EP1608801A1 - Method and device for the production of bcf yarns - Google Patents

Method and device for the production of bcf yarns

Info

Publication number
EP1608801A1
EP1608801A1 EP04725013A EP04725013A EP1608801A1 EP 1608801 A1 EP1608801 A1 EP 1608801A1 EP 04725013 A EP04725013 A EP 04725013A EP 04725013 A EP04725013 A EP 04725013A EP 1608801 A1 EP1608801 A1 EP 1608801A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
threads
annular
ring
filament
filament sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04725013A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Arnd Grimm
Joachim Brenk
Holger Brandt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saurer GmbH and Co KG filed Critical Saurer GmbH and Co KG
Publication of EP1608801A1 publication Critical patent/EP1608801A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes

Definitions

  • the invention relates to a method for producing BCF threads according to the preamble of claim 1 and a device for producing BCF threads according to the preamble of claim 10.
  • So-called BCF (bulked continous filament) threads are produced in a one-stage spinning process, the melt-spun and crimped BCF threads being used essentially for carpet yarns.
  • BCF powder continous filament
  • a large number of strand-like filaments are extruded, cooled, bundled together in a thread, stretched, crimped and wound up into a bobbin.
  • the filament strands brought together into a thread are extruded in bundles by means of a spinneret, which has a nozzle bore on the underside of each of the filaments.
  • a spinneret which has a nozzle bore on the underside of each of the filaments.
  • EP 0 363 317 A2 discloses a method and a device in which the filament bundles forming a thread are extruded through a respective spinneret.
  • the spinnerets are arranged next to one another in an annular arrangement, so that the individual filament bundles are guided in an annular arrangement for cooling.
  • the cooling takes place through a cooling air flow generated from the inside to the outside. After cooling, the filament bundles are brought together to form the threads, then drawn, textured and wound into bobbins.
  • the methods and devices known in the prior art generally have the disadvantage that the filament strands are extruded in bundles, so that a high filament density is achieved during extrusion to form threads with relatively large total titers, which does not ensure uniform cooling of all filament strands.
  • the bundle-shaped arrangement of the filaments during extrusion also has the disadvantage that a cooling air flow directed from the outside onto the bundle of filament strands means that filament strands have a lower cooling effect inside the bundle than filament strands which are guided at the edge of the bundle.
  • the requirement for uniformity is particularly high since a further processing process is not provided. Cooling is of particular importance because it directly influences the physical characteristics of the filaments.
  • the invention is based on the object of providing a method and a device for producing BCF threads, in which the filaments brought together to form threads have a high degree of uniformity in quality.
  • Another object of the invention is to provide a method and a device of the type mentioned at the outset with which BCF threads can be produced with a high melt throughput and high filament density.
  • the solution is provided by a method with the features of claim 1 and by an apparatus with the features of claim 10.
  • the invention completely turns away from the known plant concepts in which the filaments are divided to form the threads already during the extrusion.
  • the invention is based on the fact that a division of the filament strands to form the threads is only necessary after the extrusion.
  • the extrusion and cooling of the plurality of filaments that form several threads is standardized.
  • the multiplicity of filaments are extruded through a nozzle means as an annular filament sheet.
  • the annular filament sheet is then cooled by a cooling air flow directed from the inside out.
  • individual segments of the ring-shaped filament family are brought together to form a thread.
  • the particular advantage of the invention is given in that each of the filaments guided within the filament sheet can be cooled uniformly.
  • the conditions for extruding and cooling the filaments remain unaffected by the total titer of the individual threads subsequently formed.
  • the number of filaments per thread can be increased by combining a larger segment of the annular filament family.
  • the invention was also not suggested by the fact that spinning devices for the production of staple fibers are known in the prior art, for example from EP 1 247 883 A2, in which a filament array arranged in a ring is extruded and brought together to form a spinning cable.
  • Such methods and devices are designed to extrude, cool and combine a large number of filaments. In doing so preferably several ring-shaped filament shares connected to a total tow.
  • Such methods and devices are, however, completely unsuitable for producing a plurality of separately guided and treated threads.
  • the so-called ring spinneret is particularly advantageously suitable for extruding the annular filament sheet forming the BCF threads.
  • Such ring spinning nozzles have a plurality of nozzle bores on their underside, which are formed in an annular arrangement.
  • the nozzle bores are preferably symmetrical in a plurality of rows of bores formed concentrically with one another. In this way, relatively large filter areas can be realized, which enables a high throughput per ring spinneret of more than 150 kg h.
  • the development of the invention is particularly advantageous in which the annular filament family is extruded through a plurality of ring-hole segments forming the annular arrangement of nozzle bores in the annular spinneret, and in which the one through one of the Ring-hole segments extruded part of the filament sheet is brought together to form one of the threads. This advantageously ensures that each of the threads has the same number of filaments.
  • the ring hole segments of the ring spinneret are supplied with a polymer melt by a common distribution chamber. Additional distribution or filter elements can be arranged upstream of a nozzle plate containing the nozzle bore.
  • the development of the invention in which a plurality of separate distributor chambers are formed within the ring spinneret, each of which is connected to a ring hole segment or a group of ring hole segments and through which a plurality of polymer melts onto the associated ring hole segments distributed, is particularly advantageous to produce multicolor BCF threads.
  • a plurality of polymer melts for extruding the filament sheet are fed to the assigned ring hole segments of the ring spinneret via the distribution chamber and extruded.
  • the cooling air generated by a blow candle has proven particularly useful.
  • the gas-permeable jacket of the blow candle generates a uniform cooling air flow in every radial direction. Zones of different gas permeability can be formed on the jacket of the blow candle in order to produce different cooling zones for cooling or certain blowing profiles of the cooling air.
  • a further particularly advantageous development of the invention is given in that the filament sheet is prepared before being divided into the threads. Due to the ring-shaped arrangement of the filament coulter, uniform application to all filaments can be produced by external or internal preparation rings.
  • the dividing device can be formed below the cooling device by a plurality of thread guides which are arranged at a distance on a distributor ring in accordance with the segment-shaped division of the filament sheet.
  • the distributor ring can be arranged inside the filament sheet or outside the filament sheet.
  • a particularly advantageous development of the invention is given by the division of the thread guides of the dividing device in one plane.
  • the further treatment of the threads in the thread running plane by stretching, crimping and winding up can thus be connected directly.
  • BCF threads of various types and from different thread materials such as polyamide, polypropylene or polyester can be produced.
  • Fig. 1 shows schematically the structure of a first embodiment of the device according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically an embodiment of an annular spinneret
  • Fig. 3 shows schematically the structure of a further embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 4 schematically shows a view of the annular spinneret from the exemplary embodiment according to FIG. 3
  • Fig. 5 schematically shows another embodiment of an inventive
  • Fig. 6 shows schematically the structure of an embodiment of a
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a first exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the device according to the invention
  • the exemplary embodiment consists of a spinning device 1, a cooling device 2, a dividing device 13, a stretching device 3, a crimping device 4 and a winding device 5, which are arranged to form a thread run.
  • the spinning device 1 has a nozzle carrier 16 which has an annular spinning nozzle 17 acting as a nozzle means on its underside.
  • the ring spinning nozzle 17 is connected to a spinning pump 15 via a melt distributor 18.
  • the spinning pump 15 receives a melted polymer material via a melt feed 14.
  • the polymer material is preferably melted by an extruder, which is not shown here.
  • the spinning pump 15 can be designed as a single pump or as a multiple pump.
  • the annular spinneret 17 has on its underside an annular nozzle plate 20 which contains a plurality of nozzle bores.
  • the nozzle bores are preferably formed within the nozzle plate 20 in a plurality of rows of bores arranged one behind the other.
  • the cooling device 2 which has a blowing agent 19 held in the center of the annular spinneret 17, for example a blowing cylinder with an air-permeable wall.
  • the blowing agent 19 is connected to a cooling source via an air supply, not shown here, so that a radially escaping cooling air flow is generated on the circumference of the cylindrical blowing agent 19.
  • a dividing device 13 for dividing a filament sheet into a plurality of threads, a stretching device 3 for stretching the threads and a crimping device 4 for crimping the threads is arranged in succession between the kuM device 4 and the winding device 5.
  • the means used for guiding and / or treating the threads within the dividing device 13, the stretching device 3 and the crimping device 4 are not shown in more detail here. Basically, all known means can be used which can perform the functions assigned to the device.
  • the winding device 5 is also only shown as a diagram in which a projecting winding spindle 11 is kept driven on a spindle carrier 12. Three coils 10.1, 10.2 and 10.3 are wound side by side on the winding spindle.
  • Such winding machines for winding BCF threads are preferably formed by machines which have two winding spindles which are held on a movable support in such a way that a continuous winding of the threads by changing the winding spindle is possible.
  • the additional means such as a traversing device and a pressure roller are not shown here.
  • Such a winding machine is known for example from WO 96/001222, so that reference is made to this document at this point.
  • a polymer melt for example made of polyamide or polypropylene, is first fed in the spinning device 1 through the spinning pump 15 to the annular spinneret 17.
  • the polymer melt is kept under a melt pressure, so that 17 filaments 6 are extruded from the nozzle bores of the annular spinneret.
  • the multiplicity of filaments 6 emerging from the nozzle bores of the annular spinneret 17 result in an annular filament sheet 7.
  • the filament sheet 7 is drawn off from the spinning device 1 by the stretching device 3 or by an additionally interposed withdrawal member.
  • the filament array 7 arrives at the dividing device 13.
  • the annular filament array 7 is segmented into several threads.
  • the filament family 7 is divided into three threads 8.1, 8.2 and 8.3.
  • Threads 8.1, 8.2 and 8.3 are then drawn by the drawing device 3.
  • godet systems are preferably used which stretch the threads in parallel and together.
  • the threads 8.1 to 8.3 are crimped in the crimping device 4.
  • the crimping device preferably has a plurality of texturing nozzles, which compresses each of the threads 8.1 to 8.3 by means of a hot air stream to form a thread plug, which is fed to the winding device 5 after dissolution.
  • each of the crimped threads is wound into a bobbin 10.1, 10.2 and 10.3.
  • the BCF threads produced with the method according to the invention are distinguished by a particularly high uniformity of the properties of the individual filaments.
  • the uniform properties of the filaments also result in a uniform crimp, so that in addition to the physical properties, the visual properties of these BCF threads also appear particularly advantageously.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a ring spinneret 17, as would be used, for example, in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • 2.1 shows a view of the underside of an annular spinneret
  • FIG. 2.2 shows a partial cross section of the annular spinneret.
  • the annular spinneret 17 is held by a nozzle carrier 16.
  • the nozzle holder 16 can, for example, be held on a spinning beam which has a plurality of nozzle holders next to one another.
  • the annular spinneret 17 has a nozzle plate 20 on the underside, which contains a plurality of nozzle bores 24.
  • the nozzle plate 20 is annular.
  • the multitude of Nozzle bores 24 are divided into three groups in the nozzle plate 20, each of which forms an annular hole segment 25.1, 25.2 and 25.3.
  • the ring hole segments 25.1, 25.2 and 25.3 are identical. Between the ring hole segments 25.1, 25.2 and 25.3, sections are formed on the nozzle plate 20 which do not contain any nozzle bores.
