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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von synthetischen Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess werden die frisch gesponnenen Fäden nach einer Abkühlung zur weiteren Behandlung vorzugsweise als eine Fadenschar an einer Anordnung von mehreren Galetten mit angetriebenen Galettenmänteln geführt. Die Galettenmäntel der Galetten können dabei beheizt oder unbeheizt ausgeführt sein, um die Fäden nach dem Spinnen abzuziehen, zu verstrecken und zu relaxieren.
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Insbesondere bei der Herstellung von vollverstreckten Fäden (FDY) werden heutzutage aus energetischen Gründen zunehmend Verfahren und Vorrichtungen genutzt, bei welchen die Fäden mit jeweils einer Teilumschlingung an einer Mehrzahl von angetriebenen Galettenmänteln geführt werden. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der
WO15185245 A1 bekannt. Dieses Verfahren und diese Vorrichtung basieren darauf, dass die Fäden nach dem Spinnen unbenetzt oder mit geringer Benetzung abgezogen, verstreckt und relaxiert werden. Insoweit werden die Fäden gemeinsam als eine Fadenschar am Umfang der angetriebenen Galettenmäntel mit einer Teilumschlingung von < 360° geführt. Die Galettenmäntel können hierzu beheizt oder unbeheizt ausgeführt sein, wobei die auskragende Länge der Galettenmäntel im Wesentlichen nur durch die Anzahl der Fäden und den Fadenabstand bestimmt ist. Insoweit können sehr kompakte Galettenmäntel mit relativ geringen Umfangsflächen realisiert werden.
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Zwischen zwei benachbarten Galettenmänteln ausgebildete Führungsstrecken zur freien Führung der Fäden sollen im Wesentlichen ohne äußere Einwirkung passiert werden, insbesondere ohne Einwirkung einer Schleppluft, die zwangsläufig durch Rotieren der Galettenmäntel erzeugt wird. Hierzu werden die durch die benachbarten Galettenmäntel erzeugten Schleppluftströme von den zwischen den Galetten geführten Fäden ferngehalten.
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Hierzu weist die Vorrichtung zwischen benachbarten Galettenmänteln Windleitbleche zur Abschirmung einer Fadenführung auf, welche Verbindungslinien zwischen den Achsmitten der Galettenmäntel kreuzen.
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Die Fäden werden dabei mit einem kurzen Abstand zu den Windleitblechen geführt. Dabei wird bevorzugt eine parallele Führung angestrebt, so dass die Fäden im Bereich von 2 mm bis 20 mm neben den Windleitblechen geführt werden. Wesentlich hierbei ist, dass der Fadenablauf vom Galettenmantel und der Fadenzulauf zum benachbarten Galettenmantel möglichst in die Abschirmung mit einbezogen werden.
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Ein jedes Windleitblech ist mit einem Zulaufende in einem Seitenabstand neben dem Galettenmantel der vorgeordneten Galette und mit einem Ablaufende in einem Endabstand vor dem Galettenmantel der nachgeordneten Galette gehalten. Damit können die Schleppluftströmungen selbst im Nahbereich der Galettenmäntel von der Fadenführung zwischen den Galetten ferngehalten werden.
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Je nach Beschaffenheit der Galettenanordnungen und der zum Anlegen der Fäden erforderlichen Freiräume wird die Vorrichtung mit dem Seitenabstand zwischen dem Galettenmantel und dem Abschirmblech im Bereich von 2 mm bis 20 mm ausgeführt.
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Demgegenüber wird der zulaufende Faden kurz bis zum Auflauf der Fäden an die Oberfläche der Galette abgeschirmt, wobei der Endabstand zwischen dem Galettenmantel und dem Abschirmblech im Bereich von 1 mm bis 10 mm liegt.
