DE102013005457A1

DE102013005457A1 - Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrer synthetischer Fäden

Info

Publication number: DE102013005457A1
Application number: DE201310005457
Authority: DE
Inventors: Jan Fenger; Ludger Schörmann; Michael Schröter; Dirk Zenzen
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden mit einer Spinneinrichtung, einer Abkühleinrichtung, einer Verstreckeinrichtung und einer Aufwickeleinrichtung. Die Verstreckeinrichtung weist mehrere Galetten zum Abziehen und Verstrecken der Fäden auf, die mit ihren Galettenantrieben oberhalb der Aufwickeleinrichtung angeordnet sind. Um möglichst geringe Maschinentiefen und kompakte Anordnungen zu erhalten, sind die Galettenantriebe der Galetten jeweils erfindungsgemäß aus einem Elektromotor und einem Riementrieb gebildet, wobei die Galetten und die Elektromotoren gemeinsam an einer Prozessseite einer Gestellwand und die Riemenantriebe an einer gegenüberliegenden Maschinenseite der Gestellwand angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden ist aus der WO 2013/013968 A1 bekannt.
Die bekannte Vorrichtung wird zur Herstellung von vollverstreckten Fäden verwendet. Derartige Herstellungsverfahren erfordern eine Verstreckeinrichtung mit mehreren angetriebenen Galetten. Insbesondere bei einer Warmverstreckung der Fäden, bei welcher die Fäden am Umfang der Galetten auf eine Verstrecktemperatur erwärmt werden, sind länger Verweilzeiten erforderlich, die durch eine Mehrfachumschlingung der Fäden an den Galettenmänteln erreicht wird. Hierzu weist die Verstreckeinrichtung der bekannten Vorrichtung lang auskragende Galettenmäntel auf, die direkt über einen angeflanschten Elektromotor angetrieben werden. Aufgrund der Tendenz, pro Spinnstelle eine möglichst große Anzahl von Fäden gleichzeitig als eine Fadenschar zu erzeugen, werden die Längen der Galetten noch größer und verursachen entsprechende Maschienentiefen. Zudem wird bei gleichsinniger Umschlingung der Fäden an den Galettenmänteln ein Versatz zwischen den Galetten erforderlich, der sich ebenfalls in Achsrichtung der Galetten auswirkt, so dass sich die Maschinentiefe bei der bekannten Vorrichtung noch vergößert.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln von synthetischen Fäden bereitzustellen, bei welcher die Verstreckeinrichtung und die Aufwickeleinrichtung eine kompakte Einheit mit geringer Maschinentiefe und geringer Maschinenbreite darstellen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung derart zu verbessern, dass die Fadenschar ohne wesentliche Aufspreizung und Zusammenführung führbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Galettenantriebe der Galetten jeweils einen Elektromotor und einen Riementrieb aufweisen und dass die Galetten und Elektromotoren gemeinsam an einer Prozessseite einer Gestellwand und die Riementriebe an einer gegenüberliegenden Maschinenseite der Gestellwand angeordnet sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einbaulänge einer aus einem Galettenantrieb und der Galette bestehende Galetteneinheit sich wesentlich verkürzt. Durch die versetzte Anordnung des Elektromotors zur Galette besteht die Möglichkeit, die auskragende Länge der Galette zur Aufnahme des Elektromotors zu nutzen. Hierzu sind der Elektromotor und die Galette an einer Prozessseite einer Gestellwand angeordnet. An der gegenüberliegenden Maschinenseite der Galettenwand weist der Galettenantrieb einen Riementrieb auf, der den Elektromotor mit der Galette verbindet. Derartige Riementriebe lassen sich mit sehr geringer Tiefe an der gegenüberliegenden Maschinenseite der Gestellwand anordnen, so dass eine wesentliche Längenreduzierung der gesamten Galetteneinheit erreicht wird.
Damit der Galttenantrieb möglichst kompakt an der Gestellwand ausgebildet sein kann, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Elektromotoren jeweils über ein Antriebsende einer Antriebswelle an der Maschinenseite der Gestellwand mit einem Treibrad des Riementriebes gekoppelt sind, wobei das Treibrad über einen Riemen mit einem Riemenrad einer Galettenachse einer der Galetten verbunden ist. Damit werden keine zusätzlichen Kupplungs- und Verbindungsglieder benötigt, um die Galette mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit antreiben zu können.
