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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln mehrerer
synthetischer Fäden
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Beim
Herstellen schmelzgesponnener synthetischer Fäden ist es bekannt, dass mittels
einer Spinneinrichtung eine Vielzahl von Fäden parallel nebeneinander
gleichzeitig durch eine Spinneinrichtung extrudiert und abgekühlt werden.
So können
beispielsweise zwölf,
sechzehn, zwanzig oder noch mehr Fäden gleichzeitig durch eine
Spinneinrichtung hergestellt werden. Die Fäden werden nach der Abkühlung als
eine Fadenschar gemeinsam geführt
und behandelt. Am Ende des Spinnprozesses wird jeder Faden der Fadenschar
zu einer Spule aufgewickelt. Hierzu sind mehrere Aufspuleinheiten
zu einer Gruppe zusammengefasst und der Spinneinrichtung zugeordnet.
Jede der Aufspuleinheit weist einen Spulrevolver mit zwei lang auskragenden
Spulspindeln auf, um einen Kontinuierlichen Aufwickelvorgang der gesponnenen
Fäden zu
ermöglichen.
Die Spulspindeln lassen sich durch den Spulrevolver abwechselnd
in einen Betriebsbereich zum Wickeln der Fäden und in einen Wechselbereich
zur Abnahme der fertig gewickelten Vollspulen verschwenken.
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Bei
der aus der
DE 100
45 473 A1 bekannten Vorrichtung ist die Gruppe der Aufspuleinheiten durch
zwei nebeneinander angeordnete Aufspulmaschinen gebildet. Hierbei
stehen die Aufspuleinheiten sich spiegelbildlich gegenüber, wobei
beim Aufiwckeln der Fäden
der Wickelvergang vorzugsweise synchron in den Aufspuleinheiten
abläuft.
Der Platzbedarf dieser Vorrichtung wird somit im wesentlichen durch
die nebeneinander angeordneten Aufspuleinheiten bestimmt. Für den Fall,
dass die Fadenschar in der Spinneinrichtung in einer Reihenanordnung gesponnen
werden, überwiegt
in der Regel die Breite der Aufspuleinheiten die Brei te der Spinneinrichtung, so
dass die Teilung in Großanlagen
durch die Aufspuleinheiten bestimmt wird. In Großanlagen werden jedoch mehrere
Spinneinrichtung vorzugsweise durch einen Extruder versorgt, so
dass diese möglichst
eng aneinander angeordnet werden müssen.
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Aus
der
US 6,015,113 ist
eine Gruppe von Aufspuleinheiten zum Aufwickeln mehrerer Fadenscharen
bekannt, bei welcher die Aufspuleinheiten etagenförmig übereinander
angeordnet sind. Damit könnte
die Teilungsbreite der Aufspuleinheiten zwar verringert werden,
jedoch mit dem Nachteil, dass eine unterschiedliche Fadenführung zwischen
der oberen und der unteren Aufspuleinheit vorherrscht. Insbesondere
beim Aufiwickeln von synthetischen Fäden mit hohen Geschwindigkeiten,
die oberhalb 6.000 m/min. liegen können, machen sich derartige Führungslängenunterschiede
in der Fadenführung aufgrund
des Luftwiderstandes in unterschiedliche Aufwickelspannungen bemerkbar,
so dass Spulen und sogar Fäden
unterschiedlicher Qualität
erzeugt werden.
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Demgemäß ist es
Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln
synthetischer Fäden
der gattungsgemäßen Art
bereitzustellen, bei welcher die Gruppe der Aufspuleinheiten in
einer kompakten Bauweise zueinander angeordnet sind und andererseits
in jedem der Aufspuleinheiten die Fäden unter gleichen Bedingungen
zu Spulen gewickcelt werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln mehrerer Fäden mit
den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen nach Anspruch 14 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der jeweiligen Unteransprüche
definiert.
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Die
Erfindung basiert darauf, dass zwei spiegelbildlich zueinander ausgebildete
Aufspuleinheiten übereinander
angeordnet sind. Damit lässt
sich einerseits eine Teilungsbreite der Gruppe von Aufspuleinheiten
realisieren, die im wesentlichen der Teilungsbreite einer einzigen
Aufspuleinheit entspricht. Zudem begünstigt der geringere Abstand
zwischen den in den Betriebsbereichen gehaltenen Spulspindeln eine
im wesentlichen unter gleichen Bedingungen ausgebildete Fadenzuführung. Demgegenüber ist
der größere Abstand
zwischen den im Wechselbereich gehaltenen Spulspindeln besonders
vorteilhaft, um eine gegenseitige Behinderung bei Führung und beim
Abräumen
der Vollspulen zu vermeiden. Jede der Aufspuleinheiten ist hierbei
in der Lage jeweils mehrere Fäden
gleichzeitig zu Spulen zu wickeln.
