EP1838908B1 - Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen und texturieren einer vielzahl von multifilen faeden - Google Patents
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- EP1838908B1 EP1838908B1 EP05848932A EP05848932A EP1838908B1 EP 1838908 B1 EP1838908 B1 EP 1838908B1 EP 05848932 A EP05848932 A EP 05848932A EP 05848932 A EP05848932 A EP 05848932A EP 1838908 B1 EP1838908 B1 EP 1838908B1
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Definitions
- the invention relates to a method for melt spinning and texturing a plurality of multifilament threads according to the preamble of claim 1, to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 6, and to a method for controlling such a device according to the preamble of claim 16.
- a multifilament yarn formed from a plurality of individual filament strands is produced in a melt spinning process and wound up into a coil.
- the multifilament yarn is refined in a texturing process to match the properties of the artificial textile thread with those of threads of natural fibers such as wool or cotton.
- the synthetic filament strands forming the thread are crimped to give the thread a more textile look and properties.
- the thread is wound into a cross-shaped rinse, which can be used directly to produce a fabric. Due to the different production speeds, the melt spinning process and the texturing process have so far claimed to be separate processes in synthetic fiber technology.
- the texturing points are integrated directly into the spinning process, such as from the US 4,648,240 or the DE 199 20 177 is known.
- such methods and devices generally have the disadvantage of a greater effort both in the control technology as well as in the apparatus design of the device.
- Another object of the invention is to provide a method of controlling a deratigen device to produce a variety of textured threads with the highest possible flexibility while optimizing machine utilization.
- the invention is based on the fact that conventional texturing machines are usually divided into several sections. For example, a texturing machine has a total of 216 texturing points, which are preferably divided into a total of 18 editing groups. In each of the processing group thus 12 texturing would be included.
- each processing group of the texturing device is assigned in each case one of the spinning stations of the spinning device.
- the linkage between the spinning station of the spinning device and the processing group of the texturing device has the particular advantage that the threads can be guided and treated as a group in parallel until they are wound up into coils.
- the number of spinning stations is kept equal to the number of texturing, so that from an extruded filament bundle, a textured thread is formed or that the texturing are opposite to a double number of spinning stations in the spinning station, so that advantageously of a textured two extruded threads Thread is formed.
- the inventive method for controlling such a device has the particular advantage that no interface problems between the melt spinning process and the texturing process can occur.
- the settings or disturbances occurring within a control section formed by a spinning station and a downstream processing group remain without effect on adjacent control sections.
- individual adjustments of the process parameters and process settings in the control sections can be made.
- the threads in the texturing points of the processing group are texturized in parallel, drawn and wound into coils independently of adjacent threads in adjacent processing groups.
- the texturing points of the processing group are for this purpose drivable and controllable independently of the texturing of the adjacent processing group.
- the entire process chain from extruding the threads in the spinning station up to the winding of the threads in the texturing is monitored and controlled together.
- the spinning stations of one of the spinning stations and the texturing stations of the spinning stations associated processing groups are combined to form a control section, which is associated with a field control device. This can be all control the spinning section associated with the control section and texturing by the field control device independently of adjacent control sections.
- the yarns in adjacent spinning stations and processing groups can be manufactured under the same process settings and process parameters or with different process settings and process parameters.
- the method according to the invention and the device according to the invention are thus also suitable for economically producing special threads in smaller batch sizes.
- the spinning stations and texturing of a control section can be switched off independently of adjacent control sections for maintenance and troubleshooting. The production loss is thus minimized.
- the field controllers are independently connected to a microprocessor, so that an operator can display the data of one or more field control devices or make a data entry or a data change on an operable visualization unit.
- the BUS system can advantageously consist of several data networks having different data transmission rates.
- the process units of the spinning stations and the texturing stations can also advantageously be divided within the control section into individual groups of units having the same function, wherein the process units of one of the groups of units can be controlled jointly by a process controller.
- the development of the invention is preferably applicable, in which the process units of one of the aggregate groups are independently connected to a respective process control unit for separate control.
- the individual adjustment possibility can be further improved by the fact that the process units of a control section arranged within a spinning station or a texturing station are designed to be drivable and controllable independently of each other.
- the method according to the invention for controlling such a device can preferably be further developed such that in each texturing point of a control section, a thread extruded by a spinning station is at least stripped, conveyed, textured, stretched and wound by several process steps and that all process steps of the control section are monitored and influenced by a field control device assigned to the control section. This can be carried out advantageously in each texturing substantially the same process steps.
- each process step of one of the texturing points is controlled independently of the adjacent process steps of the texturing points.
- the process units used as delivery plants can be operated in this process variant in a simple manner with different conveying speeds.
- all delivery mechanisms have an equally high conveying speed. Only after the thread is applied, the subtraction takes place in the conveying speeds, which leads to a stretching of the thread.
- the invention is not limited to specific texturing methods.
- the invention has in particular the possibility of a modular arrangement of the device, which is characterized in particular by a compact design.
- Fig. 1 is a schematic side view of a first embodiment of the device according to the invention and in Fig. 2 schematically illustrated a plan view of the embodiment. Unless an explicit reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.
- the device according to the invention is composed of a spinning device 1 and a texturing device 2.
- a spinning device 1 is held substantially by the spinning frame 8.1
- the texturing device 2 is composed essentially of a module frame 8.2, a process rack 8.3 and a Aufwickelgestell 8.4 together.
- an operating passage 16 is formed between the module frame 8.2 and the process frame 8.3.
- On the opposite side of the operating gear 16 Aufwickelgestells 8.4 Doffgang 17 is provided in order to discharge the finished wound coils can.
- the spinning device 1 consists of several spinning stations 3.1, 3.2 and 3.3, which are arranged side by side along a machine longitudinal side.
- Each of the spinning stations 3.1, 3.2 and 3.3 contain a plurality of spinning stations 4.1 to 4.12 in order to extrude a multifilament yarn from a polymer melt in each of the spinning stations 4.1 to 4.12.
- the spinning stations 3.1, 3.2 and 3.3 are connected to a melt source (not shown here).
- the inventive device has in the longitudinal direction a plurality of spinning stations, which are divided into several spinning stations. Both the number of spinning stations within the spinning stations 3.1 to 3.3 and the number of total spinning stations 3.1 to 3.3 formed in the device is exemplary. In Fig. 2 Thus, only the first three spinning stations are marked accordingly.
- the spinning device 1 extends in the machine longitudinal side of the texturing device 2 with a plurality of texturing, which are divided into processing groups.
- Fig. 2 are each three processing groups 5.1, 5.2 and 5.3, each with a total of 12 Texturierstellen 6.1 to 6.12 shown.
- the texturing points 6.1 to 6.12 of the processing group 5.1 are assigned directly to the spinning stations 4.1 to 4.12 of the spinning station 3.1.
- the spinning stations 3.1 and the processing group 5.1 form a control section 7.1 in which the processing units arranged in the spinning stations 4.1 to 4.12 and the texturing stations 6.1 to 6.12 are monitored and controlled by a field control device 11.1 1.
- control section 7.2 which are associated with the field control device 11.2.
- a third field control device would thus be assigned to the control section 7.3, which contains the spinning stations and texturing stations of the spinning station 3.3 and the processing group 5.3.
- the field controllers 11.1 and 11.2 are coupled to a microprocessor 13 which, for the purpose of operation, enables data display and data change in each of the field controllers.
- the microprocessor 13 is connected to an operable visualization unit 14.
- the field control device 11.1 is connected to a plurality of process control units associated with the process units.
- the process units equipped with a drive are denoted by the reference symbols 9.1, 9.2, etc.
- the process control units assigned to the process units are identified by the reference symbols 10.1, 10.2, etc.
- all the means associated with a control section 7.1, 7.2 or 7.3 for monitoring and controlling the process are coupled to the associated field control device 11.1, 11.2 or 11.3. Due to the overview, such means as thread chipper, yarn tension measuring device, yarn flow sensors, Schmelzsammlung wornen, heating controls, etc. have not been shown and described.
- process units 9.1, 9.2 and 9.3 are assigned to the spinning stations of the spinning station 3.1 and the processing units 9.4 to 9.9 to the texturing stations of the processing group 5.1.