Die den Elektromotoren zugeordneten Versorgungsleitungen werden bevorzugt von der Maschinenseite der Gestellwand aus dem Elektromotor zugeführt. So lassen sich die elektrischen Anschlüsse vorteilhaft gekapselt an der Gestellwand ausbilden. Eine Störung durch Flusen oder Präparationsnebel lässt sich dadurch vermeiden.
In Abhängigkeit von der Anordnung der Spinneinrichtung und in Abhängigkeit von den jeweiligen Platzbedingungen lässt sich die Gestellwand gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung parallel zur Spulspindel der Aufwickeleinrichtung ausrichten, wobei die Galetten quer zur Spulspindel oberhalb der Aufwickeleinrichtung gehalten sind.
Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Gestellwand quer zur Spulspindel der Aufwickeleinrichtung auszurichten, wobei die Galetten parallel zur Spulspindel oberhalb der Aufwickeleinrichtung gehalten sind.
Damit die Fäden mit mehrfacher Umschlingung am Umfang der Galetten geführt werden können, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher zumindest eine der Galetten an der Prozessseite der Gestellwand eine drehbare Beilaufrolle zugeordnet ist, die über eine Rollenachse und eine Riemenscheibe an der Maschinenseite der Gestellwand mit dem Riemen gekoppelt ist. So lässt sich über einen Riementrieb sowohl die Beilaufrolle als auch die Galette antreiben. Die drehbare Beilaufrolle könnte auch durch eine zweite Galette ersetzt werden, die entsprechend antreibbar wäre.
Bei der Führung der Fadenschar am Umfang der Galette mit mehreren Umschlingungen ist es erforderlich, dass die Beilaufrolle mit einem Verschränkungswinkel gegenüber der Galette gehalten ist. Damit eine flexible Einstellung des Verschränkungswinkels an der Beilaufrolle möglich ist, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher zumindest eine der Galetten an der Prozessseite der Gestellwand eine drehbare Beilaufrolle zugordnet ist, die einen Rollenmantel und einen im Rollenmantel integrierten Kleinmotor aufweist. So lässt sich die Beilaufrolle direkt an der Prozessseite der Gestellwand antreiben. Die Befestigung der Rollenachse an der Gestellwand ist bevorzugt lösbar ausgeführt, um eine individuelle Einstellung der Beilaufrolle gegenüber der zugeordneten Galette einstellen zu können.
Bei Verwendung mehrerer mehrfach umschlungenen Galetten ist es erforderlich, dass zwischen den Galetten zur Fadenführung ein Versatz eingestellt ist. Hierzu wird die Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, bei welcher die Gestellwand mehrere versetzt angeordnete Wandabschnitte zur Aufnahme mehrerer Galetten und Beilaufrollen aufweist.
Da die bekannte Vorrichtung in Praxis zu einer Mehrzahl nebeneinander aufgestellt werden, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Gestellwand mit den Galetten eine Maschinenbreite oberhalb der Aufwickeleinrichtung bildet, die gleichgroß oder kleiner einer Maschinenbreite mit der Aufwickeleinrichtung ist. Insoweit können eine Vielzahl von Vorrichtungen zu einer Gesamtanlage kombiniert werden.
Zur Fadenführung hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher der Verstreckeinrichtung zumindest eine zu den Galetten gleichgerichtete Ablaufgalette und mehrere den Wickelstellen zugeordnete Umlenkrollen nachgeordnet sind. So lassen sich die Fäden einer Fadenschar ohne Aufspreizung den Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung zuführen.
Zur Herstellung einer Vielzahl von Fäden wird insbesondere die Weiterbildung der Erfindung verwendet, bei welcher die Aufwickel-einrichtung durch zwei spiegelsymmetrisch gegenüberliegende Aufspulvorrichtungen mit jeweils zwei auskragenden Spulspindeln gebildet ist. So lassen sich 16, 24 oder noch mehr Fäden vorteilhaft in einer sogenannten Spinnstelle herstellen. Durch die Aufsplittung der Wickelstellen auf zwei Aufspulvorrichtungen kann zusätzlich die auskragende Länge der Spulspindeln begrenzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
3 schematisch eine weitere Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
4 schematisch eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
5 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 4
6 schematisch eine Querschnittsansicht eine Galetteneinheit des Ausführungsbeispiels aus 4 und 5
7 schematisch eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In den 1, 2 und 3 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden in mehreren Ansichten dargestellt. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht und in den 2 und 3 ist das Ausführungsbeispiel jeweils in einer Seitenansicht dargestellt. Soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für alle Figuren.
Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine Spinneinrichtung 1, eine Abkühleinrichtung 4, eine Verstreckeinrichtung 10 und eine Aufwickeleinrichtung 23 auf, die untereinander angeordnet sind, um einen im wesentlichen vertikal ausgerichteten Fadenlauf der Fäden zu erhalten.
Die Spinneinrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel schematisch durch einen Spinnbalken 8 und mehrere an der Unterseite des Spinnbalkens 8 angeordnete Spinndüsen 2 dargestellt. Die Zuführung einer Polymerschmelze erfolgt durch einen Schmelzezulauf 3, der üblicherweise mit einer Mehrfachpumpe gekoppelt ist, die über ein Verteilersystem den Spinndüsen 2 die Polymerschmelze unter Druck zuführt.
Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, sind beispielhaft drei Spinndüsen 2 nebeneinander an dem Spinnbalken 8 angeordnet. Die Anzahl der Spinndüsen 8 ist beispielhaft. Ebenso ist die reihenförmige Anordnung der Spinndüsen beispielhaft. Bei einer größeren Anzahl von Fäden sind auch doppelreihige Anordnungen der Spinndüsen oder auch sogenannte Doppeldüsen möglich.
Wie aus den Darstellungen der 1 bis 3 hervorgeht, ist die Abkühleinrichtung 4 unterhalb der Spinneinrichtung 1 angeordnet. Die Abkühleinrichtung 4 bildet einen Kühlschacht 5, durch welchen die von den Spinndüsen 2 frisch extrudierten Filamente geführt und gekühlt werden. Hierzu weist die Abkühleinrichtung 4 eine Blaskammer 6 auf, die mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle beispielsweise einer Klimaanlage verbunden ist.
Die Ausbildung der Abkühleinrichtung 4 ist beispielhaft und lässt sich in Abhängigkeit von dem Abkühlverfahren beliebig gestalten. So ist es beispielsweise bekannt, den Kühlschacht durch mehrere gasdurchlässige Kühlzylinder zu bilden, die konzentrisch zu den Spinndüsen angeordnet sind und innerhalb der Blaskammer gehalten werden. Somit lässt sich die Kühlluft radial von innen nach außen auf die Filamentgruppen leiten. Ebenso ist es möglich, die Blaskammer einseitig zu dem Kühlschacht mit einer Glaswand auszubilden, welche einen quer gerichteten Kühlluftstrom erzeugt. Insoweit ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Abkühlung der Filamente beschränkt.
Der Kühlschacht 5 ist in vertikaler Richtung durch zwei Kühlabschnitte gebildet, wobei in dem oberen Kühlabschnitt des Kühlschachtes 5 die Kühlluft zugeführt wird. Der untere Kühlabschnitt des Kühlschachtes bildet eine Fallstrecke, in welcher die Fäden der Fadenschar näher zusammengeführt werden.
Zur Fadenführung ist den Spinndüsen 2 jeweils ein Sammelfadenführer 7 zugeordnet, durch welchen die Filamente pro Faden zusammengeführt werden. Die Sammelfadenführer 7 sind jeweils mittig zu dem vorgeordneten Spinndüsen 2 gehalten und bilden jeweils einen Konvergenzpunkt der extrudierten Filamentgruppen, die zu jeweils einem Faden 11 zusammengeführt werden.
Das Zusammenführen der Filamentgruppen zu einem Faden lässt sich durch eine zusätzliche Benetzung der Filamente unterstützen. So sind grundsätzlich Verfahren bekannt, bei welchem die Filamentgruppen ohne eine Benetzung im trockenen Zustand oder mit einer Benetzung verstreckt werden. Für den Fall einer Benetzung werden den Sammelfadenführern 7 eine Präparationseinrichtung zugeordnet.
Zum Abziehen und Verstrecken der extrudierten Fäden 11 als eine Fadenschar ist die Verstreckeinrichtung 10 der Abkühleinrichtung 4 nachgeordnet. Die Verstreckeinrichtung 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei auskragend gehaltene Galetten 12.1 und 12.2 sowie zwei den Galetten 12.1 und 12.2 zugeordnete Beilaufrollen 13.1 und 13.2 auf. Die Galetten 12.1 und 12.2 werden über separate Galettenantriebe 14.1 und 14.2 angetrieben.
