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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar in einem Schmelzspinnprozess gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar in einem Schmelzspinnprozess ist aus der
DE 103 43 462 A1 bekannt.
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Bei der Herstellung synthetischer Fäden in einem Schmelzspinnprozess wird aus einer Polymerschmelze eine Vielzahl feiner Filamentstränge extrudiert und nach dem Abkühlen zu jeweils einem multifilen Faden zusammengeführt. Hierbei ist es üblich, dass mehrere Fäden gemeinsam als eine Fadenschar aus einer Spinneinrichtung abgezogen und zu weiteren Behandlungsschritten geführt werden. Der Zusammenhalt der Filamente in den Fäden wird durch eine Benetzung gewährleistet, die vorzugsweise unmittelbar nach dem Abkühlen auf die Filamentstränge aufgetragen wird. Der mit derartigen Präparationsfluids erzeugte Fadenschluss ist jedoch für einen Weiterverarbeitungsprozess unzureichend, so dass die Fäden vor dem Aufwickeln in einem separaten Behandlungsschritt mit einer Druckluft verwirbelt werden.
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Wie aus der
DE 103 43 462 A1 bekannt ist, wird der Behandlungsschritt zum Verwirbeln der Fäden vorzugsweise zwischen zwei angetriebenen Galetten ausgeführt. So ist eine Verwirbelungseinrichtung in dem Fadenlauf zwischen zwei angetriebenen Galetten angeordnet und weist zu jedem multifilen Faden einen separaten Behandlungskanal auf. Eine derartige Behandlung des Fadens mit einer Druckluft führt in Abhängigkeit von dem jeweiligen Arbeitsdruck der Verwirbelungseinrichtung dazu, dass zum Teil flüchtige Bestandteile des Fadens durch einen Blasstrom aus den Behandlungskanälen der Verwirbelungseinrichtung herausbefördert werden.
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Um eine zu starke Belastung der Umgebung zu vermeiden, ist daher beispielsweise aus der
WO 2009/013107 eine Verwirbelungseinrichtung bekannt, die gemeinsam mit einer Präparationseinrichtung in einem Gehäuse angeordnet ist. Die sich im Gehäuse ansammelnden flüchtigen Bestandteile, vorzugsweise Flüssigkeitsreste werden über einem Sauganschluss abgeführt. Die bekannte Vorrichtung erfordert die Kombination der Behandlungsschritte zum Benetzen der Fäden und zum Verwirbeln der Fäden, die oftmals jedoch an völlig unterschiedlichen Orten eines Schmelzspinnprozesses stattfinden.
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Es ist jedoch aus der
DE 100 06 196 A1 auch eine Vorrichtung bekannt, bei welcher eine Mehrzahl von Galetten und eine Mehrzahl von Verwirbelungseinrichtungen gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind und bei welchem die durch die Verwirbelung auftretenden flüchtigen Bestandteile durch eine Absaugung aufgenommen und abgeführt werden. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, dass alle innerhalb des Gehäuses angeordneten Bauteile somit auch die Galetten in der durch die flüchtigen Bestandteile belastete Umgebung angeordnet sind.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass möglichst keine Verschmutzungen in der nähere Umgebung der Verwirbelungseinrichtung auftreten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf einer Auslassseite der Verwirbelungseinrichtung ein Saugstutzen angeordnet ist, der gegenüberliegend zu den Auslassöffnungen der Verwirbelungseinrichtung eine Saugöffnung zur Aufnahme mehrerer aus den Auslassöffnungen austretenden Blasströme aufweist und der mit einer Absaugeinrichtung verbunden ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine aus den Behandlungskanälen austretende Blasluft unmittelbar auf der Auslassseite der Verwirbelungseinrichtung aufgenommen und abgeführt wird. Je nach Ausbildung des Saugstutzens lässt sich die Saugöffnung in der Blasrichtung der Auslassöffnungen der Behandlungskanäle anordnen, so dass bereits ein größter Anteil der Blasluft direkt vom Saugstutzen aufgefangen und abgeführt wird. Damit können die an der Auslassseite der Verwirbelungseinrichtung auftretenden Blasströme kontinuierlich aufgenommen und abgeführt werden.