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Besonders
vorteilhaft ist hierbei die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher
ein Fadenführungsmittel
in der Spiegelsymmetrieebene der Aufspuleinheiten angeordnet ist,
durch welches die von der Spinneinrichtung zugeführten Fäden zum Einlauf in die Aufwickeleinheiten
umgelenkt werden. Die Fadenzuführung
erfolgt somit seitlich zwischen den übereinander angeordneten Aufspuleinheiten,
so dass identische Einlaufverhältnisse
zu beiden Aufspuleinheiten realisierbar sind.
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Das
Fadenführungsmittel
wird vorzugsweise durch eine drehbar gelagerte Umlenkrolle gebildet, an
deren Umfang die aus der Spinneinrichtung zugeführte Fadenschar geführt wird.
Dabei kann die Umlenkrolle zur Realisierung möglichst geringer Aufwickelspannungen
zusätzlich
angetrieben sein.
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Zur
Realisierung einer möglichst
geringen Teilungsbreite ist gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dem Fadenführungsmittel
unmittelbar ein oder mehrere Changiermittel im Fadenlauf nachgeordnet,
die die Fäden
zum Aufwickeln zu Kreuzspulen in den einzelnen Aufspuleinheiten
hin- und herführen.
Damit bildet das Fadenführungsmittel unmittelbar
in jeder Wickelstelle den Beginn des Changierdreiecks.
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Um
während
des Aufwickeln eine möglichst hohe
Flexibilität
hinsichtlich des Spulenzuwachses zu erhalten, weist jede Aufspuleinheit
eine Andrückwalze
auf, die mit der jeweils im Betriebsbereich gehaltenen Spulspindel
zusammenwirkt. Die Andrückwalzen
sind dabei an einem Schwenkarm gehalten, welche Schwenkarme gemeinsam
an einer Schwenkachse angebracht sind.
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Damit
die dabei jeweils zwischen den Andrückwalzen und den neu zu wickelnden
Spulen wirkende Anlagekräfte
in vorbestimmten Soll-Werten oder Sollbereichen gehalten werden
können,
ist jeder Andrückwalze
vorzugsweise ein Kraftaktor und ein Kraftsensor zugeordnet. Der
Kraftsensor ist dabei mit dem Drehantrieb des Spulenrevolvers über eine Steuereinrichtung
zu einem Regelkreis verbunden, so dass die Ausweichbewegung während des
Spulenzuwachses mit möglichst
konstanter Anlagekraft einhergeht.
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Hierbei
lassen sich die Spulrevolver beider übereinander angeordneter Aufspuleinheiten
auch vorzugsweise durch einen gemeinsamen Drehantrieb antreiben.
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Bei
einer großen
Anzahl von gleichzeitig herzustellenden synthetischen Fäden lässt sich
die Erfindung vorzugsweise dadurch erweitern, dass im Abstand zu
den Aufspuleinheiten zwei weitere übereinander angeordnete Aufspuleinheiten
der Spinneinrichtung zugeordnet sind. Hierbei sind die übereinander
angeordneten Aufspuleinheiten und die nebeneinander angeordneten
Aufspuleinheiten jeweils spiegelbildlich zueinander ausgebildet.
So verläuft eine
der Spiegelsymmetrieebenen in der Mitte zwischen den unteren und
oberen Aufspulmaschinen und die zweite Spiegelsymmetrieebene orthogonal zu
der ersten Spiegelsymmetrieebene vertikal zwischen den Aufspuleinheiten.
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Die
Fadenzuführung
erfolgt vorzugsweise in dem Abstand zwischen den Aufspuleinheiten,
wobei ein zweites Fadenführungsmittel
in der horizontal verlaufenden Spiegelsymmetrieebene angeordnet ist.
Den beiden Fadenführungsmitteln
ist ein Fadenseperator im Fadenlauf vorgeordnet, durch welchen die
zugeführten
Fäden aus
der Spinneinrichtung in zwei Fadenscharen teilbar sind.
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Der
Abstand zwischen den Aufspuleinheiten wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
dazu genutzt, um eine Elektrobaueinheit mit den Antriebselektroniken
und den Steuerelektroniken der Aufspuleinheiten aufzunehmen. Hierbei
kann die Elektrobaueinheit vorteilhaft ein Bedientableau enthalten, durch
welches die gesamte Gruppe von Aufspuleinheiten steuerbar sind.
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Zu
Wartungszwecken ist es dabei vorteilhaft, wenn die Elektrobaueinheit
verfahrbar ausgebildet ist, so dass der Abstand zwischen den Aufspuleinheiten
als Wartung und Bediengang genutzt werden kann.
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Zwischen
den oberen nebeneinander angeordneten Aufspuleinheiten sind vorteilhaft Überwachungseinrichtungen
zur Fadenlaufüberwachung
angeordnet. Neben den Überwachungseinrichtungen könnten auch
zusätzliche
Behandlungseinrichtungen zwischen den Aufspuleinheiten integriert
sein, die beispielsweise eine Verwirbelung der Fäden zur Erhöhung des Fadenschlusses aufführen.
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Die
Aufspuleinheiten werden bevorzugt in einem Wickelgestell mit geschlossenen
Trennwänden gehalten,
durch welche die Aufspuleinheiten voneinander getrennt und gekapselt
sind. Hierbei weisen die Wandungen am freien Ende der Spulspindel
Offnungen auf, durch welche ein Auswechseln der Vollspulen möglich ist.
