EP1611271B1

EP1611271B1 - Vorrichtung zum spinnen und aufwickeln synthetischer fäden

Info

Publication number: EP1611271B1
Application number: EP04725027A
Authority: EP
Inventors: Michael SCHRÖTER
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2024-04-01
Also published as: CN1780941A; EP1611271A1; DE10315873A1; WO2004090207A1; CN1780941B; DE502004011514D1; JP2006522876A; JP4755582B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Schmelzspinnen von synthetischen Fäden wird ein Kunststoff vorzugsweise in Form von Granulat aufgeschmolzen und durch eine Spinneinrichtung in eine Vielzahl von strangförmigen Filamenten extrudiert. Dabei werden Temperaturen von größenordnungsmäßig 300 °C in der Spinneinrichtung erzeugt. Zur Abkühlung der frisch gesponnenen Filamente sowie zur Vermeidung einer übermäßigen Aufheizung weisen derartige Vorrichtungen Kühl- und Klimaeinrichtungen auf. So ist beispielsweise aus der DE 42 23 198 A1 bekannt, daß sowohl zur Abkühlung der Filamente die Klimaeinrichtung eine Kühlluft für die Kühleinrichtung bereithält und zum anderen die Aufstellungsräume, in denen die Aufwickeleinrichtung aufgestellt ist, klimatisiert. Zur Konditionierung der Umgebung der Vorrichtung, die sich üblicherweise über mehrere Stockwerke erstreckt, müssen sehr leistungsfähig Klimaeinrichtungen zur Klimatisierung der Aufstellungsräume verwendet werden. Die bekannte Vorrichtung erfordert somit einen hohen Energiebedarf. Desweiteren läßt sich der Aufstellungsraum nur bedingt abkühlen, da die Umgebung stets dem Bedienpersonal angepaßt bleiben muß. Insbesondere bei Schnellspinnverfahren, bei welchen die Fäden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von >4.000 m vorzugsweise >6.000 m aufgewickelt werden, tritt das zusätzliche Problem auf, daß die Fäden beim Aufwickeln unzureichend abgekühlt sind. Die Spulen, die mit warm gewickelten Fäden erzeugt werden, sind jedoch nicht formstabil aufgrund einsetzender Schrumpferscheinungen des nachträglich abkühlenden Fadens.
Aus der DE 198 37 491 A1 ist eine Vorrichtung zum Schnellspinnen und Aufwickeln synthetischer Fäden bekannt, bei welcher ein Kühlluftstrom einer Klimaeinrichtung von der Spinneinrichtung bis zur Aufwickeleinrichtung entlang des Fadenlaufs erzeugt wird. Damit kann die Abkühlung der Fäden bis zur Aufwicklung verbessert werden. Der entlang der gesamten Spinnlinie erzeugte Kühlluftstrom wirkt sich jedoch nachteilig auf die zwischen der Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung zwischengeschaltete Wärmebehandlung des Fadens sowie auf die Fadenführung unmittelbar aus. Ein weiteres Problem ist dadurch gegeben, dass die aus der Spinneinrichtung entlang der Spinnlinie geführte Kühlluftstrom sich bereits unmittelbar im Bereich der Spinneinrichtung durch die abstrahlende Wärme sehr stark erwärmt, so dass im Bereich der Aufwickeleinrichtung keinerlei Kühlwirkung mehr erreicht wird.
Aus der DE 33 43 714 A1 ist eine Anlage zum doppelseitigen fortlaufenden Verspinnen von Kunstoffpolymerfasern bekannt. Die Anlage weist einen doppelseitigen Spinnblock auf, der mit seinen, die entsprechenden Spinndüseneinheiten der beiden Seiten A und B enthaltenden Rohren über einen darunter liegenden Sumpf verbunden ist, der diathermisches Öl mit elektrischen Widerstandselementen enthält. Zwischen den beiden Blaskammern ist eine Hochdruckkammer vorgesehen, die mit klimatisierter Blasluft versorgt wird und direkt mit den Blaskammern über Verteilungsplatten verbunden ist, die mit einstellbaren Klappen versehen sind. Zwischen den beiden Seiten eines doppelseitigen Aufnahmesystems ist eine zweite Aufnahmekammer für die klimatisierte Blasluft vorgesehen. Alle Einrichtungen der Anlage sind in einer vertikalen Kaskade durch einen selbsttragenden bausteinartigen Metallrahmen mit Kontrollplattformen gehalten. Die klimatisierte Blasluft wird dazu von einer zentralen Luftklimaanlage bereitgestellt. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist jedoch, dass sehr große Raumvolumina zu klimatisieren sind, was einen hohen Energieaufwand erfordert.