  • small gaps are formed during extrusion of the annular filament family, which are used to divide the annular filament family. This enables a simple division of the entire filament array in a simple manner.
  • a distributor chamber 21 is arranged upstream of the nozzle plate 20 in the annular spinneret 17 and is likewise of annular design.
  • a perforated plate 22 and a filter insert 23 are arranged in front of the nozzle plate 20, so that the polymer melt passing through the nozzle bores 24 of the nozzle plate 20 is previously filtered through the filter insert 23.
  • the distributor chamber 21 extends inside the ring spinneret 17 in a ring above the nozzle plate 20.
  • the distributor chamber 21 is connected to the spinning pump 15 via a melt distributor 18.
  • the melt distributor 18 could in this case be formed by a line system which contains a plurality of melt lines opening into the distributor chamber 21.
  • the polymer melt is distributed uniformly in the ring spinneret 17 via the distributor chamber 21 and extruded through the ring hole segments of the nozzle plate to form the ring-shaped filament array.
  • Such ring spinnerets are thus advantageous for producing BCF threads from a polymer melt which is undyed or colored with a specific color ,
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a basic diagram.
  • the basic structure of the embodiment according to FIG. 3 is essentially identical to the previous embodiment of FIG Device according to the invention, so that reference is made to the preceding description and only the differences are shown at this point.
  • the embodiment consists of a spinning device 1, a ku device 2, a dividing device 13, a hiding device 3, a crimping device 4 and a winding device 5.
  • the spinning device 1 has three separate spinning pumps 15.1, 15.2 and 15.3.
  • Each of the spinning pumps 15.1, .15.2 and 15.3 is connected to separate melt sources via a melt feed 14.1, 14.2 and 14.3.
  • Each of the melt sources preferably extruders, produce polymer melts that differ in their properties, composition or type. For example, three differently colored polymer melts could be fed to the individual spinning pumps 15.1, 15.2 and 15.3.
  • the annular spinneret 17 on the underside of the nozzle carrier 16 is divided into several annular hole segments with associated separate distribution chambers.
  • 4 shows a view of the annular spinneret 17.
  • the nozzle plate 20 of the ring spinneret 17 has a total of nine ring-hole segments 25.1 to 25.9 formed next to one another, each of which contains a plurality of nozzle bores 24. Distances are formed between the nozzle bores 24 of the ring hole segments 25.1 to 25.9.
  • a separate distributor chamber 21.1 to 21.9 is assigned to each of the ring hole segments 25.1 to 25.9.
  • the separation of the distribution chambers 21.1 to 21.9 is in each case formed by a partition, which is shown in broken lines in FIG. 4.
  • the distributor chambers 21.1 to 21.9 are connected to the three spinning pumps 15.1, 15.2 and 153 via a melt distributor 18 (FIG. 3).
  • the ring hole segments 25.1 to 25.9 form a total of three groups, in which the three differently colored polymer melts are extruded side by side as a segment-shaped filament sheet.
  • the spinning pump 15.1 could be connected to the distributor chambers 21.1, 21.4 and 21.7 via the melt distributor 18.
  • the spinning pump 15.2 could be connected to the distribution chambers 21.2, 21.5 and 21.8 via the melt distributor 18 and the spinning pump 15.3 to the distribution chambers 21.3, 21.6 and 21.9.
  • the ring hole segments 25.1 to 25.9 assigned to the distributor chambers 21.1 to 21.9 accordingly extrude the different polymers into three groups of the same assignment.
  • the extruded filaments 6 of all ring-hole segments 25.1 to 25.9 are drawn off from the spinning device 1 together in a rmg-shaped arrangement as a filament array 7.
  • a cooling air flow generated by a blowing agent 19 is blown through the filament sheet 7 from the inside to the outside.
  • the filaments which have been extruded from an annular hole segment 25.1 to 25.9 are combined into a thread via the dividing device 13. A total of nine threads 8.1 to 8.9 running in parallel are thus formed from the annular filament sheet 7.
  • the threads 8.1 to 8.9 are stretched in parallel next to one another by the sealing device 3 and guided into the crimping device 4.
  • three threads extruded from different polymer melts are brought together to form a composite thread.
  • Three crimped composite threads 9.1 to 9.3 are thus formed from the threads 8.1 to 8.9.
  • all three threads can be pushed up together via a texturing nozzle to form a common thread plug.
  • the thread plug is then released to one of the composite threads.
  • a crimping device is known for example from DE 197 46 878 AI.
  • the composite threads 9.1, 9.2 and 9.3 are then wound into a bobbin 10.1, 10.2 and 10.3 in the winding device 5.
  • the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 3 is particularly suitable for using the method according to the invention for producing so-called tricolor threads.
  • the cooling device is formed by a cylindrical blowing means 19, which generates a radial blowing air flow.
  • the cooling air can be supplied either via the nozzle carrier or via the opposite end of the blowing agent.
  • the blowing wall facing the filament sheet could, for example, be formed from a hollow cylindrical seamless perforated plate. It is particularly advantageous to design the blowing agent as a blowing candle which has a porous jacket made of a nonwoven, foam, sieve fabric or a sintered material. Such a blow candle is known for example from EP 1 231 302 AI.
  • Such cooling devices are distinguished by a very uniform radial cooling air flow generated over the entire circumference of the blow candle.
  • a spinning pump could be assigned to a spinning nozzle divided into several segments with a plurality of distribution chambers, so that a spinning pump is assigned to each thread.
  • FIG. 5 schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention, in which the known blow candle is used.
  • Description of the blow candle is made to EP 1 231 302 AI at this point.
  • the blow candle 26 is held with its upper end on the nozzle carrier 16. At the opposite end of the blow candle 26, the air supply 27 is formed.
  • a cooling air flow is conducted into the interior of the blow candle 26 via a holding device 39.
  • a preparation device 28 is provided on the circumference of the holding device 39.
  • the preparation device 28 has a circumferential preparation ring 29 which is connected to a preparation feed 40.
  • the preparation ring 29 has a preparation agent on its surface, the filament family 7 produced by the ring spinneret 17 being guided with contact on the preparation ring 29. This results in a uniform preparation of the individual filaments 6.
  • the spinning device 1 is constructed identically to the exemplary embodiment according to FIG. 1. In this regard, reference is made to the description of FIG. 1.
  • a dividing device 13 is arranged below the cooling device 2, which is formed by a plurality of thread guides 30.1, 30.2 and 30.3 arranged next to one another in a thread running plane.
  • the filament sheet 7 is divided by the thread guides 30.1, 30.2 and 30.3 into three threads 8.1, 8.2 and 8.3.
  • the threads 8.1, 8.2 and 8.3 are guided parallel to a pretreatment device 31.
  • the pretreatment device 31 could have one or more process units, for example for pulling off, swirling or further preparation on the threads 8.1 to 8.3.
  • the pretreatment device 31 preferably has a godet with an overflow roller in order to pull the thread sheet or the filament sheet from the spinning device.
  • the threads 8.1 to 8.3, which are guided parallel to one another, are stretched.
  • the godet units 32 and 33 are each formed from a driven godet and an overflow roller or from two driven godets.
  • the godet units 32 and 33 are driven at a predetermined differential speed, so that the threads 8.1 to 8.3 are given a predetermined stretch.
  • the curling device 4 has three texturing nozzles 34.1, 34.2 and 34.3 arranged side by side. Each of the texturing nozzles 34.1 to 34.3 is constructed identically and is connected to a compressed air source. Within the texturing nozzles 34.1 to 34.3, the threads 8.1 to 8.9 are each compressed into a thread plug 36.1 to 36.3. A hot medium is preferably used for conveying and upsetting the threads, so that the thread plugs 36.1 to 36.3 are placed on a downstream cooling drum 35 of the crimping device 4 for cooling.
  • a crimping device is known for example from EP 1 146 151 A2, so that reference is made to this for a more detailed description.
  • the thread plugs 36.1, 36.2 and 36.3 are each dissolved into a crimped thread and drawn off from the aftertreatment device 37 and guided to the winding device 5.
  • the aftertreatment device 37 could also contain several units for the aftertreatment of the threads, such as intermingling devices, godets and / or preparation devices.
  • different pretreatments can thus be carried out in the pretreatment device 31 and different post-treatments in the after-treatment device 37.
  • the BCF threads are then wound into bobbins 10.1 to 10.3.
  • the filament sheet 7, which is guided in the form of a ring, is divided into a plurality of threads guided in a thread running plane.
  • a dividing device 13 is shown in FIG. 6.
  • the dividing device 13 is formed by a distributor ring 38 to which a plurality of thread guides arranged at a distance from one another are fastened.
  • the distributor ring 38 has a total of 6 thread guides 30.1 to 30.6.
  • the annular filament sheet 7 can be divided into six individual threads 8.1 to 8.6.
  • Such a division is particularly advantageous, in which the threads are treated individually next to one another in parallel.
  • it is also possible, after the division to guide the threads into a thread running plane which is oriented in any direction with respect to the locking device.
  • the exemplary embodiments of the device according to FIGS. 1, 3 and 5 and the method according to the invention are distinguished in particular by high performance for producing high-quality BCF threads.
  • large filter areas for realizing high throughputs can be achieved with the ring spinnerets.
  • the preferably largely closed annular arrangement of the individual extruded filaments to form a filament sheet allows the filaments to solidify uniformly in the case of a radially directed cooling air flow, so that each of the filaments has essentially the same physical properties.
  • the cooling air could also be directed from the outside inwards.
  • the blowing agent could be connected to a suction device.
  • the method according to the invention is therefore both for mono and for Tricolor threads are suitable, which are used in particular for the production of flat structures, preferably carpets.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Disclosed are a method and a device for producing BCF yarns, in which a plurality of strand-shaped filaments are extruded, cooled, combined in bundles into several yarns, drawn, crimped, and wound onto bobbins. In order to be able to produce yarns having a relatively large total titer at correspondingly high throughput rates, a plurality of the filaments are extruded as an annular bunch of filaments that is cooled by means of a stream of cooling air, which is directed from the inside towards the outside, and is divided in a segment-shaped manner into yarns. In order to be able to do so, the inventive device comprises a nozzle means for creating an annular bunch of filaments, a cooling mechanism that is provided with a blowing means located inside the bunch of filaments for generating a radial stream of cooling air, and a separating unit which is disposed below the cooling mechanism and by means of which the annular bunch of filaments is divided in a segment-shaped manner into yarns.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von BCF-Fäden Method and device for producing BCF threads
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von BCF-Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von BCF- Fäden gemäßen dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a method for producing BCF threads according to the preamble of claim 1 and a device for producing BCF threads according to the preamble of claim 10.