Derartige Kapselungen ermöglichen
somit eine vollklimatisierte Umgebung zum Aufwickeln der Fäden zu Spulen.
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Die
Kompaktheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
lässt sich
noch dadurch verbessern, dass der Gruppe von Aufspuleinheiten eine
weitere Gruppe von Aufspuleinheiten zugeordnet ist. Hierbei sind
die Aufspuleinheiten beider Gruppe jeweils mit ihren Antriebsseiten
zueinander in einer gemeinsamen Längsachse angeordnet und schließen zwischen
sich eine Antriebseinheit mit mehreren den Aufwickeleinheiten zugeordneten
Antrieben ein. Damit ist einerseits eine Kapselung der Antriebe
und andererseits eine Koppelung von Antrieben möglich.
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Insoweit
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
gemäß Anspruch
15 besonders geeignet, um die zugrunde liegende Aufgabe zu lösen. Hierzu
sind die spiegelsymmetrisch angeordneten Aufwickeleinheiten in einer
gemeinsamen Längsachse
angeordnet. Zwischen den sich gegenüberliegenden Aufwickeleinheiten
ist eine Antriebseinheit mit mehreren den beiden Aufwickeleinheiten
zugeordneten Antrieben vorgesehen. Somit lassen sich auch geringe
Teilungsbreiten bei kompakter Bauweise der Aufspuleinheiten realisieren.
Insbesondere ermöglicht
die zwischen den Aufspuleinheiten ausgebildete Antriebseinheit eine
gemeinsame Kapselung für
alle Antriebe.
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Vorteilhaft
weist die Antriebseinheit zumindest nur einen Drehantrieb zum synchronen
Antreiben beider Spulrevolver der sich gegenüberliegenden Aufspuleinheiten
auf.
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Ebenso
besteht die Möglichkeit,
die sich in einer Achse gegenüberliegenden
Spulspindeln durch einen gemeinsamen Spindelantrieb anzutreiben.
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Um
eine auch in ihrer Höhe
kompakte Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln von Fäden zu erhalten,
ist der Gruppe von Aufspuleinheiten vorzugsweise eine Abzugseinrichtung
unmittelbar vorgeordnet, die zumindest eine Abzugsgalette und eine Streckgalette
aufweist. Hierbei wird bevorzugt eine der Galetten zwischen einer
Anlegestellung und einer Betriebsstellung verstellbar ausgebildet,
so dass ein automatisiertes Anlegen der Fäden unmittelbar aus der Spinneinrichtung
bis zu Aufspulmaschine möglich
wird.
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Zur
Klimatisierung derartiger Vorrichtungen ist die Abzugseinrichtung
bevorzugt in einer Galettenbox untergebracht, die auf der Zulaufseite
mit einem Fallschacht der Spinneinrichtung und auf der Ablaufseite
mit dem Wickelgestell mit den geschlossenen Wänden verbunden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist grundsätzlich
geeignet, verschiedene Typen von synthetischen Fäden herzustellen. So lassen
sich in Abhängigkeit
von der Ausbildung der Abzugseinrichtung sowohl POY oder auch FDY-Fäden herstellen.
Das Konzept eignet sich jedoch grundsätzlich auch zur Herstellung
von elastischen Fäden,
gekräuselten
Fäden oder
technischen Fäden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Spinnen und Aufwickeln mehrerer Fäden wird nachfolgend anhand
einiger Ausführungsbeispiele
unter Hinweis auf die beigefügten
Figuren näher
erläutert.
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Es
stellen dar:
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1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 schematisch
eine Seitenansicht der Gruppe der Aufspuleinheiten des Ausführungsbeispiels
nach 1
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3 schematisch
eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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4 schematisch eine Draufsicht auf eine Gruppe
von Aufspuleinheiten eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch in einer Ansicht dargestellt. Die Vorrichtung weist
eine Spinneinrichtung 1, eine unterhalb der Spinneinrichtung 1 angeordnete
Abzugseinrichtung 28 und eine unterhalb der Abzugseinrichtung 28 angeordnete Gruppe
von Aufspuleinheiten 2 mit den Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2.
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Die
Spinneinrichtung 1 ist über
einen Schmelzezulauf 33 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle
beispielsweise einem Extruder verbunden. Der Schmelzezulauf 33 führt zu einem Spinnbalken 34,
der an seiner Unterseite mehrere vorzugsweise in Reihenanordnung
nebeneinander augeordnete Spinndüsen 35.
In diesem Ausführungsbeispiel
befinden sich die Spinndüsen 35 in
einer Reihenanordnung, die orthogonal zur Zeichnungsebene verläuft. In
dem Spinnbalken 34 sind üblicherweise weitere Schmelzeführungselemente
wie Verteilerleitungen und Spinnpumpen angeordnet.
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Unterhalb
der Spinndüsen 35 ist
ein Kühlschacht 36 ausgebildet,
welcher mit einem Kühlluftstromerzeuger
(hier nicht dargestellt) verbunden ist. Der Kühlschacht 36 mündet in
einen Fallschacht 32.