Schließlich ist aus der US 4,077,752 eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung synthetischer Fasern bekannt. Dabei werden die erzeugten Polymerfasem mittels eines Kühlluftstromes gekühlt. Auch hierbei werden wiederum sehr große Volumina mit entsprechend hohem Energieaufwand von Kühlluft durchströmt.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln synthetischer Fäden der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass mit möglichst geringem Energieaufwand die Abkühlung der Fäden und das Aufwickeln der Fäden unter vorbestimmter klimatisierter Umgebung erfolgen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln bereitzustellen, bei welcher die klimatisierte Umgebung zum Aufwickeln der Fäden in Abhängigkeit von dem Prozess auf einfache Art und Weise änderbar ist.
Die Lösung ist durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die für die Fadenherstellung notwendige Klimatisierung nur in der unmittelbaren Umgebung des Fadens erfolgt. Hierzu sind zumindest die Wickelkomponenten der Aufwickeleinrichtung, durch welche die Fäden zu Spulen gewickelt werden, innerhalb einer an der Aufwickeleinrichtung ausgebildeten Klimakammer angeordnet. Die Klimakammer ist mit der Klimaeinrichtung verbunden, so daß innerhalb der Klimakammer stets ein für das Aufwickeln der Fäden erforderliche Umgebungsbedingung vorherrscht. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Aufstellung in nicht klimatisierten Räumen möglich ist. Die der Vorrichtung zugeordnete Klimaeinrichtung besitzt gegenüber den bekannten Klimaeinrichtungen ein wesentlich geringeres Leistungsvermögen, was zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Der unmittelbare Zugang der Klimaeinrichtung zur Klimakammer der Aufwickeleinrichtung ermöglicht eine intensive Abkühlung des Fadens beim Aufwickeln, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders zum Spinnen und Aufwickeln mit hohen Geschwindigkeiten geeignet ist.
Um einerseits den Einfluß der unmittelbaren Umgebung der Aufwickeleinrichtung aus der Klimakammer abzuhalten und andererseits einen Spulenwechsel an der Aufwickeleinrichtung zu ermöglichen, weist die Klimakammer der Aufwickeleinrichtung zumindest eine verschließbare Spulenöffnung auf, durch welche eine Entnahme der fertig gewickelten Spulen ausführbar ist. Eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Klima in der Klimakammer und der Umgebung tritt somit nur während kurzer Wechselphasen zur Entnahme der fertig gewickelten Spulen auf.
Das Eintreten der von den Fäden mitgeschleppte Umgebungsluft läßt sich vorteilhaft dadurch vermindern, daß die Klimakammer der Aufwickeleinrichtung zumindest eine schmale Fadenöffhung oder mehrere schmale Fadenöffnungen aufweist, durch welche die Fäden einzeln oder gemeinsam den Wickelkomponenten zuführbar sind.
Durch die bevorzugte Ausbildung der Erfindung, bei welcher die Klimakammer zur Anbindung an die Klimaeinrichtung eine Zufuhröffnung und eine Abfuhröffnung für die Führung der Kühlluft aufweist, ist gewährleistet, daß die Kühlluft innerhalb der Klimakammer kontinuierlich erneuert und die erwärmte Kühlluft kontinuierlich abgeführt wird. In den Phasen, in denen kein Garn gewickelt wird oder in den Phasen, in denen ein Kühlluftstrom die Fadenführung beispielsweise bei einem Fadenwechsel erschweren würde, ist die Möglichkeit gegeben, die Zufuhröffnung der Klimakammer zu verschließen. Das Absperren der Zufuhröffnung könnte auch dazu genutzt werden, um den freien Öffnungsquerschnitt der Zufuhröffnung zu Steuerung oder Regelung der Luftmenge zu verändern.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Zufuhröffnung der Klimakammer durch die Fadenöffnung gebildet ist, an welcher ein Fallschacht einer Kühlkammer der Kühleinrichtung angeschlossen ist, ist besonders für Prozesse vorteilhaft, bei welchen nicht verstreckte teilorientierte Fäden ohne eine zusätzliche thermische Behandlung hergestellt werden.
Zur Zwangführung der Kühlluft innerhalb der Klimakammer der Aufwickeleinrichtung ist die Abfuhröffnung bevorzugt an einem Absauggerät der Klimaeinrichtung angeschlossen, so daß die erwärmte Kühlluft kontinuierlich aus der Klimakammer abgeführt werden kann. Auch hierbei läßt sich die Abfuhröffnung vorzugsweise verschließbar ausbilden, um durch Teilverschließung die abgeführte Kühlluftmenge zu verändern oder um eine Entnahme aus der Kühlluft vollständig zu unterbinden.
