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Die Erfindung betrifft eine Schmelzspinnvorrichtung zur Herstellung einer Vielzahl von multivielen Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden werden Schmelzspinnvorrichtungen verwendet, die eine Spinneinrichtung, eine Behandlungseinrichtung und eine Aufwickeleinrichtung aufweisen. Dabei sind die Spinneinrichtung, die Behandlungseinrichtung und die Aufwickeleinrichtung in eine Mehrzahl von vertikal ausgerichteten Spinneinheiten aufgeteilt. Jede Spinneinheit erzeugt eine Gruppe von Fäden, die vom Extrudieren bis zum Aufwickeln gemeinsam als eine Fadenschar geführt wird. Eine derartige Schmelzspinnvorrichtung ist beispielsweise aus der
WO 2011/069911 A1 bekannt.
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Bei der bekannten Schmelzspinnvorrichtung sind die Teileinheiten der Spinneinrichtung, der Behandlungseinrichtung und der Aufwickeleinrichtung stets auf eine vorgegebene Anzahl von Fäden eingestellt.
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Aufgrund der Tendenz, pro Teileinheit möglichst eine hohe Anzahl von Fäden herzustellen, werden insbesondere bei den Aufwickeleinrichtungen Doppelaggregate verwendet, um die Fadenschar in zwei Teilgruppen aufwickeln zu können. Eine derartige Schmelzspinnvorrichtung geht beispielsweise aus der
WO2011/128121 A1 hervor.
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Die bekannten Schmelzspinnvorrichtungen sind darauf eingestellt, eine durch eine Spinneinheit fest vorgegebene Anzahl von Fäden als eine Gruppe zu führen und zu Spulen aufzuwickeln. Insoweit weisen die bekannten Schmelzspinnvorrichtungen ein festes Raster auf, um die Fäden in Gruppen vorbestimmter Anzahl von Fäden herzustellen.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Schmelzspinnvorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit welcher eine Gruppenfertigung von Fäden mit hoher Flexibilität ausführbar ist.
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Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Schmelzspinnvorrichtung dadurch gelöst, dass mehrere der Spinneinheiten einer der Abzugseinheiten und/oder eine der Spinneinheiten mehreren der Abzugseinheiten und/oder mehrere der Abzugseinheiten einer der Wickeleinheiten und/oder eine der Abzugseinheiten mehreren der Wickeleinheiten zugeordnet sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung löst sich von dem vertikal orientierten Rasterdenken bei der Herstellung von Fäden. So werden die in einer horizontalen Ebene nebeneinander angeordnete Spinneinheiten, Abzugseinheiten und Wickeleinheiten gleichberechtigt angesehen und lassen sich zur Herstellung der Fäden in vertikaler Richtung beliebig miteinander kombinieren. In Abhängigkeit von der gewählten Anzahl der Fäden pro Fadengruppe sowie in Abhängigkeit vom herzustellenden Fadentyp können verschiedene Kombinationen zwischen den Spinneinheiten, den Abzugseinheiten und den Wickeleinheiten realisiert werden. Dabei können die Teileinheiten innerhalb einer kompletten Spinnanlage identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein.
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Um insbesondere bei der Schmelzeführung gleiche Verweilzeiten zu erreichen und energieeffiziente Beheizungen der schmelzeführenden Bauteile zu ermöglichen, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Spinneinheiten der Spinneinrichtung jeweils eine Gruppe von Spinndüsen zum Extrudieren von Filamenten aufweist, wobei jede der Spinneinheiten eine gleiche Anzahl von Spinndüsen beinhaltet. So lässt sich die Anzahl der pro Spinneinheit erzeugten Fäden allein nach den Anforderungen der Schmelzeführung und Beheizung wählen.
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Bei der Behandlung der Fäden stehen die Fadenführungen mit oder ohne Umlenkung sowie die Behandlungsarten mittels Einzel- oder Gruppenbehandlung im Vordergrund, um die Anzahl der pro Abzugseinheit geführten Fäden zu bestimmen. So lassen sich ein oder auch mehrere Abzugseinheiten mit einer Spinneinheit oder aber eine Abzugseinheit mit mehreren Spinneinheiten kombinieren. Eine Anzahl der bei Abzugseinheiten der Behandlungseinrichtung ist somit frei wählbar, wobei jede der Abzugseinheiten zumindest eine angetriebene Abzugsgalette zum Abziehen mehrerer Fäden aufweist.
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Es hat sich doch herausgestellt, dass die maximale Anzahl der Abzugseinheiten der Behandlungseinrichtung bevorzugt durch eine Anzahl der Spinneinheiten der Spinneinrichtung bestimmt ist. Die Anzahl der Abzugseinheiten und ei Anzahl der Spinneinheiten können jedoch auch in einem ganzzähligen Verhältnis zueinander stehen.