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Der
Spinneinrichtung 1 ist eine Präparationseinrichtung 37 zugeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird die Präparationseinrichtung 37 durch
eine Präparationswalze
am Ende des Fallschachtes 32 gebildet.
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Die
Präparationseinrichtung 37 könnte jedoch
auch mehrere Präparationseinheiten
aufweisen, die sich entlang der Spinnlinie verteilen. So wird vorzugsweise
bereits unterhalb des Kühlschachtes eine
erste Vorpräparierung
zum Zusammenschluß eines
Filamentbündels
zu einem Faden vorgenommen.
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Um
die parallel in der Spinneinrichtung 1 hergestellten synthetischen
Fäden von
den jeweiligen Spinndüsen 35 abzuziehen,
ist eine Abzugseinrichtung 28 vorgesehen. Die Abzugseinrichtung 28 wird in
diesem Ausführungsbeispiel
durch eine Abzugsgalette 29 und eine Streckgalette 30 gebildet,
die jeweils von den Fäden
teilumschlungen sind.
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Grundsätzlich ist
die Ausbildung der Abzugseinrichtung 28 von Art und Typ
des herzustellenden Fadens abhängig.
So könnte
die Abzugseinrichtung 28 auch durch mehrfach umschlungene
Galetteneinheiten gebildet sein, um beispielsweise vollverstreckte
Fäden herzustellen.
Ebenso könnte
die Abzugseinrichtung 28 auch eine Vielzahl von einzelnen
Abzugslieferwerken aufweisen, die jeweils nur einen der Fäden führen. Zudem
kann die Abzugseinrichtung 28 zusätzliche Behandlungseinrichtungen
wie beispielsweise Tangelvorrichtungen enthalten.
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Zur
Aufnahme der hergestellten synthetischen Fäden ist am Ende der Spinnlinie
die Gruppe von Aufspuleinheiten 2 angeordnet.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Gruppe von Aufspuleinheiten 2 wird neben der 1 gleichfalls Bezug zu der 2 genommen.
In der 2 ist die Gruppe der Aufspuleinheiten 2 in
einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Insoweit gilt die nachfolgende
Beschreibung für
beide Figuren.
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Die
Gruppe der Aufspuleinheiten 2 wird durch zwei übereinander
angeordnete Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 gebildet.
Die Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 stehen sich spiegelsymmetrisch
gegenüber,
so dass sich zwischen den Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 eine
horizontale Spiegelsymmetrieebene 19 erstreckt, die als
strichpunktierte Linie eingezeichnet ist. Die Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 werden
hierbei an einem Wickelgestell 13 gehalten. Jede der Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 ist
im Aufbau und Funktion ihrer mechanischen Baugruppen identisch aufgebaut.
So besitzt die Aufspuleinheit 2.1 einen drehbar angetriebenen
Spulrevolver 5.1, an den zwei lang auskragende Spulspindeln 6.1 und 7.1 gelagert
sind.
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In
der Spulspindel 6.1 ist eine Spindelantrieb 15.1 und
der Spulspindel 7.1 ein Spindelantrieb 15.2 zugeordnet.
Jeder der Spulspindeln 6.1 und 7.1 trägt mehrere
nebeneinander angeordnete Spulhülsen 39 zur
Aufnahme von Spulen 4. Die Spulspindeln 6.1 und 7.1 lassen
sich durch den Spulrevolver 5.1 abwechselnd in einem Betriebsbereich
und in einen Wechselbereich verschenken. In der dargestellten Situation
befindet sich die Spulspindel 6.1 in dem Betriebsbereich
und die Spulspindel 7.1 in dem Wechselbereich. In dem Betriebsbereich
wirkt die Spulspindel 6.1 mit einer drehbar gelagerten
Andrückwalze 10.1 zusammen.
Die Andrückwalze 10.1 wird
hierzu an einem Schwenkarm 11.1 gehalten, der über eine
Schwenkachse 12.1 mit dem Wickelgestell 13 schwenkbar
verbunden ist. Der Andrückwalze 10.1 ist
ein Kraftaktor 18.1 und ein Kraftsensor 17.1 zugeordnet.
Der Kraftsensor 17.1 ist mit seiner Signalleitung mit einer
Steuereinrichtung 16 gekoppelt.
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Die
Steuereinrichtung 16 weist die Antriebselektronik und Steuerelekronik
aller Aktoren und Antriebe der beiden Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 auf. Somit
ist die Steuereinrichtung 16 mit den Spindelantrieben 15.1 und 15.2 sowie
mit einem Drehantrieb 14, durch welchen der Spulenrevolver 5.1 angetrieben
wird, verbunden.
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Der
Andrückwalze 10.1 ist
im Fadenlauf ein Changiermittel 9.1 vorgeordnet, durch
welches die zu Spulen gewickelten Fäden jeweils hin- und hergeführt werden,
um eine Kreuzwicklung zur Bildung der Spulen zu erhalten.
