Es
ist somit Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Spinn-Texturieren
synthetischer Fäden der
gattungsgemäßen Art
zu schaffen, die eine Verwendung aller gängigen Polymere zum Schmelzspinnen
und Texturieren der Fäden
ermöglicht.
Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine möglichst kompakte Vorrichtung
zum Spinn-Texturieren synthetischer Fäden bereitzustellen.
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der abhängigen
Unteransprüche
definiert.
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Verwendung verschiedener
Polymere die Behandlung sowie die Texturierung der Fäden mit
jeweils identischer Anordnung der Behandlungseinrichtungen und der
Behandlungsstrecken innerhalb des Maschinengestells erfolgen kann.
Lediglich die Behandlungsstrecke, die durch den Abstand zwischen
den Spinndüsen
der Spinneinrichtung und den ersten Behandlungseinrichtungen unterhalb
der Spinneinrichtung definiert ist und hier als Anspinnstrecke bezeichnet
wird, weist je nach Polymertyp unterschiedliche Längen auf.
So ist aufgrund von Erfahrungen bekannt, daß die Anspinnstrecken bei Verwendung
von Polypropylen wesentlich kürzer
gehalten werden muß,
als bei Verwendung von Polyamid oder Polyester. Hierbei können Längenunterschiede in
den Anspinnstrecken von über
einem Meter auftreten.
Um
trotz fester Zuordnung zwischen der Spinneinrichtung und den unterhalb
der Spinneinrichtung im Maschinengestell angeordneten Behandlungseinrichtungen
flexible Anspinnstrecken zu ermöglichen,
ist erfindungsgemäß eine Einlaufgruppe der
Behandlungseinrichtungen relativ zu der Spinneinrichtung verstellbar
an dem Maschinengestell gehalten. Somit können minimale Bauhöhen im Bereich der
Vorrichtung erzielt werden. So läßt sich
beispielsweise eine minimale Anspinnstrecke dadurch realisieren,
daß die
Einlaufgruppe der Bearbeitungseinrichtungen unmittelbar an einer
Oberseite des Maschinengestells unterhalb der Spinneinrichtung angeordnet
ist. Für
den Fall, daß eine
maximale Länge der
Spinnstrecke gewünscht
ist, erfolgt eine Verstellung der Einlaufgruppe von der oberen Position
zu einer unteren Position in Richtung der Unterseite des Maschinengestells.
Damit lassen sich auch vorteilhaft Anpassungen der Kühlstrecken
an dem jeweiligen Polymer vornehmen.
Die
Erfindung wurde auch nicht dadurch nahegelegt, daß aus der
US 4,247,505 oder der
DE 101 25 480 A1 bekannt
ist, das zur Bildung des Konvergenzpunktes verwendete Führungsmittel
höhenverstellbar
auszuführen,
damit ein bestimmter Fadenspannungszustand an den Fäden erreicht
wird. Die Fadenführungsstrecken
zwischen der Spinneinrichtung und den folgenden Behandlungseinrichtungen bzw.
Aufwickeleinrichtungen bleiben hierbei unverändert. Es wird lediglich das
Zusammenfassen der Filamentbündel
in der Lage längs
einer Anspinnstrecke verändert.
Demgegenüber besitzt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
den Vorteil, daß bei
veränderter
Anspinnstrecke eine gleichzeitige Änderung der Länge der
Fadenführungsstrecke
erreicht wird.
Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Einlaufgruppe der
Behandlungseinrichtungen an einem Träger angeordnet. Der Träger ist
lösbar
und / oder verschiebbar an dem Maschinengestell gehalten, so daß alle Gruppenmitglieder der
Behandlungseinrichtungen gemeinsam auf einfache Art und Weise zur
Veränderung
der Anspinnstrecke positionierbar sind.
Der
Träger
ist vorzugsweise als ein Schlitten ausgebildet, welcher in vertikal
ausgerichteten Führungsschienen
an dem Maschinengestell geführt
ist. Der Schlitten kann beispielsweise entweder hydraulisch oder
mechanisch mit Hilfe von Gewindespindeln gesteuert werden. Hierbei
sind alle an dem Schlitten gehaltenen Behandlungseinrichtungen mit
flexiblen Versorgungs- und Steuerleitungen versehen.
Die
Einlaufgruppe der Behandlungseinrichtungen wird gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zumindest aus einer Präparationseinrichtung
und einem Abzugsmittel gebildet, welche gemeinsam an dem Träger gehalten
sind. Hierbei ist die Präparationseinrichtung
zum Präparieren
von mehreren Fäden
ausgelegt, die gemeinsam durch das Abzugsmittel aus der Spinneinrichtung
abgezogen werden.