Die Herstellung von sogenannten BCF (bulked continous filament)-Fäden erfolgt in einem einstufigen Spinnprozeß, wobei die schmelzegesponnenen und gekräuselten BCF-Fäden im wesentlichen für Teppichgarne verwendet werden. In dem Spinnprozeß werden hierzu eine Vielzahl von strangförmigen Filamenten extrudiert, abgekühlt, bündelweise zu einem Faden zusammengeführt, verstreckt, gekräuselt und zu einer Spule aufgewickelt. Die zu einem Faden zusammengeführten Filamentstränge werden bündelweise mittels einer Spinndüse extrudiert, die an ihrer Unterseite zu jedem der Filamente eine Düsenbohrung aufweist. Somit werden mehrere Filamentbündel durch mehrere Spinndüsen extrudiert. Um in derartigen Spinnprozessen mehrere Fäden parallel nebeneinander herzustellen, sind grundsätzlich zwei Anlagekonzepte bekannt.So-called BCF (bulked continous filament) threads are produced in a one-stage spinning process, the melt-spun and crimped BCF threads being used essentially for carpet yarns. For this purpose, in the spinning process, a large number of strand-like filaments are extruded, cooled, bundled together in a thread, stretched, crimped and wound up into a bobbin. The filament strands brought together into a thread are extruded in bundles by means of a spinneret, which has a nozzle bore on the underside of each of the filaments. Thus several filament bundles are extruded through several spinnerets. In order to produce several threads in parallel next to one another in such spinning processes, two investment concepts are known in principle.
Aus der EP 0 363 317 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei welcher die einen Faden bildenden Filamentbündel durch jeweils eine Spinndüse extrudiert werden. Die Spinndüsen sind zu einer ringförmigen Anordnung nebeneinander angeordnet, so daß die einzelnen Filamentbündel in einer ringförmigen Anordnung zur Abkühlung geführt werden. Die Abkühlung erfolgt durch einen von innen nach außen erzeugten Kühlluftstrom. Nach der Abkühlung werden die Filamentbündel zu den Fäden zusammengeführt, anschließend verstreckt, texturiert und zu Spulen aufgewickelt.EP 0 363 317 A2 discloses a method and a device in which the filament bundles forming a thread are extruded through a respective spinneret. The spinnerets are arranged next to one another in an annular arrangement, so that the individual filament bundles are guided in an annular arrangement for cooling. The cooling takes place through a cooling air flow generated from the inside to the outside. After cooling, the filament bundles are brought together to form the threads, then drawn, textured and wound into bobbins.
Ein zweites davon unterschiedliches Anlagenkonzept zum Herstellen von BCF- Fäden geht ebenfalls aus der EP 0 363 317 A2 hervor. Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung werden die einen Faden bildenden Filamentstränge mittels einer Spinndüse extrudiert. Zur Herstellung mehrerer Fäden sind die Spinndüsen in einer Reihenanordnung nebeneinander angeordnet, so daß zur Herstellung von mehreren Fäden die Spinneinrichtung einen entsprechend großen Platzbedarf erfordert. ' A second, different plant concept for the production of BCF threads is also apparent from EP 0 363 317 A2. In the known method and the known device, the forming a thread Filament strands extruded using a spinneret. To produce a plurality of threads, the spinnerets are arranged next to one another in a row, so that the spinning device requires a correspondingly large amount of space to produce a plurality of threads. '
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben grundsätzlich den Nachteil, daß die Filamentstränge bündelförmig extrudiert werden, so daß zur Bildung von Fäden mit relativ großen Gesamttitern eine hohe Filamentdichte beim Extrudieren erreicht wird, die eine gleichmäßige Abkühlung aller Filamentstränge nicht gewährleistet. Die bündelformige Anordnung der Filamente während des Extrudierens besitzt zudem den Nachteil, daß ein von Außen auf das Bündel der Filamentstränge gerichtete Kühlluftstrom dazu führt, daß Filamentstränge im Innern des Bündels eine geringere Kühlwirkung erfahren als Filamentstränge, die am Rand des Bündels geführt werden. Bei der Herstellung von BCF-Fäden ist jedoch die Anforderung an Gleichmäßigkeit besonders hoch, da ein Weiterverarbeitungsprozeß nicht vorgesehen ist. Dem Abkühlen kommt eine besondere Bedeutung zu, weil dadurch die physikalischen Kenndaten der Filamente direkt beeinflußt werden.The methods and devices known in the prior art generally have the disadvantage that the filament strands are extruded in bundles, so that a high filament density is achieved during extrusion to form threads with relatively large total titers, which does not ensure uniform cooling of all filament strands. The bundle-shaped arrangement of the filaments during extrusion also has the disadvantage that a cooling air flow directed from the outside onto the bundle of filament strands means that filament strands have a lower cooling effect inside the bundle than filament strands which are guided at the edge of the bundle. In the production of BCF threads, however, the requirement for uniformity is particularly high since a further processing process is not provided. Cooling is of particular importance because it directly influences the physical characteristics of the filaments.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von BCF-Fäden bereitzustellen, bei welchem bzw. welcher die zu Fäden zusammengeführten Filamente eine hohe Gleichmäßigkeit in der Qualität aufweisen.The invention is based on the object of providing a method and a device for producing BCF threads, in which the filaments brought together to form threads have a high degree of uniformity in quality.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welchem BCF-Fäden bei einem hohen Schmelzedurchsatz und hoher Filamentdichte herstellbar sind.Another object of the invention is to provide a method and a device of the type mentioned at the outset with which BCF threads can be produced with a high melt throughput and high filament density.
Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von BCF-Fäden der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß eine flexible Aufteilung der Filamentstränge zu mehreren Fäden möglich ist. Die Lösung ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gegeben.It is also an object of the invention to further develop a method and an apparatus for producing BCF threads of the generic type in such a way that a flexible division of the filament strands into several threads is possible. The solution is provided by a method with the features of claim 1 and by an apparatus with the features of claim 10.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and combinations of features of the respective subclaims.
Die Erfindung wendet sich völlig von den bekannten Anlagekonzepten ab, bei welchen die Aufteilung der Filamente zu Bildung der Fäden bereits während des Extrudierens erfolgt. Die Erfindung basiert darauf, daß eine Aufteilung der Filamentstränge zur Bildung der Fäden erst nach dem Extrudieren erforderlich ist. Insbesondere das Extrudieren und das Abkühlen der Vielzahl der Filamente, die mehrere Fäden bilden, wird vereinheitlicht. Hierzu werden die Vielzahl der Filamente durch ein Düsenmittel als eine ringförmige Filamentschar extrudiert. Die ringförmige Filamentschar wird anschließend durch einen von innen nach außen gerichteten Kühlluftstrom gekühlt. Nach der Abkühlung werden einzelne Segmente der ringförmigen Filamentschar zu jeweils einem Faden zusammengeführt. Der besondere Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben, daß jedes der innerhalb der Filamentschar geführte Filament gleichmäßig abkühlbar ist. Hierbei bleiben die Bedingungen zum Extrudieren und Abkühlen der Filamente unbeeinflußt von dem anschließend gebildeten Gesamrtiter der einzelnen Fäden. So läßt sich beispielsweise die Anzahl der Filamente pro Faden dadurch erhöhen, daß ein größeres Segment der ringförmigen Filamentschar zusammengefaßt wird.The invention completely turns away from the known plant concepts in which the filaments are divided to form the threads already during the extrusion. The invention is based on the fact that a division of the filament strands to form the threads is only necessary after the extrusion. In particular, the extrusion and cooling of the plurality of filaments that form several threads is standardized. For this purpose, the multiplicity of filaments are extruded through a nozzle means as an annular filament sheet. The annular filament sheet is then cooled by a cooling air flow directed from the inside out. After cooling, individual segments of the ring-shaped filament family are brought together to form a thread. The particular advantage of the invention is given in that each of the filaments guided within the filament sheet can be cooled uniformly. The conditions for extruding and cooling the filaments remain unaffected by the total titer of the individual threads subsequently formed. For example, the number of filaments per thread can be increased by combining a larger segment of the annular filament family.
Die Erfindung war auch nicht dadurch nahegelegt, daß im Stand der Technik Spinneinrichtungen zur Herstellung von Stapelfasern bekannt beispielsweise aus der EP 1 247 883 A2 sind, bei welchen eine ringförmig angeordnete Filamentschar extrudiert und zu einem Spinnkabel zusammengeführt werden. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind darauf ausgelegt, eine Vielzahl von Filamenten zu Extrudieren, abzukühlen und zusammenzufassen. Dabei werden vorzugsweise mehrere ringförmige Filamentscharen zu einem Gesamttow verbunden. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind jedoch völlig ungeeignet, um mehrere separat geführte und behandelte Fäden herzustellen.The invention was also not suggested by the fact that spinning devices for the production of staple fibers are known in the prior art, for example from EP 1 247 883 A2, in which a filament array arranged in a ring is extruded and brought together to form a spinning cable. Such methods and devices are designed to extrude, cool and combine a large number of filaments. In doing so preferably several ring-shaped filament shares connected to a total tow. Such methods and devices are, however, completely unsuitable for producing a plurality of separately guided and treated threads.
Zum Extrudieren der die BCF-Fäden bildenden ringförmigen Filamentschar ist die sogenannte Ringspinndüse besonders vorteilhaft geeignet. Derartige Ringspinndüsen besitzen an ihrer Unterseite eine Vielzahl von Düsenbohrungen, die in einer ringförmigen Anordnung ausgebildet sind. Die Düsenbohrungen liegen vorzugsweise symmetrisch in mehreren konzentrisch zueinander ausgebildeten Bohrungsreihen. Damit lassen sich insbesondere relativ große Filterflächen realisieren, die eine hohe Durchsatzmenge pro Ringspinndüse von mehr als 150 kg h ermöglicht.The so-called ring spinneret is particularly advantageously suitable for extruding the annular filament sheet forming the BCF threads. Such ring spinning nozzles have a plurality of nozzle bores on their underside, which are formed in an annular arrangement. The nozzle bores are preferably symmetrical in a plurality of rows of bores formed concentrically with one another. In this way, relatively large filter areas can be realized, which enables a high throughput per ring spinneret of more than 150 kg h.
Um die Aufteilung der Filamentschar nach dem Abkühlen auf einfache Art und Weise ausführen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die ringförmige Filamentschar durch mehrere die ringförmige Anordnung von Düsenbohrungen der Ringspinndüse bildenden Ringlochsegmente extrudiert wird und bei welcher der durch eine der Ringlochsegmente extrudierte Teil der Filamentschar zu einem der Fäden zusammengeführt wird. Damit läßt sich vorteilhaft sicherstellen, daß jeder der Fäden die gleiche Anzahl an Filamenten aufweist.In order to be able to carry out the division of the filament family after cooling in a simple manner, the development of the invention is particularly advantageous in which the annular filament family is extruded through a plurality of ring-hole segments forming the annular arrangement of nozzle bores in the annular spinneret, and in which the one through one of the Ring-hole segments extruded part of the filament sheet is brought together to form one of the threads. This advantageously ensures that each of the threads has the same number of filaments.