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Die
obere Aufspuleinheit 2.2 weist spiegelsymmetrisch zu der
horizontalen Spiegelsymmetrieebene 19 identische Baugruppen
auf. So sind an einem Spulenrevolver 5.2 die Spulspindeln 6.2 und 7.2 auskragend
drehbar gelagert gehalten. Der Spulspindel 6.2 ist die
Andrückwalze 10.2 zugeordnet.
Die Andrückwalze 10.2 ist
an dem Schenkarm 11.2 drehbar gehalten, wobei der Schenkarm 11.2 ebenfalls
an der Schwenkachse 12.1 mit dem Wickelgestell verbunden
ist. Der Schwenkarm 12.1 ist hierzu in der horizontalen
Spiegelsymmetrieebene 19 angeordnet. Der Andrückwalze 10.2 ist
das Changiermittel 9.2 vorgeordnet.
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Durch
die spiegelsymmetrische Anordnung der unteren Aufspuleinheit 2.1 zu
der oberen Aufspuleinheit 2.2 bildet sich zwischen den
im Betriebsbereich befindlichen Spulspindeln 6.1 und 6.2 ein
relativ geringer Abstand S1 aus. Demgegenüber besteht zwischen
den im Wechselbereich gehaltenen Spulspindeln 7.1 und 7.2 ein
wesentlich größerer Abstand S2. Diese Ausbildung besitzt den besonderen
Vorteil, dass eine zentrale Zuführung
der Fäden
zu den Wickelstationen erfolgen kann.
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Desweiteren
treten keine Behinderungen durch Führung der Vollspulen an den
Spulspindeln 7.1 und 7.2 ein, so dass beide Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 in
sehr kompakter Art mit möglichst
geringem Abstand zueinander gehalten werden können.
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Wie
aus 2 hervorgeht, werden der Spulenrevolver 5.1 der
unteren Aufspuleinheit 2.1 und der Spulrevolver 5.2 der
oberen Aufspuleinheit 2.2 gemeinsam durch den Drehantrieb 14 angetrieben. Die
Spulrevolver 5.1 und 5.2 weisen dabei einen gegensinnigen
Drehsinn auf und sind über
ein Getriebemittel (nicht dargestellt) miteinander gekoppelt.
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Die
Zuführung
der Fäden
aus der Abzugseinrichtung 28 erfolgt seitlich neben den
Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2. Hierbei ist in der
horizontalen Spiegelsymmetrieebene 19 ein Fadenführungsmittel 8.1 in
Form einer Umlenkrolle ausgebildet, durch welchen die zulaufenden
Fäden 3 gemeinsam
umgelenkt werden. Nach Umlenkung der Fäden an dem Fadenführungsmittel 8.1 werden
die Fäden 3 in
eine untere und eine obere Fadenschar aufgeteilt und den jeweiligen
Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 zugeführt. Jede
der Aufspuleinheiten wickelt in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig
vier Fäden 3 zu
Spulen 4. Somit werden insgesamt acht Fäden gleichzeitig zu Spulen
in der oberen und unteren Aufspuleinheit 2.1 und 2.2 gewickelt.
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Seitlich
neben der oberen Aufpuleinheit ist eine Überwachungseinrichtung 25.1 zur Überwachung
des Fadenlaufs angeordnet. Die Überwachungseinrichtung 25.1 weist üblicherweise
pro Faden einen Fadenbruchwächter
auf.
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In
der Spinneinrichtung 1 wird zunächst eine Kunststoffschmelze über den
Schmelzezulauf 33 dem Spinnbalken 34 zugeführt. Die
Kunststoffschmelze wird zu den Spinndüsen 35 gefördert und unter
Druckwirkung einer Vielzahl von Düsenbohrungen der jeweiligen
Spinndüsen 35 extrudiert.
Hierzu stellt jede Spinndüse 35 eine
Vielzahl von Filamentsträngen
dar, die als Filamentbündel
mit den Bezugszeichen 40 gekennzeichnet sind. Die frisch
extrudierten Filamentstränge
werden anschließend
in den Kühlschacht 36 durch
ein zugeführtes
Kühlmedium abgekühlt. Nach
Abkühlung
der nebeneinander geführten
Filamentbündel 40 werden
diese jeweils zu einem Faden 3 zusammengeführt. Der
Abzug der Filamentbündel 40 bzw.
der Fäden 3 erfolgt
durch die Abzugseinrichtung 28. Hierzu um schlingen die
Fäden 3 mit
einer Teilumschlingung die Abzugsgalette 29 und die Streckgalette 30.
Die Abzugsgalette 29 und die Streckgalette 30 sind
jeweils angetrieben, wobei je nach Herstellung von Fadentyp eine
leichte bis große
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Abzugsgalette 29 und
der Streckgalette 30 eingestellt sein kann. Die Fäden gelangen
von der Streckgalette 30 in vertikaler Führung zu
dem Fadenführungsmittel 8.1.
Die Fäden
werden durch das Fadenführungsmittel
umgelenkt und gelangen nach Aufteilung in eine obere Fadenschar
und eine untere Fadenschar zu den Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2.
