EP1268887B1

EP1268887B1 - Parallel-spinnprozess mit fadenverwirbelung zwischen galetten und spinnanlage hierzu

Info

Publication number: EP1268887B1
Application number: EP01902420A
Authority: EP
Inventors: Michael Kress; Thomas Gries
Original assignee: ZiAG Plant Engineering GmbH
Current assignee: LL Plant Engineering AG
Priority date: 2000-02-11
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2004-12-29
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: AU2001230254A1; US20030074774A1; CN1416479A; CN1277003C; DE50104965D1; EP1268887A1; MY126149A; DE10006196B4; AR027400A1; WO2001059190A1; US6887410B2; ATE286159T1; DE10006196A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Parallel-Spinnvorrichtung zur Herstellung von auf Wicklern aufzuspulenden Fäden aus zusammengefaßten durch Spinnen von Polymerschmelze erzeugten Filementen, bestehend aus unterer und oberer Galette mit drehbaren fadenführenden Mantelflächen, je einem mit unterer und oberer Galette verbundenen drehzahlregelbaren Antrieb und zwischen unterer und oberer Galette angebrachten Fadenverwirbelungseinrichtungen, deren Anzahl derjenigen der Fäden entspricht.
Spinnanlagen für konventionelle P(patially)O(oriented)Y(yarn)-Spinnverfahren sind üblicherweise mit zwei separat angetriebenen und drehzahlregelbaren Galetten, über die mehrere Fäden - je nach Wickler vier, sechs oder acht Fäden - in einem S-förmigen Fadenlauf geführt werden, zur Regulierung der Fadenspannung zwischen der Fadenölung und der Fadenaufspulung ausgestattet. Bei diesem Fadenverlauf werden die frisch ersponnenen Filamentscharen zunächst parallel zueinander laufend zu den entsprechenden Fadenölern geführt, dort jeweils zu einem Faden geschlossen und die Fäden, eng nebeneinander zusammengefaßt, über die Galetten gerührt. Anschließend wird die Fadenschar entsprechend der gewünschten Spulenbreite um 90° gedreht und wieder aufgefächert dem Wickler zugeführt. Um einen besseren Fadenschluß zu erreichen, werden häufig pneumatisch betriebene Fadebverwirbelungsvorrichtungen, sogenannte Tengeldüsen oder Interlacer, eingesetzt. Dies erfolgt in vorteilhafter Weise zwischen den Galetten, da einerseits immer noch die Fadenspannung regulierbar ist und andererseits das Fadeneinlegen durch den engen Fadenstand erleichtert wird.
Im Gegensatz zu dem vorstehend beschrieben gekreuzten Fadenlauf , bei dem die Ausspinnachse um 90° zur Wicklerachse gedreht ist, ist beim Parallel-Spinnverfahren gemäß der US-A- 3902853 die Anordnung von Fadenverwirbelungseinrichtungen und die Handhabung zwischen den Galetten bisher noch nicht gelöst.