Um eine hohe Integration der Klimakammer innerhalb der Aufwickeleinrichtung zu erhalten, ist die Klimakammer zum Teil aus Gestellwänden eines Maschinengestells der Aufwickeleinrichtung gebildet. Hierbei wird die Klimakammer vorzugsweise fest mit dem Maschinengestell verbunden, so daß die Aufwickeleinrichtung eine Kompletteinheit darstellt, die auf einfache Art und Weise austauschbar und transportierbar ist. Insbesondere unter Berücksichtigung, daß in Komplettanlagen derartige Aufwickeleinrichtungen zu mehreren nebeneinander angeordnet sind, läßt sich damit eine besonders enge Teilung erreichen.
Die Klimakammer der Aufwickeleinrichtung umfaßt zumindest die Wickelkomponenten, die durch eine Changiervorrichtung zum Hin- und Herführen mehrerer parallel laufender Fäden, eine Andrückwalze zum Ablegen der Fäden auf eine Spule sowie eine Spulspindel zur Aufnahme der Spulen gebildet sind.
Zur gleichzeitigen Abkühlung der Antriebe und der Leistungselektronik läßt sich die Klimakammer der Aufwickeleinrichtung auch derart gestalten, daß die Antriebselektronik, die Steuerelektronik und die Antriebe von der Klimakammer umschlossen sind.
Zur Herstellung von beispielsweise voll verstreckten Fäden besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Behandlungseinrichtung, die zumindest ein Streckwerk enthält. Hierbei ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher die Behandlungseinrichtung innerhalb einer Behandlungskammer angeordnet ist und bei welcher die Behandlungskammer an der Klimaeinrichtung angeschlossen ist.
Die Luftzuführung läßt sich dabei unmittelbar durch separate Zufuhröffnungen und Abfuhröffnungen der Behandlungskammer oder durch Fadenöffnungen einleiten. Bevorzugt ist die Behandlungskammer durch einen Fallschacht mit der Kühlkammer der Kühleinrichtung und / oder mit der Klimakammer der Aufwickeleinrichtung verbunden.
Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:

Fig. 1: schematisch eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2: schematisch eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 3: schematisch eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2
Fig. 4: schematisch eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Schnittansicht dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich aus einer Spinneinrichtung 1, einer Kühleinrichtung 2, einer Aufwickeleinrichtung 4 sowie einer Klimaeinrichtung 3 zusammen. Die Spinneinrichtung 1 enthält einen beheizten Spinnkopf 6, der über eine Schmelzezuführung mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle beispielsweise einem Extruder verbunden ist. Dabei können mehrere Spinneinrichtungen einer gemeinsamen Schmelzequelle zugeordnet sein. Der Spinnkopf 6 weist auf seiner Unterseite eine Spinndüse 7 auf. Hierbei können beispielsweise mehrere Spinndüsen 7 in einer Reihe nebeneinander an einem Spinnkopf 6 gehalten sein.
Die Spinndüse 7 besitzt eine Vielzahl von Düsenbohrungen, um aus einer zugeführten Polymerschmelze jeweils ein Bündel feiner strangförmiger Filamente zu extrudieren. Das Filamentbündel ist durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Unterhalb der Spinneinrichtung 1 ist die Kühleinrichtung 2 vorgesehen, die eine unmittelbar unterhalb der Spinndüse 7 angeordnete Kühlkammer 8 aufweist. Die Kühlkammer 8 ist über eine durchlässige Blaswand mit einer Blaskammer 9 verbunden. Die Blaskammer 9 ist über einen Luftkanal 11.1 an der Klimaeinrichtung 3 angeschlossen.
Die Klimaeinrichtung 3 weist hierzu ein Klimagerät 46 und ein Gebläse 47 auf. Durch das Klimagerät 46 wird eine Kühlluft erzeugt, die über das Gebläse 47 und den Luftkanal 11.1 in die Blaskammer 9 gefördert wird.
Unterhalb der Kühleinrichtung 2 ist eine Präparationsvorrichtung 12 und ein Fadenführer 13 angeordnet, die das Filamentbündel 10 zu einem Faden 5 zusammenführen. Zum Abziehen des Filamentbündel 10 aus der Spinneinrichtung 1 und zum Führen des Fadens 5 zu der Aufwickeleinrichtung 4 sind zwei nacheinander angetriebene Galetten 15.1 und 15.2 angeordnet, die vom Faden 5 teilumschlungen sind.