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Zur
Erläuterung
der Funktion der Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 wird
neben der 1 auch Bezug zu der 2 genommen.
Die Fäden
werden in der dargestellten Betriebssituation jeweils an den Spulspindeln 6.1 und 6.2 der
beiden Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 gewickelt.
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Während des
gleichzeitigen Aufwickelns der Fäden 3 zu
Spulen 4 liegen die Andrückwalzen 10.1 und 10.2 jeweils
am Umfang der an den Spulspindeln 6.1 und 6.2 gewickelten
Spulen 4 an. Der Anlagedruck der Andrückwalzen 10.1 und 10.2 wird
dabei durch Steuerung der Kraftaktoren 18.1 und 18.2 gesteuert.
Um einerseits eine Ausweichbewegung der Spulspindeln 6.1 und 6.2 während des
Anwachsens der Spulen 4 zu ermöglichen, wird die jeweils wirkende
Anlagekraft durch die Kraftsensoren 17.1 und 17.2 gemessen.
Innerhalb der Steuereinrichtung 16 erfolgt ein Abgleich
der jeweils vorgegebenen Soll-Werte mit den jeweils gemessenen Ist-Werten der
Anlagekraft, so dass die Aktivierung des Drehantriebs zur Bewegung
der Spulrevolver 5.1 und 5.2 derart erfolgen kann,
dass jeweils eine konstante Anlagekraft erhalten bleibt.
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Es
ist jedoch auch möglich,
die Hubbewegung der Andrückwalzen 10.1 und 10.2 an
den Schwenkarm 11.1 und 11.2 zu erfassen, um eine
stufenweise oder kontinuierliche Ausweichbewegung der Spulspindel
durch Aktivierung des Drehantriebes 14 zu erhalten.
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Sobald
die Spulen an den Spulspindeln 6.1 und 6.2 fertig
gewickelt wird, erfolgt ein automatischer Spulenwechsel, dem der
Faden jeweils von den Spulspindeln 7.1 und 7.2 zum
Wickeln neuer Spulen übernommen
wird.
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Bei
der in 1 und 2 dargestellten
Vorrichtung lassen sich eine Vielzahl von Fäden bei Einhaltung einer möglichst
schmalen Teilungsbreite herstellen. Insbesondere die Gruppe der
Aufspuleinheiten 2 weist eine Teilungsbreite auf, die nur
unwesentlich größer ist
als bei Verwendung nur einer einzigen Aufspuleinheit.
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In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Ansicht schematisch dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel ist
insbesondere geeignet, um eine Vielzahl von Fäden auf einen möglichst
engen Bauraum herzustellen und zu Spulen zu wickeln. Das Ausführungsbeispiel nach 3 ist
im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel,
so dass zu der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen wird und
nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 3 besteht aus einer Spinneinrichtung 1,
einer Abzugseinrichtung 28 und einer Gruppe von Aufspuleinheiten 2. Die
Spinneinrichtung 1, die Abzugseinrichtung 28 und
die Gruppe der Aufspuleinheiten 2 sind über nach außen geschlossenen Gestellwände miteinander
verbunden. Die Spinneinrichtung 1 ist identisch zu dem
vorhergehenden Ausführungsbeispiel
ausgebildet. Am Ende des Fallschachtes 32 schließt sich eine
Galettenbox 31 an. Innerhalb der Galettenbox 31 ist
eine Abzugsgalette 29 und eine Streckgalette 30 gehalten.
Die Abzugsgalette 29 wird an einer Stelleinrichtung 38 beweglich
gehalten, um die Abzugsgalette 29 zwischen einer Anlegeposition
(gestrichelt dargestellt) und einer Betriebsposition zu führen. Die Stelleinrichtung 38 könnte hierbei
beispielsweise durch einen Rotor gebildet sein, an welchem die Abzugsgalette 29 oder
auch beide Galetten 29 und 30 befestigt und bewegbar
sind.
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Unterhalb
der Galettenbox 31 schließt sich das Wickelgestell 13 an,
das jeweils durch geschlossene Trennwände 26 gebildet ist.
In dem Wickelgestell 13 wird die Gruppe der Aufspuleinheiten 2 gehalten.
Hierbei sind insgesamt vier Aufspuleinheiten 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4 in
spiegelsymmetrischer Anordnung zueinander gehalten. Die unteren
Aufspuleinheiten 2.1 und 2.3 sind spiegelsymmetrisch
zu den oberen Aufspuleinheiten 2.2 und 2.4 ausgebildet.
Zwischen den unteren und den oberen Aufspuleinheiten verläuft somit
die horizontale Spiegelsymmetrieebene 19. Orthogonal dazu
verläuft
eine vertikale Spiegelsymmetrieebene 20, die die Spiegelsymmetrieebene zwischen
den rechten Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 und den
linken Aufspuleinheiten 2.3 und 2.4 bestimmt.
Jede der Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 ist identisch
aufgebaut und entspricht im Aufbau dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
nach 1, so dass zu der vorhergehenden
Beschreibung Bezug genommen wird und anschließend nur die Unterschiede erläutert werden.