Moderne Parallel-Spinnverfahren sind bisher hauptsächlich als S(super)H(high) S(speed)S(spinning)-Spinnverfahren (Fa. Zimmer Aktiengesellschaft) oder als H(high)O(oriented)Y(yarn)-Spinnverfahren konzipiert, bei denen direkt, d.h. ohne Regelung der Fadenspannung durch Galetten, parallel und senkrecht aus den Spinndüsen auf den Wickler gegangen wird. Eine solche Bauweise ist zwar kostengünstig und kompakt jedoch ist neben den Nachteilen bezüglich Fadengleichmäßigkeit, Spulenaufbau und eingeschränkter Titerpalette das Einfädeln und Anlegen des Fadens zu Beginn des Spinnverfahrens sehr zeitaufwendig und höchst unkomfortabel.
Für POY-Spinnverfahren sind Parallel-Spinnvorrichtungen nach der WO-A-96/09425 üblicherweise mit zwei Langgaletten ausgerüstet, zwischen denen die Fadenverwirbelungseinrichtungen angebracht sind. Abgesehen davon, dass Langaletten vergleichsweise sehr teuer sind, ist das Einfädeln und das Anlegen der Fäden langwierig und unbequem; außerdem erfordert das Auflegen der Fäden schon aus Sicherheitsgründen einen gewissen Platzbedarf.
Ein weiteres POY-Spinnverfahren, bei dem für jeden Faden ein kleines Galettenpaar vorgesehen ist, wurde auf der ITMA im Juni 1999 von der Fa. Barmag vorgestellt. Bei dieser Spinnvorrichtung können keine Fadenverwirbelungseinrichtungen zwischen den kleinen Galetten untergebracht werden. Zwar ist der Einsatz von. kleinen Galettenpaaren im Vergleich zu langen Galettenpaaren wesentlich preisgünstiger doch da die Funktion der Regelung der Fadenspannung bei dem geringen Umschlingungswinkel von <90° nicht ausreichend gewährleistet ist, ist konsequenterweise auf separate Antriebe und deren Drehzahlregelung für die Galetten verzichtet worden.
Ausgehend von der eingangs beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Parallel-Spinnvorrichtung hinsichtlich der Regelung der Fadenspannung und Fadenverwirbelung bedienungsfreundlicher und funktionsfähiger zu gestalten.
Gelöst ist diese Aufgabe durch die Merkmale des Parallel-Spinnverfahrens nach Anspruch 1 bzw. der Parallel-Spinnanlage nach Anspruch 2.
In der erfindungsgemäßen Anordnung von Galetten und Interlacern erreicht man bei überraschend bedienungsfreundlicher Handhabung und vollster Erfüllung der gewünschten Funktionen die Lösung der Aufgabe. Mit dem neuen Konzept werden gravierende Prozess- und Handling-Vorteile erreicht, die die höhere Investition über die Betriebszeit schnell amortisieren: Ein sehr großer Umschlingungswinkel von über 180° ist machbar, ebenso die Fadenverwirbelung zwischen den Galetten und der Einsatz drehzahlgeregelter Antriebe zur Steuerung der Fadenspannung. Ferner die selbsttätige Einfädelung in der Tengeldüsen und über die Galetten, die als überraschende Hanhabungslösung durch verkürzte Anlegezeiten die Effektivität der Anlagen verbessert
In der vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Anordnung werden pro Faden (1) je zwei Galetten (2; 3) dergestalt eingesetzt, dass im Betriebszustand der Anlage an den Galetten (2; 3) jeweils eine Umschlingung durch den Faden (1) von mindestens 85° bis maximal-200°; vorzugsweise jedoch von 115° bis 185° entsteht. Die Galetten (2) werden hier in der weiteren Beschreibung als "untere" Galetten, die Galetten (3) als "obere" Galetten bezeichnet.