- Each of the process units 9.1 to 9.9 is with a process control unit 10.1 to 10.9 coupled, which in turn are connected to the field control device 11.1.
- the processing units in the spinning station 3.1 by a spinning pump 18, a preparation roller 22 and a withdrawal godet 23 are formed.
- the spinning pump 18 is in this case designed as a multiple pump, which is connected on its outlet side with a plurality of spinnerets 19.
- the spinnerets 19 of the spinning units 4.1 to 4.12 are supplied by a first spin pump and the spinneret 19 of the spinning stations 4.7 to 4.12 by a second spin pump with a polymer melt.
- the spinning pumps 18 are each driven by a single drive 15.1 preferably an electric motor.
- Each of the spinning stations 4.1 to 4.12 thus includes a spinneret 19 having on its underside a plurality of nozzle bores through which a plurality of filament strands is extruded.
- the spinnerets 19 are arranged for this purpose in a heated spinning beam.
- a cooling shaft 20 is formed below the spinnerets 19, through which the filament strands are guided.
- the cooling shaft 20 is coupled to a fan 21, through which a cooling air flow is generated and introduced into the cooling shaft 20.
- the cooled filament strands are combined into a thread 35, wherein the thread closure is provided essentially by a spin finish.
- the thread 35 is guided on the circumference of a wetted with a spin finish preparation roller 22.
- the preparation roller 22 extends substantially over the width of the spinning station 3.1, so that the extruded in the spinning units 4.1 to 4.12 threads through a preparation roller 22 are wettable.
- the preparation roller 22 is driven by a single drive 15.2.
- a Abzugsgalette 23 is provided to deduct the threads 35 of the spinnerets 19 .
- the withdrawal godet 23 is preferably formed such that the parallel extruded threads are withdrawn together from the spinning nozzles 19.
- the withdrawal godet 23 is driven by a single drive 15.3.
- the withdrawal godet 23 of the spinning device 1 is formed by a simply looped godet.
- the withdrawal godet 23 can also be supplemented by a further godet, on which the threads are guided with multiple wrapping in order to produce a higher spinning distortion for drawing the threads.
- the yarns pass via respectively assigned inlet supply units 25 directly into the adjacent texturing points 6.1 to 6.12.
- the process units provided in the texturing stations 6.1 to 6.12 are essentially provided by the infeed delivery unit 25, a primary heater 26, a cooling device 27, a false twist texturing unit 28, a draft delivery unit 29, a set delivery mechanism 30, a secondary heater 31, a feed delivery unit 32 and a take-up device 33 formed.
- the thread 35 is drawn off from the withdrawal godet 23 via a thread guide 24 under a certain tension.
- the thread 35 is heated to a certain temperature.
- the heater could be designed as a high temperature heater where the heating surface temperature is above 300 ° C. Such a heater is for example from the EP 0 412 429 known.
- a heating device 27 for example, by a cooling rail or a cooling tube may be formed.
- a false twist texturing unit 28 is arranged.
- This Falschdralltexturieraggregat 28 may be formed as Fritationsscalenaggregat with a single motor drive, such as from the EP 0 744 480 known.
- a stretch delivery unit 29 serves to pull the thread 35 through the so-called false twist texturing zone and to stretch it at the same time.
- the drafting device 29 is controlled by the process controller 10.6.
- another delivery mechanism could be provided in front of or behind the inlet delivery unit 25 in order to stretch the thread.
- a secondary heater 31 In the thread running direction behind the set delivery mechanism 30 is a secondary heater 31. Behind the secondary heater 31, a Zunaturalrora 32 is provided to guide the thread 35 in a take-up device 33. Within the winding device 33, the thread is then wound into a coil 34. The bobbin drive takes place via a drive roller 36, which is driven by a single drive 15.9.
- the delivery mechanisms 25, 29, 30 and 32 are each assigned individual drives 15.4 to 15.8. Each of the individual drives 15.4 to 15.9 are controlled via the associated process control devices 10.4 to 10.9, wherein the process control devices 10.4 to 10.9 are coupled to the associated field control device 11.1.
- the delivery mechanisms 25, 29, 30 and 32 are in each case designed as godet delivery mechanisms, which consist of a driven delivery roller and a supplementary pulley.
- Fig. 1 and 2 illustrated texturing means substantially corresponds to that of DE 102 32 547 A1 known texturing machine. In that regard, reference is expressly made to the cited document at this point.
- FIG. 1 and 2 illustrated embodiment of the device according to the invention are all spinning stations 4.1 to 4.12 and all texturing 6.1 to 6.12 of the control section 7.1 independent of the spinning stations and texturing of the adjacent control section 7.2 and 7.3 monitored and controlled by the associated field control device 11.1.
- Each control section 7.1, 7.2 and 7.3 thus forms a sub-machine, which can be operated independently of the adjacent control sections individually. Only the power supply (not shown here) takes place for the sections from a central interface. Likewise, facilities such as the cooling air generation, the compressed air supply for extracting the thread waste are supplied from a central interface out.
- the texturing are each formed with a secondary heater 31 to perform a shrinkage treatment on the thread can.
- shrinking treatments can also be omitted, so that the threads in the texturing can be wound into a bobbin immediately after texturing.
- the in the Fig. 1 and 2 illustrated structure of the texturing would be simplified accordingly.
- FIG. 3 schematically an embodiment of a coupling between the process control devices of the spinning stations and texturing of a control section with the field control device is shown, as in the embodiment of the inventive device according to Fig. 1 and 2 could be executed.
- the process units are shown per spinning station or per texturing.
- four juxtaposed spinning stations 4.1 to 4.4 and the following texturing agencies 6.1 to 6.4 are shown.
- Each of the spinning stations and Texturierstellen contains to maintain a continuous material flow several process units, which are marked with the reference numerals 9.1, 9.4 and 9.5.
- the drives of the processing units are shown.
- the process unit 9.1 could represent a spinning pump 18, and the process units 9.4 and 9.5 could each represent a delivery mechanism 25 and 29.
- the process unit 9.1 is associated with two spinning stations 4.1 and 4.2 or two texturing stations 6.1 and 6.2.
- the process units 9.4 and 9.5 are each associated with only one spinning station 4.1 or one texturing station 6.1.
- each of the spinning stations or each of the texturing a separate processing unit 9.4 and 9.5.
- the process units 9.1, 9.4 and 9.5 are associated with the process control devices 10.1, 10.4 and 10.5, which in turn are coupled via the bus system 12 to the field control device 11.1.
- each of the process units in each of the processing points can be controlled individually, so that different settings are possible within a control section.
- FIG. 4 schematically another embodiment for controlling the process units is shown within a control section.
- the control section 7.1 of the embodiment could Fig. 1 and 2 be constructed in this way.
- the drive of the process units were chosen by way of example to explain the control scheme.
- a process unit 9.3 is provided, which is associated with each of the spinning stations or texturing. This can be the drive of the withdrawal godet 23.
- the process units 9.4 and 9.6 each of the texturing 6.1 to 6.4 has a process unit.
- the process units 9.4 in the texturing points 4.1 to 4.4 are combined to form an aggregate group.
- the aggregate group is assigned a process control unit 10.4.
- process units 9.6 are combined to form an aggregate group in terms of control and controlled by the process control device 10.6.
- the process controllers 10.3, 10.4 and 10.6 are coupled by the BUS system to the field controller 11.1.
- Such Formation of aggregate groups is particularly suitable for process units that are operated at the same speeds.
- the process controllers 10.4 and 10.6 could also be a group converter to equally control all connected drives.
- the in Fig. 3 and 4 shown control scheme for monitoring and control of process units in one of the control sections is exemplary.
- combinations of the in Fig. 3 and 4 form control schemes to drive and control the process units in groups or individually.
- the spinning stations and processing groups combined to form a control section form a unit which enables a group treatment for the production and processing of the threads.
- the number of threads produced and textured per spinning station and per processing group is exemplary.
- modifications in the construction and arrangement of the process units in the spinning device and in the texturing device are possible in order to produce special types of gum can.