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Zwischen
den rechten Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 und den
linken Aufspuleinheiten 2.3 und 2.4 ist ein Abstand
gebildet. Dabei befindet sich zwischen den unteren Aufspuleinheiten 2.1 und 2.3 eine Elektrobaueinheit 23,
die die Steuereinrichtung mit der Steuerelektronik und der Antriebselektronik
enthält.
An der Elektrobaueinheit ist ein Bedientableau 24 ausgebildet,
durch welche eine Bedienung aller Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 möglich ist.
Die Elektro-Baueinheit 23 ist verfahrbar ausgebildet, so
dass der Abstand zwischen den rechten Aufpuleinheiten 2.1 und 2.2 und
den linken Aufspuleinheiten 2.3 und 2.4 als Bediengang
genutzt werden kann.
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Zur
Fadenführung
ist in dem Abstand zwischen den linken Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 und den
rechten Aufspuleinheiten 2.3 und 2.4 die Fadenführungsmittel 8.1 und 8.2 in
Form von zwei nebeneinander in der horizontalen Spiegelsymmetrieebene 19 angeordnete Überlaufrollen
gehalten. Den Fadenführungsmitteln 8.1 und 8.2 ist
im Fadenlauf ein Fadenseparator 21 vorgeordnet, durch welche
die von der Streckgalette 30 ablaufenden Fäden in zwei
Fadenscharen 22.1 und 22.2 geteilt werden. Jeder
Fadenschar 22.1 und 22.2 ist jeweils eine Überwachungsein richtung 25.1 und 25.2 zugeordnet,
die sich in dem Abstand zwischen den oberen Aufspuleinheiten 2.2 und 2.4 befinden.
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Die
Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 sind in dem Wickelgestell 13 durch
Trennwände
26 voneinander getrennt und durch zusätzliche Trennwände zu den Stirnseiten
vollständig
gekapselt. Die stirnseitigen Trennwände sind in diesem Ausführungsbeispiel
nur am Beispiel der Aufspuleinheit 2.4 gezeigt. Die vordere
Trennwand 41 weist hierbei eine Spulenöffnung 42 auf durch
welche das Wechseln der Vollspulen möglich ist. Die Spulenöffnung 42 ist über einen
hier nicht dargestellten Deckel im Betrieb geschlossen. Damit lässt sich
eine voll klimatisierte Umgebung in den jeweiligen Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 herstellen.
Die Fadenführung
erfolgt dabei über
entsprechend gestaltete Offnungen.
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Das
in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise
zur Herstellung von POY-Fäden
geeignet. Zu Prozeßbeginn
wird zunächst
die Abzugsgalette 29 in die Anlegeposition verschwenkt, so
dass die aus der Spinneinrichtung herabfallende Fadenschar ohne
Kontakt in den Fadeneinlauf des Wickelgestells einfällt. Die
Fadenschar könnte
hierbei beispielsweise durch einen Auffangtrichter mit augeschlossener
Absaugung im unteren Bereich des Wickelgestells aufgenommen werden.
Anschließend wird
die Abzugsgalette 29 aus der Anlegeposition in die Betriebsposition
verschwenkt. Durch die Anlage der Fadenschar an die Abzugsgalette 29 und
die Streckgalette 30 werden die Fäden 3 der Fadenschar sich
gleichmäßig an dem
Umfang der Galetten 29 und 30 verteilen. Zur Aufteilung
der Fadenschar auf die einzelnen Aufspulvorrichtungen wird zunächst der
Fadenseparator 21 im oberen Bereich des Wickelgestells 13 aktiviert,
der beispielsweise durch zwei kammförmig ineinander greifende Führungselemente
gebildet sein kann, um somit eine Aufteilung der Fadenschar in eine
linke Fadenschar 22.2 und eine rechte Fadenschar 22.1 zu
erhalten. Beide Fadenscharen 22.1 und 22.2 werden
sodann durch eine zweite Hilfseinrichtung in jeweils eine obere
und eine untere Teilfadenschar aufgeteilt, die durch jeweils eine
den Aufspuleinheiten zugeordnete Absaugvorrichtung aufgenommen werden
können.
Die Fadenscharen 22.1 und 22.2 werden hierzu mittels
der im Abstand zueinander angeordneten Fadenführungsmittel 8.1 und 8.2 geführt. Die
sich danach ausbildenden oberen und unteren Teilfadenscharen gelangen dann
unmittelbar zu den zugeordneten Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4.
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Der
Anlegevorgang an die Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 erfolgt
vorzugsweise synchron, so dass eine gleichmäßige Fadenführung aller Fäden gewährleistet
ist. Der Aufspulvorgang erfolgt in jeder der dargestellten Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 entsprechend
der vorgenannten Beschreibung zu dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass hierzu keine weiteren Erläuterung
an dieser Stelle gegeben werden. Während des Aufwickelns der Fäden können die
Aufspuleinheiten 2.1 bis 2.4 sowohl separat als
auch synchron betrieben werden. Bevorzugt werden die Spulrevolver 5.1 und 5.2 sowie
die Spulrevolver 5.3 und 5.4 über jeweils einen gemeinsamen Drehantrieb
angetrieben.