Die Aufwickeleinrichtung 4 enthält mehrere Wickelkomponenten zum Aufspulen des gesponnenen Fadens 5. Hierzu sind als Wickelkomponenten eine Changiervorrichtung 18, eine Andrückwalze 19 und eine Spulspindel 21 vorgesehen. Die Wickelkomponenten 18, 19 und 21 werden an einem Maschinengestell 22 auskragend gehalten. Die Spulspindel 21 wird durch den Spindelantrieb 23 und die Changiervorrichtung 18 durch den Changierantrieb 24 angetrieben. Den Wickelkomponenten ist ein Kopffadenführer 16 vorgeordnet. An dem Maschinengestell 22 schließt sich eine Klimakammer 17 an, deren Wandungen 48 die Wickelkomponenten 18, 19 und 21 umschließen. Die Wandung 48 der Klimakammer 17 weist eine schmale Fadenöffnung 25 auf, durch welche der zulaufende Faden 5 geführt wird. Die Klimakammer 17 ist auf der Einlaufseite des Fadens 5 durch eine Zufuhröffnung 28 und einem Luftkanal 11.2 an der Klimaeinrichtung 3 bzw. dem Klimagerät 46 angeschlossen. Hierzu ist der Luftkanal 11.2 mit dem Klimagerät 46 verbunden. An der gegenüberliegenden Seite der Klimakammer 17 ist eine Abfuhröffnung 29 vorgesehen, durch welche die Klimakammer 17 über den Luftkanal 11.3 und einem Absauggerät 30 dem Klimagerät 46 der Klimaeinrichtung 3 angeschlossen ist. Dadurch wird vorteilhaft eine Zwangsführung der Kühlluft erreicht, die in Fadenlaufrichtung fließt und somit eine unterstützende Fadenführung bewirkt.
Am freien Ende der Spulspindel 21 weist die Klimakammer 17 eine Spulenöffnung 26 auf, die durch eine Tür 27 verschlossen ist. Die Spulenöffnung 26 ist derart bemessen, daß eine fertig gewickelte Spule von der Spulspindel 21 abziehbar und durch die Spulenöffnung 26 entnehmbar ist.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist beispielhaft nur ein Fadenlauf gezeigt. Die Vorrichtungsteile lassen sich jedoch ohne weiteres derart erweitern, daß mehrere Fäden parallel oder als Gruppe nebeneinander gesponnen, abgezogen und aufgewickelt werden. Zum Schnellspinnen eines Fadens wird der Spinneinrichtung 1 eine geschmolzene Polymerschmelze zugeführt und durch die Spinndüse 7 auf der Unterseite des Spinnkopfes 6 zu einem Filamentbündel 10 extrudiert. Die einzelnen strangförmigen Filamente des Filamentbündels 10 werden unmittelbar beim Austreten in der Kühlkammer 8 der Kühleinrichtung 2 geführt. Durch eine von der Klimaeinrichtung 3 zugeführten Kühlluft, die durch die Blaskammer 9 gleichmäßig in die Kühlkammer 8 eingeblasen wird, erfolgt ein Abkühlen des Filamentbündels 10. Das Filamentbündel 10 wird nach Austritt aus der Kühlkammer 8 durch die Präparationsvorrichtung 12 und dem Fadenführer 13 zu dem Faden 5 zusammengeführt. Der Faden 5 wird über die Galetten 15.1 und 15.2 zu der Aufwickeleinrichtung 4 geführt. Hierbei tritt der Faden 5 durch die Fadenöffnung 25 in die Klimakammer 17 der Aufwickeleinrichtung 4 ein und wird mittels der Changiervorrichtung 18, der Andrückwalze 19 und der Spulspindel 21 zu der Spule 20 aufgewickelt. Zur Restkühlung des Fadens 5 wird der Klimakammer 17 über die Zuführöffnung 28 und dem Luftkanal 11.2 eine Kühlluft durch das Klimagerät 46 zugeführt. Das Klimagerät 46 könnte hierzu Blasmittel in Form von Gebläsen enthalten. Die Kühlluft tritt auf der Fadeneinlaßseite der Klimakammer 17 ein. Die innerhalb der Klimakammer 17 erwärmte Kühlluft wird auf der gegenüberliegenden Seite durch die Abfuhröffnung 29 und dem Luftkanal 11.3 von dem Absauggerät 30 abgesogen und zur Aufbereitung de Klimagerät 46 zurückgeführt. Dadurch herrscht eine gleichmäßig klimatisierte Umgebung in der Klimakammer 17, so daß der Faden 5 unter gleichen Konditionen bei ausreichender Abkühlung zu der Spule 20 bewickelt werden kann.
Sobald die Spule 20 fertig gewickelt ist, wird das Aufwickeln unterbrochen und die Spule 20 an der Spulspindel 21 gegen eine Leerhülse zu ausgetauscht. Hierzu wird die Tür 27 der Spulenöffnung 26 geöffnet und der Spulenwechsel wird ausgeführt. Anschließend wird ein erneuter Spulenvorgang gestartet und die Tür 27 der Spulenöffnung 26 verschlossen.