- Fig. 5 is a further embodiment of a possible variant of the apparatus and method according to the invention shown schematically.
- This in Fig. 5 illustrated embodiment is essentially identical to the embodiment according to Fig. 1 and 2 so that reference can be made to the previous description and at this point only the differences will be explained.
- Fig. 5 shown in a side view device is formed from the spinning device 1 and the texturizer 2.
- the threads are peeled off in the spinning station by multiple looped godets 23 and guided in the subsequent texturing.
- Each of the Texturierstellen is compared to the embodiment according to Fig. 1 and 2 in each case supplemented by a presentation point 37.
- a supply spool 38 is held in each texturing in each case, on which a Additional thread 39 is presented.
- the additional thread 39 is withdrawn by a delivery mechanism 40 and 41 supplied by means of the operating gear 16 guide pulleys 41.1 and 41 to the stretch delivery.
- a swirling device 42 below the stretch delivery unit 29 the additional thread 39 is brought together with the textured thread 35 in a composite thread.
- the job structure of the texturing points thus contains additional processing units in order to produce in each case a composite thread in the assigned texturing points of the processing group.
- an additional thread for example, an elastane thread could be added to the textured thread.
- the adjacent processing groups could according to the embodiments according to Fig. 1 and 2 be educated.
- the device according to the invention and the method according to the invention offer particular degrees of freedom in order to be able to produce different types of yarn with one device.
- the method according to the invention and the device according to the invention are suitable for producing in particular textile threads from a polymer melt. All common polymer types such as polyester, polypropylene or polyamide can be used here.
- the inventive method and the device according to the invention thus provide a very compact and productive way to produce a textured yarn with a one-shot process.
- the modular distribution of the large number of spinning stations and texturing stations is also easy to use and allows groupwise treatment and processing of threads.
- the method according to the invention and the device according to the invention are suitable for producing false twist-textured yarns, in particular for textile application in a process stage from extrusion to texturing and winding.
- each of the spinning stations can independently produce certain thread products, which could differ in their properties, for example in color or composition, for example in the base polymer.
- treatment sequences and treatments performed on the thread in the processing stations are shown by way of example in the figures.
- additional or alternative treatment levels and treatments can be integrated in the processing stations.
- the texturing could be replaced by a turbulence in some of the processing stations.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen und Texturieren einer Vielzahl von multifilen Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie ein Verfahren zur Steuerung einer derartigen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
- Bei der Herstellung von textilen Garnen ist es bekannt, dass zunächst in einem Schmelzspinnprozess ein aus einer Vielzahl einzelner Filamentstränge gebildeter multifiler Faden erzeugt und zu einer Spule aufgewickelt wird. In einem zweiten Schritt wird der multifile Faden in einem Texturierprozess veredelt, um die Eigenschaften des künstlichen textilen Fadens denen von Fäden aus natürlichen Fasern wie etwa Wolle oder Baumwolle anzugleichen. Dabei werden die synthetischen Filamentstränge, die den Faden bilden, gekräuselt, so dass der Faden ein mehr textilmäßiges Aussehen und die damit verbundenen Eigenschaften erhält. Nach dem Texturieren wird der Faden zu einer Kreuzspüle gewickelt, die unmittelbar zur Erzeugung eines Flächengebildes genutzt werden kann. Aufgrund der unterschiedlichen Produktionsgeschwindigkeiten haben sich das Schmelzspinnverfahren und das Texturierverfahren bislang als separat Prozesse in der synthetischen Fasertechnologie behauptet.
- Für bestimmte Anwendungsgebiete, insbesondere für Teppichgarne, ist es jedoch auch bekannt, einen schmelzgesponnenen synthetischen Faden in einer Prozessfolge zu extrudieren, verstrecken, kräuseln und zu einer Spule aufzuwickeln. Dabei wurde innerhalb des Spinnprozesses jeder Faden durch eine Stauchkräuseleinrichtung zu einem Pfropfen aufgestaucht. Die dabei durch Knickung und Verschlingung der Einzelfilamente entstandenen Kräuselungen blieben auch nach Auflösung des Pfropfens in dem Faden erhalten, so dass ein gekräuselter Faden entsteht. Die in derartigen Verfahren und Vorrichtungen hergestellten Fäden sind für textile Anwendungen jedoch aufgrund ihrer geringen Kräuselungsstabilität wenig geeignet.
- Um speziell höherwertige texturierte Garne in einem Einstufenprozess herzustellen, ist es somit ebenfalls bekannt, einen schmelzgesponnenen Faden unmittelbar einem Texturierprozess in Form einer Falschdralltexturierung zuzuführen. Hierbei wurde die Integration des Schmelzspinnprozesses mit dem Texturierprozess nach zwei grundsätzlichen Varianten ausgeführt.
- Aus der
EP 0 939 153 A1 oder derDE 29 03 523 ist eine erste Variante bekannt, bei welcher die Integration auf der Grundlage des bekannten Texturierverfahrens erfolgte. Hierbei werden die aus einer Spinneinrichtung erzeugten Fäden unmittelbar nach Abzug von den Spinndüsen in eine Texturiermaschine mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Texturierstellen geführt. Bei derartigen Verfahren und Vorrichtungen tritt jedoch das Problem auf, dass bei Ausfall einer Texturierstelle der gesamte Prozess unterbrochen werden muß, um insbesondere in der Spinneinrichtung Sympathiebrüche zu vermeiden. Selbst die in derEP 0 939 153 vorgeschlagenen Aufteilung der Texturierstellen in zwei Bearbeitungsgruppen kann nicht verhindern, dass bei einem Fadenbruch zumindest eine Produktionshälfte ausfällt. - Bei einer zweiten Variante zur Integration des Schmelzspinnprozesses und des Texturierprozesses zu einer Prozessfolge werden die Texturierstellen unmittelbar in den Spinnprozess integriert, wie beispielsweise aus der
US 4,648,240 oder derDE 199 20 177 bekannt ist. Derartige Verfahren und Vorrichtungen besitzen jedoch generell den Nachteil eines größeren Aufwandes sowohl in der Steuerungstechnik als auch im apparativen Aufbau der Vorrichtung. - Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Texturieren einer Vielzahl von multifilen Fäden der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welchem bzw. welcher eine hohe Produktivität in der Herstellung der texturierten Fäden bei gleichzeitig geringem Steuerungsaufwand erreicht wird.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung einer deratigen Vorrichtung zu schaffen, um eine Vielzahl von textuierten Fäden mit möglichst hoher Flexibilität bei gleichzeitiger optimalen Maschinenauslastung herstellen zu können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
- Die Lösung der Aufgabe für ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Texturieren einer Vielzahl von multifilen Fäden ist durch die Merkmale des Anspruchs 16 gegeben.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
- Die Erfindung basiert darauf, dass herkömmliche Texturiermaschinen üblicherweise in mehrere Sektionen aufgeteilt sind. So weist eine Texturiermaschine beispielsweise insgesamt 216 Texturierstellen auf, die in vorzugsweise insgesamt 18 Bearbeitungsgruppen aufgeteilt sind. In jeder der Bearbeitungsgruppe wären somit 12 Texturierstellen enthalten. Durch die Erfindung wird nun erreicht, dass die einer Bearbeitungsgruppe zugeordneten Fäden von Beginn an des Herstellungsprozesses als eine Fadengruppe extrudiert und geführt werden kann. Hierzu ist jeder Bearbeitungsgruppe der Texturiereinrichtung jeweils eine der Spinnstationen der Spinneinrichtung zugeordnet. Die Verknüpfung zwischen der Spinnstation der Spinneinrichtung mit der Bearbeitungsgruppe der Texturiereinrichtung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Fäden als eine Gruppe parallel bis zum Aufwickeln zu Spulen geführt und behandelt werden können. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass die Anzahl der Spinnstellen gleich der Anzahl der Texturierstellen gehalten ist, so dass aus einem extrudierten Filamentbündel ein texturierter Faden entsteht oder aber dass den Texturierstellen eine doppelte Anzahl von Spinnstellen in der Spinnstation gegenüber stehen, so dass vorteilhaft aus zwei extrudierten Fäden ein texturierter Faden gebildet wird.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer derartigen Vorrichtung besitzt insbesondere den Vorteil, dass keinerlei Schnittstellenprobleme zwischen dem Schmelzspinnprozess und dem Texturierprozess auftreten können. Dabei bleiben die innerhalb einer durch eine Spinnstation und eine nachgeordnete Bearbeitungsgruppe gebildete Steuersektion vorgegebenen Einstellungen oder auftretenden Störungen ohne Wirkung auf benachbarte Steuersektionen. Somit lassen sich selbst bei einer Mehrzahl von Steuersektionen individuelle Einstellungen der Prozessparameter und Prozesseinstellungen in den Steuersektionen vornehmen.