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Zur
Verdoppelung der gleichzeitig herzustellenden Fäden ist in 4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt, wobei hierbei nur die Draufsicht der Gruppe der Aufspuleinheiten 2 gezeigt
ist. Gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
nach 3 ist die Gruppe der Aufspuleinheiten 2 durch
jeweils in Achsverlängerung spiegelbildlich
angeordnete Aufspuleinheiten ergänzt.
Hierbei stehen sich jeweils zwei Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 spiegelbildlich
mit ihren Antriebsseiten gegenüber,
so dass zwischen den Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 eine
Antriebseinheit 27 eingeschlossen ist. Die Antriebseinheit 27 umfaßt die Antriebe
der Spulrevolver und Spulspindel beider Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2.
Hierbei können
sowohl die Antriebe der Spulrevolver als auch die Antriebe der Spulspindeln
auf einfache Art und Weise miteinander gekoppelt werden. Somit ist
ein synchroner Betrieb der sich in der Längsachse gegenüberstehenden Aufspuleinheiten 2.1 und 2.2 auf
einfache Art und Weise möglich.
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Der
Aufbau der Aufspuleinheiten ist identisch mit den zuvor gemäß Ausführungsbeispiel
nach 1 beschriebenen Aufspuleinheiten.
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Das
in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
ist insbesondere geeignet, um eine möglichst hohe Anzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen in
einer Anlage zu integrieren. So können insgesamt acht Aufspuleinheiten
zu einer Gruppe zusammengeführt
werden. Die kompakte Anordnung der Aufspuleinheiten ermöglichen
bei synchroner Betriebsweise, dass sowohl mehrere Antriebe der Aufspuleinheiten
gemeinsam ansteuerbar oder auch zu einem Antrieb kombiniert werden
können.
Die zentrale Fadenzuführung
der Fäden
in der Gruppe der Aufspuleinheiten aus der Symmetrieebene bzw. der
Symmetriemitte heraus ermöglicht,
dass jeder Aufspuleinheiten unter gleichen Bedingungen identische Spulen
erzeugen. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders geeignet,
um synthetische Fäden
mit Autwickelgeschwindigkeit von >6.000 m/min.
aufiwickeln können.
-
Der
Aufbau der in den Ausführungsbeispielen
nach 1 bis 4 dargestellten
Aufspuleinheit ist ebenfalls beispielhaft. Als Changiermittel lassen
sich grundsätzlich
alle bekannten Changiersysteme wie beispielsweise Flügelchangierung
oder Kehrgewindewellenchangierungen einsetzen. So lassen sich die
Changiermittel der übereinander
angeordneten Aufspuleinheiten auch vorteilhaft derart kombinieren, dass
nur ein Antrieb erforderlich ist. Ebenso ist die Halterung der Andrückwalzen
beispielhaft. So können
die Andrückwalzen
einzeln und unabhängig
sowohl ortsfest als auch beweglich gehalten werden. Die Erfindung
erstreckt sich somit auch auf ähnlich Aufbauten
von Aufspuleinheiten, die der besonderen spiegelsymmetrischen Anordnung
zueinander gehalten sind.
-
- 1
- Spinneinrichtung
- 2
- Gruppe
von Aufspuleinheiten
- 2.1,
2.2, 2.3, 2.4
- Aufspuleinheit
- 3
- Fäden
- 4
- Spule
- 5.1,
5.2, 5.3, 5.4
- Spulrevolver
- 6.1,
6.2, 6.3, 6.4
- Spulspindel
- 7.1,
7.2, 7.3, 7.4
- Spulspindel
- 8.1,
8.2
- Fadenführungsmittel
- 9.1,
9.2
- Changiermittel
- 10.1,
10.2
- Andrückwalze
- 11.1,
11.2
- Schwenkarm
- 12.1
- Schwenkachse
- 13
- Wickelgestell
- 14
- Drehantrieb
- 15.1,
15.2, 15.3, 15.4
- Spindelantrieb
- 16
- Steuereinrichtung
- 17.1,
17.2
- Kraftsensor
- 18.1,
18.2
- Kraftaktor
- 19
- horizontale
Spielesymmetrieebene
- 20
- vertikale
Spiegelsymmetrieebene
- 21
- Fadenseparator
- 22.1,
22.2
- Fadenscharen
- 23
- Elektrobaueinheit
- 24
- Bedientableau
- 25.1,
25.2
- Überwachungseinrichtung
- 26
- Trennwände
- 27
- Antriebseinheit
- 26
- Abzugseinrichtung
- 29
- Abzugsgalette
- 30
- Streckgalette
- 31
- Galettenbox
- 32
- Fallschacht
- 33
- Schmelzezulauf
- 34
- Spinnbalken
- 35
- Spinndüse
- 36
- Kühlschacht
- 37
- Präparationseinrichtung
- 38
- Stelleinrichtung
- 39
- Spulhülsen
- 40
- Filamentbündel
- 41
- Trennwand
- 42
- Spulenöffnung