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Bei Betrieb einer solchen Vorrichtung entstehen Verschmutzungen an den Galettenmänteln der Galetten, welche von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen. Ohne eine Reinigung sinkt die Qualität der Fäden mit zunehmender Betriebsdauer, was nicht akzeptabel ist. Die Windleitbleche erschweren diese Reinigungsarbeiten enorm, bzw. machen diese unter Umständen sogar unmöglich, gerade bei den oben beschriebenen geringen Abständen zwischen den Galettenmänteln und den Windleitblechen.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher sowohl die Schleppluftbeeinflussung optimal erfolgt und bei welcher sich des Weiteren die Galetten einfach und schnell Reinigen lassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Windleitblech mittels einer Klemmverbindung in einer Galettenbox befestigbar ist. Das Windleitblech kann somit vor Reinigungsarbeiten an den in der Galettenbox angeordneten Galetten schnell demontiert werden. Ohne diese Demontage wäre eine Reinigung der Galetten nicht oder nur sehr umständlich möglich. Die erneute Montage des Windleitblechs in eine Betriebsposition ist aufgrund der Klemmverbindung ebenfalls sehr einfach und insbesondere schnell möglich. Aufgrund dieser Klemmverbindung kann somit die Zeit für einen Reinigungszyklus insgesamt inklusive der Demontage des Windleitblechs, der Reinigung selbst und des abschließenden Wiedereinsetzten des Windleitbleches in seine Betriebsposition in minimaler Zeit erfolgen. So steigt insgesamt die Auslastung der Schmelzspinnanlage, so dass diese mit höherer Produktivität betrieben werden kann. Übliche Schraubverbindungen zur Befestigung eines Windleitbleches würden zu unakzeptablen Montage- und Demontagezeiten des Windleitbleches führen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Federblech Teil der Klemmverbindung. Mittels dieses Federblechs wird das Windleitblech in seiner Betriebsposition gehalten. Die Kraft vom Federblech auf das Windleitblech ist dabei so groß, dass sich das Windleitblech bei Betrieb der Vorrichtung nicht aufgrund der Betriebsbelastungen wie auftretenden Vibrationen aus der Betriebsposition löst und dass des Weiteren trotzdem ein Herausnehmen des Windleitblechs aus der Betriebsposition von Hand leicht möglich ist.
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Weiterhin vorteilhaft ist die Integration eines Aufnahmeblechs in die Klemmverbindung. Durch dieses Aufnahmeblech wird ein Raum zwischen einer Wand der Galettenbox und dem Federblech geschaffen, in welchem das Windleitblech positionierbar ist. Des Weiteren dient das Aufnahmeblech als Anschlag für das Windleitblech so dass dessen Betriebsposition durch die Position des Aufnahmeblechs bestimmt ist.
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Vorteilhafterweise ist das Aufnahmeblech mittels zumindest eines Langlochs an der Galettenbox befestigt. Dies erlaubt eine Feinjustierung der Position des Aufnahmeblechs, welche direkt mit der Position des Windleitblechs korrespondiert. So ist der Abstand zwischen einer Oberfläche der Galette und dem angrenzenden Windleitblech genau einstellbar.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Windleitblech eine Nut auf. Eine solche Nut weist einen Nutgrund und zwei an den Nutgrund angrenzende Führungskanten auf. Mittels dieser drei Kanten lässt sich das Windleitblech in einer vorbestimmten Position zur Galettenbox positionieren.
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Bevorzugter Weise sind das Aufnahmeblech und die Nut des Windleitblechs derart ausgeführt, dass die Nut im eingebauten Zustand des Windleitblechs das Aufnahmeblech umschließt. Die drei Kanten der Nut liegen an jeweils einer Seite des Aufnahmeblechs an. Somit ist das Windleitblech in seiner Bewegungsfreiheit im eingebauten Zustand in drei Richtungen blockiert, jeweils senkrecht zur jeweiligen Seite des Aufnahmeblechs. Somit bleibt nur eine Bewegungsrichtung zum schnellen Ein- und Ausbau übrig, so dass trotz einer vermeintlich schwachen Klemmverbindung ein maximaler Halt zwischen Windleitblech und Galettenbox erreicht wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Federblech derart ausgeprägt, das ein Abstand zwischen dem Federblech und einer Seitenwand der Galettenbox im eingebauten Zustand des Windleitblechs größer ist, als im ausgebauten Zustand des Windleitblechs. Dieser Umstand führt dazu, dass das Federblech bei Führen des Windleitblechs in die Betriebsposition verbogen wird. In der Betriebsposition wirkt somit eine Kraft von dem Federblech auf das Windleitblech, wodurch verhindert wird, dass sich das Windleitblech in unerwünschter Weise aus seiner Position herausbewegt.
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Mittels der oben dargestellten Vorrichtungsmerkmale ist es möglich insbesondere besonders gleichmäßige, vollverstreckte Fäden herzustellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 schematisch eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie A-A
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3 schematisch eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie B-B
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4 schematisch eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie C-C
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In 1 ist schematisch eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die hier eingeführten Bezugszeichen werden auch in den weiteren Figuren verwendet, wobei die entsprechenden Bauteile gleiche Funktionen aufweisen.