- Damit lassen sich die vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 2 und 3 sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8 vorteilhaft verwenden. Hierbei werden die Fäden in den Texturierstellen der Bearbeitungsgruppe unabhängig von benachbarten Fäden in benachbarten Bearbeitungsgruppen parallel texturiert, verstreckt und zu Spulen aufgewickelt. Die Texturierstellen der Bearbeitungsgruppe sind hierzu unabhängig von den Texturierstellen der benachbarten Bearbeitungsgruppe antreibbar und steuerbar.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die gesamte Prozesskette vom Extrudieren der Fäden in der Spinnstation bis hin zum Aufwickeln der Fäden in der Texturierstelle gemeinsam überwacht und gesteuert. Dazu sind die Spinnstellen einer der Spinnstationen und die Texturierstellen der der Spinnstationen zugeordneten Bearbeitungsgruppen zu einer Steuersektion zusammengeschlossen, die einer Feldsteuereinrichtung zugeordnet ist. Hierbei lassen sich alle der Steuersektion zugeordneten Spinnstellen und Texturierstellen durch die Feldsteuereinrichtung unabhängig von benachbarten Steuersektionen steuern.
- Somit lassen sich bei der Herstellung einer Vielzahl von multifilen Fäden mit einer Mehrzahl von Spinnstationen und Bearbeitungsgruppen die Fäden in benachbarten Spinnstationen und Bearbeitungsgruppen unter gleichen Prozesseinstellungen und Prozessparametern oder mit unterschiedlichen Prozesseinstellungen und Prozessparametern herstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit auch geeignet, um spezielle Fäden in kleineren Losgrößen wirtschaftlich herzustellen.
- Desweiteren lassen sich die Spinnstellen und Texturierstellen einer Steuersektion unabhängig von benachbarten Steuersektionen zur Wartung und Fehlerbehebung abschalten. Der Produktionsausfalls wird somit minimiert.
- Zur Bedienung der Vorrichtung sind die Feldsteuereinrichtungen unabhängig voneinander mit einem Mikroprozessor verbunden, so dass eine Bedienperson die Daten einer oder mehrerer Feldsteuereinrichtungen zur Anzeige bringen oder eine Dateneingabe oder eine Datenänderung an einer bedienbaren Visualisiereinheit vornehmen kann.
- Durch die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, dass die Prozesssteuergeräte zur Steuerung der der in den Spinnstationen und der Bearbeitungsgruppe angeordneten Prozessaggregate einer Steuersektion über ein serielles BUS-System mit der zugeordneten Feldsteuereinrichtung verbunden sind, wird zu jeder Steuersektion eine Teilmaschine gebildet, die individuell zu betreiben ist. Die Prozessparameter werden hierbei durch die Feldsteuereinrichtung vorgegeben. Durch die Verbindung mittels eines seriellen BUS-Systems lassen sich schnelle Einstellungsänderungen ausführen.
- Aufgrund unterschiedlicher Anforderungen einzelner Prozessschritte sind die Menge und die Häufigkeit des Datenaustausches zwischen den Prozessaggregaten und der Feldsteuereinrichtung unterschiedlich. Hierzu kann das BUS-System vorteilhaft aus mehreren Datennetzwerken bestehen, die unterschiedliche Datenübertragungsraten aufweisen.
- Die Prozessaggregate der Spinnstellen und der Texturierstellen lassen sich vorteilhaft auch innerhalb der Steuersektion zu einzelnen Aggregategruppen gleicher Funktion aufteilen, wobei die Prozessaggregate einer der Aggregatengruppen gemeinsam durch ein Prozesssteuergerät steuerbar sind. Somit lassen sich vorteilhaft Einzelaggregate als eine Gruppe ansteuern, um die Fäden einer Gruppe mit gleichen Einstellungen herstellen, bzw. behandeln zu können.
- Dabei besteht die Möglichkeit, die Prozessaggregate einer der Aggregategruppen durch einen Gruppenantrieb oder durch separate Einzelantriebe anzutreiben.
- Um individuelle Einstellungsveränderungen in den Prozessschritten der Spinnstellen und Texturierstellen vornehmen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt anwendbar, bei welcher die Prozessaggregate einer der Aggregatgruppen unabhängig voneinander mit jeweils einem Prozesssteuergerät zur separaten Steuerung verbunden sind.
- Dabei lässt sich die individuelle Einstellmöglichkeit noch dadurch verbessern, dass die innerhalb einer Spinnstelle oder einer Texturierstelle angeordneten Prozessaggregate einer Steuersektion unabhängig voneinander antreibbar und steuerbar ausgebildet sind.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer derartigen Vorrichtung lässt sich bevorzugt derart weiterbilden, dass in jeder Texturierstelle einer Steuersektion jeweils ein durch eine Spinnstelle extrudierter Faden durch mehrere Prozessschritte zumindest abgezogen, gefördert, texturiert, verstreckt und aufgewickelt wird und dass alle Prozessschritte der Steuersektion durch eine der Steuersektion zugeteilte Feldsteuereinrichtung überwacht und beeinflusst werden. Damit lassen sich vorteilhaft in jeder Texturierstelle im wesentlichen gleiche Prozessschritte ausführen.
- Zur Ansteuerung der Prozessschritte wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens jeder Prozessschritt einer der Texturierstellen unabhängig von dem benachbarten Prozessschritten der Texturierstellen einzeln gesteuert. Insbesondere die als Lieferwerke eingesetzten Prozessaggregate können bei dieser Verfahrensvariante auf einfache Weise mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten betrieben werden. So ist es von Vorteil, wenn beim Anspinnen des Fadens in der Spinnstelle und beim Anlegen des Fadens in der Texturierstelle alle Lieferwerke eine gleichhohe Fördergeschwindigkeit aufweisen. Erst nach dem der Faden angelegt ist, erfolgt die Differenzbildung in den Fördergeschwindigkeiten, die zu einem Verstrecken des Fadens führt.
- Eine besonders hohe Flexibilität in der Herstellung der Fäden innerhalb der Steuersektion wird durch die Verfahrensvariante erreicht, bei welcher die Prozessschritte benachbarter Texturierstellen unabhängig von den jeweils benachbarter Prozessschritte der Texturierstellen der Steuersektion als eine Gruppe gesteuert werden:
- Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Prozessschritte - insbesondere die mit gleicher Funktion - benachbarter Texturierstellen unabhängig von den jeweils benachbarten Prozessschritten der Texturierstellen als eine Gruppe gesteuert werden. So lassen sich beispielsweise zum Abziehen der Fäden aus der Spinneinrichtung die ersten Lieferwerke der Texturierstellen einer Bearbeitungsgruppe gemeinsam ansteuern. Als Prozessschritte sind hierbei beispielsweise das Abziehen, das Fördern, das Erwärmen, das Verstrecken, das Texturieren und das Aufwickeln vorgesehen. Als Texturierung wird vorzugsweise eine Falschdralltexturierung vorgenommen, bei welcher an dem multifilen Faden ein Falschdrall erzeugt wird, der in einer vorgeordneten thermischen Behandlung fixiert wird.
- Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf bestimmte Texturierverfahren beschränkt. Die Erfindung besitzt insbesondere die Möglichkeit, einer modularen Anordnung der Vorrichtung, die sich insbesondere durch eine kompakte Bauweise auszeichnet.
- Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Verfahren nachfolgend anhand beigefügter Figuren näher beschrieben.
