DE102009034061A1

DE102009034061A1 - Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahl synthetischer Fäden

Info

Publication number: DE102009034061A1
Application number: DE102009034061A
Authority: DE
Inventors: Markus Reichwein; Ulrich Enders; Roland Nitschke; Suprit Pal Brunswick Singh
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2010-06-24
Also published as: CN101748496A; CN101748496B

Abstract

Es ist eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahl synthetischer Fäden beschrieben. Hierzu sind mehrere Spinndüsenpakete an einer Unterseite eines Spinnbalkens gehalten und mit einer Schmelzequelle verbunden. Dem Spinnbalken ist eine Kühleinrichtung zur Abkühlung der Fäden nachgeordnet, wobei die Kühleinrichtung einen an einen Kühllufterzeuger angeschlossenen Blaskasten aufweist, der mehrere den Spinndüsenpaketen koaxial zugeordnete Kühlzylinder mit gasdurchlässigen Zylinderwänden aufweist, wobei die Kühlzylinder den Blaskasten mit Abstand zueinander durchdringen. Unterhalb der Kühleinrichtung ist zumindest ein Abzugsorgan zum Abziehen der Fäden und eine Aufwickeleinrichtung zum Aufspulen der Fäden zu Spulen vorgesehen. Um möglichst eine Vielzahl von Fäden in kompakter Anordnung zu spinnen und abzukühlen sind erfindungsgemäß die Spinndüsenpakete derart ausgebildet, dass zumindest zwei Fäden pro Spinndüsenpaket extrudierbar und pro Kühlzylinder abkühlbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahl synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahl synthetischer Fäden ist beispielsweise aus der US 2002/0114857 A1 bekannt.
Bei der bekannten Vorrichtung sind an einer Unterseite eines Spinnbalkens mehrere Spinndüsenpakete nebeneinander angeordnet, um jeweils einen Faden pro Spinndüse zu extrudieren. Die den Faden bildenden Filamentstränge werden nach dem Extrudieren mittels einer Kühlluft abgekühlt. Hierzu ist unterhalb des Spinnbalkens ein Blaskasten angeordnet, welcher pro Spinndüsenpaket einen koaxial angeordneten Kühlzylinder aufweist, der die Filamentstränge des Fadens umschließt. Der Kühlzylinder weist eine gasdurchlässige Zylinderwand auf, so dass die Filamentstränge des Fadens von allen Seiten gleichmäßig kühlbar sind. Somit lässt sich jeder einzelne Faden durch einzeln erzeugte Kühlluftströme abkühlen. Derartige einfädige Kühlvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass bei einer großen Anzahl von Fäden ein hoher apparativer Aufwand besteht, um die Fäden zu kühlen. Zudem lässt sich eine derartige Fadenschar ohne Überschreitung zulässiger Auslenkwinkel kaum durch ein gemeinsames Abzugsorgan nach dem Extrudieren abziehen.
Um möglichst enge Teilungen zwischen den Fäden zu realisieren, wird die Fadenschar üblicherweise in einem Kühlschacht entlang einer Blaswand geführt, welche einen quergerichteten Kühlluftstrom erzeugt, der auf alle Fäden gerichtet sind. Derartige Kühleinrichtungen besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass die Filamentstränge der Fäden nur einseitig mit einer Kühlluft angeblasen werden.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahl synthetischer Fäden der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit welcher eine große Vielzahl synthetischer Fäden auf engstem Raum herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Spinndüsenpakete so ausgebildet sind, dass zumindest zwei Fäden pro Spinndüsenpaket extrudierbar und pro Kühlzylinder abkühlbar sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung löst sich von dem Vorbehalt, dass die innerhalb eines Kühlzylinders geführten Filamentstränge zu einem Faden zusammengeführt werden. So hat sich herausgestellt, dass bei Aufteilung der Filamentstränge in zwei Gruppen zur Bildung von zwei Fäden die Kühlung der im Zentrum eines Düsenpaketes geführten Filamentstränge verbessert wird. So bildet sich durch Aufteilung der Filamentstränge im mittleren Bereich des Kühlzylinders ein Freiraum, in welchem die von außen nach innen einströmende Kühlluft sich sammelt und nach unten hin mit den Filamentsträngen abgeführt werden kann.
Um eine zur Abkühlung der Filamentstränge innerhalb des Kühlzylinders optimalen Fadenlauf zu erhalten, weisen die Spinndüsenpakete gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jeweils eine Düsenplatte mit zumindest zwei Gruppen von Düsenbohrungen auf, durch welche zwei Gruppen von Filamenten in einer Anordnung nebeneinander extrudierbar sind. Damit können die den Fäden zugeordneten Filamente unter gleichen Bedingungen geführt und innerhalb des Kühlzylinders abgekühlt werden.