Während der Anlegephase sind dann alle oberen Galetten (3), die auf einer beweglichen Galetteneinheit (4) gemeinsam zusammengefasst sind und auch gemeinsam angetrieben werden, nach unten gefahren, so dass jeder einzelne Faden (1) zunächst vom oberen Fadenführer (5) kommend an der unteren Galette (2) leicht abgeknickend in den zugehörigen Fadenführer des Changierdreiecks (6) einlegt werden kann (vgl. Fig. 1). Nachdem dies für alle Fäden (1) erfolgt ist, wird die Galetteneinheit (4) mit den oberen Galetten (3), um Kollisionen mit den unteren Galetten (2) zu vermeiden, auf einer Kurven- oder vorzugsweise Kreisabschnittsbahn (7), nach oben gefahren und dabei jeder einzelne Faden (1) jeweils in den zugehörigen Interfacer (8) eingefädelt (vgl. Fig. 3).
In der Endstellung für den Betriebszustand (vgl. Fig. 3) ergibt sich dann für jeden Faden eine S-förmige Fadenführung mit jeweils über 180° Umschlingung der Galetten (2; 3) und mit Anordnung der Interlacer (8) zwischen den Galetten (2; 3), was eine problemlose Regulierung der Fadenspannung ermöglicht Die unteren (2) und oberen (3) Galetten sind antriebstechnisch jeweils zu einer Gruppe zusammengefasst. Diese gruppenmäßige Konfiguration der Galetten (2; 3) ermöglicht kostengünstige Antriebe über Zahnriemen (9; 12) und Regelmöglichkeiten über elektronische Drehzahlsteuerung. Die Gesamtanordnung ist dabei in einem Gehäuse (10) mit Schiebetür (11) untergebracht, die nur zum Anlegen geöffnet wird, so dass eine einfache Absaugung der überschüssigen Präparation, die während der Tengelung vom Faden (1) abgeblasen wird, ermöglicht ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist daran gedacht den Einfädelvorgang noch weiter zu vereinfachen, in dem man die Changierfadenführer (6) -in einer horizontal beweglichen Fadenführereinheit (nicht dargestellt) zusammengefasst- so verfährt, dass jeder einzelne Faden (1) zunächst jeweils gerade senkrecht eingefädelt wird und dann alle Fäden (1) gemeinsam so verzogen werden, so dass der erste Kontakt mit den unteren Galetten (2) für alle Fäden (1) gleichzeitig erfolgt. Der weitere Vorgang ist dann wie schon vorstehend beschrieben: die oberen Galetten (3) werden nach oben geführt und die Einfädelung in die jeweiligen Interlacer (8) erfolgt automatisch. Das geschieht dadurch, dass die oberen einzelnen Galetten (3), die gruppenmäßig in der Galetteneinheit (14) zusammengefasst sind, mittels eines Parallel-Schwenkgetriebes (14), vorzugsweise bestehend aus mindestens zwei Schwenkhebeln (15) und einem pneumatischen Antrieb auf einer Kurvenbahn (7) verschwenkt werden, wobei diese Kurvenbahn (7) vorzugsweise einem Kreisabschnitt entspricht (vgl. Fig. 1 bis 4).
Die weitere Beschreibung erfolgt anhand beispielhafter Zeichnungen:

Die Fig. 1 zeigt den Fadenlauf in Aufsicht auf die Galetten im Anlegemodus,
die Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf Riementriebe im Anlegemodus mit Fadenlauf,
die Fig. 3 zeigt den Fadenlauf in Aufsicht auf die Galetten im Betriebsmodus,
die Fig. 4 zeigt die Aufsicht auch auf die Galetten und Riementriebe im Betriebsmodus
und die Fig. 5 einen Schnitt durch einen beispielhaften Parallel-Spinnbetrieb in Back-to-Back-Anordnung.

Fig. 1 zeigt die oberen Galetten (3) nach ungen gefahren im Anlegemodus noch unterhalb der unteren Galetten (2), die fix auf der Spinnwand (13) sitzen. Die Gesamtanordnung der Galetten (2; 3) ist dabei in einem Gehäuse (10) mit Schiebetür (11), die zum Anlegen geöffnet ist, untergebracht. Im hier dargestellten Anlegemodus wird jeder einzelne Faden (1), der zunächst vom oberen Fadenführer (5) kommt, an der unteren Galette (2) vorbei leicht abgeknickend in den zugehörigen Fadenführer des Changierdreiecks (6) einlegt, ohne dabei die obere Galetten (3) oder die Verwirbelungsvorrichtung (8) zu berühren.
In Fig. 2 wird die Aufsicht auf die Riementriebe im Anlegemodus dargestellt, mit angedeutetem Fadenlauf. Die oberen Galetten (3), hier nur gestrichelt angedeutet, sind alle auf einer schwenkbaren Galetteneinheit (4) gemeinsam zusammengefasst, die mittels eines Parallel-Schwenkgetriebes (14), bestehend aus zwei Schwenkhebeln (15) und einem (hier nicht dargestellten) pneumatischen Antrieb auf einer Kurvenbahn (7), die einem Kreisabschnitt entspricht nach unten verschwenkt worden. Die oberen Galetten (3) und die unteren Galetten (2) sind jeweils gruppenweise zusammengefasst und werden jeweils gemeinsam über einen Zahnriemen (9, oben) oder (12, unten) angetrieben. Die kammförmigen Riemenführungen über die zahlreichen Umlenkrollen (17) sind erforderlich, um Kollisionen der Antriebe untereinander zu vermeiden.
Fig. 3 zeigt dann die Aufsicht auf die Galetten und den Fadenlauf im Betriebsmodus mit den Umschlingungen von über 180°. Nachdem alle Fäden (1) gemäß der Beschreibung nach Fig. 1 eingefädelt sind, wird die Galetteneinheit (4), hier nicht dargestellt, mit den oberen Galetten (3), um Kollisionen mit den unteren Galetten (2) zu vermeiden, auf einer Kurven- bzw. Kreisabschnittsbahn (7), nach oben gefahren und dabei jeder einzelne Faden (1) in den zugehörigen Interlacer (8) eingefädelt, wie in der dargestellten Endstellung eingezeichnet. Die Schiebetür (11) kann dann vor das Gehäuse (10) geschoben werden.
In Fig. 4 wird wieder eine Aufsicht auf die Riementriebe gezeigt, jetzt im Betriebsmodus. Die Darstellung ist mit angedeutetem Fadenlauf. Die oberen Galetten (3) sind alle auf ihre schwenkbaren Galetteneinheit (4) mittels des Parallel-Schwenkgetriebes (14), bestehend aus zwei Schwenkhebeln (15) und einem (nicht dargestellten) pneumatischen Antrieb auf einer Kurvenbahn (7) nach oben verschwenkt worden. Die zwei Zahnriemen (9, oben) oder (12, unten) für die beiden Galettengrupgen und die Riemenführung über die Umlenkrollen (17) sind hier deutlicher zu erkennen.
Die Fig. 5 zeigt zur generellen Übersicht einen Schnitt durch einen beispielhaften Parallel-Spinnbetrieb in Back-to-Back-Anordnung mit zwei Wicklern (16):
Links in der Darstellung wird die Anlegesituation gezeigt: Der Faden (1) wird aus dem oberen Fadenführer (5) kommend mit einer Anlegepistole (18) in den Fadenführer des Changierdreiecks (6) eingelegt. Die Galetteneinheit (4) mit den oberen Galetten (3) ist dabei mittels des Parallel-Schwenkgetriebes (14), bestehend aus zwei Schwenkhebeln (15), zuvor nach unten geschwenkt worden. Gut erkennbar ist die in der Raumtiefe versetzte Anordnung der Galetteneinheit (4) zur Spinnwand (13), während die Galetten (2; 3) selbst alle in der Fadenebene liegen.
Rechts ist der Betriebsmodus dargestellt: Der Faden (1) läuft in einer Ebene vom oberen Fadenführer (5) kommend über die Galetten (2; 3) in den Fadenführer des Changierdreiecks (6) bis zum Wickler (16) durch. Die Galetteneinheit (4) ist dabei nach oben geschwenkt worden.

Bezugszeichenliste:

1.: Faden
2.: untere Galette
3:: obere Galette
4.: bewegliche Galetteneinheit
5.: oberer Fadenführer
6.: Fadenführer des Changierdreiecks
7.: Kurven- bzw. Kreisabschnittsbahn
8.: Interlacer; Fadenverwirbelungsvorrichtung; Tengeldüse
9.: Zahnriemen, oben
10.: Gehäuse
11.: Schiebetür
12.: Zahnriemen, unten
13.: Spinnwand; Montageeinheit für die unteren Galetten
14.: Parallel-Schwenkgetriebe
15.: Schwenkhebel
16.: Wickler
17.: Umlenkrollen
18.: Anlegepistole