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Da bei der Druckluftbehandlung eines multifilen Fadens innerhalb eines Behandlungskanals nur ein Teil der Blasluft zur Auslassseite gelangt, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher auf einer Einlassseite der Verwirbelungseinrichtung ein zweiter Saugstutzen angeordnet ist, der gegenüberliegend zu mehreren Einlassöffnungen der Verwirbelungseinrichtung eine Saugöffnung zur Aufnahme mehrerer aus den Einlassöffnungen austretenden Blasströme aufweist und der mit der Absaugeinrichtung verbunden ist. Somit können auch vorteilhaft die gegen den Fadenlauf gerichteten Blasströme der Behandlungskanäle an der Einlassseite aufgenommen und abgeführt werden. Auch hierbei ist je nach konstruktiver Ausgestaltung des Saugstutzens eine direkt Aufnahme der Blasströme möglich.
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Zur direkten Aufnahme der Blasströme, die durch die Auslassöffnungen und/oder den Einlassöffnungen der Verwirbelungseinrichtung erzeugt werden, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Saugstutzen auf der Auslassseite und/oder der zweite Saugstutzen auf der Einlassseite kastenförmig als eine Saugbox ausgebildet ist, wobei die Saugöffnung an einer Längsseite der Saugbox und eine mit der Absaugeinrichtung verbundene Ablassöffnung an einer Stirnseite der Saugbox ausgebildet sind.
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Die Umlenkung der eintretenden Blasströme in den Saugstutzen die Saugöffnung zur Ablassöffnung werden vorzugsweise durch mehrere Luftleitbleche ausgeführt, die mit einer Neigung an der Längsseite der Saugbox verteilt gehalten sind. So lassen sich die unmittelbar in die Saugöffnung eintretenden Blasströme zur Ablassöffnung hin umlenken.
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Um eine möglichst große Fadenumgebung an der Verwirbelungseinrichtung besaugen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher die Ablassöffnung der Saugbox in eine Absaugöffnung mündet, die einen größeren Öffnungsquerschnitt aufweist als die Ablassöffnung. Somit können Teile der Absaugöffnung direkt mit der Umgebung der Verwirbelungseinrichtung verbunden werden.
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Diese Weiterbildung ist insbesondere besonders vorteilhaft, für den Fall dass die Verwirbelungseinrichtung innerhalb einer Galettenbox angeordnet ist.
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Um trotz der Fadenbewegung einen möglichst großen Anteil der Blasströmungen an der Verwirbelungseinrichtung absaugen zu können, ist desweiteren vorgesehen, dass die Verwirbelungseinrichtung einen Träger und einen an einer Oberseite des Trägers länglichen Düsenblock mit den nebeneinander liegenden Behandlungskanälen aufweist, wobei der Träger zumindest zu einer Seite des Düsenblockes jeweils eine Strömungskontur in Richtung der Saugöffnung der Saugbox aufweist. Damit lässt sich über den sogenannten Coandereffekt die Blasströmung vorteilhaft unmittelbar zur Saugöffnung hin umlenken.
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Zur Führung und Stabilisierung der Fäden sind auf der Auslassseite und der Einlassseite jeweils mehrere Fadenführer vorgesehen. Um das Eintreten der Blasströmungen in die Saugöffnungen nicht zu behindern, ist desweiteren vorgesehen, dass die Auslassfadenführer an einem Trägerblech gehalten sind und dass das Trägerblech an dem Träger befestigt ist und am Ende der Strömungskontur des Trägers mehrere Durchlassöffnungen aufweist. Dadurch lassen sich einerseits die freien Fadenabschnitte beim Verwirbeln der Fäden auf eine Mindestlänge begrenzen und andererseits können die Blasströme kontinuierlich der Saugöffnung zugeführt werden.