Um an den Düsenbohrungen der Düsenplatten innerhalb der Spinndüsenpakete jeweils gleichmäßige Schmelzeströme während der Extrusion zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher den Gruppen von Düsenbohrungen der Düsenplatte innerhalb des betreffenden Spinndüsenpaketes separate Schmelzeverteilerkammern zugeordnet sind. Damit lassen sich getrennte Schmelzeströme innerhalb des Spinndüsenpaketes realisieren, die durch separate Spinnpumpen erzeugbar sind.
Die Führung der Fäden beim Durchlauf durch die Kühlzylinder lässt sich noch dadurch verbessern, dass gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung mehrere Präparationsstiftefadenführer mit Abstand zu den Fadenauslassöffnungen der Kühlzylinder angeordnet sind, wobei die den Fäden einer der Spinndüsenpakete zugeordneten Präparationsstifte ein Abstand zueinander aufweisen, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Kühlzylinder. Dadurch können eine Vielzahl von Fäden mit enger Teilung in einer Spinnebene erzeugt und gekühlt werden. Hierbei können auch mehrere Präparationsstifte untereinander in einem Fadenlauf angeordnet sein.
Um insbesondere im Zentrum der Kühlzylinder keine unerwünschten Kühlluftströmungen durch das Zusammentreffen der eingeblasenen Kühlluft zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Kühlzylinder jeweils eine Trennwand oder mehrere Trennwände aufweisen, durch welche der betreffende Kühlzylinder in axialer Richtung in separate Kühlzonen geteilt ist, wobei zumindest ein Faden einer der Kühlzonen zugeordnet ist. Damit ist einerseits eine Trennung zwischen den Fäden möglich, so dass keine gegensei tigen Beeinflussungen entstehen. Des Weiteren lassen sich Rückströmungen erzeugen, die insbesondere die Abkühlung der innen liegenden Filamente des Fadens verbessern.
Zur Beruhigung der Strömung werden die Trennwände bevorzugt innerhalb des Kühlzylinders gasdurchlässig ausgebildet, so dass insbesondere in den mittleren Randzonen ein Luftaustausch zwischen beiden Kühlzonen möglich ist. jedoch besteht auch die Möglichkeit zum Abschirmen von Kühlluft die Trennwände gasundurchlässig zu gestalten.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher der Blaskasten aus einer oberen Kühlkammer mit Kühlzylinder und einer unteren Verteilkammer mit einem Anschluss für den Kühllufterzeuger aufweist, ist besonders vorteilhaft, um an den Kühlzylindern eine gleichmäßige Kühlluftströmung zur Abkühlung der Fäden zu erhalten. Hierbei wird die über den Kühllufterzeuger eingeblasene Kühlluft aus der Verteilkammer über eine Lochplatte gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Kühlkammer eingeleitet, so dass die gesamte Umgebung der Kühlzylinder innerhalb der Kühlkammer gleichmäßig mit einem Frischluftstrom versorgt wird.
Die Verteilung der Frischluft erfolgt hierbei durch die Lochplatte zwischen der Kühlkammer und der Verteilkammer, die gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung eine offene Fläche im Bereich von 10% bis 40% aufweist.
Um innerhalb der Kühlzylinder eine auf die Filamentstränge der Fäden einwirkende laminare Kühlluftströmung zu erhalten, sind gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Zylinderwände der Kühlzylinder doppelwandig ausgeführt, wobei eine Außenwand aus einem Lochblech und eine Innenwand aus einem Drahtgewebe ausgebildet sind. Durch die Lochung des Lochbleches wird die Kühlluftmenge und Verteilung bestimmt. Dagegen führt das Drahtgewebe zu einer Ausrichtung der Strömung im Wesentlichen quer zu den Filamentsträngen.
Um nicht nur eine enge Spinnteilung bei der Herstellung einer Vielzahl von Fäden zu erhalten, sondern auch eine möglichst niedrige Bauhöhe ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher das Abzugsorgan durch eine angetriebene Galette gebildet ist, welche gemeinsam mit einer Streckgalette im Bereich eines Stirnendes der Aufwickeleinrichtung angeordnet ist. Damit lassen sich die Fäden parallel aus einer im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Verteilebene in den Spulstellen einer Aufwickeleinrichtung zuführen. Die Aufwickeleinrichtung und das Abzugsorgan lassen sich somit im engen Abstand zueinander direkt unterhalb der Kühleinrichtung anordnen.
Die Aufwickeleinrichtung wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorzugsweise durch zwei Spulrevolverwickler mit jeweils zwei Spulspindeln gebildet, welche die Fäden in zwei separaten Fadenscharen aufwickeln. Somit lassen sich selbst große Fadenscharen von insgesamt zwanzig oder noch mehr Fäden durch herkömmliche Spulrevolverwickler aufwickeln.