Als
Abzugsmittel sind sowohl angetriebene und nicht angetriebene Abzugsrollen
als auch komplett angetriebene Abzugsgaletteneinheiten geeignet.
Die Verwendung von kompletten Abzugsgaletteneinheiten, die aus einer
angetriebenen Galette und einer frei drehbaren Überlaufrolle gebildet sind, ist
geeignet, um größere Abzugskräfte aufzubauen.
Um
innerhalb der Einlaufgruppe der Bearbeitungseinrichtung eine vorteilhafte
Fadenführung
zu erhalten, ist gemäß einer
besonderen Weiterbildung der Erfindung der Präparationseinrichtung und dem Abzugsmittel
mehrere Führungsmittel
zur Führung der
Fäden zugeordnet,
welche ebenfalls an dem Träger
befestigt sind. So lassen sich beispielsweise die Fäden aus
einer Spinnebene in eine Behandlungsebene überführen oder bei Herstellung von
sogenannten Tricolorfäden
eine Verlegung der unterschiedlich gefärbten Fäden erreichen.
Zum
Texturieren der Fäden
wird eine Texturiereinrichtung vorgeschlagen, die eine oder mehrere Texturierdüsen und
zumindest eine Abkühleinrichtung
aufweist. Hierbei werden die Filamente der Fäden durch gasdynamische Vorgänge zu einem
Fadenstopfen aufgestaucht und anschließend nach einer Abkühlung zu
einem texturierten Faden aufgelöst.
Bei
der Verwendung einer Abzugsgaletteneinheit in der Einlaufgruppe
der Behandlungseinrichtung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn
der Abzugsgalettenheit eine Streckgaletteneinheit nachgeordnet ist.
Durch die Lage veränderung der
Einlaufgruppe der Behandlungseinrichtungen läßt sich somit vorteilhaft eine
Veränderung
der Strecklänge
zwischen der Abzugsgaletteneinheit und der Streckgaletteneinheit
ausführen.
Damit ist eine weitere Möglichkeit
zur Anpassung des Prozesses an das Polymer und den Fadentyp gegeben.
Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Spinn-Texturieren synthetischer
Fäden,
bei welchem die Fäden
aus einem aufgeschmolzenen Polymer gesponnen und nach einer ersten
Behandlung texturiert werden, wobei die Fäden vor der Erstbehandlung
einer vorbestimmten Anspinnstrecke durchlaufen. Um in Abhängigkeit
vom vorgelegten Polymer und/oder herzustellenden Fadentyp eine optimale Prozeßeinstellung
zu erhalten, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Anspinnstrecke in Abhängigkeit
vom Polymer und Fadentyp auf ein vorbestimmtes Niveau geändert. Hierbei
umfaßt
die Erstbehandlung der Fäden
zumindest ein Präparieren
und ein Abziehen der Fäden.
Grundsätzlich weist
das erfindungsgemäße Verfahren
die gleichen Vorteile auf, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung, so daß auf das
Vorgenannte an dieser Stelle Bezug genommen wird.
Die
Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis
auf die beigefügten
Figuren nachfolgend näher
erläutert.
Es
stellen dar:
1 schematisch eine Ansicht
eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 schematisch eine Ansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
gezeigt. Die Ansicht stellt schematisch eine Vorderansicht der Maschine
dar. Die Vorrichtung besitzt eine Spinneinrichtung 1, die
sich auf ein Maschinengestell 6 abstützt. Die Spinneinrichtung 1 umfaßt eine
Schmelzezuführung 2,
einen Spinnbalken 3, mehrere an der Unterseite des Spinnbalkens
angeordnete Spinndüsen 4 sowie
ein Spinnschacht 5.
Das
Maschinengestell 6 unterhalb der Spinneinrichtung 1 trägt mehrere
zu einem Fadenlauf angeordnete Behandlungseinrichtungen 9, 11, 12, 14.1, 15, 16, 18 und 14.2.
Die Behandlungseinrichtungen 9 und 12 zum Erstbehandeln
und Abziehen der Fäden aus
der Spinneinrichtung 1 sind zu einer Einlaufgruppe zusammengefaßt. Hierzu
sind die Behandlungseinrichtungen 9 und 12 gemeinsam
an einem Träger 10 angeordnet.