Zur Aufnahme der Galetten 12.1 und 12.2 ist zwischen der Abkühleinrichtung 4 und der Aufwickeleinrichtung 23 eine Gestellwand 15 vorgesehen, die sich parallel zu einer Längsachse der Aufwickeleinrichtung 23 erstreckt. Die Galetten 12.1 und 12.2 sind auskragend an einer Prozessseite 16 der Gestellwand 15 auskragend gehalten. Die Galetten 12.1 und 12.2 sind somit quer zur einer Spulspindel 25.1 der Aufwickeleinrichtung 23 ausgerichtet.
Wie insbesondere aus der 1 hervorgeht, sind die Galettenantriebe 14.1 und 14.2 identisch ausgebildet. So wird der Galettenantrieb 14.1 und auch der Galettenantrieb 14.2 jeweils durch einen Elektromotor 19 und einen Riementrieb 18 gebildet. Der Elektromotor 19 ist auf der Prozessseite 16 der Gestellwand 15 gemeinsam mit den Galetten 12.1 oder 12.2 gehalten. Der Riementrieb 18 zur Kopplung der Galette 12.1 oder 12.2 mit dem jeweiligen Elektromotor 19 ist auf einer gegenüberliegenden Maschinenseite 17 der Gestellwand 15 angeordnet. Der Riementrieb 18 wird durch ein Treibrad 31, das am Ende einer Antriebswelle 20 des Elektromotors 19 gehalten ist, und durch ein Riemenrad 33.1 am Ende einer Galettenachse 32 der Galette 12.1 oder 12.2. gebildet. Das Treibrad 31 und das Riemenrad 33.1 sind über einen Zahnriemen 45 miteinander verbunden. Die Galettenachse 32 der Galette 12.1 oder 12.2 sowie die Antriebswelle 20 des Elektromotor 19 erstrecken sich bis zur Maschinenseite 17 der Gestellwand 15.
Wie insbesondere aus der 3 hervorgeht, ist ein weiteres Riemenrad 33.2 in den Riementrieb 18 integriert. Das Riemenrad 33.2 ist mit einer Rollenachse 34 einer der Beilaufrollen 13.1 oder 13.2 verbunden. So lässt sich über den Elektromotor 19 sowohl die Galette 12.1 oder 12.2 sowie die Beilaufrolle 13.1 oder 13.2 antreiben.
Wie aus den Darstellungen in 1 bis 3 hervorgeht, sind die Elektromotoren 19 jeweils an einer Versorgungsleitung 36 angeschlossen. Die Versorgungsleitung 36 wird über die Maschinenseite 17 durch eine Öffnung in der Gestellwand 15 dem Elektromotor 18 zugeführt. Insoweit lässt sich die Schnittstelle der elektrischen versorgung des Elektromotors 19 gekapselt an der Gestellwand 15 ausbilden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Galettenantriebe 14.1 und 14.2 der Galetten 12.1 und 12.2 identisch ausgeführt, wobei die Beilaufrollen 13.1 und 13.2 parallel angetrieben werden. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Beilaufrollen 13.1 und 13.2 frei drehbar an der Gestellwand 15 zu halten. Eine weitere alternative Ausführung wäre möglich, indem die Beilaufrollen 13.1 und 13.2 durch angetriebene Galetten ersetzt werden. Auch hierbei könnten beide Galetten durch einen gemeinsamen Galettenantriebe mit einem Elektromotor angetrieben werden.
Zur Fadenführung sind die Galetten 12.1 und 12.2 an der Prozessseite 16 der Gestellwand 15 versetzt zueinander gehalten. Hierzu weist die Gestellwand 15 einen oberen Wandabschnitt 46.1 und einen unteren Wandabschnitt 46.2 auf. Die Wandabschnitte 46.1 und 46.2 sind versetzt zueinander angeordnet und tragen jeweils eine Galetteneinheit der Galetten 12.1 und 12.2. Somit lässt sich die Fadenschar mit gleichsinniger Umschlingung an den Galetten 12.1 und 12.2 und dem Beilaufrollen 13.1 und 13.2 führen.
Die Gestellwand 15 erstreckt sich vertikal bis zu einem Maschinengestell 30 der Aufwickeleinrichtung 23 und horizontal parallel zu der Spulspindel 25.1. Die Verteilung der Fäden auf mehrere Wickelstellen 24.1 bis 24.3 der Aufwickeleinrichtung 23 erfolgt über eine Ablaufgalette 21 und mehrere Umlenkrollen 44, die den Wickelstellen 24.1 bis 24.3 zugeordnet sind. Die Ablaufgalette 21 wird über einen Galettenmotor 35 angetrieben, der an der Maschinenseite 17 der Gestellwand 15 gehalten ist. Die Ablaufgalette 21 ist im unteren Bereich auf der Prozessseite 16 der Gestellwand unmittelbar unterhalb der Galette 12.2 angeordnet. Im Fadenlauf zwischen der Galette 12.2 und der Ablaufgalette 21 ist eine Verwirbelungseinrichtung 22 vorgesehen.