Zur Herstellung von monocolor BCF-Fäden sind die Ringlochsegmente der Ringspinndüse durch eine gemeinsame Verteilerkammer mit einer Polymerschmelze versorgt. Dabei können einer die Düsenbohrung enthaltenen Düsenplatte zusätzliche Verteil- oder Filterelemente vorgeordnet sein.For the production of monocolor BCF threads, the ring hole segments of the ring spinneret are supplied with a polymer melt by a common distribution chamber. Additional distribution or filter elements can be arranged upstream of a nozzle plate containing the nozzle bore.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher mehrere separate Verteilerkammern innerhalb der Ringspinndüse ausgebildet sind, welche jeweils mit einem Ringlochsegment oder einer Gruppe von Ringlochsegmenten verbunden sind und durch welche mehrere Polymerschmelzen auf die zugeordneten Ringlochsegmente verteilt werden, ist besonders vorteilhaft geeignet, um multicolor BCF-Fäden herzustellen. Hierzu werden mehrere Polymerschmelzen zum Extrudieren der Filamentschar über die Verteilerkammer den zugeordneten Ringlochsegmenten der Ringspinndüse zugeführt und extrudiert.The development of the invention, in which a plurality of separate distributor chambers are formed within the ring spinneret, each of which is connected to a ring hole segment or a group of ring hole segments and through which a plurality of polymer melts onto the associated ring hole segments distributed, is particularly advantageous to produce multicolor BCF threads. For this purpose, a plurality of polymer melts for extruding the filament sheet are fed to the assigned ring hole segments of the ring spinneret via the distribution chamber and extruded.
Um auf dem gesamten Umfang der ringförmigen Filamentschar eine gleichmäßige Abkühlung aller in der Filamentschar geführten Filamente zu erhalten, hat sich insbesondere die durch eine Blaskerze erzeugte Kühlluft bewährt. Durch den gasdurchlässigen Mantel der Blaskerze wird in jede Radialrichtung ein gleichmäßiger Kühlluftstrom erzeugt. Hierbei können Zonen unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit an dem Mantel der Blaskerze ausgebildet sein, um unterschiedliche Abkühlzonen zum Abkühlen oder bestimmte Anblasprofile der Kühlluft zu erzeugen.In order to obtain uniform cooling of all the filaments guided in the filament sheet over the entire circumference of the annular filament sheet, the cooling air generated by a blow candle has proven particularly useful. The gas-permeable jacket of the blow candle generates a uniform cooling air flow in every radial direction. Zones of different gas permeability can be formed on the jacket of the blow candle in order to produce different cooling zones for cooling or certain blowing profiles of the cooling air.
Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Filamentschar vor dem Aufteilen zu den Fäden eine Präparierung erhält. Durch die ringförmige Anordnung der Filamentschar läßt sich durch äußere oder innere Präparationsringe ein gleichmäßiger Auftrag auf sämtliche Filamente erzeugen.A further particularly advantageous development of the invention is given in that the filament sheet is prepared before being divided into the threads. Due to the ring-shaped arrangement of the filament coulter, uniform application to all filaments can be produced by external or internal preparation rings.
Zur Aufteilung der ringförmig geführten Filamentschar läßt sich die Teilungseinrichtung unterhalb der Kühleinrichtung durch mehrere Fadenführer bilden, die mit Abstand an einem Verteilerring entsprechend der segmentformigen Aufteilung der Filamentschar angeordnet sind. Der Verteilerring läßt sich hierbei innerhalb der Filamentschar oder außerhalb der Filamentschar anordnen.To divide the filament sheet guided in a ring, the dividing device can be formed below the cooling device by a plurality of thread guides which are arranged at a distance on a distributor ring in accordance with the segment-shaped division of the filament sheet. The distributor ring can be arranged inside the filament sheet or outside the filament sheet.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch die Aufteilung der Fadenfuhrer der Teilungseinrichtung in einer Ebene gegeben. Damit läßt sich die Weiterbehandlung der Fäden in der Fadenlaufebene durch Verstrecken, Kräuseln und Aufwickeln unmittelbar anschließen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung lassen sich BCF-Fäden unterschiedlichster Art sowie aus unterschiedlichen Fadenmaterialien wie beispielsweise Polyamid, Polypropylen oder Polyester herstellen. " A particularly advantageous development of the invention is given by the division of the thread guides of the dividing device in one plane. The further treatment of the threads in the thread running plane by stretching, crimping and winding up can thus be connected directly. With the method according to the invention and the device according to the invention, BCF threads of various types and from different thread materials such as polyamide, polypropylene or polyester can be produced. "
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand einiger Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Figuren beschrieben.The method according to the invention is described below with reference to some exemplary embodiments of the device according to the invention with reference to the attached figures.
Es stellen dar:They represent:
Fig. 1 schematisch der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen VorrichtungFig. 1 shows schematically the structure of a first embodiment of the device according to the invention
Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer RingspinndüseFig. 2 shows schematically an embodiment of an annular spinneret
Fig. 3 schematisch der Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen VorrichtungFig. 3 shows schematically the structure of a further embodiment of the device according to the invention
Fig. 4 schematisch eine Ansicht der Ringspinndüse aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 34 schematically shows a view of the annular spinneret from the exemplary embodiment according to FIG. 3
Fig. 5 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßenFig. 5 schematically shows another embodiment of an inventive
Vorrichtungcontraption
Fig. 6 schematisch der Aufbau eines Ausführungsbeispiels einerFig. 6 shows schematically the structure of an embodiment of a
Teilungseinrichtungdividing means
In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchf hrung des erfindungsgemäßen1 schematically shows the structure of a first exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the device according to the invention
Verfahrens gezeigt. Das Ausführungsbeispiel besteht aus einer Spinneinrichtung 1, einer Kühleinrichtung 2, einer Teilungseinrichtung 13, einer Verstreckeinrichtung 3, einer Kräuseleinrichtung 4 und einer Aufwickeleinrichtung 5, die zu einem Fadenlauf angeordnet sind. Die Spinneinrichrung 1 weist einen Düsenträger 16 auf, der an seiner Unterseite ein als Düsenmittel wirkende Ringspinndüse 17 auf. Die Ringspinndüse 17 ist über eine Schmelzeverteiler 18 mit einer Spinnpumpe 15 verbunden. Die Spinnpumpe 15 erhält über eine Schmelzezuführung 14 einen aufgeschmolzenen Polymerwerkstoff. Das Aufschmelzen des Polymerwerkstoffes erfolgt vorzugsweise durch einen Extruder, der hier nicht dargestellt ist. Die Spinnpumpe 15 kann als Einfachpumpe oder als Mehrfachpumpe ausgebildet sein.Procedure shown. The exemplary embodiment consists of a spinning device 1, a cooling device 2, a dividing device 13, a stretching device 3, a crimping device 4 and a winding device 5, which are arranged to form a thread run. The spinning device 1 has a nozzle carrier 16 which has an annular spinning nozzle 17 acting as a nozzle means on its underside. The ring spinning nozzle 17 is connected to a spinning pump 15 via a melt distributor 18. The spinning pump 15 receives a melted polymer material via a melt feed 14. The polymer material is preferably melted by an extruder, which is not shown here. The spinning pump 15 can be designed as a single pump or as a multiple pump.
Die Ringspinndüse 17 weist an ihrer Unterseite eine ringförmige Düsenplatte 20 auf, die eine Vielzahl von Düsenbohrungen enthält. Die Düsenbohrungen sind innerhalb der Düsenplatte 20 vorzugsweise in mehreren hintereinander angeordneten Bohrungsreihen ausgebildet.The annular spinneret 17 has on its underside an annular nozzle plate 20 which contains a plurality of nozzle bores. The nozzle bores are preferably formed within the nozzle plate 20 in a plurality of rows of bores arranged one behind the other.
Unterhalb der Spinneinrichtung 1 ist die Kühleinrichtung 2 angeordnet, welches ein mittig zu der Ringspinndüse 17 gehaltenes Blasmittel 19 beispielsweise einen Blaszylinder mit luftdurchlässiger Wandung. Das Blasmittel 19 ist über eine hier nicht dargestellte Luftzufuhrung mit einer Kühlquelle verbunden, so daß am Umfang des zylindrischen Blasmittels 19 ein radial austretender Kühlluftstrom erzeugt wird.Below the spinning device 1, the cooling device 2 is arranged, which has a blowing agent 19 held in the center of the annular spinneret 17, for example a blowing cylinder with an air-permeable wall. The blowing agent 19 is connected to a cooling source via an air supply, not shown here, so that a radially escaping cooling air flow is generated on the circumference of the cylindrical blowing agent 19.
Zwischen der KüMeinrichtung 4 und der Aufwickeleinrichtung 5 ist im Fadenlauf nacheinander eine Teilungseinrichtung 13 zum Aufteilen einer Filamentschar zu mehrere Fäden, eine Verstreckeinrichtung 3 zum Verstrecken der Fäden und eine Kräuseleinrichtung 4 zum Kräuseln der Fäden angeordnet. Die innerhalb der Teilungseinrichrung 13, der Verstreckeinrichtung 3 und der Kräuseleinrichtung 4 verwendeten Mittel zur Führung und / oder Behandlung der Fäden ist an diese Stelle nicht näher gezeigt. Grundsätzlich sind alle bekannten Mittel einsetzbar, welche die der Einrichtung zugeordneten Funktionen ausfuhren können. Die Aufwickeleinrichtung 5 ist ebenfalls nur als Schema dargestellt, bei welcher eine auskragende Spulspindel 11 an einem Spindelträger 12 angetrieben gehalten wird. An der Spulspindel werden drei Spulen 10.1, 10.2 und 10.3 nebeneinander gewickelt. Derartige Aufspulmaschinen zum Aufwickeln von BCF-Fäden werden bevorzugt durch Maschinen gebildet, die zwei Spulspindeln aufweisen, die an einem beweglichen Träger derart gehalten sind, so daß ein kontinuierliches Aufwickeln der Fäden durch Wechsel der Spulspindel möglich ist. Die zusätzlichen Mittel wie eine Changiereinrichtung sowie eine Andrückwalze sind hier nicht gezeigt. Eine derartige Aufspulmaschine ist beispielsweise aus der WO 96/001222 bekannt, so daß an dieser Stelle auf diese Druckschrift Bezug genommen wird.A dividing device 13 for dividing a filament sheet into a plurality of threads, a stretching device 3 for stretching the threads and a crimping device 4 for crimping the threads is arranged in succession between the KüM device 4 and the winding device 5. The means used for guiding and / or treating the threads within the dividing device 13, the stretching device 3 and the crimping device 4 are not shown in more detail here. Basically, all known means can be used which can perform the functions assigned to the device. The winding device 5 is also only shown as a diagram in which a projecting winding spindle 11 is kept driven on a spindle carrier 12. Three coils 10.1, 10.2 and 10.3 are wound side by side on the winding spindle. Such winding machines for winding BCF threads are preferably formed by machines which have two winding spindles which are held on a movable support in such a way that a continuous winding of the threads by changing the winding spindle is possible. The additional means such as a traversing device and a pressure roller are not shown here. Such a winding machine is known for example from WO 96/001222, so that reference is made to this document at this point.