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Das Ausführungsbeispiel weist insgesamt sechs Galetten 2.1–2.6 auf, die zu einem Fadenlauf nebeneinander angeordnet sind und über jeweils einen Galettenflansch an einer Rückwand 5 einer Galettenbox 4 gehalten sind. Die Galetten 2.1–2.6 weisen jeweils einen auskragenden Galettenmantel 3.1–3.6 auf, welche über Antriebswellen mit jeweils einem Galettenmotor gekoppelt sind, welche der Übersichtlichkeit halber hier nicht gezeigt sind.
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Die Galetten 2.3–2.6 weisen separate Heizmittel auf, um die Galettenmäntel 3.3–3.6 zu beheizen. Hierbei können die Oberflächentemperaturen je nach Anforderung und Fadenbehandlung unterschiedlich ausgeführt sein. So lassen sich Temperaturen im Bereich zwischen 40°C und 200°C einstellen.
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Die Galettenmotoren der Galetten 2.1–2.6 werden abwechselnd durch jeweils einen rechtsdrehenden und einen linksdrehenden Motor gebildet, so dass benachbarte Galettenmäntel z. B. 3.3 und 3.4 mit entgegengesetztem Drehsinn antreibbar sind. Damit ist es möglich, aus einem Spinnprozess abgezogene Fäden 1 gemeinsam als eine Fadenschar am Umfang der Galettenmäntel 3.1–3.6 mit jeweils einer Teilumschlingung zu führen. Je nach Anordnung der Galettenmäntel 3.1–3.6 werden Teilumschlingungen von < 360° vorzugweise im Bereich von 180° bis 270° zur Führung der Fäden 1 am Umfang der Galettenmäntel 3.1–3.6 erreicht.
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Im Fadenübergang zwischen dem Galettenmantel 3.3 und dem Galettenmantel 3.4 der beiden Galette 2.3 und 2.4 ist ein Windleitblech 7.3 angeordnet. Das Windleitblech 7.3 ist derart geneigt zwischen den Galettenmänteln 3.3 und 3.4 gehalten, so dass es eine die Achsmitten der Galettenmäntel 3.3 und 3.4 verbindende Verbindungslinie kreuzt. Diese geneigte Anordnung des Windleitblechs 7.3 zwischen den beiden Galettenmänteln 3.3 und 3.4 ermöglicht eine berührungslose Führung und Abschirmung der zwischen den Galettenmänteln 3.3 und 3.4 gespannten Fäden 1.
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Das Windleitblech 7.3 wird derart gehalten, dass sich bei Betrieb der Anlage ein Abstand b zu den Fäden 1 ergibt, der im Bereich zwischen 2 und 20 mm liegt. Mit einem der Galette 2.4 zugewandten Ende des Windleitbleches 7.3 wird ein Abstand a zu dessen Galettenmantel 3.4 gebildet, welcher auf ein Maß zwischen 1 mm und 10 mm eingestellt wird.
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Analog zu dem Windleitblech 7.3 sind weitere Windleitbleche 7.1, 7.2 und 7.4–7.6 angrenzend zu den Galettenmänteln 3.3–3.6 angeordnet. Zum Teil erstrecken sich die Windleitbleche 7.1–7.6 zwischen zwei benachbarten Galettenmänteln, des Weiteren wirkt das Windleitblech 7.1 zwischen dem Galettenmantel 3.3 und einem Einlass in die Galettenbox 4 und das Windleitblech 7.6 zwischen dem Galettenmantel 3.6 und einem Auslauf aus der Galettenbox 4.
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Die Windleitbleche 7.1–7.6 sind auskragend an der Rückwand 5 der Galettenbox 4 angeordnet und erstrecken sich parallel zu den Galettenmänteln 3.1–3.6, wobei die Windleitbleche 7.1–7.6 sich im Wesentlichen bis hin zum auskragenden Ende der Galettenmäntel 3.3–3.6 erstrecken.