Der Träger 10 ist
als Schlitten ausgebildet, welcher in den vertikal ausgerichteten
Führungsschienen 13 verstellbar
in dem Maschinengestell 6 gehalten ist. Hierbei kann der
Schlitten 10 hydraulisch oder mechanisch durch Gewindespindeln in
seiner Position verändert
werden. So läßt sich
der Schlitten 10 beispielsweise in eine obere Position
an der Oberseite des Maschinengestells 6 oder im Extremfall
in eine untere Position an der Unterseite des Maschinengestells 6 positionieren.
Der Abstand zwischen der Behandlungseinrichtung 9 und den
Spinndüsen 4 ergibt
hierbei jeweils die von den Filamentbündeln 7 durchlaufende
Anspinnstrecke. Die Behandlungseinrichtung 9 wird durch
eine Präparationseinrichtung
und die Behandlungseinrichtung 2 durch eine Abzugsrolle
gebildet. Die Präparationseinrichtung 9 kann
als eine Stiftpräparation
mit separater Präparierung
pro Faden oder als eine Walzenpräparation
mit gemeinsamer Präparierung
aller Fäden
ausgeführt
sein. Zwischen der Präparationseinrichtung 9 und
der Abzugsrolle 12 sind pro Faden jeweils ein Fadenführer 8 sowie
für alle
Fäden gemeinsam
ein Umlenkstift 11 zur Fadenführung vorgesehen. Die Fadenführer 8 und
der Umlenkstift 11 sind an dem Schlitten 10 befestigt.
Desweiteren ist die Präparationseinrichtung 9 vorteilhaft
mit einer Absaugung und einer Schneideinrichtung (hier nicht dargestellt)
gekoppelt.
Als
weitere Behandlungseinrichtungen sind der Abzugsrolle 12 eine
erste Galetteneinheit 14.1, ein Galettenduo 15,
ein Texturiermittel 16, eine Kühlwalze 8 und eine
zweite Galetteneinheit 14.2 nachgeordnet. Die erste Galetteneinheit 14.1 wird
durch ein angetriebene Galette und eine freilaufende Überlaufrolle
gebildet, die beide ortsfest an dem Maschinengestell 6 gehalten
sind. Das nachfolgende Galettenduo 15 wird durch zwei mit
unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit angetriebene Galetten gebildet,
um die Fäden
zu verstrecken.
Die
Texturiereinrichtung 16 wird durch mehrere jedem Faden
zugeordnete Texturierdüsen
gebildet, die mit einem heißen
Förderfluid
beaufschlagt sind. Der Texturiereinrichtung 16 ist ein
Kühlwalze 18 nachgeordnet,
die ortsfest oder höhenverstellbar
in dem Maschinengestell 6 gehalten ist. Die Kühlwalze 18 wirkt
vorzugsweise mit einer hier nicht dargestellten Unterdruckquellen
zusammen, die einen durch den Mantel der Kühlwalze 18 strömenden Kühlluftstrom
bildet, um einen oder mehrere am Umfang der Kühlwalze 18 geführten Fadenstopfen 17 zu
kühlen.
Der
Kühlwalze
ist eine zweite Galetteneinheit 14.2 nachgeordnet, die
ebenfalls aus einer angetriebenen Galette und einer frei laufenden Überlaufrolle
gebildet ist.
Seitlich
neben dem Maschinengestell 6 ist eine Aufwickeleinrichtung 21 angeordnet,
durch welche die texturierten Fäden 27 parallel
nebeneinander zu jeweils einer Spule 23 aufgewickelt werden.
Derartige Aufspulmaschinen sind allgemein bekannt und beispielsweise
in der EP 0770030 beschrieben, so daß an dieser Stelle zu der zitierten
Druckschrift ausdrücklich
Bezug genommen werden kann. Die Aufspulmaschine 21 besitzt
zur Aufnahme der Spulen 23 zwei Spulspindeln 22,
die abwechselnd in ein Betriebsbereich und einen Wechselbereich
durch einen beweglichen Spindelträger verschwenkt werden. Die Zuführung der
Fäden 27 zu
den einzelnen Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung 21 erfolgt über eine
Verteilerrolle 19 und den Kopffadenführern 20, die jeweils
einer Wickelstelle vorgeordnet sind. In jeder Wickelstelle – gezeigt
sind drei Wickelstellen – wird
der Faden mittels einer Changiereinrichtung hin- und herverlegt,
um mittels einer nachfolgenden Andrückwalze auf die Oberfläche der
Spule 23 abgelegt zu werden.
Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß 1 wird eine Polymerschmelze
beispielsweise mittels eines Extruders der Spinneinrichtung 1 zugeführt und über die
Schmelzezuführung 2 dem
Spinnbalken 3 aufgegeben. Durch die auf der Unterseite
des Spinnbalkens 3 gehaltene Spinndüsen 4 wird die Polymerschmelze
in jeweils drei nebeneinander austretende Filamentbündel 7 extrudiert.
Jedes der Filamentbündel 7 wird
nach Durchlauf einer Spinnstrecke zur Erstbehandlung und zum Abziehen
zu einer Einlaufgruppe von Behandlungseinrichtungen 9 und 12 geführt. Dabei
werden die Filamentbündel 7 zunächst in
der Präparationseinrichtung 9 präpariert
und durch die Fadenführer 8 zu
Fäden 7 zusammengeführt. Vor
Auflauf der separierten Fäden
werden die Fäden 7 aus
einer Spinnebene in eine um 90° versetzt
liegende Behandlungsebene durch den Umlenkstift 11 geführt. Anschließend werden
die Fäden 7 parallel
nebeneinander am Umfang der Abzugsrolle 12 geführt und
von der Galetteneinheit 14.1 abgezogen. Hierbei ist die
Präparationseinrichtung 9,
die Fadenführer 8,
der Umlenkstift 11 und die Abzugsrolle 12 an dem
Schlitten 10 in einer vorbestimmten Lage positioniert,
um ein für
das Polymer erforderliche Anspinnstrecke zu erhalten.
An
dem Galettenduo 15 werden die Fäden 7 zwischen den
beiden Galetten verstreckt. Die Galetten des Galettenduos 15 werden
hierzu mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben. Zur Unterstützung der
Verstreckung können
die Galetten des Galettenduos 15 beheizbar ausgebildet
sein. Nach dem Verstrecken werden die Fäden 7 parallel in
die Texturiereinrichtung 16 eingezogen. Dabei wird jeder
Faden 7 jeweils zu einem Fadenstopfen 17 in einer
zugeordneten Texturierdüse
aufgestaut. Die Fadenstopfen 17 werden von den Texturierdüsen auf
den Umfang der Kühlwalze 18 übergeben
und dort gekühlt.
Nach dem Kühlen
der Fadenstopfen 17 werden diese zu jeweils einem texturierten
Faden 27 aufgelöst
und von der Galetteneinheit 14.2 abgezogen und zu der Aufwickeleinrichtung 21 geführt. In
der Aufspuleinrichtung 21 werden die Fäden 27 parallel nebeneinander
zu Spulen 23 gewickelt. Hierzu werden die Fäden 27 über eine
Verteilerrolle 19 und den Kopffadenführern 20 auf die Wickelstellen
verteilt.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Vorderansicht schematisch dargestellt. Die Bauteile mit
gleichen Funktionen haben identische Bezugszeichen erhalten. Der
Aufbau des Ausführungsbeispiels
ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel,
insoweit werden nachfolgend nur die Unterschiede erläutert und
im übrigen
Bezug zu der vorhergehenden Beschreibung zu der 1 genommen.
Die
Spinneinrichtung 1 weist mehrere Schmelzezuführungen 2 auf,
um aus jeder der drei Spinndüsen 4 jeweils
ein unterschiedliches Filamentbündel
zu spinnen. Vorzugsweise werden unterschiedlich gefärbte Filamentbündel erzeugt,
die vor dem Aufwickeln zu einem Verbundfaden zusammengeführt werden.
Jede der Schmelzezuführungen 2 ist mit
einem Schmelzeerzeuger beispielsweise jeweils einem Extruder verbunden.
Unterhalb
der Spinneinrichtung 1 ist in dem Maschinengestell 6 die
Einlaufgruppe der Behandlungseinrichtungen an dem Schlitten 10 befestigt. Hierbei
wird die Einlaufgruppe der Behandlungseinrichtung durch die Präparationseinrichtung 9 und
der Abzugsgaletteneinheit 24 gebildet. Zwischen der Präparationseinrichtung 9 und
der Abzugsgaletteneinheit 24 sind die Fadenführungsmittel 8 und 11 vorgesehen.