- Es stellen dar:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht eine ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
- Fig. 2
- schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 1 - Fig. 3
- schematisch ein Steuerungsschema der Spinnstellen und Texturierstellen einer Steuersektion der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- Fig. 4
- ein weiteres Steuerungsschema zur Steuerung der Spinnstellen und Texturierstellen einer Steuersektion der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- Fig. 5
- eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- In
Fig. 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und inFig. 2 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich aus einer Spinneinrichtung 1 und einer Texturiereinrichtung 2 zusammen. Dabei sind die Vorrichtungsteile und Prozessaggregate der Spinneinrichtung 1 sowie die Vorrichtungsteile und die Prozessaggregate der Texturiereinrichtung 2 in einem Maschinengestell 8 zu einem kontinuierlichen Fadenlauf angeordnet. Die Spinneinrichtung 1 wird im wesentlichen durch das Spinngestell 8.1 gehalten, die Texturiereinrichtung 2 setzt sich im wesentlichen aus einem Modulgestell 8.2, ein Prozessgestell 8.3 und einem Aufwickelgestell 8.4 zusammen. Dabei ist zwischen dem Modulgestell 8.2 und dem Prozessgestell 8.3 ein Bediengang 16 gebildet. Auf der zum Bediengang 16 gegenüberliegenden Seite des Aufwickelgestells 8.4 ist ein Doffgang 17 vorgesehen, um die fertig gewickelten Spulen abführen zu können.
- Wie aus der
Fig. 2 hervorgeht, besteht die Spinneinrichtung 1 aus mehreren Spinnstationen 3.1, 3.2 und 3.3, die entlang einer Maschinenlängsseite nebeneinander angeordnet sind. Jede der Spinnstationen 3.1, 3.2 und 3.3 enthalten mehrere Spinnstellen 4.1 bis 4.12, um in jeder der Spinnstellen 4.1 bis 4.12 jeweils einen multifilen Faden aus einer Polymerschmelze zu extrudieren. Hierzu sind die Spinnstationen 3.1, 3.2 und 3.3 mit einer Schmelzequelle (hier nicht dargestellt) verbunden. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in Längsrichtung eine Vielzahl von Spinnstellen auf, die in mehrere Spinnstationen aufgeteilt sind. Sowohl die Anzahl der Spinnstellen innerhalb der Spinnstationen 3.1 bis 3.3 sowie die Anzahl der insgesamt in der Vorrichtung ausgebildeten Spinnstationen 3.1 bis 3.3 ist beispielhaft. In
Fig. 2 sind somit nur die ersten drei Spinnstationen entsprechend gekennzeichnet. - Neben der Spinneinrichtung 1 erstreckt sich in Maschinenlängsseite die Texturiereinrichtung 2 mit einer Vielzahl von Texturierstellen, die in Bearbeitungsgruppen aufgeteilt sind. In
Fig. 2 sind jeweils drei Bearbeitungsgruppen 5.1, 5.2 und 5.3 mit jeweils insgesamt 12 Texturierstellen 6.1 bis 6.12 dargestellt. Hierbei sind die Texturierstellen 6.1 bis 6.12 der Bearbeitungsgruppe 5.1 unmittelbar den Spinnstellen 4.1 bis 4.12 der Spinnstation 3.1 zugeordnet. Ebenso sind die Texturierstellen der Bearbeitungsgruppe 5.2 den Spinnstellen der Spinnstation 3.2 zugeordnet. Dabei bilden die Spinnstationen 3.1 und die Bearbeitungsgruppe 5.1 eine Steuersektion 7.1, in welcher die in den Spinnstellen 4.1 bis 4.12 und den Texturierstellen 6.1 bis 6.12 angeordneten Prozessaggregate durch eine Feldsteuereinrichtung 11.1 1 überwacht und gesteuert werden. Dementsprechend sind die Spinnstellen der Spinnstationen 3.2 und die Texturierstellen der Bearbeitungsgruppe 5.2 zu einer Steuersektion 7.2 zusammengeführt, die der Feldsteuereinrichtung 11.2 zugeordnet sind. Eine dritte Feldsteuereinrichtung wäre somit der Steuersektion 7.3 zugeordnet, die die Spinnstellen und Texturierstellen der Spinnstation 3.3 und der Bearbeitungsgruppe 5.3 enthalten. - Die Feldsteuereinrichtungen 11.1 und 11.2 sind mit einem Mikroprozessor 13 gekoppelt, der zum Zwecke der Bedienung eine Datenanzeige sowie eine Datenänderung in jeder der Feldsteuereinrichtungen ermöglicht. Hierzu ist der Mikroprozessor 13 mit einer bedienbaren Visualisiereinheit 14 verbunden.
- Zur Steuerung der Spinnstellen und Texturierstellen der Steuersektion 7.1 ist die Feldsteuereinrichtung 11.1 mit mehreren den Prozessaggregaten zugeordneten Prozesssteuergeräten verbunden. In
Fig. 1 sind beispielhaft die mit einem Antrieb ausgestatteten Prozessaggregaten mit dem Bezugszeichen 9.1, 9.2 usw. sowie die den Prozessaggregaten zugeordneten Prozesssteuergeräte mit dem Bezugszeichen 10.1, 10.2 usw. gekennzeichnet. Grundsätzlich sind alle die einer Steuersektion 7.1, 7.2 oder 7.3 zugeordneten Mittel zur Überwachung und Steuerung des Prozesses mit der zugeordneten Feldsteuereinrichtung 11.1, 11.2 oder 11.3 gekoppelt. Aufgrund der Übersicht wurden derartige Mittel wie beispielsweise Fadenhacker, Fadenzugkraftmessgerät, Fadenlaufsensoren, Schmelzheizeinrichtungen, Heizregelungen usw. nicht dargestellt und beschrieben. - Im einzelnen sind die Prozessaggregate 9.1, 9.2 und 9.3 den Spinnstellen der Spinnstation 3.1 und die Prozessaggregate 9.4 bis 9.9 den Texturierstellen der Bearbeitungsgruppe 5.1 zugeordnet. Jeder der Prozessaggregate 9.1 bis 9.9 ist mit einem Prozesssteuergerät 10.1 bis 10.9 gekoppelt, die ihrerseits mit der Feldsteuereinrichtung 11.1 verbunden sind.
- Bei dem in
Fig. 1 und2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Prozessaggregate in der Spinnstation 3.1 durch eine Spinnpumpe 18, eine Präparationswalze 22 und eine Abzugsgalette 23 gebildet. Die Spinnpumpe 18 ist hierbei als eine Mehrfachpumpe ausgebildet, die auf ihrer Auslassseite mit mehreren Spinndüsen 19 verbunden ist. Wie inFig. 2 dargestellt, werden die Spinndüsen 19 der Spinnstellen 4.1 bis 4.12 durch eine erste Spinnpumpe und die Spinndüsen 19 der Spinnstellen 4.7 bis 4.12 durch eine zweite Spinnpumpe mit einer Polymerschmelze versorgt. Die Spinnpumpen 18 werden jeweils durch einen Einzelantrieb 15.1 vorzugsweise einen Elektromotor angetrieben. - Jede der Spinnstellen 4.1 bis 4.12 enthält somit eine Spinndüse 19, die an ihrer Unterseite eine Vielzahl von Düsenbohrungen aufweist, durch welche eine Vielzahl von Filamentsträngen extrudiert wird. Die Spinndüsen 19 sind hierzu in einem beheizten Spinnbalken angeordnet.
- Wie aus
Fig. 1 zu erkennen ist, ist unterhalb der Spinndüsen 19 ein Kühlschacht 20 ausgebildet, durch welche die Filamentstränge geführt werden. Der Kühlschacht 20 ist mit einem Gebläse 21 gekoppelt, durch welches ein Kühlluftstrom erzeugt und in den Kühlschacht 20 eingeleitet wird. - Unterhalb des Kühlschachtes werden die abgekühlten Filamentstränge zu einem Faden 35 zusammengefasst, wobei der Fadenschluß im wesentlichen durch ein Präparationsmittel erbracht wird. Hierzu wird der Faden 35 am Umfang einer mit einem Präparationsmittel benetzten Präparationswalze 22 geführt. Die Präparationswalze 22 erstreckt sich im wesentlichen über die Breite der Spinnstation 3.1, so dass die in den Spinnstellen 4.1 bis 4.12 extrudierten Fäden durch eine Präparationswalze 22 benetzbar sind. Die Präparationswalze 22 wird durch einen Einzelantrieb 15.2 angetrieben.