Die Aufwickeleinrichtung 23 weist in diesem Ausführungsbeispiel drei Wickelstellen 24.1 bis 24.3 auf, um die Fäden 11 als eine Fadenschar parallel nebeneinander zu Spulen 27 zu wickeln. Die Anzahl der Wickelstellen ist beispielhaft und richtet sich nach der Anzahl der Spinndüsen oder bei sogenannten Doppeldüsen, bei welchem aus einem Spinndüsenpaket mehrere Fäden erzeugt werden, nach Anzahl der Fäden. Die Wickelstellen 24.1 bis 24.3 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils zur Fadenführung eine Umlenkrolle 44 und eine Changiereinheit 29 auf. Die Spulen 27 werden dabei gleichzeitig an der Spulspindel 25.1 oder eine zweiten Spulspindel 25.2 gewickelt, die auskragend an einem drehbar gelagerten Spulrevolver 26 gehalten sind und abwechselnd in einen Betriebsbereich und einen Wechselbereich geführt werden. Zur Ablage der Fäden an der Oberfläche der jeweiligen Spulen 27 ist eine Andrückwalze 28 vorgesehen, die am Umfang der Spulen 27 anliegt. Die Andrückwalze 28 ist beweglich an dem Maschinengestell 30 gehalten.
Die Antriebe der Aufwickeleinrichtung 23 sind hier nicht dargestellt, da derartige in der Fachwelt auch als Spulrevolver bezeichnete Aufwickeleinrichtungen hinlänglich bekannt sind. Hierbei werden die Galettenantriebe 14.1 und 14.2 sowie der Galettenmotor 35 vorteilhaft über eine Steuereinheit versorgt, die die Antriebe der Aufwickeleinrichtung 23 elektrisch versorgt und steuert.
Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Erläuterung der Funktion der Fadenlauf der Fäden dargestellt. Nach der Extrusion durch die Spinndüsen 2 und der Abkühlung innerhalb des Kühlschachtes 5 werden die Fäden 11 gemeinsam über die erste Galette 12.1 abgezogen und mit mehrfacher Umschlingung über die Beilaufrolle 13.1 geführt. Die Galette 12.1 weist einen beheizten Galettenmantel auf, so dass die Fäden 11 vor dem Verstrecken erwärmt werden.
Die Galette 12.2 wird mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben, um die Fäden 11 im Übergang zwischen der Galette 12.1 und der Galette 12.2 zu verstrecken. Die Galette 12.2 weist ebenfalls vorzugsweise einen beheizten Galettenmantel auf.
Um eine möglichst geringe Maschinentiefe zu erhalten, sind die Elektromotoren 19 der Galettenantriebe 14.1 und 14.2 auf der Prozessseite 16 der Gestellwand 15 und die Riementriebe 18 auf der gegenüberliegenden Maschinenseite 17 der Gestellwand 15 angeordnet. Insoweit sind die lang auskragenden Teile der Galetteneinheit gemeinsam an einer Seite der Gestellwand 15 angeordnet.
Im weiteren Verlauf werden die Fäden durch die Ablaufgalette 21 von der Galette 12.2 abgezogen und zur Verteilung auf die Wickelstellen 24.1 bis 24.3 den Umlenkrollen 44 zugeführt. Im Übergang zwischen der Galette 12.2 und der Abzugsgalette 21 werden die Fäden 11 unabhängig voneinander durch einen Luftstrom innerhalb der Verwirbelungseinrichtung 22 verwirbelt, um einen für die Weiterverarbeitung erforderlichen Fadenschluss herzustellen.
Bei dem in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Galetten quer zu den Wickelstellen ausgerichtet, so dass die Fadenschar nach dem Zusammenführen unterhalb der Spinneinrichtung ohne weitere Aufspreizungen führbar sind. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Galetten 12.1 und 12.2 parallel zu den Spulspindeln der Aufwickeleinrichtung anzuordnen. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in den 4 und 5 dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 und 5 ist im Aufbau und in der Funktion im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Bei dem in 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spinneinrichtung 1, die Abkühleinrichtung 4 und die Aufwickeleinrichtung 23 identisch zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ausgeführt.