Die Klimakammer 17 weist in Teilbereichen der Wandung 48 vorzugsweise Sichtfenster auf, um den Wickelprozeß kontinuierlich beobachten zu können. Desweiteren sind Teile der Wandung 48 der Klimakammer 17 unmittelbar durch das Maschinengestell 22 bzw. Wandungen des Maschinengestells 22 gebildet.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 schematisch in einer Schnittansicht und in Fig. 3 schematisch in einer Teilansicht dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das in Fig. 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so daß zu der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen wird und an dieser Stelle nur die Unterschiede dargestellt werden. Die Bauteile gleicher Funktion sind durch identische Bezugszeichen gekennzeichnet.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 setzt sich im wesentlichen aus einer Spinneinrichtung 1 und einer Aufwickeleinrichtung 4 zusammen, wobei in dem
Übergang zwischen der Spinneinrichtung 1 und der Aufwickeleinrichtung 4 eine Abzugsgalette 31 angeordnet ist. Die Spinneinrichtung 1 und die unterhalb der Spinneinrichtung angeordnete Kühleinrichtung 2 sind identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aufgebaut, wobei der Spinnkopf 6 mehrere hintereinander angeordnete Spinndüsen 7 zum Spinnen von insgesamt vier Fäden aufweist.
Unterhalb der Kühleinrichtung 2 schließt sich der Kühlkammer 8 unmittelbar ein Fallschacht 32 an. Der Fallschacht 32 ist mit dem gegenüberliegenden Ende mit einer Klimakammer 17 der Aufwickeleinrichtung 4 verbunden. Die Aufwickeleinrichtung 4 weist an einer Längsachse verteilt mehrere Wickelstellen auf. In jeder Wickelstelle wird ein Faden 5 zu einer Spule 20 gewickelt. Die Spulen 20 sind hierzu an einer Spulspindel 21.1 gehalten. Die Spulspindel 21.1 wird derart angetrieben, daß eine gleichmäßige Aufwickelgeschwindigkeit zum Aufwickeln der Fäden 5 vorliegt. Die Spulspindel 21.1 ist auskragend parallel zur Längsachse an einem Spulenrevolver 33 drehbar gelagert. An dem Spulenrevolver ist eine im Abstand zweite Spulspindel 21.2 angeordnet. Der Spulenrevolver 33 ist in dem Maschinengestell 22 drehbar gelagert, so daß die Spulspindeln 21.1 und 21.2 abwechselnd in einen Aufspulbereich und einen Wechselbereich geführt werden können. Hierzu ist dem Spulenrevolver 33 ein Antrieb zugeordnet. In dem Aufspulbereich wirkt die Spulspindel 21.1 oder 21.2 mit einer Andrückwalze 19 zusammen, die am Umfang der zu wickelnden Spulen 20 anlegt. Die Andrückwalze 19 ist drehbar gelagert, vorzugsweise an einem beweglichen Träger, der beispielsweise schwenkbar mit dem Maschinengestell 22 verbunden ist.
Um die Fäden 5 in die jeweiligen Wickelstellen zu den Spulen 20 zu wickeln, ist eine Changiervorrichtung 18 vorgesehen, durch welche die Fäden in jeder der Wickelstellen innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt werden.
Oberhalb der Changiereinrichtung 18 sind an einem Gestellteil 22.1 mehrere Kopffadenführer 16 und mehrere frei drehbare Verteilerrollen 35 vorgeordnet. Seitlich neben den Wickelstellen ist an dem Gestellteil 22.2 die Abzugsgaletten 31 angeordnet. Zur Verteilung der am Umfang der Abzugsgalette 31 geführten Fäden 5 ist der Abzugsgalette 31 eine Fadenführerleiste 36 nachgeordnet, durch welchen die Fäden 5 im parallelen Lauf von der Abzugsgalette 31 abgeführt werden. Anschließend werden die Fäden 5 über die Verteilerrollen 35 zu den Wickelstellen geführt.
Die Aufwickeleinrichtung 4 ist dabei mit ihrer Längsachse quer zu der Spinneinrichtung 1 und der Abzugsgalette 8 angeordnet. Hierzu ist an dem stirnseitigen Ende, an dem die Abzugsgalette 31 und die Spinneinrichtung 1 vorgesehen sind, eine Bedienseite der Aufwickeleinrichtung 4 ausgebildet. An dem freien Ende des Maschinengestells 22 ist oberhalb der frei auskragenden Spulspindel 21.1 und 21.2 ein Bedientableau 34 angeordnet. Über das Bedientableau 34 lassen sich alle steuerbaren Aktoren sowie Funktionsabläufe der Aufwickeleinrichtung 4 sowie der Abzugsgalette 31 durch eine Bedienperson bedienen. Gleichzeitig lassen sich die Einrichtungen im Bereich der Stirnseite der Aufwickeleinrichtung 4, die unterhalb des Fallschachtes 32 angeordnet sind durch eine Person bedienen. An dem Maschinengestell 22 sowie den Maschinengestellteilen 22.1 und 22.2 sind die Wandungen 48 zur Bildung einer geschlossenen Klimakammer 17 befestigt. Hierbei ist die Klimakammer 17 derart bemessen, daß im wesentlichen alle Wickelkomponenten sowie alle Antriebe, Antriebselektronik und Steuerelektronik umschlossen sind. Die elektronischen Bauteile und die Antriebe sind hierzu in dem Maschinengestell 22 integriert. Eine derartige Aufwickeleinrichtung ist aus der EP 0 845 432 A1 bekannt.