Zur Herstellung von insgesamt drei BCF-Fäden wird bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zunächst eine Polymerschmelze beispielsweise aus Polyamid oder Polypropylen in der Spinneinrichtung 1 durch die Spinnpumpe 15 der Ringspinndüse 17 zugeführt. Dabei wird die Polymerschmelze unter einem Schmelzedruck gehalten, so daß aus den Düsenbohrungen der Ringspinndüse 17 strangförmige Filamente 6 extrudiert werden. Die Vielzahl der aus den Düsenbohrungen der Ringspinndüse 17 austretenden Filamente 6 ergeben eine ringförmige Filamentschar 7. Die Filamentschar 7 wird durch die Verstreckeinrichtung 3 oder durch ein zusätzlich zwischengeschaltetes Abzugsorgan von der Spinneinrichtung 1 abgezogen. Unterhalb der Spirmeinrichtung 1 wird durch das Blasmittel 19 der KüMeinrichtung 2 ein Kühlluftstrom erzeugt, der den ringförmigen Schleier der Filamentschar 7 gleichmäßig durchdringt. Dadurch erfolgt eine Abkühlung und somit eine Verfestigung der einzelnen Filamente 6 der ringförmigen Filamentschar 7. Nachdem die Filamente 6 verfestigt sind, gelangt die Filamentschar 7 zu der Teilungseinrichtung 13. Hier erfolgt eine segmentförmige Aufteilung der ringförmigen Filamentschar 7 zu mehreren Fäden. In dem Ausfuhrungsbeispiel in Fig. 1 wird die Filamentschar 7 in drei Fäden 8.1, 8.2 und 8.3 aufgeteilt. Jeder der Fäden 8.1, 8.2 und 8.3 wird anschließend durch die Verstreckeinrichtung 3 verstreckt. Dabei werden vorzugsweise Galettensysteme eingesetzt, die die Fäden parallel und gemeinsam verstrecken. Es ist jedoch auch möglich, jeden der Fäden 8.1 bis 8.3 separat zu verstrecken.To produce a total of three BCF threads, in the exemplary embodiment in FIG. 1, a polymer melt, for example made of polyamide or polypropylene, is first fed in the spinning device 1 through the spinning pump 15 to the annular spinneret 17. The polymer melt is kept under a melt pressure, so that 17 filaments 6 are extruded from the nozzle bores of the annular spinneret. The multiplicity of filaments 6 emerging from the nozzle bores of the annular spinneret 17 result in an annular filament sheet 7. The filament sheet 7 is drawn off from the spinning device 1 by the stretching device 3 or by an additionally interposed withdrawal member. Below the sperm device 1, a blowing air flow is generated by the blowing agent 19 of the KüMeinrichtung 2, which uniformly penetrates the annular veil of the filament sheet 7. This results in cooling and thus solidification of the individual filaments 6 of the annular filament array 7. After the filaments 6 have been consolidated, the filament array 7 arrives at the dividing device 13. Here, the annular filament array 7 is segmented into several threads. In the exemplary embodiment in FIG. 1, the filament family 7 is divided into three threads 8.1, 8.2 and 8.3. Everyone who Threads 8.1, 8.2 and 8.3 are then drawn by the drawing device 3. In this case, godet systems are preferably used which stretch the threads in parallel and together. However, it is also possible to stretch each of the threads 8.1 to 8.3 separately.
Nach dem Verstrecken werden die Fäden 8.1 bis 8.3 in der Kräuseleinrichtung 4 gekräuselt. Um den für die BCF-Fäden typische Kräuselung zu erhalten, weist die Kräuseleinrichtung vorzugsweise mehrere Texturierdüsen auf, die jeden der Fäden 8.1 bis 8.3 durch einen heißen Luftstrom zu einem Fadenstopfen komprimiert, der nach Auflösung der Aufwickeleinrichtung 5 zugeführt wird. In der Aufwickeleinrichtung 5 wird jeder der gekräuselten Fäden zu einer Spule 10.1, 10.2 und 10.3 gewickelt.After stretching, the threads 8.1 to 8.3 are crimped in the crimping device 4. In order to obtain the crimp typical of the BCF threads, the crimping device preferably has a plurality of texturing nozzles, which compresses each of the threads 8.1 to 8.3 by means of a hot air stream to form a thread plug, which is fed to the winding device 5 after dissolution. In the winding device 5, each of the crimped threads is wound into a bobbin 10.1, 10.2 and 10.3.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten BCF-Fäden zeichnen sich durch eine besonders hohe Gleichmäßigkeit der Eigenschaften der einzelnen Filamente aus. Die gleichmäßigen Eigenschaften der Filamente bewirken zudem eine einheitliche Kräuselung, so daß neben den physikalischen Eigenschaften auch die visuellen Eigenschaften dieser BCF-Fäden besonders vorteilhaft in Erscheinung treten.The BCF threads produced with the method according to the invention are distinguished by a particularly high uniformity of the properties of the individual filaments. The uniform properties of the filaments also result in a uniform crimp, so that in addition to the physical properties, the visual properties of these BCF threads also appear particularly advantageously.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Ringspinndüse 17 gezeigt, wie sie beispielsweise in dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 1 einsetzbar wäre. Hierbei zeigt Fig. 2.1 eine Ansicht der Unterseite einer Ringspinndüse und Fig. 2.2 einen Teilquerschnitt der Ringspinndüse. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a ring spinneret 17, as would be used, for example, in the exemplary embodiment according to FIG. 1. 2.1 shows a view of the underside of an annular spinneret and FIG. 2.2 shows a partial cross section of the annular spinneret. Insofar as no express reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.
Die Ringspinndüse 17 wird von einem Düsenträger 16 gehalten. Der Düsenträger 16 kann beispielsweise an einem Spinnbalken gehalten sein, welcher mehrere Düsenträger nebeneinander aufweist. Die Ringspinndüse 17 weist an der Unterseite eine Düsenplatte 20 auf, die eine Vielzahl von Düsenbohrungen 24 enthält. Die Düsenplatte 20 ist ringförmig ausgebildet. Die Vielzahl der Düsenbohrungen 24 sind in der Düsenplatte 20 in drei Gruppen aufgeteilt, die jeweils ein Ringlochsegment 25.1, 25.2 und 25.3 bilden. Die Ringlochsegmente 25.1, 25.2 und 25.3 sind identisch ausgebildet. Zwischen den Ringlochsegmenten 25.1, 25.2 und 25.3 sind Teilabschnitte an der Düsenplatte 20 ausgebildet, die keine Düsenbohrungen enthalten. Somit bilden sich beim Extrudieren der ringförmigen Filamentschar kleine Lücken aus, die zur Teilung der ringförmigen Filamentschar genutzt werden. Damit läßt sich eine präzise Aufteilung der gesamten Filamentschar auf einfache Weise ermöglichen.The annular spinneret 17 is held by a nozzle carrier 16. The nozzle holder 16 can, for example, be held on a spinning beam which has a plurality of nozzle holders next to one another. The annular spinneret 17 has a nozzle plate 20 on the underside, which contains a plurality of nozzle bores 24. The nozzle plate 20 is annular. The multitude of Nozzle bores 24 are divided into three groups in the nozzle plate 20, each of which forms an annular hole segment 25.1, 25.2 and 25.3. The ring hole segments 25.1, 25.2 and 25.3 are identical. Between the ring hole segments 25.1, 25.2 and 25.3, sections are formed on the nozzle plate 20 which do not contain any nozzle bores. As a result, small gaps are formed during extrusion of the annular filament family, which are used to divide the annular filament family. This enables a simple division of the entire filament array in a simple manner.
Wie in Fig. 2.2 dargestellt, ist in der Ringspinndüse 17 der Düsenplatte 20 eine Verteilerkammer 21 vorgeordnet, die ebenfalls ringförmig ausgebildet ist. . Innerhalb der Verteilerkammer 21 ist der Düsenplatte 20 eine Lochplatte 22 und ein Filtereinsatz 23 vorgeordnet, so daß die durch die Düsenbohrungen 24 der Düsenplatte 20 tretende Polymerschmelze zuvor durch den Filtereinsatz 23 gefiltert wird. Die Verteilerkammer 21 erstreckt sich innerhalb der Ringspinndüse 17 ringförmig oberhalb der Düsenplatte 20.As shown in FIG. 2.2, a distributor chamber 21 is arranged upstream of the nozzle plate 20 in the annular spinneret 17 and is likewise of annular design. , Within the distribution chamber 21, a perforated plate 22 and a filter insert 23 are arranged in front of the nozzle plate 20, so that the polymer melt passing through the nozzle bores 24 of the nozzle plate 20 is previously filtered through the filter insert 23. The distributor chamber 21 extends inside the ring spinneret 17 in a ring above the nozzle plate 20.
Die Verteilerkammer 21 ist - wie in Fig. 1 dargestellt - über einen Schmelzeverteiler 18 mit der Spinnpumpe 15 verbunden. Der Schmelzeverteiler 18 könnte hierbei durch ein Leitungssystem gebildet sein, welches mehrere in die Verteilerkammer 21 mündende Schmelzeleitungen enthält. Über die Verteilerkammer 21 wird die Polymerschmelze gleichmäßig in der Ringspinndüse 17 verteilt und durch die Ringlochsegmente der Düsenplatte zu der ringförmigen Filamentschar extrudiert.. Derartige Ringspinndüsen sind somit vorteilhaft zum Herstellen von BCF-Fäden aus einer Polymerschmelze, die ungefärbt oder mit einer bestimmten Farbe eingefarbt ist.As shown in FIG. 1, the distributor chamber 21 is connected to the spinning pump 15 via a melt distributor 18. The melt distributor 18 could in this case be formed by a line system which contains a plurality of melt lines opening into the distributor chamber 21. The polymer melt is distributed uniformly in the ring spinneret 17 via the distributor chamber 21 and extruded through the ring hole segments of the nozzle plate to form the ring-shaped filament array. Such ring spinnerets are thus advantageous for producing BCF threads from a polymer melt which is undyed or colored with a specific color ,
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ein Grundschema dargestellt. Der Grundaufbau des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so daß zu der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen wird und an dieser Stelle nur die Unterschiede aufgezeigt werden.3 shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a basic diagram. The basic structure of the embodiment according to FIG. 3 is essentially identical to the previous embodiment of FIG Device according to the invention, so that reference is made to the preceding description and only the differences are shown at this point.
Das Ausführungsbeispiel setzt sich aus einer Spinneinrichtung 1, einer Kü einrichtung 2, einer Teilungseinrichtung 13, einer Verstteckeinrichtung 3, einer Kräuseleinrichtung 4 sowie einer Aufwickeleinrichtung 5 zusammen. Die Spinneinrichtung 1 weist drei separate Spinnpumpen 15.1, 15.2 und 15.3 auf. Jede der Spinnpumpen 15.1, .15.2 und 15.3 ist über eine Schmelzezuführung 14.1, 14.2 und 14.3 mit separaten Schmelzequellen verbunden. Jede der Schmelzequellen, vorzugsweise Extruder, erzeugen Polymerschmelzen, die in ihrer Eigenschaft, Zusammensetzung oder Art unterschiedlich sind. So könnte beispielsweise drei unterschiedlich eingefärbte Polymerschmelzen den einzelnen Spinnpumpen 15.1, 15.2 und 15.3 zugeführt werden. Es ist jedoch auch möglich alle Spinnpumpen mit einer Schmelzequelle zu verbinden, um beispielsweise parallel mehrere monocolor Fäden zu erzeugen.The embodiment consists of a spinning device 1, a Kü device 2, a dividing device 13, a hiding device 3, a crimping device 4 and a winding device 5. The spinning device 1 has three separate spinning pumps 15.1, 15.2 and 15.3. Each of the spinning pumps 15.1, .15.2 and 15.3 is connected to separate melt sources via a melt feed 14.1, 14.2 and 14.3. Each of the melt sources, preferably extruders, produce polymer melts that differ in their properties, composition or type. For example, three differently colored polymer melts could be fed to the individual spinning pumps 15.1, 15.2 and 15.3. However, it is also possible to connect all spinning pumps to a melt source, for example to produce several monocolor threads in parallel.