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Um einerseits eine begrenzte Anzahl an Wickelstellen pro Aufspulmaschine zu gewährleisten und andererseits die Vielfädigkeit beim Aufwickeln der Fäden zu berücksichtigen, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher eine Anzahl der Wickeleinheiten der Wickeleinrichtung frei wählbar ist, wobei jeder der Wickeleinheiten eine Aufspulmaschine mit mehreren Wickelstellen zum Aufspulen mehrerer Fäden aufweist. So sind bereits heute Fadengruppen von 16 oder 32 Fäden bekannt, die parallel zu Spulen gewickelt werden. So können vorteilhaft mehrere Wickeleinheiten genutzt werden, um eine Fadengruppe parallel zu Spulen zu wickeln.
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Die maximale Anzahl der Wickeleinheiten der Wickeleinrichtung ist unabhängig von der Anzahl der Abzugseinheiten der Behandlungseinrichtung.
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Damit lassen sich insbesondere Fadengruppen mit einer relativ großen Anzahl von Fäden aus einer Abzugseinheit aufnehmen und zu Spulen zu wickeln. So können teilverstreckte oder vollverstreckte textile Fäden oder technische Fäden realisiert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmelzspinnvorrichtung
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2 schematisch der Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmelzspinnvorrichtung
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3 schematisch der Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmelzspinnvorrichtung
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In der 1 ist schematisch ein Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmelzspinnvorrichtung dargestellt. Die Schmelzspinnvorrichtung weist eine Spinneinrichtung 1, eine Behandlungseinrichtung 3 und eine Wickeleinrichtung 5 auf. Die Spinneinrichtung 1 ist in einer oberen Horizontalebene, die Behandlungseinrichtung 3 in einer mittleren Horizontalebene und die Wickeleinrichtung 5 in einer unteren Horizontalebene angeordnet.
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Die Spinneinrichtung 1 weist mehrere Spinneinheiten 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4 auf. Zur Veranschaulichung sind nur vier Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 gezeigt. In Praxis werden üblicherweise eine Vielzahl von Spinneinheiten nebeneinander angeordnet. Die Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 weisen an ihren Unterseiten mehrere Spinndüsen 2 auf. In diesem Ausführungsbeispiel trägt jede Spinneinheit 1.1 bis 1.4 jeweils vier Spinndüsen 2. Den Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 ist jeweils ein Schmelzeverteilersystem sowie Spinnpumpen zugeordnet, um eine von einer Schmelzequelle zugeführte Polymerschmelze den Spinndüsen 2 zuzuführen. Derartige Spinneinheiten, die in der Fachwelt auch als Spinnbalken bezeichnet werden, sind hinlänglich bekannt und hier nicht näher beschriebe. Die Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 können gemeinsam mit einer oder auch mit mehreren Spinnextrudern verbunden sein.
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In der mittleren Horizontalebene ist die Behandlungseinrichtung 3 angeordnet, die mehrere Abzugseinheiten 3.1 und 3.2 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Abzugseinheiten 3.1 und 3.2 vorgesehen, die den Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 der Spinneinrichtung 1 zugeordnet sind. Die Abzugseinheiten 3.1 und 3.2 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils zumindest eine angetriebene Abzugsgalette 4 auf, um eine Fadenschar aufzunehmen und aus den vorgeordneten Spinneinheiten abzuziehen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiels nach 1 werden insgesamt acht Fäden, die jeweils durch zwei Spinneinheiten erzeugt wurden, aufgenommen. An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die Anzahl der Fäden, die pro Spinneinheit extrudiert werden, beispielhaft ist. So können pro Spinneinheit auch wesentlich mehr Fäden parallel erzeugt werden.
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Die Abzugseinheiten 3.1 und 3.2 weisen weitere hier nicht dargestellte Behandlungsaggregate auf, um die Fäden durch Verstrecken, Erwärmen, Kräuseln, Verwirbeln, Präparieren oder Relaxieren zu behandeln. Insoweit ist die Ausgestaltung der Abzugseinheiten 3.1 und 3.2 der Behandlungseinrichtung 3 vom Herstellungsprozess abhängig.
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In der unteren Horizontalebene ist die Wickeleinrichtung 5 angeordnet, die aus mehreren Wickeleinheiten 5.1 bis 5.4 gebildet ist. Die Wickeleinheiten 5.1 bis 5.4 weisen jeweils eine Aufspulmaschine 6 auf, die mehrere Wickelstellen zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen aufweist. Derartige Aufspulmaschinen 6 sind hinlänglich bekannt und weisen üblicherweise zwei auskragende Spulspindeln auf, die abwechselnd die Fäden zu mehreren Spulen wickeln. Insoweit erstrecken sich die Wickelstellen entlang der auskragenden Spulspindeln.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden die von einer der Abzugseinheiten 3.1 oder 3.2 bereitgestellten Fäden 2 von zwei Wickeleinheiten aufgenommen und zu Spulen gewickelt. So sind die Wickeleinheiten 5.1 und 5.2 der Abzugseinheiten 3.1 der Behandlungseinrichtung 3 zugeordnet. Die Wickeleinheiten 5.3 und 5.4 sind der Abzugseinheit 3.2 der Behandlungseinrichtung 3 zugeordnet.