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Für den Fall, dass die Einlassöffnungen ebenfalls durch einen Saugstutzen besaugt werden, ist die Anbringung der Einlauffadenführer äquivalent ausgebildet, so dass auch auf der Einlassseite eine kontinuierliche Aufnahme der Blasströme möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit besonders geeignet, um in einem Schmelzspinnprozess eine Fadenschar aus mehreren Fäden direkt aus einer Spinneinrichtung aufzunehmen und direkt an einer Aufspulmaschine weiterzuführen. Insbesondere die beim Verwirbeln der Fäden auftretenden Umgebungsbelastungen werden bereits unmittelbar am Entstehungsort aufgenommen und abgeführt, so dass vorgeordnete und nachfolgende Aggregate hiervor unbeeinflusst sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar 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 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 schematisch eine Draufsicht der Verwirbelungseinrichtung des Ausführungsbeispiels aus 1
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3 schematisch eine Querschnittsansicht der Verwirbelungseinrichtung des Ausführungsbeispiels aus 1
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4 schematisch eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar in einem Schmelzspinnprozess schematisch dargestellt. In 1 ist das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht gezeigt. 2 stellt schematisch eine Draufsicht der Verwirbelungseinrichtung und 3 eine Querschnittsansicht der Verwirbelungseinrichtung dar. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für alle Figuren.
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Das Ausführungsbeispiel weist zwei Galetten 2.1 und 2.2 auf, die an einer Montagewand 1 gehalten sind. Die Galetten 2.1 und 2.2 weisen jeweils einen Galettenmantel 18.1 und 18.2 auf, die mit Antrieben gekoppelt sind. Die Galettenmäntel 18.1 und 18.2 der Galetten 2.1 und 2.2 sind an einer Vorderseite 20 der Montagewand 1 auskragend gehalten. Die hier nicht dargestellten Galettenantriebe der Galetten 2.1 und 2.2 sind auf einer Rückseite 21 der Montagewand 1 angeordnet. An den Galettenmänteln 18.1 und 18.2 wird eine Fadenschar 36 mit einfacher Umschlingung geführt.
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Wie insbesondere aus der Darstellung in 2 hervorgeht, besteht die Fadenschar 36 in diesem Ausführungsbeispiel aus insgesamt vier Fäden. Die Anzahl der Fäden ist beispielhaft und kann auch eine größere Anzahl von Fäden umfassen.
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Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, ist im Fadenlauf zwischen den Galetten 2.1 und 2.2 eine Verwirbelungseinrichtung 4 angeordnet. Die Verwirbelungseinrichtung 4 geht insbesondere aus den Darstellungen in 2 und 3 hervor. Die Verwirbelungseinrichtung 4 weist insgesamt vier Behandlungskanäle 5 parallel nebeneinander auf, um die Fadenschar 36 zu verwirbeln. Die Behandlungskanäle 5 sind in einem Düsenblock 54 angeordnet, der an einer Oberseite eines Trägers 53 gehalten ist. Die Behandlungskanäle 5 bilden auf einer Einlassseite 7 mehrere Einlassöffnungen 12 und auf einer Auslassseite 6 mehrere Auslassöffnungen 11. Zur Führung der Fadenschar 36 sind den Auslassöffnungen 11 auf der Auslassseite 6 mehrere Auslassfadenführer 13 zugeordnet, die an einem Trägerblech 14.2 gehalten sind. Das Trägerblech 14.2 ist mit einem gegenüberliegenden Ende an dem Träger 53 gehalten. Der Träger 53 ist hierzu zwischen dem Düsenblock 54 und dem Trägerblech 14.2 mit einer Strömungskontur 55 ausgebildet. Die Strömungskontur 55 erstreckt sich zwischen den Auslassöffnungen 11 und dem Trägerblech 14.2. Das Trägerblech 14.2 weist mehrere Durchlassöffnungen 15.2 auf, die eine Verbindung zur Umgebung bilden.