Die zwischen der Abkühleinrichtung 4 und der Aufwickeleinrichtung 23 angeordnete Verstreckeinrichtung 10 weist zwei Galetten 12.1 und 12.2 auf, die an einer quer zur Längsachse der Aufwickeleinrichtung 23 ausgerichteten Gestellwand 15 gehalten werden. Jedem der Galette 12.1 und 12.2 ist ein identischer Galettenantrieb 14.1 und 14.2 zugeordnet. Dabei werden die Elektromotoren 19 der Galettenantriebe 14.1 und 14.2 an einer Prozessseite 16 der Gestellwand 15 und die Riemenantriebe 18 auf der gegenüberliegenden Maschinenseite 17 der Gestellwand 15 gehalten. Die Galetten 12.1 und 12.2 sind gleichsinnig auskragend zu den Elektromotoren 19 angeordnet und erstrecken sich parallel zu der Spulspindel 25.1 der Aufwickeleinrichtung 23.
Die Galettenantriebe 14.1 und 14.2 sind identisch ausgebildet und am Beispiel der Galetteneinheit 14.1 in 6 in einer Querschnittsansicht gezeigt. Bei dem in 6 dargestellten Galettenantrieb 14.1 sind der Elektromotor 19 und die Galette 12.1 nebeneinander an der Gestellwand 15 auskragend auf der Prozessseite 16 gehalten. Der Elektromotor 19 weist eine Antriebswelle 20 auf, die mit einem Antriebsende zur gegenüberliegenden Maschinenseite 17 der Galettenwand 15 erstreckt. An der Maschinenseite 17 ist ein Treibrad 31 an der Antriebswelle 20 befestigt.
Die Galette 12.1 weist eine parallel zur Antriebswelle 20 angeordnete Galettenachse 32 auf, die mit einem freien Ende die Gestellwand 15 durchdringt. In der Gestellwand 15 ist die Galettenachse 32 durch eine Lagerung 38 gelagert. An dem an der Maschinenseite 17 hervorragenden Ende der Galettenachse 32 ist ein Riemenrad 33 befestigt, das über einen Zahnriemen 45 mit dem Treibrad 31 der Antriebswelle 20 gekoppelt ist.
An der Prozessseite 16 der Gestellwand 15 ist der Galette 12.1 eine Beilaufrolle 13.1 zugeordnet. Die Beilaufrolle 13.1 ist mit einer Rollenachse 34 in einer lösbaren Winkelstelleinrichtung 48 an der Gestellwand 15 gehalten. Am Umfang der Rollenachse 34 ist ein Kleinmotor 37 angeordnet, der einen Rollenmantel 47 der Beilaufrolle 13.1 antreibt. Der Kleinmotor 37 ist derart ausgewählt, dass das Motormoment im wesentlichen zum Eigenantrieb des Rollenmantels 47 ausreicht. Der Kleinmotor 37 ist mit einer Versorgungsleitung 36 gekoppelt, die über die Maschinenseite 17 durch die Gestellwand 15 hindurch zugeführt wird.
Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Galette 12.1 durch den Elektromotor 19 und den Riementrieb 18 mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Die zur Fadenführung der Galette 12.1 zugeordnete Beilaufrolle 13.1 lässt sich über den Kleinmotor 37 antreiben. Hierbei kann ein zur Fadenführung erforderlicher Verschwenkungswinkel zwischen der Galette 12.1 und der Beilaufrolle 13.1 vorteilhaft durch die Winkelstelleinrichtung 28 an der Gestellwand 15 eingestellt werden. Damit ist eine hohe Flexibilität sowohl beim Antrieb als auch bei der Führung der Fäden zu erreichen.
Wie aus den Darstellungen in 4 und 5 hervorgeht, werden die Galetten 12.1 und 12.2 an zwei nebeneinander versetzt angeordneten Wandabschnitten 46.1 und 46.2 der Gestellwand 15 gehalten. So lässt sich die Fadenschar mit gleicher Umschlingung an den Galetten 12.1 und 12.2 mit mehrfacher Umschlingung führen.
Die Galette 12.2 ist oberhalb der Wickelstellen 24.1 bis 24.3 angeordnet. Dabei werden die Fäden unmittelbar nach Ablauf von der Galette 12.2 den Wickelstellen 20.1 bis 24.3 zugeführt.