Die Spulrevolverwickler sind hierzu bevorzugt nebeneinander angeordnet, wobei die freien Enden der Spulspindeln gleichgerichtet zu einem Bediengang oder entgegengerichtet zu zwei gegenüberliegenden Bedienungsgängen ausgerichtet sein können. Je nach Maschinenkonfiguration ist somit eine flexible Anordnung der Spulrevolver möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit besonders geeignet, um eine Vielzahl von z. B. zwanzig oder noch mehr Fäden gleichzeitig herzustellen. Dabei können die Fäden sowohl zu einem POY-Garn als auch zu einem FDY-Garn oder IDY-Garn verstreckt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 schematisch ein Teilquerschnitt eines Spinndüsenpaketes des Ausführungsbeispiels nach 1
3 schematisch eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
4 schematisch einen Teilquerschnitt der Kühleinrichtung des Ausführungsbeispiels aus 3
5 schematisch eine Teilansicht der Aufwickeleinrichtung des Ausführungsbeispiels nach 3
6 schematisch eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahl synthetischer Fäden gezeigt. Die Vorrichtung weist zur Herstellung der Fäden eine Spinneinrichtung 1, eine der Spinneinrichtung 1 nachgeschaltete Kühleinrichtung 14, ein Abzugsorgan 27 sowie eine zum Aufwickeln der Fäden nachgeordnete Aufwickeleinrichtung 35 auf. Die Spinneinrichtung 1 weist mehrere parallel nebeneinander angeordnete Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 auf. Die Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 sind an einer Unterseite eines beheizbaren Spinnbalkens 2 gehalten. Der Spinnbalken 2 enthält zwei Spinnpumpen 5.1 und 5.2, die jeweils über einen Rohrverteiler 6.1 und 6.2 mit den Spinndüsenpaketen 4.1 bis 4.6 verbunden sind. Die Spinnpumpen 5.1 und 5.2 sind über einen Schmelzezulauf 3 mit einer hier nicht näher dargestellten Schmelzequelle beispielsweise einem Extruder verbunden. Die Spinnpumpen 5.1 und 5.2 sind als Mehrfachpumpen ausgebildet, um jede der Spinndüsen 4.1 bis 4.6 separate Schmelzeströme zuführen zu können.
Die Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 sind identisch aufgebaut, so dass zur weiteren Erläuterung der Spinndüsenpakete an dieser Stelle Bezug zu der 2 genommen wird. In 2 ist schematisch ein Teilquerschnitt einer der Spinndüsenpakete gezeigt. Das Spinndüsenpaket, das in diesem Fall mit dem Bezugszeichen 4.1 gekennzeichnet ist, weist ein Gehäuse 12 auf, das über einen Spinndüsenhalter 13 an der Unterseite des Spinnbalkens 2 gehalten ist. Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine Düsenplatte 7 und ein Filtergehäuse 11 gehalten. Die Düsenplatte 7 weist zwei Gruppen von Düsenbohrungen 8.1 und 8.2 auf. Hierbei sind den Düsenbohrungen 8.1 eine erste Verteilkammer 9.1 und den Düsenbohrungen 8.2 eine zweite Verteilkammer 9.2 zugeordnet. Die Verteilkammern 9.1 und 9.2 sind zwischen der Düsenplatte 7 und dem Filtergehäuse 11 ausgebildet. Das Filtergehäuse 11 enthält zwei Filterelemente 10.1 und 10.2, die jeweils über eine Lochung mit den Verteilerkammern 9.1 und 9.2 verbunden sind. Den Filterelementen 10.1 und 10.2 sind zwei Schmelzekanäle 53.1 und 53.2 zugeordnet, die jeweils mit einem der Rohrverteiler 6.1 und 6.2 verbunden sind.
Im Betrieb wird über den Spinnpumpen 5.1 und 5.2 und den Rohrverteilern 6.1 und 6.2 zwei separate Schmelzeströme innerhalb des Spinndüsenpaketes 4.1 geführt. Die Schmelzeströme werden über die Schmelzekanäle 53.1 und 53.2 den Filterelementen 10.1 und 10.2 zugeführt. Nach der Filtrierung werden die Schmelzeströme über die Verteilerkammern 9.1 und 9.2 durch die Düsenbohrungen 8.1 und 8.2 der Düsenplatte 7 extrudiert. Die aus den Düsenbohrungen 8.1 extrudierten Filamentstränge und die aus den Düsenbohrungen 8.2 extrudierten Filamentstränge werden jeweils zu einem Faden zusammengeführt.
Bei der in 1 dargestellten Anordnung wird aus jedem der Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 jeweils zwei Fäden 22.1 bis 22.12 extrudiert. Jedem der Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 sind somit zwei Fäden zugeordnet.
Unterhalb der Spinneinrichtung 1 ist eine Kühleinrichtung 14 vorgesehen, die durch einen sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Spinnbalkens 2 erstreckenden Blaskasten 15 gebildet wird. Innerhalb des Blaskastens 15 ist eine Mehrzahl von Kühlzylindern koaxial zu den Spinndüsenpaketen 4.1 bis 4.6 angeordnet. Somit ist jedem Spinndüsenpaket 4.1 bis 4.6 jeweils ein Kühlzylinder 16.1 bis 16.6 zugeordnet. Die Kühlzylinder weisen eine gasdurchlässige Zylinderwand auf.