Zum Extrudieren der drei unterschiedlichen Polymerschmelzen zu einer Filamentschar ist die Ringspinndüse 17 an der Unterseite des Düsenträgers 16 in mehrere Ringlochsegmente mit zugeordneten separaten Verteilerkammern aufgeteilt. In Fig. 4 ist eine Ansicht der Ringspinndüse 17 dargestellt. Die Düsenplatte 20 der Ringspinndüse 17 weist insgesamt neun nebeneinander ausgebildete Ringlochsegmente 25.1 bis 25.9 auf, die jeweils eine Vielzahl von Düsenbohrungen 24 enthalten. Zwischen den Düsenbohrungen 24 der Ringlochsegmente 25.1 bis 25.9 sind Abstände gebildet. Jedem der Ringlochsegmente 25.1 bis 25.9 ist eine separate Verteilerkammer 21.1 bis 21.9 zugeordnet. Die Trennung der Verteilerkammern 21.1 bis 21.9 ist jeweils durch eine Trennwand gebildet, die in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist. Die Verteilerkammern 21.1 bis 21.9 sind über einen Schmelzeverteiler 18 (Fig. 3) mit den drei Spinnpumpen 15.1, 15.2 und 153 verbunden. Hierbei bilden die Ringlochsegmente 25.1 bis 25.9 insgesamt drei Gruppen, in welchem die drei unterschiedlich eingefärbten Polymerschmelzen nebeneinander als segmentförmige Filamentschar extrudiert werden. Hierzu könnte beispielsweise die Spinnpumpe 15.1 über den Schmelzeverteiler 18 mit den Verteilerkammern 21.1, 21.4 und 21.7 verbunden sein. Die Spinnpumpe 15.2 könnte über den Schmelzeverteiler 18 mit den Verteilerkammern 21.2, 21.5 und 21.8 sowie die Spinnpumpe 15.3 mit den Verteilerkammern 21.3, 21.6 und 21.9 verbunden sein. Die den Verteilerkammern 21.1 bis 21.9 zugeordneten Ringlochsegmente 25.1 bis 25.9 extrudieren dementsprechend die unterschiedlichen Polymere in drei Gruppen gleicher Zuordnung.To extrude the three different polymer melts into a filament family, the annular spinneret 17 on the underside of the nozzle carrier 16 is divided into several annular hole segments with associated separate distribution chambers. 4 shows a view of the annular spinneret 17. The nozzle plate 20 of the ring spinneret 17 has a total of nine ring-hole segments 25.1 to 25.9 formed next to one another, each of which contains a plurality of nozzle bores 24. Distances are formed between the nozzle bores 24 of the ring hole segments 25.1 to 25.9. A separate distributor chamber 21.1 to 21.9 is assigned to each of the ring hole segments 25.1 to 25.9. The separation of the distribution chambers 21.1 to 21.9 is in each case formed by a partition, which is shown in broken lines in FIG. 4. The distributor chambers 21.1 to 21.9 are connected to the three spinning pumps 15.1, 15.2 and 153 via a melt distributor 18 (FIG. 3). The ring hole segments 25.1 to 25.9 form a total of three groups, in which the three differently colored polymer melts are extruded side by side as a segment-shaped filament sheet. For this purpose, for example, the spinning pump 15.1 could be connected to the distributor chambers 21.1, 21.4 and 21.7 via the melt distributor 18. The spinning pump 15.2 could be connected to the distribution chambers 21.2, 21.5 and 21.8 via the melt distributor 18 and the spinning pump 15.3 to the distribution chambers 21.3, 21.6 and 21.9. The ring hole segments 25.1 to 25.9 assigned to the distributor chambers 21.1 to 21.9 accordingly extrude the different polymers into three groups of the same assignment.
Die extrudierten Filamente 6 aller Ringlochsegmente 25.1 bis 25.9 werden gemeinsam in einer rmgförmigen Anordnung als Filamentschar 7 von der Spinneinrichtung 1 abgezogen. Dabei wird ein durch ein Blasmittel 19 erzeugter Kühlluftstrom von Innen nach Außen durch die Filamentschar 7 geblasen. Nach der Verfestigung der einzelnen Filamente der Filamentschar 7 wird über die Teilungseinrichtung 13 die Filamente, die aus einem Ringlochsegment 25.1 bis 25.9 extrudiert wurden zu einem Faden zusammengefaßt. Es werden somit insgesamt neun parallel laufende Fäden 8.1 bis 8.9 aus der ringförmigen Filamentschar 7 gebildet.The extruded filaments 6 of all ring-hole segments 25.1 to 25.9 are drawn off from the spinning device 1 together in a rmg-shaped arrangement as a filament array 7. In this case, a cooling air flow generated by a blowing agent 19 is blown through the filament sheet 7 from the inside to the outside. After the individual filaments of the filament family 7 have solidified, the filaments which have been extruded from an annular hole segment 25.1 to 25.9 are combined into a thread via the dividing device 13. A total of nine threads 8.1 to 8.9 running in parallel are thus formed from the annular filament sheet 7.
Die Fäden 8.1 bis 8.9 werden parallel nebeneinander durch die Verslxeckeinrichtung 3 verstreckt und in die Kräuseleinrichtung 4 geführt. Innerhalb der Kräuseleinrichtung 4 werden jeweils drei aus unterschiedlichen Polymerschmelzen extrudierte Fäden zu einem Verbundfaden zusanmiengeführt. Aus den Fäden 8.1 bis 8.9 werden somit drei gekräuselte Verbundfaden 9.1 bis 9.3 gebildet. Hierzu lassen sich beispielsweise alle drei Fäden gemeinsam über eine Texturierdüse zu einem gemeinsamen Fadenstopfen aufstauchen. Der Fadenstopfen wird dann anschließend zu einem der Verbundfäden aufgelöst. Eine derartige Kräuseleinrichtung ist beispielsweise aus der DE 197 46 878 AI bekannt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Fäden separat zu kräuseln, so daß die gekräuselten einzelnen Fäden beispielsweise durch eine Veiw belungseinrichtung zu einem Verbundfaden zusammengeführt werden, wie aus der EP 1 035238 AI bekannt ist.The threads 8.1 to 8.9 are stretched in parallel next to one another by the sealing device 3 and guided into the crimping device 4. Within the crimping device 4, three threads extruded from different polymer melts are brought together to form a composite thread. Three crimped composite threads 9.1 to 9.3 are thus formed from the threads 8.1 to 8.9. For this purpose, for example, all three threads can be pushed up together via a texturing nozzle to form a common thread plug. The thread plug is then released to one of the composite threads. Such a crimping device is known for example from DE 197 46 878 AI. However, there is also the possibility of crimping the threads separately, so that the crimped individual threads, for example, by a Veiw belungseinrichtung be merged into a composite thread, as is known from EP 1 035238 AI.
Die Verbundfäden 9.1, 9.2 und 9.3 werden anschließend zu jeweils einer Spule 10.1, 10.2 und 10.3 in der Aufwickeleinrichtung 5 gewickelt.The composite threads 9.1, 9.2 and 9.3 are then wound into a bobbin 10.1, 10.2 and 10.3 in the winding device 5.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere geeignet, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von sogenannten Tricolor-Fäden anzuwenden.The embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 3 is particularly suitable for using the method according to the invention for producing so-called tricolor threads.
Bei den in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Kühleinrichtung durch ein zylindrisches Blasmittel 19 gebildet, das einen radialen Blasluftstrom erzeugt. Die Kühlluft läßt sich sowohl über den Düsenträger oder über das gegenüberliegende Ende des Blasmittels zuführen. Die der Filamentschar zugewandten Blaswand könnte beispielsweise aus einem hohlzylindrischen nahtlos Lochblech gebildet sein. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Blasmittels als eine Blaskerze, die einen porösen Mantel aus einem Vlies, Schaumstoff, Siebgewebe oder einem Sintermaterial aufweist. Eine derartige Blaskerze ist beispielsweise aus der EP 1 231 302 AI bekannt. Derartige Kühleinrichtungen zeichnen sich durch eine sehr gleichmäßige über den gesamten Umfang der Blaskerze erzeugten radialen Kühlluftstrom aus.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 3, the cooling device is formed by a cylindrical blowing means 19, which generates a radial blowing air flow. The cooling air can be supplied either via the nozzle carrier or via the opposite end of the blowing agent. The blowing wall facing the filament sheet could, for example, be formed from a hollow cylindrical seamless perforated plate. It is particularly advantageous to design the blowing agent as a blowing candle which has a porous jacket made of a nonwoven, foam, sieve fabric or a sintered material. Such a blow candle is known for example from EP 1 231 302 AI. Such cooling devices are distinguished by a very uniform radial cooling air flow generated over the entire circumference of the blow candle.
Desweiteren ist anzumerken, dass die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 und 3 im Aufbau der Spinneinrichtung beispielhaft sind. So könnte einer in mehrere Segmente aufgeteilten Spinndüse mit mehreren Verteilerkammern jeder der Verteilerkammern eine Spinnpumpe zugeordnet sein, so dass jedem Faden eine Spinnpumpe zugeordnet ist.Furthermore, it should be noted that those in the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 3 are exemplary in the structure of the spinning device. Thus, a spinning pump could be assigned to a spinning nozzle divided into several segments with a plurality of distribution chambers, so that a spinning pump is assigned to each thread.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, bei welcher die bekannte Blaskerze eingesetzt ist. Zur Beschreibung der Blaskerze wird auf die EP 1 231 302 AI an dieser Stelle Bezug genommen.5 schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention, in which the known blow candle is used. to Description of the blow candle is made to EP 1 231 302 AI at this point.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Blaskerze 26 mit ihrem oberen Ende an dem Düsenträger 16 gehalten. An dem gegenüberliegenden Ende der Blaskerze 26 ist die Luftzuführung 27 ausgebildet. Hierbei wird über eine Halteeinrichtung 39 ein Kühlluftstrom ins Innere der Blaskerze 26 geleitet. Am Umfang der Halteeinrichtung 39 ist eine Präparationseinrichtung 28 vorgesehen. Die Präparationseinrichtung 28 weist einen umlaufen Präparationsring 29 auf, der an einer Präparationszuführung 40 angeschlossen ist. Der Präparationsring 29 weist an seiner Oberfläche ein Präparationsmittel auf, wobei die durch die Ringspinndüse 17 erzeugte Filamentschar 7 mit Kontakt an dem Präparationsring 29 geführt wird. Dadurch erfolgt eine gleichmäßige Präparierung der einzelnen Filamente 6. Zum Extrudieren der Filamentschar 7 ist die Spinneinrichtung 1 identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aufgebaut. Insoweit wird auf die Beschreibung zu der Fig. 1 Bezug genommen.In the exemplary embodiment, the blow candle 26 is held with its upper end on the nozzle carrier 16. At the opposite end of the blow candle 26, the air supply 27 is formed. Here, a cooling air flow is conducted into the interior of the blow candle 26 via a holding device 39. A preparation device 28 is provided on the circumference of the holding device 39. The preparation device 28 has a circumferential preparation ring 29 which is connected to a preparation feed 40. The preparation ring 29 has a preparation agent on its surface, the filament family 7 produced by the ring spinneret 17 being guided with contact on the preparation ring 29. This results in a uniform preparation of the individual filaments 6. For extruding the filament sheet 7, the spinning device 1 is constructed identically to the exemplary embodiment according to FIG. 1. In this regard, reference is made to the description of FIG. 1.