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Bei der in 1 dargestellten Vorrichtung werden insgesamt vier Fäden 1 als eine Fadenschar aus einer hier nicht dargestellten Spinneinrichtung abgezogen. Dieses Abzugsmittel wird durch die beiden Galetten 2.1 und 2.2 gebildet. Die Fäden 1 werden nachfolgend als eine Fadenschar am Umfang von dem Galettenmantel 3.3 aufgenommen und umschlingen diesen mit einer Teilumschlingung. Anschließend werden die Fäden 1 von dem nachfolgenden Galettenmantel 3.4 übernommen, der mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, um die Fäden zwischen den Galettenmänteln 3.3 und 3.4 zu verstrecken. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Galettenmäntel 3.3 und 3.4 mit im Wesentlichen gleichen Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden und eine Verstreckung zwischen den Galetten 3.4 und 3.5 stattfindet. Die Galetten 2.5 und 2.6 werden im Wesentlichen mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten betrieben, um an den verstreckten Fäden 1 eine Schrumpfbehandlung ausführen zu können. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Galetten 2.5 und 2.6 liegen dabei im Bereich oberhalb von 4.000 m/min.
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Die im Betrieb durch die Umfangsgeschwindigkeit der Galettenmäntel 3.3–3.6 erzeugten Schleppluftströmungen werden durch die Windleitbleche 7.1–7.6 aus dem jeweiligen Fadenführungsbereichen der Fäden zwischen den Galetten und zwischen den Galetten und Ein- und Auslauf der Galettenbox 4 ferngehalten. Somit wirken keine unerwünschten Luftströmungen an den innerhalb der Galettenbox 4 geführten Fäden. Die Fäden können mit hoher Gleichmäßigkeit von den Galettenmänteln ablaufen und den Galettenmänteln zulaufen. Die beim Auslauf und Einlauf der Fäden in die Galettenbox 4 wirkenden Schleppluftströmungen werden ebenfalls auf ein Minimum reduziert.
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Die Galetten 2.3–2.6 sind mit ihren Galettenmänteln 3.3–3.6 gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Hierzu sind die Galettenmäntel 3.3–3.6 in der Galettenbox 4 angeordnet, welche zur Umgebung hin eine Wärmeisolierung aufweist. Zum Teil ragt eine Seitenwand 6 in das Innere der Galettenbox 4 hinein, so dass mit Hilfe dieser Seitenwand 6 und des Windleitblechs 7.3 zwei räumlich getrennte Abschnitte innerhalb der Galettenbox 4 entstehen, wobei die Galette 2.3 im rechten Abschnitt positioniert ist und die Galetten 2.4–2.6 im linken Abschnitt positioniert sind. Ein Deckel der Galettenbox 4 ist in dieser Ansicht nicht gezeigt, so dass der Blick ins Innere freigegeben ist. Insgesamt besteht die Galettenbox 4 aus ihrer Rückwand 5, der Seitenwand 6 und dem Deckel.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Fäden ohne wesentliche Luftströmungsbeeinflussungen durch die Galettenbox 4 am Umfang der Galettenmäntel 3.3–3.6 geführt. Insbesondere können somit die an den Filamentsträngen der Fäden 1 durchgeführten Wärmebehandlungen aufgrund sehr stabiler Fadenläufe mit hoher Gleichmäßigkeit ausgeführt werden.
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Das Windleitblech 7.3 ist zur einfachen und schnellen Montage und Demontage mittels einer Klemmverbindung 9 an der Seitenwand 6 gehalten. So kann zur Reinigung des Galettenmantels 3.4 das Windleitblech 7.3 in sehr kurzer Zeit zunächst aus und nach der Reinigung wieder eingebaut werden. Das Reinigungsintervall weist somit eine minimale Dauer auf. Dies ist wichtig, da während der Reinigung keine Produktion erfolgen kann. Teil dieser Klemmverbindung ist ein Federblech 10. Für weitere Details bezüglich der Klemmverbindung 9 wird auf die Beschreibung zu den 2–4 verwiesen. Die Klemmverbindung ermöglicht ein herausziehen des Windleitblechs 7.3 in einer Richtung senkrecht zur Bildebene und weg von der Rückwand 5.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich das Windleitblech 7.3 mit einer Klemmverbindung 9 mit der Galettenbox 4 verbunden. Selbstverständlich könnten auch die weiteren Windleitbleche 7.1, 7.2 und 7.4–7.6 mit einer solchen Klemmverbindung mit der Galettenbox 4 verbunden sein und somit ebenso schnell zwischen einer Betriebsposition und einer Position außerhalb der Galettenbox 4 hin und her führbar sein wie das Windleitblech 7.3.