Um einen von außen ins Innere der Kühlzylinder strömenden Kühlluftstrom zu erzeugen, ist der Blaskasten durch eine obere Kühlkammer 17 und eine untere Verteilkammer 18 gebildet. Die Verteilkammer 18 ist mit einem Luftanschluss 19 an einem hier nicht dargestellten Kühllufterzeuger, beispielsweise eine Klimaanlage angeschlossen. Innerhalb der Verteilkammer 18 sind in Verlängerung der Kühlzylinder 16.1 bis 16.6 Rohrstutzen 21.1 bis 21.6 angeordnet, die eine gasundurchlässige Wandung aufweisen. Um die in der Verteilkammer einströmende Kühlluft weiterzuleiten, ist zwischen der Kühlkammer 17 und der Verteilkammer 18 ein Lochblech 20 angeordnet. Die Kühlkammer 17 wird von dem Kühlzylinder 16.1 bis 16.6 von einer Oberseite bis zur Lochplatte 20 durchdrungen. Somit wird die innerhalb der Kühlkammer 17 in die Umgebung der Kühlzylinder 16.1 bis 16.2 strömende Kühlluft ins Innere der Kühlzylinder 16.1 bis 16.6 geleitet.
Jeder der Kühlzylinder 16.1 bis 16.6 wird von den Filamentsträngen zweier Fäden durchlaufen und abgekühlt. So werden die durch das Spinndüsenpaket 4.1 extrudierten Filamentstränge der Fäden 22.1 und 22.2 gemeinsam in den Kühlzylinder 16.1 abgekühlt.
Zur Führung und zum Zusammenführen der Filamentstränge ist unterhalb der Kühleinrichtung 14 eine Präparationseinrichtung 25 vorgesehen, die mehrere den Spinndüsenpaketen 4.1 bis 4.6 zugeordnete Präparationsstiftfadenführer 26.1 bis 26.12 aufweist. Die Präparationsstiftfadenführer 26.1 bis 26.12 sind in einer Ebene nebeneinander angeordnet. Somit lassen sich die durch die Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 extrudierten Fäden 22.1 bis 22.12 parallel nebeneinander durch die Kühleinrichtung 14 führen. Für eine intensive Benetzung der Fäden besteht auch die Möglichkeit, zwei Präparationsmittel pro Fadenlauf untereinander anzuordnen.
Unterhalb der Präparationseinrichtung 25 sind zwei mit Abstand zueinander angeordnete Umlenkstangen 31.1 und 31.2 vorgesehen, die mit zwei an dem Abzugsorgan 27 zugeordnete Führungsleisten 32.1 und 32.2 zusammenwirkt. Das Abzugsorgan 27 wird durch eine Abzugsgalette 28 gebildet, die mit einem Galettenantrieb 29.1 gekoppelt ist. Die Fäden 22.1 bis 22.12 werden gemeinsam am Umfang der Abzugsgalette 28 geführt und gemeinsam aus der Spinneinrichtung 1 abgezogen. Um möglichst geringe Auslenkungen beim Zusammenführen der Vielzahl der Fäden zu erhalten, werden die Fäden 22.1 bis 22.12 nach dem Präparieren in zwei Gruppen aufgeteilt und jeweils über die Umlenkstangen 31.1 und 31.2 und den Führungsleisten 32.1 und 32.2 zu einer Fadenschar am Umfang der Abzugsgalette 28 zusammengeführt.
Der Abzugsgalette 28 ist eine Streckgalette 30 nachgeordnet, die mit dem Galettenantrieb 29.2 verbunden ist. Zwischen der Abzugsgalette 28 und der Streckga lette 30 lässt sich somit eine Geschwindigkeitsdifferenz zur Behandlung der Fäden einstellen. Zwischen der Abzugsgalette 28 und der Streckgalette 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Tangeleinrichtung 33 vorgesehen, durch welche jedes der Fäden 22.1 bis 22.12 einzeln durch einen Fadenbehandlungskanal geführt und mittels eines Druckluftstromes verwirbelt wird. Grundsätzlich könnte die Tangeleinrichtung 33 auch vor der Abzugsgalette 28 angeordnet sein.
Unterhalb der Streckgalette 30 ist eine Aufwickeleinrichtung 35 angeordnet. Die Aufwickeleinrichtung 35 wird durch zwei Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 gebildet. Die Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 sind hierzu spiegelbildlich gegenübergestestellt, so dass die Fadenschar der Fäden 22.1 bis 22.12 in einer Symmetrieebene zugeführt werden können.