Zum Einlaß der Fäden 5 ist im vorderen Bereich oberhalb der Abzugsgalette 31 in der Wandung 48 der Klimakammer 17 eine Fadenöffnung 25 ausgebildet. An der
Fadenöffnung 25 schließt sich unmittelbar der Fallschacht 32 an die Klimakammer 17 an.
An der Bedienseite der Aufwickeleinrichtung 4 ist das Bedientableau 34 frei zugänglich außerhalb der Klimakammer 17 gehalten. Zur Bedienung der Aufwickeleinrichtung 4 weist die Klimakammer im Bereich der Spulspindel 21.1 und 21.2 eine Spulenöffnung 26 auf, die durch eine Tür 27 verschließbar gestaltet ist. Oberhalb der Spulenöffnung 26 ist im Bereich des Fadeneinlaufs eine weitere Bedienöffnung 36 vorgesehen, die durch eine weitere Tür 37 im Betriebszustand verschlossen gehalten wird (Fig. 3). An der Unterseite der Aufwickeleinrichtung 4 ist in der Wandung 48 der Klimakammer 17 eine Abfuhröffnung 29 durch ein Bodengitter gebildet Die Abfuhröffnung 29 ist über einen Sammelstutzen 38 und dem Luftkanal 11.2 mit einem Absauggerät 30 verbunden, das mit dem Klimagerät 46 zusammenwirkt. Die Klimaeinrichtung 3 ist über den Luftkanal 11.1 mit der Kühleinrichtung 2 gekoppelt.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung ist insbesondere geeignet, um vororientierte Fäden zu sogenannten POY-Garnen herzustellen. Durch die L-förmige Anordnung der Spinneinrichtung 1 und der Aufwickeleinrichtung 4 zueinander läßt sich vorteilhaft die Verteilung der Fäden 5 nach der Behandlung zur Aufwickeleinrichtung 4 in eine quer zu einer vertikalen Spinnebene ausgerichtete geneigte Verteilerebene ausführen. Somit läßt sich eine sehr geringe Bauhöhe verwirklichen, die gesamte Vorrichtung erstreckt sich über zwei Etagen, wobei in der untersten Etage die Aufwickeleinrichtung 4 mit der Klimakammer 17 aufgestellt ist und wobei die obere Etage die Spinneinrichtung 1 mit den Schmelzequellen wie Extruder aufweist. Hierbei wird ein Kühlluftstrom, der über die Kühleinrichtung 2 in die Kühlkammer 8 eingeleitet wird, über den Fallschacht 32 bis zur Klimakammer 17 geführt. Der Kühlluftstrom gelangt dabei mit den Fäden 5 durch die Fadenöffnung 25 der Klimakammer 17 zu den Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung 4. Durch die auf der Unterseite der Aufwickeleinrichtung 4 in der Klimakammer 17 ausgebildete Abfuhröffnung 29 wird die verbrauchte Kühlluft abgesaugt und über das Absauggerät 30 dem Klimagerät 46 zurückgeführt. Die besondere Ausgestaltung der Abfuhröffnung 29 als ein Bodengitter besitzt zudem den Vorteil, dass die beim Auspulen der Fäden entstehenden flüchtigen Bestandteile wie z. B. Präparationsreste oder auch Abrieb unmittelbar mit abgesaugt werden. Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung findet die Fadenbehandlung vom Spinnen bis zum Aufwickeln jeweils in einem optimierten Umgebungsklima statt. Zur Intensivierung der Kühlung innerhalb der Klimakammer 17 besteht auch, Die Möglichkeit daß eine zusätzliche Zufuhröffnung 28 in der Klimakammer 17 ausgebildet ist.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Schnittansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so daß auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen wird und an dieser Stelle nur die Unterschiede aufgezeigt werden. Die Bauteile gleicher Funktion haben hierbei identische Bezugszeichen erhalten. Die Spinneinrichtung 1, die Kühleinrichtung 2 und die Aufwickeleinrichtung 4 sind im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Zwischen der Kühleinrichtung 2 und der Aufwickeleinrichtung 4 ist eine Behandlungseinrichtung 14 vorgesehen. Die Behandlungseinrichtung 14 wird hierbei durch eine Tangelvorrichtung 39 und eine Streckvorrichtung 40 gebildet. Die Streckvorrichtung 40 weist zwei untereinander angeordnete Galetteneinheiten 41.1 und 41.2, die jeweils durch eine angetriebene Galette und eine frei drehbare Überlaufrolle gebildet sind. Die Tangelvorrichtung 39 und die Streckvorrichtung 40 sind innerhalb einer Behandlungskammer 42 angeordnet. Die Behandlungskammer 42 weist auf der Oberseite in der Wandung 48 eine Fadeneinlaßöffnung 43 und auf der Unterseite eine Fadenauslaßöffnung 44 auf. An der Fadeneinlaßöffnung 43 schließt sich ein Fallschacht 32 an, der die Behandlungskammer 42 mit der Kühlkammer 8 mit der Kühleinrichtung 2 verbindet. Auf der Auslaßseite der Behandlungskammer 42 ist eine Abfuhröffnung 29 ausgebildet, die über einen Luftkanal 11.2 und ein Absauggerät 30 mit dem Klimagerät 46 gekoppelt ist.