Zur Aufteilung der ringförmigen Filamentschar 7 ist unterhalb der Kühleinrichtung 2 eine Teilungseinrichtung 13 angeordnet, die durch mehrere in einer Fadenlaufebene nebeneinander mit Abstand angeordnete Fadenführer 30.1, 30.2 und 30.3 gebildet ist. Die Filamentschar 7 wird durch die Fadenführer 30.1, 30.2 und 30.3 in drei Fäden 8.1, 8.2 und 8.3 aufgeteilt. Die Fäden 8.1, 8.2 und 8.3 werden parallel zu einer Vorbehandlungseinrichtung 31 geführt. Die Vorbehandlungseinrichtung 31 könnte eine oder mehrere Prozessaggregate aufweisen, um beispielsweise ein Abziehen, eine Verwirbelung oder eine weitere Präparierung an den Fäden 8.1 bis 8.3 durchzuführen. So weist die Vorbehandlungseinrichtung 31 vorzugsweise eine Galette mit Überlaufrolle auf, um die Fadenschar bzw. die Filamentschar von der Spinneinrichtung abzuziehen.To divide the annular filament sheet 7, a dividing device 13 is arranged below the cooling device 2, which is formed by a plurality of thread guides 30.1, 30.2 and 30.3 arranged next to one another in a thread running plane. The filament sheet 7 is divided by the thread guides 30.1, 30.2 and 30.3 into three threads 8.1, 8.2 and 8.3. The threads 8.1, 8.2 and 8.3 are guided parallel to a pretreatment device 31. The pretreatment device 31 could have one or more process units, for example for pulling off, swirling or further preparation on the threads 8.1 to 8.3. For example, the pretreatment device 31 preferably has a godet with an overflow roller in order to pull the thread sheet or the filament sheet from the spinning device.
Nach der Vorbehandlung in der Vorbehandlungseinrichtung 31 erfolgt ein Verstrecken der parallel nebeneinander geführten Fäden 8.1 bis 8.3. Hierzu sind zwei Galetteneinheiten 32 und 33 nacheinander zu einer Verstieckeinrichtung 3 angeordnet. Die Galetteneinheit 32 und 33 sind jeweils aus einer angetriebenen Galette und einer Überlaufrolle oder aus zwei angetriebenen Galetten gebildet. Zum Verstrecken des Fadens werden die Galetteneinheiten 32 und 33 mit einer vorbestimmten Differenzgeschwindigkeit angetrieben, so daß die Fäden 8.1 bis 8.3 eine vorbestimmte Streckung erhalten.After the pretreatment in the pretreatment device 31, the threads 8.1 to 8.3, which are guided parallel to one another, are stretched. For this are two godet units 32 and 33 arranged one after the other to form a triangulation device 3. The godet units 32 and 33 are each formed from a driven godet and an overflow roller or from two driven godets. To stretch the thread, the godet units 32 and 33 are driven at a predetermined differential speed, so that the threads 8.1 to 8.3 are given a predetermined stretch.
Nach dem Verstrecken werden die Fäden 8.1 bis 8.3 durch die Kräuseleinrichtung 4 zu jeweils einem gekräuselten Faden behandelt. Die Kräuseleinrichtung 4 weist hierzu drei nebeneinander angeordnete Texturierdüsen 34.1, 34.2 und 34.3 auf. Jede der Texturierdüsen 34.1 bis 34.3 ist identisch aufgebaut und jeweils an einer Druckluftquelle angeschlossen. Innerhalb der Texturierdüsen 34.1 bis 34.3 werden die Fäden 8.1 bis 8.9 zu jeweils einem Fadenstopfen 36.1 bis 36.3 aufgestaucht. Zum Fördern und Aufstauchen der Fäden wird vorzugsweise ein heißes Medium verwendet, so daß die Fadenstopfen 36.1 bis 36.3 zu Abkühlung auf eine nachgeordnete Kühltrommel 35 der Kräuseleinrichtung 4 abgelegt werden. Eine derartige Kräuseleinrichtung ist beispielsweise aus der EP 1 146 151 A2 bekannt, so daß zur näheren Beschreibung hierauf Bezug genommen wird.After stretching, the threads 8.1 to 8.3 are each treated by the crimping device 4 to form a crimped thread. For this purpose, the curling device 4 has three texturing nozzles 34.1, 34.2 and 34.3 arranged side by side. Each of the texturing nozzles 34.1 to 34.3 is constructed identically and is connected to a compressed air source. Within the texturing nozzles 34.1 to 34.3, the threads 8.1 to 8.9 are each compressed into a thread plug 36.1 to 36.3. A hot medium is preferably used for conveying and upsetting the threads, so that the thread plugs 36.1 to 36.3 are placed on a downstream cooling drum 35 of the crimping device 4 for cooling. Such a crimping device is known for example from EP 1 146 151 A2, so that reference is made to this for a more detailed description.
Die Fadenstopfen 36.1, 36.2 und 36.3 werden nach dem Abkühlen zu jeweils einem gekräuselten Faden aufgelöst und von der Nachbehandlungseinrichtung 37 abgezogen und zu der Aufwickeleinrichtung 5 geführt. Die Nachbehandlungseinrichtung 37 könnte ebenfalls mehrere Aggregate zur Nachbehandlung der Fäden enthalten wie beispielsweise Verwirbelungseinrichtungen, Galetten und / oder Präparationseinrichtungen. Je nach Art und Typ des herzustellenden BCF-Fadens lassen sich somit unterschiedliche Vorbehandlungen in der Vorbehandlungsemrichtung 31 und unterschiedliche Nachbehandlungen in der Nachbehandlungseinrichtung 37 ausführen. Die BCF-Fäden werden anschließend zu den Spulen 10.1 bis 10.3 gewickelt. Bei dem in Fig. 5 dargestellten -Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die ringförmig geführte Filamentschar 7 zu mehreren in einer Fadenlaufebene geführten Fäden aufgeteilt. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit, die ringförmige Filamentschar zunächst in eine ringförmig geführte Fadenschar aufzuteilen. Hierzu ist in Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Teilungseinrichtung 13 gezeigt. Die Teilungseinrichtung 13 wird durch einen Verteilerring 38 gebildet, an welchem mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Fadenführer befestigt sind. Der Verteilerring 38 weist insgesamt 6 Fadenführer 30.1 bis 30.6 auf. Somit läßt sich die ringförmige Filamentschar 7 in sechs einzelne Fäden 8.1 bis 8.6 aufteilen. Eine derartige Aufteilung ist insbesondere vorteilhaft, bei welchem die Fäden parallel nebeneinander einzeln behandelt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Fäden nach der Teilung in eine beliebig zu der Spirmeinrichtung ausgerichteten Fadenlaufebene zu führen.After cooling, the thread plugs 36.1, 36.2 and 36.3 are each dissolved into a crimped thread and drawn off from the aftertreatment device 37 and guided to the winding device 5. The aftertreatment device 37 could also contain several units for the aftertreatment of the threads, such as intermingling devices, godets and / or preparation devices. Depending on the type and type of BCF thread to be produced, different pretreatments can thus be carried out in the pretreatment device 31 and different post-treatments in the after-treatment device 37. The BCF threads are then wound into bobbins 10.1 to 10.3. In the exemplary embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 5, the filament sheet 7, which is guided in the form of a ring, is divided into a plurality of threads guided in a thread running plane. In principle, however, there is the possibility of first dividing the ring-shaped filament sheet into an annular thread sheet. For this purpose, an exemplary embodiment of a dividing device 13 is shown in FIG. 6. The dividing device 13 is formed by a distributor ring 38 to which a plurality of thread guides arranged at a distance from one another are fastened. The distributor ring 38 has a total of 6 thread guides 30.1 to 30.6. Thus, the annular filament sheet 7 can be divided into six individual threads 8.1 to 8.6. Such a division is particularly advantageous, in which the threads are treated individually next to one another in parallel. However, it is also possible, after the division, to guide the threads into a thread running plane which is oriented in any direction with respect to the locking device.
Die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 5 sowie das erfindungsgemäße Verfahren zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Leistungsfähigkeit zur Herstellung qualitativ hochwertiger BCF- Fäden aus. So lassen sich große Filterflächen zur Realisierung hoher Durchsatzmengen mit den Ringspinndüsen erzielen. Die vorzugsweise weitgehend geschlossene ringförmige Anordnung der einzelnen extrudierten Filamente zu einer Filamentschar läßt bei einer radial gerichteten Kühlluftströmung eine gleichmäßige Verfestigung der Filamente zu, so daß jeder der Filamente im wesentlichen gleiche physikalischen Eigenschaften aufweist. Grundsätzlich sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Kühlluft auch von außen nach innen gerichtet sein könnte. Hierzu könnte das Blasmittel an einer Saugeinrichtung angeschlossen werden.The exemplary embodiments of the device according to FIGS. 1, 3 and 5 and the method according to the invention are distinguished in particular by high performance for producing high-quality BCF threads. In this way, large filter areas for realizing high throughputs can be achieved with the ring spinnerets. The preferably largely closed annular arrangement of the individual extruded filaments to form a filament sheet allows the filaments to solidify uniformly in the case of a radially directed cooling air flow, so that each of the filaments has essentially the same physical properties. Basically at this point it should be mentioned that the cooling air could also be directed from the outside inwards. For this purpose, the blowing agent could be connected to a suction device.