Über einen der Aufwickeleinrichtung 35 vorgeordneten Ablauffadenführer 34 werden die Fäden 22.1 bis 22.12 in zwei Gruppen geteilt, so dass eine erste Gruppe dem Spulrevolver 36.1 und eine zweite Gruppe der Fäden den Spulrevolver 36.2 zugeführt wird. Die Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 sind identisch aufgebaut. So weist jeder Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 jeweils einen Kopffadenführer 39, eine Changiereinrichtung 40, eine Andrückwalze 41 und zwei an einem drehbar gelagerten Spulrevolver 38 auskragend gehaltene Spulspindel 37.1 und 37.2 auf. Die Spulspindeln 37.1 und 37.2 lassen sich abwechselnd in einem Betriebsbereich führen, um die zugeführten Fäden zu Spulen 42 zu wickeln.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung ist insbesondere geeignet, um sogenannte POY-Garne herzustellen. Hierzu wird an jedem Spinndüsenpaket eine in zwei separaten Schmelzeströmen zugeführte Polymerschmelze zu jeweils zwei Fäden extrudiert. Die Filamentstränge der Fäden 22.1 bis 22.12 werden durch die den Spinndüsenpaketen 4.1 bis 4.6 zugeordneten Kühlzylindern 16.1 bis 16.6 geführt und abgekühlt. Die Fäden 22.1 bis 22.12 können hierbei gemeinsam durch die Abzugsgalette 28 aus der Spinneinrichtung 1 abgezogen. Durch die paarweise Abkühlung der Fäden innerhalb der Kühlzylinder 16.1 bis 16.6 lasst sich eine Vielzahl von Fäden mit geringer Teilung extrudieren und abkühlen. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass trotz der Aufteilung der Filamentschar eine gleichmäßige Abkühlung aller Filamente innerhalb des Kühlzylinders gewährleistet bleibt. Im Gegenteil hat sich die Trennung der Filamentstränge im mittleren Bereich der Kühlzylinder entstehende Freiraum als besonders positiv herausgestellt, um die im Zentrum der Kühlzylinder zusammenströmende Kühlluft nach unten hin abzuführen.
Um die Abkühlbedingung und die Luftführung innerhalb des Kühlzylinders zu beeinflussen, ist in 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach 3 ist im Aufbau und Funktion der einzelnen Einrichtungsgegenstände im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1, so dass nachfolgend nur die wesentlichen Unterschiede erläutert werden.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Spinneinrichtung 1 an der Unterseite eines Spinnbalkens 2 mehrere in einer Reihenanordnung mit Abstand zueinander gehaltene Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6. Die Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 sind über einen Rohrverteiler 6 mit einer Spinnpumpe 5 verbunden. Die Spinnpumpe 5 ist als Mehrfachpumpe ausgebildet und weist zu jedem Spinndüsenpaket 4.1 bis 4.6 eine einfache Pumpe auf. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die den Spinndüsenpaketen zugeordneten Einfachpumpen durch mehrere Spinnpumpen gebildet werden.
Die Spinnpumpe 5 ist über einen Schmelzezulauf 3 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle beispielsweise einem Extruder verbunden.
An der Unterseite weisen die Düsenpakete 4.1 bis 4.6 jeweils eine Düsenplatte mit mehreren Gruppen von Düsenbohrungen auf. Die Ausbildung der Düsenplatten der Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 wird nachfolgend noch näher erläutert.
Unterhalb der Spinneinrichtung 1 ist eine Kühleinrichtung 14 angeordnet, die im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 3 ausgebildet ist. Um die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen zu erläutern, wird nachfolgend zusätzlich zu der 4 Bezug genommen.
In der 4 ist ein Querschnittsausschnitt der Spinneinrichtung 1 und der Kühleinrichtung 14 gezeigt. In dem beheizten Spinnbalken 2 sind die Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 aufgenommen. In der 4 sind die ersten beiden Spinndüsenpakete 4.1 und 4.2 gezeigt. Jede der Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 weist an seiner Unterseite eine Düsenplatte 7 auf. Die Düsenplatte 7 weist zwei Gruppen von Düsenbohrungen 8.1 und 8.2 auf, die aus einer gemeinsamen Verteilkammer 9 heraus mit einer Polymerschmelze versorgt werden.
An der Unterseite des Spinnbalkens 2 ist eine Isolierplatte 43 angeordnet. An der Isolierplatte 43 ist der Blaskasten 15 gehalten, wobei zwischen der Isolierplatte 43 und der Oberseite des Blaskastens 15 eine Dichtung 44 vorgesehen ist. Die Dichtung 44 weist im Bereich der Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.6 Aussparungen auf, so dass der Blaskasten 15 eine obere Fadenöffnung pro Spinndüsenpaket aufweist. Die Fadenöffnungen 23.1 und 23.2 sind gezeigt. Koaxial zu den Fadenöffnungen 23.1 und 23.2 sind die Kühlzylinder 16.1 und 16.2 angeordnet. Die Kühlzylinder 16.1 und 16.2 durchdringen die Kühlkammer 17 bis zu einer Lochplatte 20. Die Kühlzylinder 16.1 und 16.2 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils eine doppelwandige Zylinderwand 45 auf. Die Zylinderwand 45 wird durch einen äußeren hohlzylinderischen Lochblechmantel 46 und einen innen liegenden Mantel aus Drahtgewebe 47 gebildet. Vorzugsweise ist zwischen dem äußeren Lochblechmantel 46 und dem inneren Drahtgewebemantel 47 ein Abstand ausgebildet.