- Zum Abzug der Fäden 35 von den Spinndüsen 19 ist eine Abzugsgalette 23 vorgesehen. Auch hierbei wird vorzugsweise die Abzugsgalette 23 derart ausgebildet, so dass die parallel extrudierten Fäden gemeinsam von den Spinndüsen 19 abgezogen werden. Die Abzugsgalette 23 ist durch einen Einzelantrieb 15.3 angetrieben.
- In diesem Ausführungsbeispiel ist die Abzugsgalette 23 der Spinneinrichtung 1 durch eine einfach umschlungene Galette gebildet. Grundsätzlich kann die Abzugsgalette 23 auch durch eine weitere Galette ergänzt werden, an denen die Fäden mit mehrfacher Umschlingung geführt werden, um einen höheren Spinnverzug zum Verstrecken der Fäden zu erzeugen.
- Von der Abzugsgalette 23 gelangen die Fäden über jeweils zugeordnete Einlauflieferwerke 25 unmittelbar in die benachbarten Texturierstellen 6.1 bis 6.12. Die in den Texturierstellen 6.1 bis 6.12 jeweils vorgesehenen Prozessaggregate werden im wesentlichen durch das Einlauflieferwerk 25, eine Primärheizeinrichtung 26, eine Kühleinrichtung 27, ein Falschdralltexturieraggregat 28, ein Strecklieferwerk 29, ein Set-Lieferwerk 30, eine Sekundärheizeinrichtung 31, ein Zuführlieferwerk 32 sowie eine Aufwickeleinrichtung 33 gebildet. Hierbei wird in jeder der Texturierstellen 6.1 bis 6.12 der Faden 35 über einen Fadenführer 24 unter einer gewissen Spannung von der Abzugsgalette 23 abgezogen. In Fadenlaufrichtung hinter dem Einlauflieferwerk 25 befindet sich eine lang gestreckte Primärheizeinrichtung 26, durch welche der Faden 35 läuft, wobei der Faden 35 auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird. Der Heizer könnte als Hochtemperaturheizer ausgeführt sein, bei dem die Heizoberflächentemperatur über 300 °C liegt. Ein derartiger Heizer ist beispielsweise aus der
EP 0 412 429 bekannt. Insoweit wird auf diese Druckschrift Bezug genommen. Hinter der Primärheizeinrichtung 26 befindet sich eine Kühleinrichtung 27, die beispielsweise durch eine Kühlschiene oder ein Kühlrohr gebildet sein kann. Hinter der Kühleinrichtung 27 ist ein Falschdralltexturieraggregat 28 angeordnet. Diese Falschdralltexturieraggregat 28 kann als Friktionsscheibenaggregat mit einem Einzelinotorantrieb ausgebildet sein, wie beispielsweise aus derEP 0 744 480 bekannt. Insoweit wird zur Erläuterung des Aggregates auf die betreffende Druckschrift Bezug genommen. - Im Anschluß an das Falschdralltexturieraggregat 28 dient ein Strecklieferwerk 29 dazu, den Faden 35 durch die sogenannte Falschdralltexturierzone zu ziehen und gleichzeitig zu verstrecken. Das Strecklieferwerk 29 wird über das ProzessSteuergerät 10.6 gesteuert.
- Um bereits einen teilverstreckten Faden in die Falschdralltexturierzone zu führen, könnte vor oder hinter dem Einlauflieferwerk 25 ein weiteres Lieferwerk vorgesehen sein, um den Faden zu verstrecken.
- In Fadenlaufrichtung hinter dem Set-Lieferwerk 30 befindet sich eine Sekundärheizeinrichtung 31. Hinter der Sekundärheizeinrichtung 31 ist ein Zuführlieferwerk 32 vorgesehen, um den Faden 35 in eine Aufwickeleinrichtung 33 zu führen. Innerhalb der Aufwickeleinrichtung 33 wird der Faden sodann zu einer Spule 34 gewickelt. Der Spulenantrieb erfolgt hierbei über eine Treibwalze 36, die über einen Einzelantrieb 15.9 angetrieben ist. Ebenso sind den Lieferwerken 25, 29, 30 und 32 jeweils Einzelantriebe 15.4 bis 15.8 zugeordnet. Jeder der Einzelantriebe 15.4 bis 15.9 sind über die zugeordneten Prozesssteuergeräte 10.4 bis 10.9 gesteuert, wobei die Prozesssteuergeräte 10.4 bis 10.9 mit der zugeordneten Feldsteuereinrichtung 11.1 gekoppelt sind. Die Lieferwerke 25, 29, 30 und 32 sind jeweils als Galettenlieferwerke ausgebildet, die aus einer angetriebenen Lieferrolle und einer Beilaufrolle bestehen.
- Der Aufbau und die Funktion der in
Fig. 1 und2 dargestellten Texturiereinrichtung entspricht im wesentlichen der aus derDE 102 32 547 A1 bekannten Texturiermaschine. Insoweit wird an dieser Stelle ausdrücklich Bezug zu der zitierten Druckschrift genommen. - Bei dem in
Fig. 1 und2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden alle Spinnstellen 4.1 bis 4.12 und alle Texturierstellen 6.1 bis 6.12 der Steuersektion 7.1 unabhängig von den Spinnstellen und Texturierstellen der benachbarten Steuersektion 7.2 und 7.3 durch die zugeordnete Feldsteuereinrichtung 11.1 überwacht und gesteuert. Jede Steuersektion 7.1, 7.2 und 7.3 bildet somit eine Teilmaschine, die unabhängig von den benachbarten Steuersektionen individuell betrieben werden kann. Lediglich die Energieversorgung (hier nicht dargestellt) erfolgt für die Sektionen aus einer zentralen Schnittstelle heraus. Ebenso werden Einrichtungen wie beispielsweise die Kühllufterzeugung, die Druckluftversorgung zur Absaugung der Fadenabfälle aus einer zentralen Schnittstelle heraus versorgt. - Bei den in
Fig. 1 und2 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Texturierstellen jeweils mit einer Sekundärheizeinrichtung 31 ausgebildet, um eine Schrumpfbehandlung an dem Faden ausführen zu können. Derartige Schrumpfbehandlungen können jedoch auch entfallen, so dass die Fäden in den Texturierstellen unmittelbar nach dem Texturieren zu einer Spule aufgewickelt werden können. Der in denFig. 1 und2 dargestellte Aufbau der Texturierstellen würde sich dementsprechend vereinfachen. - In
Fig. 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Ankopplung zwischen den Prozesssteuergeräten der Spinnstellen und Texturierstellen einer Steuersektion mit der Feldsteuereinrichtung dargestellt, wie sie in dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachFig. 1 und2 ausgeführt sein könnte. Hierbei sind pro Spinnstelle oder pro Texturierstelle nur ein Teil der Prozessaggregate dargestellt. Als Beispiel sind vier nebeneinander angeordnete Spinnstellen 4.1 bis 4.4 sowie die nachfolgende dazugeordneten Texturierstellen 6.1 bis 6.4 gezeigt. Jede der Spinnstellen und Texturierstellen enthält zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Materialflusses mehrere Prozessaggregate, die mit dem Bezugszeichen 9.1, 9.4 und 9.5 gekennzeichnet sind. In dem Schema inFig. 3 sind aufgrund der Übersicht nur die Antriebe der Prozessaggregate dargestellt. Hierbei könnte das Prozessaggregat 9.1 eine Spinnpumpe 18, und die Prozessaggregate 9.4 und 9.5 jeweils ein Lieferwerk 25 und 29 darstellen. Das Prozessaggregat 9.1 ist zwei Spinnstellen 4.1 und 4.2 bzw. zwei Texturierstellen 6.1 und 6.2 zugeordnet. Demgegenüber sind die Prozessaggregate 9.4 und 9.5 jeweils nur einer Spinnstelle 4.1 bzw. einer Texturierstelle 6.1 zugeordnet. Insoweit weist jede der Spinnstellen bzw. jede der Texturierstelle ein separates Prozessaggregat 9.4 und 9.5 auf. Den Prozessaggregaten 9.1, 9.4 und 9.5 sind die Prozesssteuergeräte 10.1, 10.4 und 10.5 zugeordnet, die ihrerseits über das BUS-System 12 mit der Feldsteuereinrichtung 11.1 gekoppelt sind. Somit lässt sich jedem der Prozessaggregate in jeder der Bearbeitungsstellen individuell steuern, so dass innerhalb einer Steuersektion unterschiedliche Einstellungen möglich sind. - In
