Fig. 2 gezeigten Spinnebene steht. Daher müssen die Fäden 5.1, 5.2 und 5.3 aus der Spinnebene in die Behandlungsebene ausgelenkt werden. Hierzu ist zwischen der Spinneinrichtung 1 und dem Sammelfadenführer 11 eine Umlenkstange 34 vorgesehen. Die Umlenkstange 34 ist ortsfest am Maschinengestell befestigt und liegt in einer Fadenlaufebene zwischen der Spinnebene und der Behandlungsebene. Damit wird eine Vordrehung der Fadenschar erzeugt, so daß gleichzeitig ein Zusammenraffen der Fäden durch den Sammelfadenführer 11 auf die entsprechenden Behandlungsabstände A_B möglich ist. Nachdem die Fadenschar aus der Spinnebene in die Behandlungsebene ausgelenkt ist, durchlaufen die Fäden parallel die unterhalb des Sammelfadenführers 11 angeordnete Tangeleinrichtung 13. In Fig. 2 ist die Tangeleinrichtung in einem Querschnitt dargestellt. Dabei wird ein Faden 5 durch den Fadenkanal 32 geführt. In den Fadenkanal 32 mündet ein Düsenkanal 36, der über den Druckluftanschluß 14 mit Druckluft versorgt wird. Der Faden 5 wird in dem Fadenkanal 32 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Filamente des Fadens sich mehr oder weniger verschlingen und zu einem Fadenschluß führen. Die Fadenschar wird damit unter gleichen Voraussetzungen und gleichen Bedingungen in die Behandlungseinrichtung 2 einlaufen und zu einer gleichmäßigen Behandlung der Fäden führen. Die Fadenführung am Auslaß der Tangeleinrichtung 13 wird hierbei unmittelbar durch die Galetteneinheit 16 übernommen, so daß die Fäden zur Verwirbelung durch den Sammelfadenführer 11 und die Galette 19 geführt sind. Da hierbei zusätzliche Fadenführungselemente der Tangeleinrichtung zugeordnet sind, läßt sich eine sehr kompakte Bauweise erzielen.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Trägers mit einem Sammelfadenführer und einer Tangeleinrichtung gezeigt, wie sie beispielsweise in der Spinnvorrichtung nach Fig. 2 und Fig. 3 einsetzbar wäre. Der Sammelfadenführer 11 ist an einem Träger 46 befestigt. Der Träger 46 dient gleichzeitig zur Aufnahme des Sammelfadenführers 34, der Tangeleinrichtung 13 und der Fadenführungsstange 44. Der Träger 46 ist mittels eines Schwenklagers 43 an einem Maschinengestell 47 schwenkbar gelagert.

Der Sammelfadenführer 11 und die Tangeleinrichtung 13 sowie die Fadenführungsstange 44 sind zur Führung von hier gezeigten vier parallel verlaufenden Fäden 5.1, 5.2, 5.3 und 5.4 geeignet. Hierzu sind in dem Sammelfadenführer 11 die Führungsnuten 12.1 bis 12.4 nebeneinander im Behandlungsabstand A_B angeordnet. Zuvor werden die Fäden über die oberhalb des Sammelfadenführers 11 an dem Träger 46 befestigten Umlenkstange 34 geführt.

Unterhalb des Sammelfadenführers 11 ist die Tangeleinrichtung 13 angeordnet und über den Druckluftanschluß 14 an dem Träger 46 befestigt. Die Tangeleinrichtung 13 weist vier parallel verlaufende Fadenkanäle 32 auf, in denen jeweils ein Faden 5 geführt wird. Jeder der Fadenkanäle 32 weist einen im wesentlichen in Fadenlaufebene ausgerichteten Einlegschlitz 38 auf. Dabei sind die Einlegschlitze zweier benachbarter Fadenkanäle 32 derart zueinander angeordnet, daß sie gemeinsam in einen Führungsschlitz 37 münden. Der Führungsschlitz 37 ist zwischen zwei Fadenkanälen 32 ausgebildet und quer zur Fadenlaufebene ausgerichtet, wobei der Führungsschlitz 37 zu einer Seite der Tangeleinrichtung hin offen ist, so daß die in den beiden benachbarten Fadenkanälen geführten Fäden durch den Führungsschlitz 37 und die Einlegschlitze 38 in die Tangeleinrichtung einlegbar sind.

Am Ausgang der Tangeleinrichtung ist unterhalb der Tangeleinrichtung 13 am Träger 46 eine Führungsstange 44 angeordnet, die pro Faden eine Führungsnut 45 aufweist.