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Wie aus den Darstellungen in den 1 bis 3 hervorgeht, ist im Fadenlauf zwischen der Verwirbelungseinrichtung 4 und der Galette 2.2 auf der Auslassseite 6 ein Saugstutzen 9 angeordnet, der auf der Rückseite der Montagewand 1 mit einer Absaugeinrichtung 10 gekoppelt ist. Der Saugstutzen 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein an der Vorderseite 20 der Montagewand 1 kastenförmige Saugbox 56.1 gebildet. Die Saugbox 56.1 weist an einer den Auslassöffnungen 11 zugewandten Längsseite eine Saugöffnung 9.1 auf. Die Saugöffnung 9.1 erstreckt sich über die Länge der Saugbox 56.1 und liegt auf der Auslassseite den Auslassöffnungen 11 der Behandlungskanäle 5 gegenüber. Die Saugbox 56.1 ist in der Höhe derart bemessen, dass die Fadenschar 36 ohne weitere Auslenkung durch die Auslassfadenführer 13 führbar sind. Die Saubox 56.1 ist an der Montagewand 1 gehalten und weist an der zur Montagewand 1 gewandten Stirnseite eine Ablassöffnung 50.1 auf. Die Ablassöffnung 50.1 ist über eine Absaugöffnung 52.1 mit der Absaugeinrichtung verbunden.
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Wie aus der Darstellung in 2 und 3 hervorgeht, ist auf der Einlassseite 7 ein zweiter Saugstutzen 8 vorgesehen, der ebenfalls kastenförmig ausgebildet ist und als eine Saugbox 56.2 sich im wesentlichen mit einer Längsseite parallel zu den Einlassöffnungen 12 der Verwirbelungseinrichtung 4 erstreckt. Auf der der Einlassseite 7 zugewandten Längsseite ist eine Saugöffnung 8.1 ausgebildet. Die Saugöffnung 8.1 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Düsblockes 54, so dass die aus den Einlassöffnungen 12 austretenden Blasströme unmittelbar in die Saugbox 56.2 geleitet werden.
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Zur Luftführung ist der Träger 53 auf der Einlassseite 7 ebenfalls mit einer Strömungskontur 55 ausgebildet, die sich zwischen den Einlassöffnungen 12 des Düsenblockes 54 und dem Trägerblech 14.1 der Einlauffadenführer 16 erstreckt. Das Trägerblech 14.1 weist eine oder mehrere Durchlassöffnungen 15.1 auf, so dass die über die Strömungskontur 55 geleitete Blasluft in die Saugöffnung 8.1 der Saugbox 56.2 geführt werden kann.
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Die Saugbox 56.2 weist an einer der Montagewand 1 zugewandten Stirnseite eine Ablassöffnung 50.2 auf, die über eine in der Montagewand ausgebildete Absaugöffnung 52.2 mit der Absaugeinrichtung 10 verbunden ist.
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Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, ist der Galette 2.1 im Fadenlauf eine Präparationseinrichtung 57 vorgeordnet. Die Präparationseinrichtung 57 weist mehrere Präparationsstifte 58 auf, die jeweils eine Benetzungsnut zum Benetzen der Fadenschar 36 enthalten.