Bei den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 5 ist eine Fadenschar mit insgesamt drei Fäden gezeigt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine große Anzahl von Fäden als eine Fadenschar zu spinnen, abzukühlen und zu verstrecken. Ein hierzu verwendetes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 7 schematisch in einer Vorderansicht dargestellt. Der Aufbau und die Funktion des Ausführungsbeispiels nach 7 ist identisch zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen nach 1 bis 3, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 ist die Spinneinrichtung 1 schematisch durch eine Mehrfachpumpe 41, ein Verteilersystem 42 und den in einem Spinnbalken 8 angeordneten Spinndüsen 2 dargestellt. Die Mehrfachpumpe 41 ist über den Schmelzezulauf 3 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle beispielsweise einem Extruder gekoppelt. Der Spinnbalken 8 trägt insgesamt acht Spinndüsen 2, so dass innerhalb einer Spinnstelle eine Fadenschar von zumindest acht Fäden herstellbar ist.
Die Abkühleinrichtung 4 ist identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und daher hier nur in einer Ansicht dargestellt.
Zum Abziehen, Verstrecken und Aufwickeln der Fäden sind eine Verstreckeinrichtung 10 und eine Aufwickeleinrichtung 23 vorgesehen. Die Verstreckeinrichtung 10 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 2, wobei eine Gestellwand 15 sich oberhalb eines Gestellträgers 40 abstützt. Der Gestellträger 40 dient zur Aufnahme der Gestellwand 15, an denen mehrere Galetten 12.1 und 12.2 sowie eine Führungsgalette 39 und eine Ablaufgalette 21 angeordnet sind. Die Führungsgalette 39 und die Ablaufgalette 21 werden über die Galettenmotoren 35.1 und 35.2 angetrieben. Die Galettenmotoren 35.1 und 35.2 sind an der Maschinenseite 17 der Gestellwand 15 angeordnet.
Sowohl die Galetten 12.1 und 12.2 sowie die Führungsgalette 39 und die Ablaufgalette 21 sind quer zu einer Längsachse der Aufwickeleinrichtung 23 angeordnet.
Die Aufwickeleinrichtung 23 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei spiegelsymmetrisch gegenüberliegende Aufspulvorrichtungen 43.1 und 43.2 mit jeweils zwei auskragenden Spulspindeln 25.1 und 25.2 gebildet. Die Aufspulvorrichtungen 43.1 und 43.2 sind identisch zu der Aufwickeleinrichtung 23 des Ausführungsbeispiels nach 1 bis 3 ausgeführt, wobei die Aufspulvorrichtung 43.1 und 43.2 jeweils vier Wickelstellen 24.1 bis 24.4 aufweisen. Die Aufspulvorrichtungen 43.1 und 43.2 sind unterhalb des Gestellträgers 40 angeordnet und unabhängig voneinander austauschbar.
Das in 7 dargestellte Ausführungsbeispiel ist insoweit besonders geeignet, um eine große Anzahl von Fäden innerhalb einer Spinnstelle herzustellen. Die Anzahl der Fäden lässt sich dabei ohne größeren Aufwand noch dadurch verdoppeln, in dem die Spinndüsen durch sogenannte Doppeldüsen ersetzt werden. So lassen sich aus einem Spinndüsenpaket vorteilhaft zwei Fäden parallel nebeneinander extrudieren.
Wie insbesondere aus den Ausführungsbeispielen nach 4, 5 und dem Ausführungsbeispiel nach 7 hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Ausbildung besonders geeignet, um gleiche Maschinenbreiten an der Verstreckeinrichtung 10 und der Aufwickeleinrichtung 34 zu erhalten. Damit können derartige Vorrichtungen zu einer Mehrzahl unmittelbar nebeneinander angeordnet werden, um eine Vielzahl von Fäden herzustellen.