Claims

Parallel-Spinnverfahren zum Erzeugen von Filamenten und Fäden aus Polymerschmelzen, wobei die Fäden aus zusammengesetzten Filamenten gebildet und über Galettenpaare abgezogen werden und jeder einzelne Faden (1) im Betriebszustand durch eine Fadenverwirbelungsvorrichtung (8) läuft, die sich für jeden einzelnen Faden (1) zwischen einem ihm zugehörigen Galettenpaar befindet, wobei das Galettenpaar aus einer unteren Galette (2) und einer oberen Galette (3) besteht, die zur Fadenspannungseinstellung jeweils getrennt in ihrer Drehzahl regelbar sind, und dass sich im Anlegemodus, also vor dem Betriebszustand, alle oberen Galetten (3), die in einer beweglichen Galetteneinheit (4) zusammengefasst sind, noch in einer Position unterhalb der unteren Galetten (2) befinden, und danach alle oberen Galetten (3) in ihre Position für den Betriebszustand oberhalb der Galetten (2) verschoben werden, so dass dann jeder einzelne Faden (1) an seinen ihm zugehörigen Galetten (2) und (3) jeweils mit einem Umschlingungswinkel von 85° bis 200 °, vorzugsweise 175 ° bis 185° anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass im Anlagemodus beim Verschieben der oberen Galetten (3) in ihre Position für den Betriebszustand oberhalb der unteren Galetten (2) entlang einer Kurvenbahn jeder einzelne Faden (1) selbsttätig in seine ihm zugehörige Fadenverwirbelungsvorrichtung (8) eingefädelt und hindurchgeführt wird, und die unteren Galetten (2) und die oberen Galetten (3) jeweils gruppenmäßig zusammengefasst, gemeinsam angetrieben und drehzahlgeregelt sind, wobei die beiden Gruppen aber jeweils getrennt und unabhängig voneinander in ihrer Drehzahl regelbar sind.
Parallel-Spinnanlage zum Erzeugen von Filamenten und Fäden aus Polymerschmelzen, wobei die Fäden aus zusammengesetzten Filamenten gebildet und über Galettenpaare abgezogen werden, wobei jeder einzelne Faden (1) im Betriebszustand in Fadenlaufrichtung zunächst an einer ersten, unteren Galette (2), dann an eine ihm zugehörige Fadenverwirbelungsvorrichtung (8) und sodann über eine zweite, obere Galette (3) vorbeiläuft, wobei die zweite, obere Galette (3) im Anlegemodus - also vor dem Betriebszustand - aus einer Position unterhalb der ersten, unteren Galette (2), in eine Position oberhalb der ersten, unteren Galette (2) verschiebbar gelagert ist, wobei dann jeder Faden an seinem ihm zugehörigen unteren (2) und oberen (3) Galetten jeweils in einem Umschlingungswinkel von 85° bis 200°, vorzugsweise 175° bis 185° anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Galetten (2) und die oberen Galetten (3) jeweils gruppenmäßig zusammengefasst und gemeinsam angetrieben werden, wobei die oberen Galetten (3) im Anlagemodus auf einer beweglichen Galetteneinheit (4) mittels eines Schwenkgetriebes auf einer Kurvenbahn verschiebbar sind, so dass jeder einzelne Faden in seine ihm zugehörige Fadenverwirbelungsvorrichtung eingefädelt und hindurchgeführt wird.
Parallel-Spinnanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager und Antriebseinheiten für die oberen Galetten (3), die gruppenmäßig auf einer Galetteneinheit (4) zusammengefasst und gemeinsam angetrieben werden, und die Lager- und Antriebseinheiten für die unteren Galetten (2), die ebenfalls gruppenmäßig auf einer Montageeinheit, der Spinnwand (13), zusammengefasst sind und gemeinsam angetrieben werden, zueinander in der Raumtiefe versetzt angeordnet sind, während die Galetten (2, 3) selbst alle in der Fadenebene liegen.
Parallel-Spinnanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenführer des Changierdreiecks (6) in einer gemeinsamen Montageeinheit zusammengefasst sind, die beweglich ausgeführt sind.
Parallel-Spinnanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für je zwei Wickler (16) jeweils eine Galetteneinheit (4) und eine Spinnwand (13), sowie das zugehörige Parallel-Schwenkgetriebe (14) spiegelbildlich einmal in linker und einmal in rechter Ausführung ausgeführt sind, so dass eine Back-to-Back-Anordnung der Spinnwände (13) mitsamt der zugehörigen Galetten (2, 3), der Galetteneinheiten (4) und der zugehörigen Parallel-Schwenkgetriebe (14) für baugleiche Wickler (16) erfolgen kann.