Fig. 4 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Steuerung der Prozessaggregate innerhalb einer Steuersektion dargestellt. So könnte beispielsweise die Steuersektion 7.1 des Ausführungsbeispiels nachFig. 1 und2 derart aufgebaut sein. Als Beispiel sind wiederum nur vier nebeneinander angeordnete Spinnstellen 4.1 bis 4.4 und Texturierstellen 6.1 bis 6.4 dargestellt. Dabei wurde die Antriebe der Prozessaggregate beispielhaft gewählt, um das Steuerschema zu erläutern. Zunächst ist ein Prozessaggregat 9.3 vorgesehen, welches gleichzeitig jede der Spinnstellen bzw. Texturierstellen zugeordnet ist. Es kann sich hierbei um den Antrieb der Abzugsgalette 23 handeln. Dem sind die Prozessaggregate 9.4 und 9.6 nachgeordnet, wobei jeweils jede der Texturierstellen 6.1 bis 6.4 ein Prozessaggregat aufweist. Die Prozessaggregate 9.4 in den Texturierstellen 4.1 bis 4.4 sind zu einer Aggregategruppe zusammengefasst. Dabei ist der Aggregategruppe ein Prozesssteuergerät 10.4 zugeordnet. Ebenfalls sind die Prozessaggregate 9.6 zu einer Aggregatgruppe steuerungsmäßig zusammengefasst und durch das Prozesssteuergerät 10.6 gesteuert. Die Prozesssteuergeräte 10.3, 10.4 und 10.6 sind durch das BUS-System mit der Feldsteuereinrichtung 11.1 gekoppelt. Eine derartige Bildung von Aggregategruppen ist insbesondere für Prozessaggregate geeignet, die mit gleichen Geschwindigkeiten betrieben werden. Die Prozesssteuergeräte 10.4 und 10.6 könnten auch einen Gruppenumrichter gebildet sein, um alle angeschlossenen Antriebe gleichermaßen zu steuern. - Den in
Fig. 3 und4 dargestellten Steuerungsschema zur Überwachung und Steuerung der Prozessaggregate in einer der Steuersektionen ist beispielhaft. Selbstverständlich lassen sich Kombinationen aus den inFig. 3 und4 dargestellten Steuerschemen bilden, um die Prozessaggregate in Gruppen oder einzeln anzutreiben und zu steuern. Wesentlich hierbei ist, dass die zu einer Steuersektion zusammengefaßten Spinnstationen und Bearbeitungsgruppen eine Einheit bilden, die eine Gruppenbehandlung zur Herstellung und Bearbeitung der Fäden ermöglicht. Die Anzahl der pro Spinnstation und pro Bearbeitungsgruppe erzeugten und texturierten Fäden ist beispielhaft. Zudem sind Modifikationen im Aufbau und Anordnung der Prozessaggregate in der Spinneinrichtung sowie in der Texturiereinrichtung möglich, um spezielle Gamtypen herstellen zu können. - In
Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer möglichen Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Verfahren schematisch gezeigt. Das inFig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nachFig. 1 und2 , so dass Bezug genommen werden kann zu der vorherigen Beschreibung und an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden. - Die in
Fig. 5 in einer Seitenansicht dargestellte Vorrichtung ist aus der Spinneinrichtung 1 und der Texturiereinrichtung 2 gebildet. Gegenüber dem vorherigen Ausführungsbeispiel werden die Fäden in der Spinnstelle durch mehrfach umschlungene Abzugsgaletten 23 abgezogen und in die anschließende Texturierstellen geführt. Jede der Texturierstellen ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nachFig. 1 und2 um jeweils eine Vorlagestelle 37 ergänzt. In der Vorlagestelle 37 ist in jeder Texturierstelle jeweils eine Vorlagespule 38 gehalten, auf welchem ein Zusatzfaden 39 vorgelegt wird. Der Zusatzfaden 39 wird durch ein Lieferwerk 40 abgezogen und mittels oberhalb des Bediengangs 16 angeordneten Umlenkrollen 41.1 und 41.2 dem Strecklieferwerk 29 zugeführt. In einer Verwirbelungseinrichtung 42 unterhalb des Strecklieferwerkes 29 wird der Zusatzfaden 39 mit dem texturierten Faden 35 bei einem Verbundfaden zusammengeführt. - Der Stellenaufbau der Texturierstellen enthält somit zusätzliche Prozessaggregate, um den in den zugeordneten Texturierstellen der Bearbeitungsgruppe jeweils ein Verbundfaden herzustellen. Als Zusatzfaden könnte z.B. ein Elastanfaden dem texturierten Faden beigefügt werden. Unabhängig von der Herstellung des Verbundfadens in einer der Bearbeitungsgruppen könnten die benachbarten Bearbeitungsgruppen entsprechend den Ausführungsbeispielen nach
Fig. 1 und2 ausgebildet sein. Somit bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren besondere Freiheitsgrade, um unterschiedliche Garntypen mit einer Vorrichtung herstellen zu können. - Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet, um insbesondere textile Fäden aus einer Polymerschmelze herzustellen. Hierbei lassen sich alle gängigen Polymertypen wie beispielsweise Polyester, Polypropylen oder Polyamid verwenden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung stellen somit eine sehr kompakte und produktive Möglichkeit, ein texturiertes Garn mit einem Einstufenverfahren herzustellen. Die modulare Aufteilung der Vielzahl von Spinnstellen und Texturierstellen ist zudem bedienungsfreundlich und lässt eine gruppenweise Behandlung und Bearbeitung von Fäden zu. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet, um falschdralltexturierte Garne insbesondere für textile Anwendung in einer Prozessstufe vom Extrudieren bis hin zum Texturieren und Aufwickeln herzustellen.
- Zur Erhöhung der Flexibilität besteht auch die Möglichkeit den Spinnstationen jeweils einen Extruder zum Aufschmelzen eines Fadenmaterials zuzuordnen, so dass jeder der Spinnstationen unabhängig voneinander bestimmte Fadenprodukte herstellen kann, die sich in ihren Eigenschaften beispielsweise in Farbe oder Zusammensetzung beispielsweise im Grundpolymer unterscheiden könnten.
- Zudem sind die in den Bearbeitungsstellen durchgeführten Behandlungsfolgen und Behandlungen an dem Faden beispielhaft in den Figuren gezeigt. So lassen sich zusätzliche oder alternative Behandlungsstufen und Behandlungen in den Bearbeitungsstellen integrieren. So könnte bei einem Teil der Bearbeitungsstellen beispielsweise die Texturierung durch eine Verwirbelung ersetzt werden.
-
- 1
- Spinneinrichtung
- 2
- Texturiereinrichtung
- 3.1, 3.2, 3.3
- Spinnstation
- 4.1, 4.2, 4.3 ...
- Spinnstelle
- 5.1, 5.2, 5.3 ...
- Bearbeitungsgruppe
- 6.1, 6.2, 6.3 ...
- Texturierstelle
- 7.1, 7.2, 7.3
- Steuersektion
- 8
- Maschinengestell
- 8.1
- Spinngestell
- 8.2
- Modulgestell
- 8.3
- Prozessgestell
- 8.4
- Aufwickelgestell
- 9.1, 9.2, 9.3 ...
- Prozessaggregat
- 10.1, 10.2, 10.3 ...
- Prozesssteuergerät
- 11.1,11.2
- Feldsteuereinrichtung
- 12
- BUS-System
- 13
- Mikroprozessor
- 14
- Visualisierungseinheit
- 15.1, 15.2, 15.3 ...