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Zur Steuerung der Maschine sind den benachbarten Einheiten einer Horizontalebene jeweils eine Steuereinheit zugeordnet, so dass die Spinneinheiten eine erste Steuerungsgruppe, die Abzugseinheiten eine zweite Steuerungsgruppe und die Wickeleinheiten eine dritte Steuerungsgruppe bilden. Durch Adressierungen innerhalb einer Steuergruppe und durch einen Datenaustausch zwischen den Steuergruppen lassen sich alle Einheiten der Spinneinrichtung 1, der Behandlungseinrichtung 3 und der Wickeleinrichtung 5 individuell ansteuern.
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In der 2 ist schematisch der Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schmelzspinnvorrichtung gezeigt, bei welcher eine Spinneinrichtung 1, eine Behandlungseinrichtung 3, und eine Wickeleinrichtung 5 in horizontalen Ebenen untereinander angeordnet sind. Die Spinneinrichtung 1 weist mehrere nebeneinander angeordnete Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 auf, die an einer Unterseite jeweils mehrere Spinndüsen 2 halten. Die Spinndüsen 2 können hierbei in einer mehrreihigen Anordnung an den Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 angeordnet sein.
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Die unterhalb der Spinneinrichtung 1 angeordnete Behandlungseinrichtung 3 weist in diesem Fall vier getrennte Abzugseinheiten 3.1 bis 3.4 auf, wobei die Abzugseinheiten 3.1 bis 3.4 jeweils einer der vorgeordneten Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 zugeordnet sind. Die Abzugseinheiten 3.1 bis 3.4 weisen auch in diesem Fall zumindest eine angetriebene Abzugsgalette 4 auf, um die aus den Spinneinheiten 1.1 bis 1.4 extrudierten Fäden aufnehmen zu können. Die weiteren hier nicht dargestellten Behandlungsaggregate lassen sich in Abhängigkeit von dem jeweils herzustellenden Faden jeweils in den Abzugseinheiten 3.1 bis 3.4 integrieren.
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In der unteren Horizontalebene weist die Wickeleinrichtung 5 eine Mehrzahl von Wickeleinheiten 5.1 bis 5.12 auf, die nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall werden die von einer Abzugseinheit 3.1 bis 3.4 bereitgestellten Fäden 2 durch insgesamt drei Wickeleinheiten aufgenommen und parallel zu Spulen gewickelt. So sind der Abzugseinheit 3.1 die Wickeleinheiten 5.1, 5.2 und 5.3 zugeordnet. Damit lassen sich eine Vielzahl von Fäden herstellen.
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In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schmelzspinnvorrichtung dargestellt. Hierbei weist die Spinneinrichtung 1 zwei nebeneinander liegende Spinneinheiten 1.1 und 1.2 auf. Die Spinneinheiten 1.1 und 1.2 tragen eine Mehrzahl von Spinndüsen, um eine Mehrzahl von Fäden zu extrudieren. Die in der mittleren Horizontalebene angeordnete Behandlungseinrichtung 3 weist insgesamt vier Abzugseinheiten 3.1 bis 3.4 auf. Die aus den Spinneinheiten 1.1 und 1.2 extrudierten Fäden werden parallel durch zwei synchron betriebene Abzugseinheiten abgezogen. So sind die Abzugseinheiten 3.1 und 3.2 der Spinneinheit 1.1 und die Abzugseinheiten 3.3 und 3.4 der Spinneinheit 1.2 zugeordnet.
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In der unteren Horizontalebene ist die Wickeleinrichtung 5 mit mehreren Wickeleinheiten 5.1 bis 5.8 angeordnet. Dabei werden die an einer Abzugseinheiten 3.1 bis 3.4 zugeordneten Fäden am Ende durch zwei der Wickeleinheiten 5.1 bis 5.8 zu Spulen aufgewickelt. So sind der Abzugseinheit 3.1 die Wickeleinheiten 5.1 und 5.2 zugeordnet.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist insbesondere die Verteilung der Fäden in der unteren Vertikalebene besonders flexibel zu gestalten, in dem die identisch ausgebildeten Wickeleinheiten wahlweise in einer Reihenanordnung austauschbar gehalten sind. Zudem sind durch die vertikale Trennung der Antriebssteuerungen beliebige Kombinationen zwischen den Spinneinheiten, den Abzugseinheiten und den Wickeleinheiten möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2011/069911 A1 [0002]
- WO 2011/128121 [0004]