In Verlängerung zu den Kühlzylindern 16.1 und 16.2 sind die Rohrstutzen 21.1 und 21.2 angeordnet und bilden an der Unterseite des Blaskastens 15 eine unterere Fadenöffnung 24.1 und 24.2. Die Rohrstutzen 21.1 und 21.2 sind gasundurchlässig und durchdringen die Verteilkammer 18.
Im mittleren Bereich der Kühlzylinder 16.1 und 16.2 ist jeweils eine Trennwand 48.1 und 48.2 angeordnet. Die Trennwände 48.1 und 48.2 erstrecken sich in axialer Richtung zwischen den oberen Fadeneinlassöffnungen 23.1 und 23.2 und den unteren Fadenöffnungen 24.1 und 24.2. In radialer Richtung durchdringen die Trennwände 48.1 und 48.2 jeweils den gesamten Innenraum der Kühlzylinder 16.1 und 16.2, so dass innerhalb des Kühlzylinders 16.1 und 16.2 jeweils zwei Kühlzonen gebildet werden. Die Trennwände 48.1 und 48.2 sind derart korrespondierend zu den Düsenbohrungen der vorgeordneten Düsenplatte angeordnet, dass die Filamentstränge eines Fadens durch jeweils eine der Kühlzonen führbar ist. Die Trennwände 48.1 und 48.2 innerhalb der Kühlzylinder 16.1 oder 16.2 sind aus einem gasundurchlässigen Material beispielsweise einem Blech oder aus einem gasdurchlässigen Material beispielsweise ein Drahtgeflecht gebildet.
Zur Führung der Fäden 22.1 und 22.2, die durch die aus dem Spinndüsenpaket 4.1 extrudierten Filamente gebildet sind, ist mit Abstand zu der unteren Fadenöffnung 24.1 und 24.2 pro Faden jeweils ein Präparationsstiftfadenführer 26.1 und 26.2 einer Präparationseinrichtung 25 angeordnet. Der Abstand a zwischen den Präparationsstiftfadenführern 16.1 und 16.2 ist dabei kleiner als der lichte Durchmesser d des vorgeordneten Kühlzylinders 16.1. Somit können die Filamente der Fäden 22.1 und 22.2 die Kühlzonen innerhalb des Kühlzylinders 16.1 im geraden Fadenlauf durchlaufen.
Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird wieder Bezug zu der 3 genommen. Gegenüber dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1 wird das Abzugsorgan durch zwei Abzugsgaletten 28.1 und 28.2 gebildet, die jeweils mit einer nachfolgenden Streckgalette 30.1 und 30.2 gegenüberliegend an den Stirnseiten der Aufwickeleinrichtung 35 angeordnet sind. Den Abzugsgaletten 27.1 und 27.2 ist jeweils eine Vortangeleinrichtung 52, eine Fadenführerleiste 32 und eine Umlenkstange 31 vorgeordnet. Hierbei wird die aus der Spinneinrichtung 1 und der Kühleinrichtung 2 abgezogene Fadenschar in zwei Gruppen aufgeteilt.
Zwischen der Abzugsgalette 28.1 und der Streckgalette 30.1 sowie zwischen der Abzugsgalette 28.2 und der Streckgalette 30.2 ist jeweils eine Tangleinrichtung 33 vorgesehen.
Die Aufwickeleinrichtung 35 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls durch zwei Spulenrevolverwickler 36.1 und 36.2 gebildet. Die Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 sind in ihrem Aufbau im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1. Die Kopffadenführer 39 sind bei den in 3 dargestellten Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 jeweils durch Umlenkrollen gebildet, so dass die von den Streckgaletten 30.1 und 30.2 ablaufenden Fäden im Wesentlichen aus einer horizontalen Verteilebene heraus auf die einzelnen Wickelstellen der Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 verteilt werden. Die Spulrevolverwickler 36.1 und 36.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel derart nebeneinander angeordnet, dass die freien Enden in der Spulspindel 37.1 und 37.2 des Spulrevolverwicklers 36.1 zu einem linken Bediengang 54.1 und die Spulspindeln 37.1 und 37.2 des zweiten Spulrevolverwicklers zu einem rechten Bediengang 54.2 zeigen.