Unterhalb der Behandlungskammer 42 ist die Aufwickeleinrichtung 4 angeordnet, die im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist. Die Aufwickeleinrichtung 4 weist hierbei Wickelkomponenten für zwei Wickelstellen sowie zwei an einem Spulenrevolver 33 gehaltenen Spulspindel 22.1 und 22.2 auf. Die an der Aufwickeleinrichtung 4 ausgebildete Klimakammer 17 umschließt hierbei alle wesentlichen Wickelkomponenten. Dabei ist jeder Wickelstelle eine Fadenöfnung 25.1 und 25.2 in der Klimakammer 17 ausgebildet. In dem oberen Bereich weist die Klimakammer 17 eine Zufuhröffnung 28 und in dem unteren Bereich eine Abfuhröffnung 29 auf. Der Zufuhröffnung 28 ist eine Blende 45 zugeordnet, durch welche der Öffnungsquerschnitt der Zufuhröffnung 28 ganz oder teilweise verschlossen werden kann. Der Abfuhröffnung 29 könnte eine entsprechende Blende zugeordnet sein.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Fäden parallel nebeneinander durch die Spinneinrichtung 1 gesponnen, durch die Kühleinrichtung 2 abgekühlt und der Behandlungseinrichtung 14 zugeführt. Dabei werden die Fäden durch die Präparationsvorrichtung 12 präpariert und durch den Fadenführer 13 zu einem Behandlungsabstand zusammengeführt. Über den Fallschacht 32 gelangen die Fäden 5 über die Fadeneinlaßöffnung 43 in die Behandlungskammer 42, in welcher die Behandlungseinrichtung 14 angeordnet ist. Die Fäden 5 werden parallel nebeneinander zunächst durch die Tangelvorrichtung 39 verwirbelt und anschließend durch die Streckvorrichtung 40 verstreckt. Zur Klimatisierung der Behandlungskammer 12 wird ein Kühlluftstrom über den Fallschacht 32 und der Fadeneinlaßöffnung 43 eingeleitet. Die Fadeneinlaßöffnung 43 ist dementsprechend ausgeführt. Die verbrauchte Kühlluft wird über die Abfuhröffnung 29 aus der Behandlungskammer abgesaugt und über das Absauggerät 30 dem Klimagerät 46 zurückgeführt. Die Behandlungskammer 42 besitzt vorzugsweise eine Bedienöffnung, die über eine Tür verschlossen ist. Diese Situation ist in Fig. 4 nicht dargestellt.
Die Fäden werden durch die Aufwickeleinrichtung 4 aus der Behandlungskammer 42 abgezogen. Dabei treten die Fäden 5 durch die Fadenauslaßöffnung 44 aus der Behandlungskammer 42 heraus und gelangen über die Fadenöffnungen 25.1 und 25.2 zu den Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung 4. Um innerhalb der Klimakammer 17 der Aufwickeleinrichtung 4 eine entsprechend klimatisierte Umgebung zu schaffen, wird die von der Klimaeinrichtung 3 bereitgestellte Kühlluft über die Zufuhröffnung 28 eingeleitet. Dabei ist der Öffnungsquerschnitt der Zufuhröffnung 28 durch die Blende 45 verstellbar, so daß beliebige Umgebungsbedingungen innerhalb der Klimakammer 17 geschaffen werden können. Es lassen sich somit zu jedem Schritt der Fadenbehandlung ein für den Faden optimal angepaßte Umgebungsituation einstellen. So sind die Umgebungen in der Behandlungskammer und in der Klimakammer unabhängig voneinander einstellbar. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Behandlungskammer 42 unmittelbar durch einen Fallschacht mit der Klimakammer 17 der Aufwickeleinrichtung verbunden wird.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellen nur einen Ausschnitt der möglichen Varianten dar. Grundsätzlich erfaßt die Erfindung alle Vorrichtungen, bei welchem eine klimatisierte Umgebung zur Fadenbehandlung und Fadenaufwicklung geschaffen wird, die unabhängig von dem Raumklima ist. Damit lassen sich derartige Vorrichtungen vorteilhaft auch in nicht klimatisierten Räumen aufstellen. Desweiteren sind die für die Klimatisierung erforderlichen Klimaeinrichtungen mit entsprechend geringer Leistungsfähigkeit auszulegen. Der gezeigte Aufbau der Klimaeinrichtung ist ebenfalls nur beispielhaft.