Der Einlaßgruppe
der Behandlungseinrichtungen 9 und 24 folgen in
Fadenlaufrichtung weitere Behandlungseinrichtungen, die durch zwei
Galettenduos 15.1 und 15.2, der Texturiereinrichtung 16,
der Kühlwalze 18,
den Galetteneinheiten 14.1 und 14.2 sowie eine
zwischen den Galetteneinheiten 14.1 und 14.2 angeordnete
Verwirbelungseinrichtung 25 gebildet sind. Gegenüber dein
vorhergehenden Ausführungsbeispiel
werden bei diesem Ausführungsbeispiel
die Fäden 7 unmittelbar
durch das der Einlaufgruppe der Behandlungseinrichtung zugeordnete
Abzugsgaletteneinheit 24 aus der Spinneinrichtung abgezogen
und zu der folgenden Streckeinrichtung geführt. Die Streckeinrichtung
wird durch die beiden Galettenduos 15.1 und 152 gebildet,
die jeweils zwei angetriebene Galetten enthalten. Die Fäden 7 werden
parallel nebeneinander mit mehreren Umschlingungen um die jeweiligen
Galettenduos 15.1 und 15.2 geführt. Hierbei sind die Galetten mit
Differenzgeschwindigkeit angetrieben, so daß die Fäden 7 verstreckt werden.
Nach dem Verstrecken erfolgt eine Texturierung innerhalb der Texturiereinrichtung 16.
Hierzu weist die Texturiereinrichtung 16 eine oder mehrere
Texturierdüsen
auf die die Fäden 7 parallel nebeneinander
zu mehreren Fadenstopfen oder gemeinsam zu einem Fadenstopfen texturieren.
Der Fadenstopfen 17 wird anschließend am Umfang der Kühlwalze 18 gekühlt und über die
Abzugsgaletteneinheit 14.1 abgezogen. Zwischen den Galetteneinheiten 14.1 und 14.2 ist
eine Verwirbelungseinrichtung 25 an dem Maschinengestell 6 angeordnet. Hierbei
erfolgt eine Verwirbelung der Fäden,
um einen erhöhten
Fadenschluß herzustellen.
Bei der Verwirbelung können
sowohl mehrere unterschiedlich gefärbte Fäden zu einem Faden verwirbelt
werden. Es ist jedoch auch möglich,
die Fäden
separat zu verwirbeln. Die Fäden 27 werden
nach dem Verwirbeln über
die Umlenkrolle 26 zu der Aufspulmaschine 21 geführt und
zu jeweils einer Spule 23 aufgewickelt.
Bei
dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Längsachse
der Aufspulmaschine quer zur Spinnebene ausgerichtet. Der Vorteil
bei dieser Anordnung liegt darin, daß die Wickelebene gleich der
Behandlungsebene der Fäden
ist, so daß keine weitere
Fadendrehung erforderlich wird. Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorzugsweise geeignet, um mehrfarbige Fäden herzustellen. Hierbei weist
die Spinneinrichtung 1 mehrere Gruppen von Spinndüsen auf,
so daß zwei,
vier, sechs und acht mehrfarbige Fäden parallel nebeneinander
hergestellt werden können.
Die drei nebeneinander gesponnenen Fäden 7 können innerhalb
der Texturiereinrichtung 16 oder innerhalb der Verwirbelungseinrichtung 25 zu
einem Verbundfaden zusammengeführt
werden.
Die
in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
in Aufbau und Anordnung der Behandlungseinrichtungen und der Aufwickeleinrichtungen
beispielhaft. So können
beispielsweise alle erforderlichen Bauteile im Fadeneinlaufbereich
sowie Galetten, Texturiereinheiten, Kühltrommel und Verwirbelung
in übersichtlicher
Art und Weise in dem Maschinengestell 6 angeordnet sein.
Durch die Verschiebbarkeit der Einlaufgruppe der Behandlungseinrichtung
an dem Maschinengestell 6 gibt sich eine sehr kompakte Anordnung
mit einer Bauhöhe,
die auf eine minimale Länge
der Anspinnstrecke ausgelegt ist. Zur Verlängerung der Anspinnstrecke
läßt sich
die gesamt Höhe
des Maschinengestells 6 ausnutzen.
Ebenso
ist die Anzahl der parallel geführten und
behandelten Fäden
(gezeigt sind drei Fäden) beispielhaft.
So lassen sich einzelne Fäden
oder mehrere Fäden
ohne Probleme führen,
behandeln und aufwickeln. Es lassen sich hierbei vorteilhaft Monocolorfäden oder
Multicolorfäden
herstellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist geeignet, um Fäden aus
Polypropylen mit kurzer Anspinnstrecke oder Fäden aus Polyamid oder Polyester
mit langer Anspinnstrecke herzustellen.