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2 zeigt schematisch eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbespiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie A-A. Auf der linken Seite ist die Rückwand 5 der Galettenbox 4 zu sehen. Auf der mit der Rückwand 5 verbundenen Seitenwand 6 ist ein Aufnahmeblech 11 mittels zweier Schrauben 13.1 und 13.2 montiert. Das Federblech 10, ist in dieser Ansicht weggelassen, um den Blick auf das Aufnahmeblech 11 freizugeben. Das Aufnahmeblech 11 weist zwei Langlöcher 12.1 und 12.2 auf, so dass die Position des Aufnahmeblechs 11 relativ zur Seitenwand 6 einstellbar ist. Angrenzend zum Aufnahmeblech 11 ist das Windleitblech 7.3 angeordnet, wobei eine Nut 8 des Windleitblechs 7.3 das Aufnahmeblech 11 umschließt. Die Position des Aufnahmebleches 11 korrespondiert somit direkt mit der Position des Windleitbleches 7.3 und infolgedessen mit dem Abstand a zwischen dem Windleitblech 7.3 und dem Galettenmantel 3.4. Entlang des Doppelpfeiles kann das Windleitblech 7.3 sehr schnell zwischen einer hier gezeigten Betriebsposition und einer Position außerhalb der Galettenbox 4 hin- und hergeführt werden. Dies geschieht für gewöhnlich von Hand. Befindet sich das Windleitblech 7.3 außerhalb der Galettenbox 4, sind Reinigungsarbeiten innerhalb der Galettenbox 4, insbesondere an dem Galettenmantel 3.4 einfach und schnell möglich.
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In 3 ist schematisch eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie B-B aus 2 dargestellt. Hier ist besonders gut zu sehen, wie das Windleitblech 7.3 mittels des Federbleches 10 in der hier gezeigten Betriebsposition gehalten wird. Wie durch die beiden Pfeile mit den angrenzenden Buchstaben F symbolisiert wird, wirkt in der Betriebsposition des Windleitblechs 7.3 eine Kraft von dem Federblech 10 auf das Windleitblech 7.3. So wird verhindert, dass sich das Windleitblech 7.3 unerwünscht aus der Betriebsposition herausbewegt. Dies könnte ohne das Federblech 10 zum Beispiel aufgrund von Vibrationen der Galettenbox 4 oder aufgrund von Windlasten geschehen, welche nicht komplett zu vermeiden sind. Ein Abstand c zwischen dem Federblech 10 und der Seitenwand 6 beträgt bei eingebauten Windleitblech 7.3 genau den Wert der Dicke des Windleitblechs 7.3. Das Federblech 10 ist derart konstruiert, dass der Abstand c kleiner als die Dicke des Windleitblechs 7.3 ist, wenn sich dieses nicht in seiner Betriebsposition zwischen Seitenwand 6 und Federblech 10 befindet. Beim Vorgang des Führens des Windleitblechs 7.3 in seine Betriebsposition wird das Federblech 10 somit verbogen. Diese Verbiegung führt zu inneren Spannungen im Federblech 10, welche zu der oben beschriebenen Kraft von dem Federblech 10 auf das Windleitblech 7.3 führen.
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In 4 ist schematisch eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie C-C aus 2 abgebildet. An der Rückwand 5 ist im rechten Winkel die Seitenwand 6 angeordnet, auf welcher das Aufnahmeblech 11 fest mittels zweier hier nicht zu sehender Schrauben 13.1 und 13.2 montiert ist. Oberhalb des Aufnahmeblechs 11 ist das Federblech 10 montiert, welches derart mit der Seitenwand 6 zusammenwirkt, dass in dem Spalt zwischen dem Federblech 10 und der Seitenwand 6 das Windleitblech 7.3 einklemmt ist. Der Spalt wird den Abstand c charakterisiert. Dabei wirkt eine Kraft vom Federblech 10 auf das Windleitblech 7.3, was durch den Pfeil mit dem Buchstaben F symbolisiert wird. Die Klemmfunktion ist dabei dieselbe wie in der Ebene B-B aus 3, so das an dieser Stelle auf eine detaillierte Beschreibung dieser verzichtet wird.
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Alternativ zu der hier dargestellten Klemmverbindung 9 inklusive des Federblechs 10, sind auch andere Mittel zur Bildung der Klemmverbindung 9 mit entsprechender Einspannung des Windleitblechs 7.3 denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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