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Im Betrieb wird der Verwirbelungseinrichtung über einen Druckluftzulauf 35 eine Druckluft zugeführt. Hierzu weist der Düsenblock 54 zu jedem Behandlungskanal 5 eine Düsenöffnung 60 auf, die eine Druckluft in den Behandlungskanal 5 einbläst, so dass der innerhalb des Behandlungskanals geführte multifile Faden verwirbelt wird. Die in den Behandlungskanal einströmende Druckluft wird im wesentlichen über die Auslassöffnungen 11 ausgeblasen. Dabei sind die Auslassöffnungen 11 möglichst nahe der Strömungskontur 55 zugeordnet, so dass die austretende Blasluft aufgrund eine Coandereffektes aus der Fadenlaufebene ausgelenkt und der gegenüberliegenden Saugöffnung 9.1 der Saugbox 56.1 zugeführt.
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Ein Teil der Blasluft wird jedoch auch entgegen der Fadenlaufrichtung auf der Einlassseite durch die Einlassöffnungen 12 ausgeblasen. Hier treten gleiche Effekte auf, so dass die Blasluft über die Saugbox 56.2 aufgenommen und abgeführt werden kann.
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Um auf der Auslassseite 6 und der Einlassseite 7 möglichst geringe Luftturbulenzen beim Aufnehmen und Abführen der Blasluft zu erzeugen, besteht die Möglichkeit, in den Saugöffnungen 9.1 und 8.1 mehrere Luftleitbleche 51 anzuordnen. Hierzu sind die Luftleitbleche 51 mit einer Neigung in Richtung der Ablassöffnungen 50.1 und 50.2 an den Längsseiten der Saugboxen 56.1 und 56.2 angeordnet. In der 2 sind hierzu die Luftleitbleche 51 gestrichelt dargestellt.
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In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar ist im wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden. Ansonsten wird zur der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen.
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Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbespiel sind die zur Fadenführung vorgesehenen Bauteile an der Vorderseite 20 der Montagewand 1 durch eine Abdeckung 22 gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Die Abdeckung 22 ist als eine schwenkbare Profiltür 23 ausgebildet, die Profiltür 23 ist über mehrere Schwenklager 24.1 und 24.2 an der Vorderseite 20 der Montagewand 1 schwenkbar gehalten. Die Verstellung der Profiltür 23 erfolgt über einen Handgriff 38, der am gegenüberliegenden Ende zu dem Schwenklager 24 an der Profiltür 23 ausgebildet ist.
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Die Profiltür 23 ist als Hohlprofil ausgebildet und weist eine offene Innenseite 39 und eine geschlossene Aussenseite 40 auf. Im geschlossenen Zustand liegt die Innenseite 39 der Profiltür 23 dichtend an der Vorderseite 20 der Montagewand 1 an. Dabei ist an einer Oberseite der Profiltür 23 ein Fadeneinlass 41 und an einer Unterseite (gestrichelt dargestellt) ein Fadenauslass 42 vorgesehen.
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Die zwischen den Galetten 2.1 und 2.2 angeordnete Verwirbelungseinrichtung 4 sowie die Ausbildung der Saugstutzen 9.1 und 8.1 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach den vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3. Der einzige Unterschied liegt in der Ausbildung der an der Montagewand 1 vorgesehenen Absaugöffnungen 52.1 und 52.2. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Absaugöffnungen 52.1 und 52.2 wesentlich größer ausgebildet, als die Ablassöffnungen 50.1 und 50.2 der Saugboxen 56.1 und 56.2. Der freie Abschnitt der Absaugöffnungen 52.1 und 52.2 ist unmittelbar mit der Umgebung gekoppelt, so dass die gekapselte Umgebung der Verwirbelungseinrichtung zusätzlich besaugt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abziehen und Behandeln einer Fadenschar ist somit besonders geeignet, um sehr kompakte Vorrichtungen zu bilden, um eine Vielzahl synthetischer Fäden herstellen zu können. So lassen sich die Fäden unmittelbar aus der Spinneinrichtung durch die Fadeneinlaufeinrichtung 27 aufnehmen und nach der Behandlung und Führung direkt der Aufspulmaschine zuführen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10343462 A1 [0002, 0004]
- WO 2009/013107 [0005]
- DE 10006196 A1 [0006]