Bezugszeichenliste

1: Spinneinrichtung
2: Kühleinrichtung
3: Klimaeinrichtung
4: Aufwickeleinrichtung
5: Faden
6: Spinnkopf
7: Spinndüse
8: Kühlkammer
9: Blaskammer
10: Filamentbündel
11: Luftkanal
12: Präparationsvorrichtung
13: Fadenführer
14: Behandlungseinrichtung
15.1, 15.2: Galette
16: Kopffadenführer
17: Klimakammer
18: Changiervorrichtung
19: Andrückwalze
20: Spule
21: Spulspindel
22: Maschinengestell
22.1: Gestell
23: Spindelantrieb
24: Changierantrieb
25: Fadenöffnung
26: Spulenöffnung
27: Tür
28: Zufuhröffnung
29: Abfuhröffnung
30: Absauggerät
31: Abzugsgalette
32: Fallschacht
33: Spulrevolver
34: Bedientableau
35: Verteilerrolle
36: Bedienöffnung
37: Tür
38: Sammelstutzen
39: Tangelvorrichtung
40: Streckvorrichtung
41.1, 41.2: Galetteneinheit
42: Behandlungskammer
43: Fadeneinlaßöffnung
44: Fadenauslaßöffnung
45: Blende
46: Klimagerät
47: Gebläse
48: Wandung

Claims

Vorrichtung zum Spinnen und Aufwickeln synthetischer Fäden (5) mit einer Spinneinrichtung (1) zum Schmelzspinnen der die Fäden (5) bildenden Filamente (10), mit einer Kühleinrichtung (2) zur Abkühlung der Filamente (10), mit einer Klimaeinrichtung (3) zur Versorgung der Kühleinrichtung (2) mit Kühlluft und mit einer Aufwickeleinrichtung (4) zum Aufwickeln der Fäden (5) zu Spulen (20), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Wickelkomponenten (18, 19, 21) der Aufwickeleinrichtung (4), durch welche die Fäden (5) zu Spulen (20) gewickelten werden, innerhalb einer an der Aufwickeleinrichtung (4) ausgebildeten Klimakammer (17) angeordnet sind und daß die Klimakammer (17) mit der Klimaeinrichtung (3) verbunden ist, wobei die Klimakammer (17) der Aufwickeleinrichtung (4) im Bereich einer Spulspindel (21) zumindest eine verschließbare Spulenöffnung (26) aufweist, durch welche eine Entnahme der fertig gewickelten Spulen (20) ausführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer (17) der Aufwickeleinrichtung (4) zumindest eine schmale Fadenöffnung (25) aufweist, durch welche die Fäden (5) einzeln oder gemeinsam den Wickelkomponenten (18, 19, 21) zuführbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer (17) zur Anbindung an die Klimaeinrichtung (3) eine Zufuhröffnung (28) und eine Abfuhröffnung (29) für die Führung der Kühlluft aufweist, wobei die Zufuhröffnung (28) der Klimakammer (17) verschließbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhröffnung (28) der Klimakammer (17) durch die Fadenöffnung (25) gebildet ist, wobei eine aus einer Kühlkammer (8) der Kühleinrichtung (2) austretende Kühlluft über einen Fallschacht (32) in die Klimakammer (17) führbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfuhröffnung (29) der Klimakammer (17) an einem Absauggerät (30) der Klimaeinrichtung (3) angeschlossen ist, durch welche die erwärmte Kühlluft abführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfuhröffnung (29) der Klimakammer (17) verschließbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (48) der Klimakammer (17) zum Teil aus Gestellwänden eines Maschinengestells (22) der Aufwickeleinrichtung gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkomponenten zumindest aus einer Changiervorrichtung (18), einer Andrückwalze (19) und einer Spulspindel (21) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselektronik, die Steuerelektronik und die Antriebe der Aufwickeleinrichtung (4) von der Klimakammer (17) umschlossen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aufwickeleinrichtungen (4) vorgeordnete Abzugsgalette (31) innerhalb der Klimakammer (17) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kühleinrichtung (2) und der Aufwickeleinrichtung (4) zumindest eine Behandlungseinrichtung (14) innerhalb einer Behandlungskammer (42) angeordnet ist und daß die Behandlungskammer (42) an der Klimaeinrichtung (3) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer (42) durch ein Fallschacht (32) mit der Kühlkammer (8) der Kühleinrichtung (3) und/oder mit der Klimakammer (17) der Aufwickeleinrichtung (4) verbunden ist.