An dem Träger 46 ist zusätzlich eine Fadensammelvorrichtung zum Einsammeln und Abführen der Fadenschar angeordnet. Eine derartige Fadensammelvorrichtung ist in der PCT/EP 99/00389 (Bag. 2602) beschrieben, zu der an dieser Stelle Bezug genommen wird. Die Fadensammelvorrichtung besteht aus einem Fadenführer 40, der mittels eines Linearantriebs 41 in der Fadenlaufebene zum Einsammeln der Fadenschar beweglich ist. Auf der gegenüberliegenden Seite zu dem Fadenführer 40 ist an dem Träger 46 eine Schneideinrichtung 42 angebracht. Kurz oberhalb der Umlenkstange 34 ist eine Absaugeinrichtung 39 in Form eines Absauganschlusses vorgesehen. Für den Fall, daß ein Fadenbruch in der nachfolgenden Behandlungseinrichtung oder in der Aufwickeleinrichtung auftritt, wird die Fadensammelvorrichtung aktiviert. Dabei wird der Fadenführer 40 in Richtung der Schneideinrichtung bewegt und sammelt dabei die in einer Ebene laufenden Fäden 5.1, 5.2, 5.3 und 5.4 ein. An der Seite des Trägers 46 werden die Fäden sodann in die Schneideinrichtung 42 eingeführt und geschnitten. Nach dem Durchtrennen der Fäden werden diese selbsttätig von der Absaugeinrichtung 39 aufgenommen und zu einem Garnabfallbehälter abgeführt.

Die in Fig. 4 gezeigte Umlenkvorrichtung zur Auslenkung einer Fadenschar aus einer Fadenebene in eine zweite Fadenebene zeichnet sich durch ihre sehr kompakte Bauweise aus und ist insbesondere geeignet, um in einer Spinnvorrichtung die Zone zwischen der Spinneinrichtung und der Behandlungseinrichtung möglichst kurz auszuführen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Spinneinrichtung

2

Behandlungseinrichtung

3

Aufwickeleinrichtung

4

Spinnstelle

5

Faden

6

Spinnbalken

7

Spinndüse

8

Filamente

9

Präparationseinrichtung

10

Kühlschacht

11

Sammelfadenführer

12

Führungsnut

13

Tangeleinrichtung

14

Luftanschluß

15

Fadenführer

16

Abzugsgaletteneinheit

17

Streckgaletteneinheit

18

Überlaufrolle

19

Galette

20

Galette

21

Überlaufrolle

22

Kopffadenführer

23

Andrückwalze

24

Spulspindel

25

Spule

26

Changiereinrichtung

27

Maschinengestell

28

Antrieb

29

Antrieb

30

Lagerblock

31

Lagerblock

32

Fadenkanal

33

Düsenkanal

34

Umlenkstange

35

Anblasung

36

Düsenkanal

37

Führungsschlitz

38

Einlegschlitz

39

Absaugeinrichtung

40

Fadenführer

41

Linearantrieb

42

Schneideinrichtung

43

Schwenklager

44

Fadenführungsstange

45

Führungsnut

46

Träger

47

Maschinengestell

Claims

1. Spinnvorrichtung zum Spinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden (5.1, 5.2) mit einer Spinneinrichtung (1), mit einer Behandlungseinrichtung (2), mit einem der Behandlungseinrichtung (2) vorgeschalteten Sammelfadenführer (11), welcher Sammelfadenführer (11) die Fäden (5.1, 5.2) zum Einlauf in die Behandlungseinrichtung (2) derart zusammenführt, daß zwischen den Fäden (5.1, 5.2) jeweils ein Behandlungsabstand (A_B) entsteht, und mit einer Aufwickeleinrichtung (3) zum Aufwickeln der Fäden (5.1, 5.2) zu jeweils eine Spule (25.1, 25.2), entsprechend dem Hauptpatent . . . (Patentanmeldung Az. 100 23 910.2) dadurch gekennzeichnet, daß eine Tangeleinrichtung (13) im Fadenlauf zwischen dem Sammelfadenführer (11) und der Behandlungseinrichtung (2) angeordnet ist, daß die Tangeleinrichtung (13) pro Faden (5) jeweils einen Fadenkanal (32) aufweist, daß der Abstand am Einlauf der Tangeleinrichtung (13) zwischen zwei benachbarten Fadenkanälen (32) im wesentlichen gleich dem Behandlungsabstand (A_B) ist und daß der Behandlungsabstand (A_B) derart gewählt ist, daß die Fäden (5.1, 5.2) innerhalb einer Belegungslänge (B_L) einer Galetteneinheit (16) der Behandlungseinrichtung (2) parallel nebeneinander mit mehreren Umschlingungen führbar sind.