- Einzelantrieb
- 16
- Bediengang
- 17
- Doffgang
- 18
- Spinnpumpe
- 19
- Spinndüse
- 20
- Kühlschacht
- 21
- Gebläse
- 22
- Präparationswalze
- 23
- Abzugsgalette
- 24
- Fadenführer
- 25
- Einlauflieferwerk
- 26
- Primärheizeinrichtung
- 27
- Kühleinrichtung
- 28
- Falschdralltexturieraggregat
- 29
- Strecklieferwerk
- 30
- Setlieferwerk
- 31
- Sekundärheizeinrichtung
- 32
- Zuführlieferwerk
- 33
- Aufwickeleinrichtung
- 34
- Spule
- 35
- Faden
- 36
- Treibwalze
- 37
- Vorlagestelle
- 38
- Vorlagespule
- 39
- Zusatzfaden
- 40
- Lieferwerk
- 41
- Umlenkrollen
- 42
- Verwirbelungseinrichtung
Claims (21)
- Verfahren zum Schmelzspinnen und Texturieren einer Vielzahl von multifilen Fäden (35) mit einer Vielzahl von Spinnstellen (4.1 ... 4.12) und Texturierstellen (6.1 ... 6.12), dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Spinnstellen (4.1 ... 4.12) in mehrere Spinnstationen (3.1, 3.2) mit jeweils mehreren Spinnstellen (4.1 ... 4.12) und die Vielzahl der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) in mehrere Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) mit jeweils mehreren Texturierstellen (6.1 ... 6.12) aufgeteilt sind und die durch eine der Spinnstationen (3.1, 3.2) gesponnen Fäden gemeinsam den Texturierstellen (6.1 ... 6.12) einer der Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) zugeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden in den Texturierstellen (6.1 ... 6.12) der Bearbeitungsgruppe (5.1, 5.2) unabhängig von benachbarten Fäden (35) in benachbarten Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) parallel texturiert, verstreckt und zu Spulen (34) aufgewickelt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrudieren der Fäden (35) in einer der Spinnstationen (3.1, 3.2) und das anschließende Texturieren der Fäden (35) in der der Spinnstation (3.1, 3.2) zugeordneten Bearbeitungsgruppe (5.1, 5.2) gemeinsam überwacht und gesteuert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die Fäden in benachbarten Spinnstationen (3.1, 3.2) und Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) unter gleichen Prozesseinstellungen und Prozessparametern hergestellt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die Fäden (35) in benachbarten Spinnstationen (3.1, 3.2) und Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) mit unterschiedlichen Prozesseinstellungen und Prozessparametern hergestellt werden.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Spinneinrichtung (1), die mehrere Spinnstationen (3.1, 3.2) mit jeweils mehreren Spinnstellen (4.1 ... 4.12) zum Extrudieren der Fäden (35) aufweist, und mit einer Texturiereinrichtung (2), die mehrere Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) mit jeweils mehreren Texturierstellen (6.1 ... 6.12) zum Texturieren der Fäden (35) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) der Texturiereinrichtung (2) jeweils eine der Spinnstationen (3.1, 3.2) der Spinneinrichtung (1) zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierstellen (6.1 ... 6.12) einer der Bearbeitungsgruppen (5.1) unabhängig von den Texturierstellen benachbarter Bearbeitungsgruppen (5.2) antreibbar und/oder steuerbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnstellen (4.1 ... 4.12) eine der Spinnstationen (3.1) und die der Spinnstation (3.1) zugeordnete Bearbeitungsgruppe (5.1) mit ihren Texturierstellen (6.1 ... 6.12) eine Steuersektion (7.1) bilden und dass der Steuersektion (7.1) eine Feldsteuereinrichtung (11.1) zugeordnet ist, durch welche die der Steuersektion (7.1) zugeordneten Spinnstation (3.1) und Bearbeitungsgruppe (5.1) unabhängig von benachbarten Spinnstationen (3.2) und Bearbeitungsgruppen (5.2) steuerbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldsteuereineinrichtungen (11.1, 11.2) der Steuersektionen (7.1, 7.2) unabhängig voneinander zur Datenanzeige , Dateneingabe und/oder Datenänderung mit einem Mikroprozessor (13) verbunden sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnstationen (3.1, 3.2) der Spinneinrichtung (1) und die Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) der Texturiereinrichtung (2) mehrere Prozessaggregate (9.1 ... 9.9) und mehrere den Prozessaggregaten (9.1 ... 9.9) zugeordnete Prozesssteuergeräte (10.1 ... 10.9) aufweisen und dass die Prozesssteuergeräte (10.1 ... 10.9) einer Steuersektion (7.1) über ein serielles BUS-System (12) mit der zugeordneten Feldsteuereinrichtung (11.1) verbunden sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das BUS-Sytem (12) aus mehreren Datennetzwerken mit unterschiedlichen Datenübertragungsraten gebildet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessaggregate (9.4) innerhalb der Steuersektion (7.1) zu Aggregatgruppen gleicher Funktion aufgeteilt sind und die Prozessaggregate (9.4) einer der Aggregatgruppen gemeinsam durch ein Prozesssteuergerät (10.4) steuerbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessaggregate (9.3, 9.4) einer der Aggregatgruppen durch einen Gruppenantrieb oder durch separate Einzelantriebe antreibbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessaggregate (9.4, 9.6) einer der Aggregatgruppen unabhängig voneinander mit jeweils einem Prozesssteuergerät (10.4, 10.6) zur separaten Steuerung verbunden sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb einer Spinnstelle (4.1, 4.4) oder Texturierstelle (6.1, 6.4) angeordneten Prozessaggregate (9.4, 9.5) einer Steuersektion (7.1) unabhängig voneinander antreibbar und steuerbar ausgebildet sind.
- Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Texturieren einer Vielzahl von multifilen Fäden (35) mit einer Vielzahl von Spinnstellen (4.1 ... 4.12) und Texturierstellen (6.1 ... 6.12), wobei die Vielzahl der Spinnstellen (4.1 ... 4.12) in mehrere Spinnstationen (3.1, 3.2) mit jeweils mehreren Spinnstellen (4.1 ... 4.12) und die Vielzahl der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) in mehrere Bearbeitungsgruppen (5.1, 5.2) mit jeweils mehreren Texturierstellen (6.1 ... 6.12) aufgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spinnstation (3.1, 3.2) und eine nachgeordnete Bearbeitungsgruppe (5.1, 5.2) eine Steuersektion (7.1, 7.2) bilden und dass die Spinnstellen (4.1 ... 4.12) und die Texturierstellen (6.1 ... 6.12) der Steuersektion (7.1, 7.2) unabhängig von den Spinnstellen (4.1 ... 4.12) und Texturierstellen (6.1 ... 6.12) der benachbarten Steuersektionen (7.1, 7.2) überwacht und gesteuert werden.
- Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Texturierstelle (6.1 ... 6.12) einer Steuersektion (7.1, 7.2) jeweils ein durch eine Spinnstelle (4.1 ... 4.12) extrudierter Faden (35) durch mehrere Prozessschritte zumindest abgezogen, gefördert, texturiert, verstreckt und aufgewickelt wird und dass alle Prozessschritte der Steuersektion (7.1, 7.2) durch eine der Steuersektion (7.1, 7.2) zugeteilten Feldsteuereinheit (11.1, 11.2) überwacht und beeinflusst werden.
- Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Prozessschritt einer der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) unabhängig von den benachbarten Prozessschritten der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) einzeln gesteuert wird.
- Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessschritte einer der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) unabhängig von den Prozessschritten der benachbarten Texturierstellen (6.1 ... 6.12) der Steuersektion (7.1, 7.2) einzeln gesteuert werden.
- Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessschritte benachbarter Texturierstellen (6.1 ... 6.12) unabhängig von den jeweils benachbarten Prozessschritten der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) der Steuersektion (7.1, 7.2) als eine Gruppe gesteuert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessschritte der Texturierstellen (6.1 ... 6.12) der Sektion (7.1, 7.2) teilweise einzeln und teilweise als Gruppe gesteuert werden.
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