Durch segmentförmige Aufteilung der Filamentschar läßt sich die Anzahl und dieBy dividing the filament coulter into segments, the number and the
Art der Fäden auf einfache Art und Weise flexibel gestalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit sowohl für Monocolor- als auch für Tricolor-Fäden geeignet, die insbesondere zur Herstellung von flächigen Gebilden, vorzugsweise Teppichen verwendet werden. Design the type of threads flexibly in a simple manner. The method according to the invention is therefore both for mono and for Tricolor threads are suitable, which are used in particular for the production of flat structures, preferably carpets.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Spinneinrichtung1 spinning device
2 KüMeinrichtung2 KüMeinrichtung
3 Verstreckeinrichtung3 stretching device
4 Kräuseleinrichtung4 crimping device
5 Aufwickeleinrichtung5 take-up device
6 Filament6 filament
7 Filamentschar7 filament shares
8.1, 8.2, ... 8.9 Faden8.1, 8.2, ... 8.9 thread
9.1, 9.2, 9.3 Verbundfaden9.1, 9.2, 9.3 composite thread
10.1, 10.2, 10.3 Spule10.1, 10.2, 10.3 coil
11 Spulspindel11 winding spindle
12 Spindelträger12 spindle carriers
13 Teilungseinrichtung13 division device
14 Schmelzezuführung14 melt feed
15 Spinnpumpe15 spinning pump
16 Düsenträger16 nozzle holders
17 Ringspinndüse17 ring spinneret
18 Schmelzeverteiler18 melt distributors
19 Blasmittel19 blowing agent
20 Düsenplatte20 nozzle plate
21, 21.1 ... 21.9 Verteilerkammer21, 21.1 ... 21.9 distribution chamber
22 Lochplatte22 perforated plate
23 Filtereinrichtung23 filter device
24 Düsenbohrungen24 nozzle holes
25.1 ... 25.9 Ringlochsegment25.1 ... 25.9 ring hole segment
26 Blaskerze26 blow candle
27 Luftzuführung27 air supply
28 Präparationseinrichtung 29 Präparationsring28 preparation device 29 preparation ring
30.1 . .. 30.6 Fadenführer30.1. .. 30.6 Thread guide
31 Vorbehandlungseinrichtung31 pretreatment device
32 Galetteneinheit32 godet unit
33 Galetteneinheit33 godet unit
34.1 . .. 34.3 Texturierdüse34.1. .. 34.3 Texturing nozzle
35 Kühltrommel35 cooling drum
36.1 .. .. 36.3 Fadenstopfen36.1 .. .. 36.3 Thread plug
37 Nachbehandlungseinrichtung37 aftertreatment device
38 Verteilerring38 distribution ring
39 Halteeinrichtung 0 Präparationszuführung 39 Holding device 0 preparation feed

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von BCF-Fäden, bei welchem eine Vielzahl von strangförmigen Filamenfen extrudiert und nach dem Extrudieren abgekühlt werden und bei welchem die Filamente bündelweise zu mehreren Fäden zusammengefaßt, verstreckt, gekräuselt und zu Spulen aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Filamente als eine ringförmige Filamentschar extrudiert wird, daß die ringförmige Filamentschar durch einen von innen nach außen gerichteten Kühlluftstrom gekühlt werden und daß die ringförmige Filamentschar segmentförmig zu den Fäden aufgeteilt wird.1. A process for the production of BCF threads, in which a plurality of strand-shaped filamen are extruded and cooled after extrusion and in which the filaments are bundled together into a plurality of threads, stretched, crimped and wound into bobbins, characterized in that the plurality the filaments are extruded as an annular filament sheet, the annular filament sheet is cooled by an inside-out flow of cooling air, and the annular filament sheet is segmented into threads.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamentschar durch eine Ringspinndüse mit einer ringförmigen Anordnung von einer2. The method according to claim 1, characterized in that the filament family through an annular spinneret with an annular arrangement of one
Vielzahl von Düsenbohrungen extrudiert wird.Variety of nozzle holes is extruded.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Filamentschar durch mehrere die ringförmige Anordnung von Düsenbohrungen der Ringspinndüse bildende Ringlochsegmente extrudiert wird und daß der durch eine der Ringlochsegmente extrudierte Teil der Filamentschar zu einem der Fäden zusammengeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the annular filament sheet is extruded through a plurality of the annular arrangement of nozzle bores of the ring spinneret forming ring hole segments and that the extruded through one of the ring hole segments of the filament sheet is brought together to one of the threads.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polymerschmelze zum Extrudieren der Filamentschar über eine gemeinsame4. The method according to claim 3, characterized in that a polymer melt for extruding the filament sheet over a common
Verteilerkammer innerhalb der Ringspinndüse den Ringlochsegmenten zugeführt wird.Distribution chamber is fed to the ring hole segments within the ring spinneret.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Polymerschmelzen zum Extrudieren der Filamentschar über mehrere separate Verteilerkammern innerhalb der Ringspinndüsen den jeweils zugeordneten Ringlochsegmenten zugeführt werden.5. The method according to claim 3, characterized in that one or more polymer melts for extruding the filament sheet over several separate distribution chambers within the ring spinnerets are fed to the respectively assigned ring hole segments.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlluftstrom zur Abkühlung der ringförmigen Filamentschar durch eine Blaskerze mit gasdurchlässigem Mantel erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling air flow for cooling the annular filament sheet is carried out by a blow candle with a gas-permeable jacket.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Filamentschar vor der segmentförmigen Aufteilung zu den Fäden präpariert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the annular filament sheet is prepared before the segmented division into the threads.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Präparierung der ringförmigen Filamentschar durch einen von der Filamentschar umschlossenen Präparationsring erfolgt.8. The method according to claim 7, characterized in that the preparation of the annular filament array is carried out by a preparation ring enclosed by the filament array.
9. Verfahren nach einen der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden vor dem Aufwickeln in Gruppen zu einem Verbundfaden oder mehreren Verbundfäden zusammengefasst werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the threads are combined in groups to form a composite thread or several composite threads before winding.
10. Vorrichtung zur Herstellung von BCF-Fäden mit einer Spinnemrichtung ( 1 ), einer KüMeinrichtung (2), einer Verstreckeinrichtung (3), einer Kräuseleinrichtung (4) und einer Aufwickeleinrichtung (5) zum Wickeln der Fäden (8.1, 8.2) zu mehreren Spulen (20.1, 20.2), dadurch gekennzeichnet, daß die Spinneinrichtung (1) an einer zur Kühleinrichtung (2) gewandten Unterseite ein Düsenmittel (17) zur Erzeugung einer ringförmigen10. Apparatus for producing BCF threads with a spinning device (1), a KüMeinrichtung (2), a stretching device (3), a crimping device (4) and a winding device (5) for winding the threads (8.1, 8.2) to several Coils (20.1, 20.2), characterized in that the spinning device (1) has a nozzle means (17) on an underside facing the cooling device (2) for producing an annular one
Filamentschar (7) aufweist, daß die Kühleinrichtung (2) ein im innern der Filamentschar (7) angeordnetes Blasmittel (19, 26) zur Erzeugung eines radialen Kühlluftstroms aufweist und daß eine Teilungseinrichtung (13) unterhalb, der Kühleinrichtung (2) vorgesehen ist, durch welche die ringförmige Filamentschar (7) segmentförmig zu den Fäden (8.1, 8.2) aufgeteilt wird. Filament sheet (7) has that the cooling device (2) has a blowing means (19, 26) arranged inside the filament sheet (7) for generating a radial cooling air flow and that a dividing device (13) is provided below the cooling device (2), through which the annular filament sheet (7) is segmented into the threads (8.1, 8.2).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenmittel durch eine Ringspinndüse (17) mit einer ringförmigen Anordnung einer Vielzahl von Düsenbohrungen (24) gebildet ist. • 11. The device according to claim 10, characterized in that the nozzle means is formed by an annular spinneret (17) with an annular arrangement of a plurality of nozzle bores (24). •
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Anordnung von Düsenbohrungen (24) der Ringspinήdüse (17) in mehrere Ringlochsegmente (25.1, 25.2) aufgeteilt ist, durch welche jeweils ein Teil der Filamentschar (7) extrudiert wird, welcher zu einem der Fäden (8.1, 8.2) zusammengeführt wird.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the annular arrangement of nozzle bores (24) of the ring spinning nozzle (17) is divided into a plurality of ring hole segments (25.1, 25.2), through which a part of the filament sheet (7) is extruded, which to one of the threads (8.1, 8.2) is brought together.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilerkammer (21) innerhalb der Ringspinndüse (17) ausgebildet ist, welche mit den Ringlochsegmenten (25.1, 25.2) verbunden ist und durch welche eine Polymerschmelze auf die Ringlochsegmente (25.1, 25.2) verteilt wird.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a distribution chamber (21) is formed within the ring spinneret (17), which is connected to the ring hole segments (25.1, 25.2) and through which a polymer melt distributed to the ring hole segments (25.1, 25.2) becomes.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere separate Verteilerkammern (21.1, 21.2) innerhalb der Ringspinndüse (17) ausgebildet sind, welche jeweils mit einem Ringlochsegment (25.1, 25.2) oder einer Gruppe von Ringlochsegmenten verbunden sind und durch welche mehrere Polymerschmelzen auf die zugeordneten Ringlochsegmente (25.1 , 25.2) verteilt werden.14. The apparatus according to claim 12, characterized in that a plurality of separate distribution chambers (21.1, 21.2) are formed within the ring spinneret (17), each of which is connected to a ring hole segment (25.1, 25.2) or a group of ring hole segments and through which a plurality of polymer melts be distributed to the assigned ring hole segments (25.1, 25.2).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasmittel durch eine Blaskerze (26) mit einem gasdurchlässigen Mantel gebildet ist, wobei die Blaskerze (26) konzentrisch zu der Ringspinndüse (17) gehalten ist und wobei die Blaskerze (26) mit einem Ende an einer Luftzuführung (27) angeschlossen ist. 15. The device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the blowing agent is formed by a blowing candle (26) with a gas-permeable jacket, the blowing candle (26) being held concentrically to the annular spinneret (17) and wherein the blowing candle ( 26) is connected at one end to an air supply (27).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungseinrichtung (13) durch mehrere Fadenführer (30.1, 30.2) gebildet ist und daß die Fadenführer (30.1, 30.2) mit Abstand an einem Verteilerring (37) entsprechend der segmentformigen Aufteilung der Filamentschar (7) angeordnet sind.16. The device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the dividing device (13) is formed by a plurality of thread guides (30.1, 30.2) and that the thread guides (30.1, 30.2) at a distance from a distributor ring (37) corresponding to the segment-shaped Distribution of the filament array (7) are arranged.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungseinrichtung (13) durch mehrere Fadenführer (30.1, 30.2) gebildet ist und daß die Fadenführer (30.1, 30.2) in einer Fadenlaufebene angeordnet sind.17. Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the dividing device (13) is formed by a plurality of thread guides (30.1, 30.2) and that the thread guides (30.1, 30.2) are arranged in a thread running plane.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Präparationseinrichtung (28) im Fadenlauf der Teilungseinrichtung (13) vorgeordnet ist und daß die Präparationseinrichtung (28) durch einen innerhalb der Filamentschar (7) angeordneten Präparationsring (29) gebildet ist.18. Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that a preparation device (28) is arranged in the thread path of the dividing device (13) and that the preparation device (28) is formed by a preparation ring (29) arranged within the filament sheet (7) is.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinneinrichtung (1) eine Spinnpumpe (15) aufweist, durch welche die Polymerschmelze dem Düsenmittel (17) zum Extrudieren der19. Device according to one of claims 10 to 18, characterized in that the spinning device (1) has a spinning pump (15) through which the polymer melt the nozzle means (17) for extruding the
Filamentschar (7) zugeführt wird.Filament family (7) is fed.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinneinrichtung (1) mehrere Spinnpumpen (15.1, 15.2) aufweist, durch welche mehrere Polymerschmelzen dem Düsenmittel (17) zum20. Device according to one of claims 10 to 18, characterized in that the spinning device (1) has a plurality of spinning pumps (15.1, 15.2) through which a plurality of polymer melts the nozzle means (17) for
Extrudieren der Filamentschar (7) zugeführt werden. Extrude the filament sheet (7) are fed.
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