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenkanäle (32) der Tangeleinrichtung (13) parallel nebeneinander mit jeweils dem Behandlungsabstand (A_B) angeordnet sind und daß zur Führung von zumindest sechs Fäden die Belegungslänge (B_L) der Galetteneinheit (16) mit dem Behandlungsabstand (A_B) in einem Verhältnis von B_L/A_B < 100 steht.

3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinneinrichtung mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Spinndüsen aufweist, deren Abstand einen Fadenabstand (A_S) definieren, und daß der Fadenabstand (A_S) in der Spinneinrichtung mit dem Behandlungsabstand (A_B) in der Tangeleinrichtung in einem Verhältnis von A_S/A_B < 8 steht.

4. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelfadenführer (11) und die Galetteneinheit (16) der Behandlungseinrichtung (2) zusammenwirken, um die Fäden vor und nach Durchlauf der Fadenkanäle (32) der Tangeleinrichtung (13) zu führen.

5. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangeleinrichtung (13) eine Fadenführungsstange (44) mit mehreren Führungsnuten (45) nachgeordnet ist, wobei in jeder Führungsnut (45) ein Faden (5) geführt ist.

6. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinneinrichtung (1) und die Behandlungseinrichtung (2) zur Führung der Fäden (5.1, 5.2, 5.3) derart zueinander angeordnet sind, daß die Fadenlaufebene der Spinneinrichtung (1) (Spinnebene) in einem Winkel zu der Fadenlaufebene der Behandlungseinrichtung (2) (Behandlungsebene) steht, und daß eine Umlenkstange (34) zur Auslenkung der Fäden (5.1, 5.2, 5.3) im Fadenlauf vor dem Sammelfadenführer (11) in einer Ebene (Umlenkebene) zwischen der Spinnebene und der Behandlungsebene angeordnet ist.

7. Spinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelfadenführer (11) und die Tangeleinrichtung (13) in der Behandlungsebene oder zwischen der Umlenkebene und der Behandlungsebene angeordnet sind.

8. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkstange (34), der Sammelfadenführer (11) und die Tangeleinrichtung (13) an einem Träger (46) befestigt sind und daß der Träger (46) zwischen der Behandlungsebene und der Spinnebene schwenkbar ist.

9. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenkanäle (32) jeweils einen sich über die Länge des Fadenkanals (32) erstreckenden Einlegschlitz (38) aufweisen und daß die Einlegschlitze (38) zwei benachbarter Fadenkanäle (32) mit einem zwischen den Fadenkanälen (32) ausgebildeten Führungsschlitz (37) verbunden sind, wobei der Führungsschlitz (37) an einer Längsseite der Tangeleinrichtung (13) zum Einführen eines Fadens (5) offen ist.

10. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fadensammelvorrichtung im Fadenlauf vor dem Sammelfadenführer (11) angeordnet ist und daß die Fadensammelvorrichtung aus einem beweglichen Fadenführer (40) mit einer Fadenführungsnut, einer Schneideinrichtung (42) und einer Absaugeinrichtung (39) besteht, wobei zum Einsammeln und zum Schneiden der Fäden der Fadenführer (40) antreibbar ist.

11. Spinnvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (40) und die Schneideinrichtung (42) im Fadenlauf hinter der Umlenkstange (34) und die Absaugeinrichtung (39) im Fadenlauf vor der Umlenkstange (34) angeordnet sind und daß die Fadensammelvorrichtung an dem Träger (46) angebracht ist.

12. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinrichtung eine Abzugsgaletteneinheit (16) und eine Streckgaletteneinheit (17) aufweist, die jeweils aus zwei von den Fäden (5.1, 5.2) mehrfach umschlungenen Galetten (19, 18, 20, 21) bestehen.

13. Spinnvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Galetten der Streckgaletteneinheit (17) eine zweite Tangeleinrichtung angeordnet ist, welche die Fäden (5.1, 5.2) in einer Umschlingung vor Ablauf von der Streckgaletteneinheit (17) verwirbelt.

14. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelfadenführer (11) aus einem Keramikwerkstoff gebildet ist und daß der Sammelfadenführer (11) pro Faden (5) eine Fadenführungsnut (12) aufweist, wobei der Abstand zwischen zwei Fadenführungsnuten (12.1, 12.2) den Behandlungsabstand (A_B) bestimmt.