In 5 ist eine Seitenansicht der Aufwickeleinrichtung 35 aus dem Bediengang 54.2 heraus gezeigt. Aus dem Bediengang 54.2 heraus lässt sich somit nur ein Spulenaustausch an den Spulenrevolverwickler 36.2 ausführen. Der Spulrevolverwickler 36.1 steht mit dem Antriebsende dem Bediengang 54.2 gegenüber.
Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist somit besonders geeignet, um eine zweiseitige Bedienung zum Spulenabtransport vorzunehmen. Hierbei sind die nachgeordneten Galetten derart ausgebildet, um bevorzugt POY-Garn herzustellen.
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Ansicht gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere zur Herstellung von vollverstreckten Fäden einsetzbar. Um Wiederholungen zu vermeiden, sind in der nachfolgenden Beschreibung nur die Unterschiede zu den zuvor genannten Ausführungsbeispielen erläutert. Die Spinneinrichtung 1 weist an einem Spinnbalken 2 insgesamt vier nebeneinander angeordnete Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.4 auf. Die Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.4 sind hierbei identisch zu dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel.
Unterhalb der Spinneinrichtung 1 ist eine Kühleinrichtung 14 angeordnet, wie sie ebenfalls bereits zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben wurde.
Die unterhalb der Kühleinrichtung 14 vorgesehene Präparationseinrichtung 25 enthält zu jedem der Spinndüsenpakete 4.1 bis 4.4 jeweils zwei Präparationsstiftfadenführer 26.1 bis 26.8, um insgesamt acht Fäden 22.1 bis 22.8 zu bilden. Je nach Anzahl der Fäden können auch noch mehrere Präparationsmittel vorgesehen sein.
Unterhalb der Präparationseinrichtung 25 ist ein Abzugsorgan 27 einer Galetteneinheit angeordnet, die durch eine angetriebene Galette 28 und eine Überlaufrolle 49 gebildet ist. Der Galette 28 ist eine Führungsleiste 32 und eine Vortangeleinrichtung 52 vorgeordnet. Dadurch lassen sich die aus der Spinneinrichtung 1 abgezogenen Fäden zu einer Fadenschar an der Galette 28 zusammenführen.
Dem Abzugsorgan 27 sind weitere Streckgaletteneinheiten 50.1 und 50.2 nachgeordnet, um die Fadenschar zu verstrecken. Anschließend wird die Fadenschar gemeinsam einer Aufwickeleinrichtung 35 zugeführt, die durch einen Spulrevolverwickler 36 gebildet ist. Der Spulrevolverwickler ist gemäß den zuvor gezeigten Spulrevolverwicklern 36.1 oder 36.2 aufgebaut. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel werden somit die parallel nebeneinander extrudierten Fäden aus der Spinneinrichtung gemeinsam in einem Spulrevolverwickler zu Spulen gewickelt.
Die in den 1, 3 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im Aufbau und Anordnung der Einrichtungsgegenstände beispielhaft. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, auch mehr als zwei Fäden durch ein Spinndüsenpaket zu extrudieren und gleichzeitig in einem Kühlzylinder abzukühlen. Des Weiteren sind die dargestellten Galettensysteme und Aufwickeleinrichtungen gegeneinander austauschbar, so dass flexible Anordnungen zur Herstellung von POY-Garnen, FDY-Garnen, IDY-Garnen oder auch BCF-Garnen möglich ist. Als Aufwickeleinrichtungen können ebenfalls sogenannte Doppelwickler eingesetzt werden, bei welchen zwei Spulrevolver drehbar an einem Maschinengestell gelagert sind.

1: Spinneinrichtung
2: Spinnbalken
3: Schmelzezulauf
4.1 bis 4.8: Spinndüsenpaket
5, 5.1, 5.2: Spinnpumpe
6, 6.1, 6.2: Rohrverteiler
7: Düsenplatte
8.1, 8.2: Düsenbohrung
9, 9.1, 9.2: Verteilerkammer
10.1, 10.2: Filterelement
11: Filtergehäuse
12: Gehäuse
13: Spinndüsenhalter
14: Kühleinrichtung
15: Blaskasten
16.1 bis 16.6: Kühlzylinder
17: Kühlkammer
18: Verteilkammer
19: Luftanschluss
20: Lochplatte
21.1 bis 21.6: Rohrstutzen
22.1 bis 22.12: Faden
23.1 bis 23.6: obere Fadenöffnung
24.1 bis 24.6: untere Fadenöffnung
25: Präparationseinrichtung
26.1 bis 26.12: Stiftfadenführer
27: Abzugsgalette
28, 28.1, 28.2: Abzugsgalette
29.1, 29.2: Galettenantrieb
30, 30.1, 30.2: Streckgalette
31.1, 31.2: Umlenkstange
32.1, 32.2: Führungsleiste
33: Tangeleinrichtung
34: Ablauffadenführer
35: Aufwickeleinrichtung
36, 36.1, 36.2: Spulrevolverwickler
37.1, 37.2: Spulspindel
38: Spulrevolver
39: Kopffadenführer
40: Changiereinrichtung
41: Andrückwalze
42: Spule
43: Isolierplatte
44: Dichtung
45: Zylinderwand
46: Lochblech
47: Drahtgewebe