Bezugszeichenliste

1: Spinneinrichtung
2: Spinndüsen
3: Schmelzezulauf
4: Abkühleinrichtung
5: Kühlschacht
6: Glaskammer
7: Sammelfadenführer
8: Spinnbalken
9: Fadenführungsleiste
10: Verstreckeinrichtung
11: Faden
12.1, 12.2: Galetten
13.1, 13.2: Beilaufrolle
14.1, 14.2: Galettenantrieb
15: Gestellwand
16: Prozessseite
17: Maschinenseite
18: Riemenantrieb
19: Elektromotor
20: Antriebswelle
21: Ablaufgalette
22: Verwirbelungseinrichtung
23: Aufwickeleinrichtung
24.1, ... 24.3: Wickelstellen
25.1, 25.2: Spulspindel
26: Spulrevolver
27: Spule
28: Andruckwalze
29: Changiereinheit
30: Maschinengestell
31: Treibrad
32: Galettenachse
33, 33.1, 33.2: Riemenrad
34: Rollenachse
35, 35.1, 35.2: Galettenmotor
36: Versorgungsleitung
37: Kleinmotor
38: Lagerung
39: Führungsgalette
40: Gestellträger
41: Mehrfachpumpe
42: Verteilersystem
43.1, 43.2: Aufspulvorrichtung
44: Umlenkrolle
45: Zahnriemen
46.1, 46.2: Wandabschnitt
47: Rollenmantel
48: Winkelstelleinrichtung

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

WO 2013/013968 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden mit einer Spinneinrichtung (1), die mehrere Spinndüsen (2) zum Extrudieren mehrerer Filamentbündel aufweist, mit einer Abkühleinrichtung (4) zum Abkühlen der Filamente, mit einer Verstreckeinrichtung (10), die mehrere angetriebene Galetten (12.1, 12.2) zum Abziehen und Verstrecken der Fäden aufweist, und mit einer Aufwickeleinrichtung (23), die mehrere Wickelstellen (24.1–24.3) entlang einer Spulspindel (25.1) zum Aufspulen der Fäden (11) aufweist, wobei die Galetten (12.1, 12.2) und zugeordnete Galettenantriebe (14.1, 14.2) oberhalb der Aufwickeleinrichtung (23) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Galettenantriebe (14.1, 14.2) der Galetten (12.1, 12.2) jeweils einen Elektromotor (19) und einen Riementrieb (18) aufweisen und dass die Galetten (12.1, 12.2) und die Elektromotoren (19) gemeinsam an einer Prozessseite (16) einer Gestellwand (15) und die Riementriebe (18) an einer gegenüberliegenden Maschinenseite (17) der Gestellwand (15) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (19) jeweils über ein Antriebsende einer Antriebswelle (20) an der Maschinenseite (17) der Gestellwand (15) mit einem Treibrad (31) des Riementriebes (18) gekoppelt sind, wobei das Treibrad (31) über einen Riemen (45) mit einem Riemenrad (33) einer Galettenachse (32) einer der Galetten (12.1, 12.2) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Elektromotoren (19) mehrere Versorgungsleitungen (36) zugeordnet sind, die den Elektromotoren (19) von der Maschinenseite (17) der Gestellwand (15) aus zugeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellwand (15) paralell zur Spulspindel (25.1) der Aufwickeleinrichtung (23) ausgerichtet ist, wobei die Galetten (12.1, 12.2) quer zur Spulspindel (25.1) oberhalb der Aufwickeleinrichtung (23) gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellwand (15) quer zur Spulspindel (25.1) der Aufwickeleinrichtung (23) ausgerichtet ist, wobei die Galetten (12.1, 12.2) parallel zur Spulspindel (25.1, 25.2) oberhalb der Aufwickeleinrichtung (23) gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Galetten (12.1, 12.2) an der Prozessseite (16) der Gestellwand (15) eine drehbare Beilaufrolle (13.1) zugeordnet ist, die über eine Rollenachse (34) und einem Riemenrad (33.2) an der Maschinenseite (17) der Gestellwand (15) mit dem Riementrieb gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Galetten (12.1, 12.2) an der Prozessseite (16) der Gestellwand (15) eine drehbare Beilaufrolle (13.1) zugeordnet ist, die einen Rollenmantel (47) und einen im Rollenmantel (47) integrierten Kleinmotor (37) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellwand (15) mehrere versetzt angeordnete Wandabschnitte (46.1, 46.2) zur Aufnahme mehrerer Galetten (12.1, 12.2) und Beilaufrollen (13.1, 13.2) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellwand (15) mit den Galetten (12.1, 12.2) eine Maschinenbreite oberhalb der Aufwickeleinrichtung (23) bildet, die gleich groß oder kleiner einer Maschinenbreite der Aufwickeleinrichtung (23) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstreckeinrichtung zumindest eine zu den Galetten (12.1, 12.2) gleichgerichtete Ablaufgalette (21) und mehrere den Wickelstellen (24.1, 24.3) zugeordnete Umlenkrollen (44) nachgeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwickeleinrichtung (23) durch zwei spiegelsymmetrisch gegenüberliegende Aufspulvorrichtungen (43.1, 43.2) mit jeweils zwei auskragenden Spulspindeln (25.1, 25.2) gebildet ist.