48.1 bis 48.6: Trennwand
49: Überlaufrolle
50.1, 50.2: Streckgalettenduo
51: Sammelfadenführer
52: Vortangeleinrichtung
53.1, 53.2: Schmelzekanäle
54.1, 54.2: Bediengang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2002/0114857 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln einer Vielzahlsynthetischer Fäden mit einem Spinnbalken (27), der an seiner Unterseite mehrere mit einer Schmelzequelle (3) verbundene Spinndüsenpakete (4.1–4.6) trägt, mit einer Kühleinrichtung (14) zur Abkühlung der Fäden, welche durch einen an einen Kühllufterzeuger (19) angeschlossenen Blaskasten (15) gebildet ist, der mehrere den Spinndüsenpaketen (4.1–4.6) koaxial zugeordnete Kühlzylinder (16.1–16.6) mit gasdurchlässigen Zylinderwänden (45) enthält, die mit Abstand zueinander den Blaskasten (15) zumindest teilweise durchdringen, mit zumindest einem Abzugsorgan (27) zum Abziehen der Fäden und mit einer Aufwickeleinrichtung (35) zum Aufspulen der Fäden zu Spulen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüsenpakete (4.1–4.6) derart ausgebildet sind, dass zumindest zwei Fäden (22.1–22.12) pro Spinndüsenpaket (4.1–4.6) extrudierbar und pro Kühlzylinder (16.1–16.6) abkühlbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, dass die Spinndüsenpakete (4.1–4.6) jeweils eine Düsenplatte (7) mit zumindest zwei Gruppen von Düsenbohrungen (8.1, 8.2) aufweist, durch welche zwei Gruppen von Filamenten in einer Anordnung nebeneinander extrudierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Gruppen von Düsenbohrungen (8.1, 8.2) der Düsenplatte (7) innerhalb des betreffenden Spinndüsenpaketes (4.1–4.6) separate Schmelzeverteilkammern (9.1, 9.2) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Präparationsstiftfadenführer (26.1–26.12) mit Abstand zu den Fadenauslassöffnungen (24.1–24.6) der Kühlzylinder (16.1–16.2) angeordnet sind, wobei die den Fäden einer der Spinndüsenpakete (4.1–4.6) zugeordneten Präparationsstifte (26.1–26.12) einen Abstand (a) zueinander aufweisen, der kleiner ist als der Innendurchmesser (d) der Kühlzylinder (16.1–16.6).
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlzylinder (16.1–16.6) jeweils eine Trennwand (48.1–48.6) oder mehrere Trennwände aufweisen, durch welche der betreffende Kühlzylinder (16.1–16.6) in axialer Richtung in separate Kühlzone geteilt ist, wobei zumindest ein Faden eine der Kühlzonen zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (48.1, 48.6) innerhalb der Kühlzylinder (16.1–16.6) gasdurchlässig oder gasundurchlässig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskasten (15) aus einer oberen Kühlkammer (17), welche die Kühlzylinder (16.1–16.6) trägt, und einer unteren Verteilkammer (18), welche einen Anschluss (19) für den Kühllufterzeuger aufweist, gebildet ist, dass zwischen den Kammern (17, 18) eine Lochplatte (20) angeordnet ist und dass die Ver teilkammer (18) mehrere Rohrstutzen (21.1–21.6) in Verlängerung der Kühlzylinder (16.1–16.6) aufweist, die die Verteilkammer (18) vollständig durchdringen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (48.1–48.6) der Kühlzylinder (16.1–16.6) mit ihren Enden bis in die Rohrstutzen (21.1–21.6) hineinragen.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (20) zwischen der Kühlkammer (17) und der Verteilkammer (18) eine offene Fläche im Bereich von 10% bis 40% aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlzylinder (16.1–16.6) jeweils eine doppelwandig Zylinderwand (45) aufweist, wobei eine Außenwand aus einem Lochblech (46) und eine Innenwand aus einem Drahtgewebe (47) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abzugsorgan (27) durch eine angetriebene Galette (28) gebildet ist, welche gemeinsam mit einer Streckgalette (30) im Bereich eines Stirnendes der Aufwickeleinrichtung (35) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwickeleinrichtung (35) durch zwei Spulrevolverwickler (36.1, 36.2) mit jeweils zwei Spulspindeln (37.1, 37.2) gebildet ist, welche die Fäden in zwei separaten Fadenscharen aufwickeln.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspulrevolver (36.1, 36.2) derart nebeneinander angeordnet sind, dass die freien Enden der Spulspindeln (37.1, 37.2) gleichgerichtet zu einem Bedienungsgang oder entgegengerichtet zu zwei gegenüberliegenden Bedienungsgängen (54.1, 54.2) ausgerichtet sind.